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Thiago da Cunha Pantarotto R.A. 002200300807 – 10° Semestre CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE MODIFICADO POR ASFALTO BORRACHA Itatiba 2007

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Thiago da Cunha Pantarotto

R.A. 002200300807 – 10° Semestre

CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE

MODIFICADO POR ASFALTO BORRACHA

Itatiba

2007

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Thiago da Cunha Pantarotto

R.A. 002200300807 – 10° Semestre

CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE

MODIFICADO POR ASFALTO BORRACHA

Monografia apresentada junto à Universidade São

Francisco – USF, como parte dos requisitos para a

aprovação na disciplina de Trabalho de Conclusão de

Curso, do Curso de Engenharia Civil, sob a orientação

do Prof. Susumu Morigaki, como exigência parcial para

conclusão do curso de graduação.

Itatiba

2007

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PANTAROTTO, da Cunha Thiago. Concreto Betuminoso Usinado a Quente

Modificado por Asfalto Borracha. Monografia defendida e aprovada na

Universidade São Francisco em 11 de Dezembro de 2007 pela banca

examinadora constituída pelos professores

__________________________________

Prof. Susumu Morigaki

USF – orientador

__________________________________

Prof. Nelson Rossi

USF - convidado

__________________________________

Prof. André Penteado Tramontin

USF - convidado

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Dedico este trabalho a minha família, amigos e professores que sempre me ajudaram e me

apoiaram na realização desse sonho.

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AGRADECIMENTOS

Meus agradecimentos ao final dessa monografia:

Primeiramente gostaria de agradecer a Deus, por me proporcionar sabedoria,

oportunidade, inteligência, coragem, dedicação, proteção e me guiar até o fim dessa longa

etapa de estudos.

A Universidade São Francisco que me proporcionou educação, sabedoria,

profissionalismo e respeito.

Ao professor Susumu Morigaki pela orientação, dedicação, opinião, conselhos e

ajudas na realização desse trabalho: pela sua amizade, compreensão e ajuda em alguns

momentos de dificuldades e compartilhamento nos momentos de alegria.

Ao professor Adão Marques Batista, pelas dicas e ensinamentos em toda fase de

realização do trabalho.

A equipe técnica de pavimentação do laboratório de asfalto da empresa (Jofege

Pavimentação e Construção LTDA), que me ajudaram e auxiliaram na realização dos ensaios

técnicos e conclusões do trabalho.

Aos meus pais Diwald e Marilza, meus irmãos Lucas e Larissa e meus avós Nelson e

Clarisse pela oportunidade de buscar um sonho, realizar esse sonho e agora agradecer esse

sonho.

A minha esposa Carolina e minha filha Gabrielle, pela ajuda, compreensão e

companheirismo principalmente nos momentos difíceis dessa longa jornada na vida.

Aos grandes amigos, familiares e colegas que fiz durante essa etapa de minha vida,

pela ajuda, compreensão, amizade e cooperação na realização desse trabalho.

A empresa onde trabalho pela chance e por acreditarem na minha capacidade e

profissionalismo.

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Qualquer coisa que a mente do homem pode conceber, também pode alcançar.

(W. Clement Stone)

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PANTAROTTO, Thiago da Cunha. Concreto Betuminoso Usinado a Quente Modificado Por Asfalto Borracha. 2007. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) - Curso de Engenharia Civil da Universidade São Francisco, Itatiba.

RESUMO

Este trabalho apresenta estudo sobre a incorporação de borracha de pneus em ligantes asfálticos utilizados em obras de pavimentação. Trata-se de uma alternativa para solucionar um grave problema ambiental, pois no Brasil, anualmente, são descartados mais de 30 milhões de pneus, dos quais a maior parte é disposta em locais inadequados, servindo para a procriação de vetores de doenças e representando risco de contaminação do meio-ambiente. Os efeitos dos principais fatores que condicionam o comportamento do ligante asfalto-borracha (teor e granulometria, temperatura de mistura, tempo de reação) são avaliados através de ensaios tradicionais de caracterização de ligantes asfálticos, diretamente relacionadas ao desempenho dos pavimentos no campo. Os resultados da análise evidenciam que o ligante asfalto-borracha pode aumentar a resistência ao acúmulo de deformação permanente e ao aparecimento de trincas por fadiga do revestimento.

Palavras-chave: asfalto-borracha, borracha de pneus, ligante asfáltico.

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ABSTRACT

This work presents the results of a research on the technical feasibility of the use of asphalt-rubber binder by the asphalt paving industry. In Brazil more than 30 million tires a year are disposed of, mostly in inadequate sites, causing serious health and environmental problems. The effects of the main factors (content, particle size, temperature of mixture, reaction time) on the behavior of asphalt-rubber binders are evaluated by traditional, the latter based on certain fundamental properties directly related to field performance. Result of the analysis show that asphalt-rubber binder may increase the resistance against permanent deformation and fatigue cracking.

Key words: asphalt-rubber, tire rubber, asphalt binder.

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SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS-----------------------------------------------------------------------------------11

LISTA DE TABELAS----------------------------------------------------------------------------------13

LISTA DE SIGLAS-------------------------------------------------------------------------------------14

1. INTRODUÇÃO---------------------------------------------------------------------------------------16

1.1 Objetivo do Projeto------------------------------------------------------------------------------20

2. ASFALTO---------------------------------------------------------------------------------------------21

2.1 Função do Asfalto na Pavimentação-----------------------------------------------------------21

2.2 História do Asfalto Borracha-------------------------------------------------------------------22

2.3 Tecnologia de Adição de Borracha de Pneus às Misturas Asfálticas---------------------23

3. CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE MODIFICADO COM

BORRACHA MOÍDA DE PNEU (CBUQ - BMP)-------------------------------------------------25

3.1 Materiais-------------------------------------------------------------------------------------------25

3.1.2 Cimento Asfáltico de Petróleo--------------------------------------------------------------25

3.2 Agregados-----------------------------------------------------------------------------------------27

3.2.1 Granulometria do Agregado----------------------------------------------------------------27

3.3 Usina para Mistura Asfáltica-------------------------------------------------------------------30

3.3.1 Correias Transportadoras--------------------------------------------------------------------32

3.3.2 Elevador a Frio ou Correia Transportadora Inclinada----------------------------------32

3.3.3 Secador---------------------------------------------------------------------------------------33

3.3.4 Sistema Coletor de Pó---------------------------------------------------------------------34

3.3.5 Elevador Quente---------------------------------------------------------------------------35

3.3.6 Dispositivo de Peneiração---------------------------------------------------------------35

3.3.7 Silos Quentes-----------------------------------------------------------------------------36

3.3.8 Introdução do Filler---------------------------------------------------------------------37

3.3.9 Balança-----------------------------------------------------------------------------------37

3.3.10 Misturador – Introdução do Ligante-----------------------------------------------38

3.3.11 Depósito para o Ligante Asfalto – Borracha-------------------------------------39

3.3.12 Depósito para Agregados----------------------------------------------------------40

3.3.13 Depósito da Mistura Asfáltica Usinada-----------------------------------------40

3.4 Equipamentos-------------------------------------------------------------------------------------41

3.4.1 Transporte da Mistura------------------------------------------------------------------------41

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3.4.2 Equipamento para Espalhamento----------------------------------------------------------42

3.4.3 Equipamentos e Compressão da Mistura Asfáltica-------------------------------------43

4. VANTAGENS TÉCNICAS DO ASFALTO BORRACHA------------------------------------46

5. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO ASFALTO BORRACHA---------------------------50

6. ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DE ENVELHECIMENTO DOS LIGANTES

ASFÁLTICOS--------------------------------------------------------------------------------------------52

6.1 Ensaio de Envelhecimento dos Ligantes Asfálticos-----------------------------------------52

7. COMPARATIVO ENTRE UM PROJETO DE MISTURA ASFÁLTICA COM ASFALTO

BORRACHA E COM ASFALTO TRADICIONAL------------------------------------------------55

8. MÉTODO EXECUTIVO DE PISTA COM ASFALTO-BORRACHA-----------------------57

9. CONCLUSÃO-----------------------------------------------------------------------------------------59

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS----------------------------------------------------------------60

ANEXOS--------------------------------------------------------------------------------------------------63

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Lista de Figuras

Figura 1 – Foto de um depósito de pneus inservíveis, localizado no município de

Itupeva – SP..................................................................................................................17

Figura 2 – Foto de uma usina de reciclagem e moagem de pneus inservíveis,

localizada no município de Itupeva - SP.......................................................................19

Figura 3 – Foto de um reator onde é inserida a borracha moída de pneu ao ligante

asfáltico e feita a mistura do ligante com a borracha....................................................24

Figura 4 – Foto de uma usina de asfalto tipo gravimétrica...........................................31

Figura 5 – Foto do detalhe da correia transportadora inclinada de agregados da usina

de asfalto.......................................................................................................................32

Figura 6 – Foto do secador de agregados da usina de asfalto para mistura asfáltica....33

Figura 7 – Foto do sistema de filtragem e coletor de pó conhecido na prática como

filtro de manga da usina de asfalto................................................................................34

Figura 8 – Foto do elevador quente da usina de asfalto................................................35

Figura 9 – Foto do dispositivo de peneiração da usina de asfalto tipo gravimétrica....36

Figura 10 – Foto do misturador e injetor de ligante asfáltico da usina de asfalto.........38

Figura 11 – Foto do depósito para ligante asfáltico tradicional e ligante asfalto-

borracha.........................................................................................................................40

Figura 12 – Foto do caminhão tipo basculante na hora da descarga na pavimentadora

ou acabadora asfáltica...................................................................................................41

Figura 13 – Foto da pavimentadora asfáltica aplicando CBUQ com asfalto-borracha.43

Figura 14 – Foto do rolo tandem liso compactando o CBUQ com asfalto-borracha....44

Figura 15 – Foto do rolo pneumático compactando o CBUQ com asfalto-borracha....44

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Figura 16 – Foto do detalhe do umedecimento dos pneus na hora da compactação do

CBUQ com asfalto-borracha.........................................................................................45

Figura 17 - Foto do equipamento para determinação da recuperação elástica do ligante

asfalto-borracha.............................................................................................................47

Figura 18 – Foto da amostra de ECOFLEX – B sendo preparada para ensaio de

recuperação elástica......................................................................................................48

Figura 19 – Foto do ECOFLEX – B sendo submetida à tração no ensaio de

recuperação elástica......................................................................................................48

Figura 20 – Foto da amostra de ECOFLEX – B após ensaio de tração em fase de

recuperação elástica......................................................................................................49

Figura 21 – Foto do equipamento RTFOT para simulação de envelhecimento do

ligante asfáltico.............................................................................................................52

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Lista de Tabelas

Tabela 1 - Propriedades do Ligante Asfalto-Borracha..................................................26

Tabela 2 - Composição das Misturas Asfálticas...........................................................28

Tabela 3 - Requisitos para o Projeto de Misturas Asfálticas........................................29

Tabela 4 - Requisitos para Vazios do Agregado Mineral – VAM................................29

Tabela 5 - Especificações Técnicas do Asfalto-Borracha.............................................51

Tabela 6 - Ensaio de Envelhecimento de ligante asfáltico – RTFOT...........................53

Tabela 7 - Mistura com Asfalto-Tradicional X Mistura com Asfalto-Borracha...........55

Tabela 8 - Temperatura de trabalho do Asfalto-Borracha Ecoflex – B........................57

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Lista de Siglas

CAP – Cimento Asfáltico de Petróleo

ADP – Asfalto Diluído de Petróleo

CR – Asfalto Diluído de Cura Rápida

CM – Asfalto Diluído de Cura Média

RR – Emulsão Asfáltica Catiônica de Ruptura Rápida

RM - Emulsão Asfáltica Catiônica de Ruptura Média

RL - Emulsão Asfáltica Catiônica de Ruptura Lenta

LA - Emulsão Asfáltica Catiônica para Lama Asfáltica

CBUQ – Concreto Betuminoso Usinado a Quente

PMF – Pré-Misturado a Frio

PMQ – Pré-Misturado a Quente

ANIP – Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos

IBP – Instituto Brasileiro de Petróleo

ANP – Agência Nacional de Petróleo

USA – United States of America

ISTEA - Intermodal Surface Transportation Efficiency Act

BMP - Borracha Moída de Pneu

CBUQ – BMP - Concreto Betuminoso Usinado a Quente com Borracha Moída de Pneu

DER – Departamento de Estradas de Rodagem

DER / PR - Departamento de Estradas de Rodagem do Estado do Paraná

ES-P – Especificação de Serviço e Página

ET – Especificação de Trabalho

ASTM – American Society for Testing and Materials

ABNT – Associação Brasileira de Norma Técnica

NBR – Norma Brasileira Registrada

NLT – National Laboratory of Transportation

RTFOT – Rolling Thin Oven Test

AASHTO – The American Association of State Highway and Transportation Officials

RBV – Relação Betume Vazios

VAM – Vazios do Agregado Mineral

KN – Quilo Newton

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mm – milímetro

m - metro

MPa – Mega-Pascal

% - Porcentagem

°C – Graus Celsius

KGF/CM² - Quilograma força por centímetro quadrado

PSI – Pound-Force per Square Inch ou Libra por Polegada Quadrada

VPM – Vibração por Minuto

RPM – Rotações por Minuto

CALTRANS - Departamento de Transportes da Califórnia

DER/SP – Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo

DEINFRA/SC – Departamento de Infra-Estrutura do Estado de Santa Catarina

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1. INTRODUÇÃO

O asfalto é um betume espesso, de material aglutinante escuro e reluzente, de estrutura

sólida, constituído de misturas complexas de hidrocarbonetos não voláteis de elevada massa

molecular, além de substâncias minerais, resíduo da destilação de tipos específicos de

petróleo, na qual as frações leves (gasolina, diesel e querosene) são retiradas no refino. Não é

um material volátil, é solúvel em bissulfeto de carbono, amolece a temperaturas entre 150 °C

e 200 °C, com propriedades isolantes e adesivas (http://pt.wikipedia.org/wiki/Asfalto. Acesso

em 28/08/2007).

Os primeiros registros do asfalto foram feitos em 3000 a.C., no Oriente Médio onde era

usado em reservatórios de água com a finalidade de conter vazamentos e passando um pouco

depois, a ser usado na pavimentação de estradas. Naquela época, o asfalto era retirado de

lagos pastosos sendo usado como piche, diferente dos dias de hoje que é extraído do petróleo.

Existem vários tipos de asfalto segundo o Instituto Brasileiro de Petróleo de 1986:

• O CAP – Cimento Asfáltico de Petróleo (Ex: CAP-30/45, CAP-50/70, CAP-85/100 e

CAP-150-200);

• O ADP – Asfalto Diluído de Petróleo (Ex: CM-30, CM-70, CM-250, CM-800, CM-

3000, CR-70, CR-250, CR-800 e CR-3000);

• A Emulsão Asfáltica (Ex: RR-1C, RR-2C, RM-1C, RM-2C, RL-1C, LA-1C e LA-

2C).

Dentre os diferentes tipos de asfalto, cada um se destina a um fim na engenharia

rodoviária. O ADP é utilizado na imprimação, (impermeabilização) da base dos pavimentos

diferentemente do CAP e das emulsões asfálticas que são constituintes das camadas de

rolamento das rodovias. De maneira que as emulsões asfálticas, são constituintes dos

revestimentos de médio e baixo padrão como os pré-misturados a frio e a quente (PMF e

PMQ), os tratamentos superficiais, as lamas asfálticas e o microasfalto. Já o CAP entra como

constituinte dos revestimentos asfálticos de alto padrão como o CBUQ – Concreto

Betuminoso Usinado a Quente (http://pt.wikipedia.org/wiki/Asfalto. Acesso em 28/08/2007).

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17

A pavimentação de vias desenvolveu-se mundialmente durante o século XX juntamente

com a indústria automobilística e para garantir um padrão de pavimentação nas estradas foram

desenvolvidas misturas asfálticas para dar recobrimento a essas malhas viárias. Com a

constante ampliação das rodovias e o aumento da frota rodoviária, veio o aumento na

produção de pneus.

Estima-se que são descartados nos Estados Unidos 280 milhões de pneus inservíveis

anualmente. No globo, a estimativa de pneus descartados por ano é superior a 2 bilhões de

unidades. Deste volume menos de 20% são reciclados e mais de 80% são depositados na

maioria das vezes em lugares impróprios, porém algumas vezes são estocados conforme

figura 1 em depósitos de reciclagem de pneus e utilizados novamente como é o caso do

asfalto-borracha.

Figura 1 – Foto de um depósito de pneus inservíveis, localizado no município de Itupeva - SP.

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18

Em 1999, segundo a ANIP – Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos, o Brasil

produziu 41,3 milhões de pneus no ano. A produção por categorias é assim distribuída:

caminhões/ônibus 4,65 milhões, caminhonetas 3,52 milhões, automóveis 26,2 milhões, motos

3,6 milhões e outros 3,33 milhões. Esta previsto um crescimento de 5 a 10% no consumo de

pneus por ano.

Estima-se que a frota nacional de veículos automotores gere mais de 30 milhões de

pneus inservíveis por ano, segundo a ANIP.

Quando abandonados em locais inadequados, os pneus servem como local para

procriação de mosquitos e outros vetores de doenças e representam um risco constante de

incêndio, que contamina o ar com fumaça altamente tóxica e deixa um óleo que se infiltra e

contamina o lençol freático. Além disso, a disposição de pneus em aterros sanitários é

problemática, pois os pneus dificultam a compactação, reduzindo significantemente a vida útil

dos aterros (ODA, 2002).

O reaproveitamento de pneus inservíveis se constitui em todo o mundo em um desafio

muito difícil, dadas as suas peculiaridades de durabilidade (em torno de 600 anos),

quantidade, volume e peso principalmente, grande dificuldade de lhes propiciar uma nova

destinação ecológica e economicamente viável.

Este trabalho procura tecer algumas considerações relacionadas ao Asfalto Ecológico,

asfalto tradicional modificado por borracha granulada obtida de pneus considerados

inservíveis ao uso pela frota de veículos e sua aplicação na melhoria da pavimentação

asfáltica.

A verdadeira reciclagem consiste em reutilizar determinado rejeito conforme ilustrado

na figura 2 de forma útil e economicamente viável, e no caso do Asfalto Ecológico,

melhorando as características do asfalto tradicional. Nesse caso, a borracha introduzida no

asfalto não é apenas um produto a mais, inerte, colocado apenas para rechear, na realidade a

borracha é um grande melhorador do asfalto reconhecido mundialmente.

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Figura 2 – Foto de uma usina de reciclagem e moagem de pneus inservíveis, localizada no

município de Itupeva - SP.

Ante a constatação da crescente quantidade de pneus descartados, algumas

distribuidoras de asfalto no Brasil se interessaram pelo produto descartado (borracha de pneu)

e elaboraram estudos que viabilizassem a utilização destes pneus na melhoria dos ligantes

asfálticos usados em pavimentação.

A pesquisa transformou-se em uma realidade tecnológica de melhoria dos asfaltos, uma

realidade ecológica por proporcionar uma destinação adequada aos pneus inservíveis e uma

realidade econômica, pois a reciclagem do pneu cria um nicho comercial responsável pela

geração de emprego e renda para a sociedade e para o Estado.

O Asfalto Ecológico é uma atividade comercial que amplia o horizonte da vida útil de

nossas ruas e rodovias, pois contém quantidades de polímeros provenientes da borracha de

pneus adquirindo características que alteram significantemente sua resistência,

permeabilidade, aderência e durabilidade do asfalto.

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1.1 OBJETIVO DO PROJETO

Este trabalho tem por objetivo apresentar a tecnologia do Asfalto Borracha que vem

sendo aplicado no Brasil, procurando esclarecer sua história, seu processo de produção,

execução, aceitação e medição dos serviços de concreto asfáltico com asfalto borracha e

demais detalhes julgados importantes para se compreender essa nova tecnologia desse

importante material reciclado e utilizado na pavimentação asfáltica.

Sendo assim, visando proporcionar uma linha lógica de argumentação e um

comparativo mediante as diferenças entre o CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente)

tradicional e CBUQ Modificado Por Asfalto Borracha.

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2. ASFALTO

2.1 Função do Asfalto na Pavimentação

Duas, dentre outras, são as mais importantes funções exercidas pelo asfalto no

pavimento (IBP, 1986), a saber:

a) Aglutinadora;

b) Impermeabilizadora.

Como aglutinante consiste em proporcionar uma intima ligação, capaz de resistir à ação

mecânica de desagregação produzida pelas cargas dos veículos.

Como impermeabilizante garante ao pavimento vedação eficaz contra a penetração de

água proveniente tanto de precipitação como de subleito por ação capilar.

Nenhum outro material garante melhor do que o asfalto a realização econômica e

simultânea de duas funções, ao mesmo tempo, que proporciona ao pavimento características

de flexibilidade que permitam sua acomodação, sem fissuramento, e eventuais recalques das

camadas subjacentes.

Naturalmente, para que o asfalto desempenhe satisfatoriamente as funções que lhes são

inerentes, é necessário que seja de boa qualidade.

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2.2 História do Asfalto Borracha

A necessidade de ligantes para a construção de estradas começou juntamente com a

construção da primeira estrada. Em 1823, o Rei George IV (Inglaterra) concedeu uma patente

sobre a utilização de borracha natural na construção de estradas para o Sr. Honcock ( ZENKE,

1985). Com a produção dos primeiros polímeros sintéticos por volta de 1930, pensou-se em

adicioná-lo à mistura asfáltica.

O asfalto borracha começou na década de 40 nos USA, quando a companhia de

reciclagem de borracha U.S. Rubber Reclaiming Company começou a vender borracha

desvulcanizada reciclada, denominada Ramflex, como partículas para serem adicionadas em

misturas asfálticas para pavimentos. Em 1963, Charles Mcdonald que é considerado o pai do

asfalto borracha nos USA, desenvolveu um ligante modificado para asfalto usando borracha

de pneu triturada, altamente elástico para ser utilizado na manutenção de pavimentos

asfálticos. O produto era composto de ligante asfáltico e 25% de borracha moída de pneu

(0,6mm a 1,2mm), misturado a 190° C durante vinte minutos para ser utilizado em remendos

conhecidos como “ban-aid”.

Devido a importância ambiental em se encontrar alternativas para o consumo dos pneus

usados, em 1991 o ISTEA (Intermodal Surface Transportation Efficiency Act – USA),

determinou a utilização de borracha de pneus em pavimentos asfálticos. A partir daí, muitas

tecnologias começaram a ser pesquisadas e desenvolvidas. Os estudos começaram com

misturas similares ao processo de Mcdonald e atualmente os processos estão em contínuo

aperfeiçoamento. Apesar dos grandes esforços que estão sendo feitos, são poucos os

processos que conseguiram viabilidade técnica e econômica.

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2.3 Tecnologia de Adição de Borracha de Pneus às Misturas Asfálticas

O uso de borracha de pneu reciclado não será a solução definitiva para o problema da

disposição ambiental deste resíduo, mas vai amenizá-lo ao mesmo tempo, que promete

modificar para melhor o concreto asfáltico. A adição da borracha ao concreto asfáltico pode

ser feita em misturas asfálticas a quente, de duas maneiras básicas:

• Via seca: a borracha é introduzida diretamente no misturador da usina de asfalto,

entrando neste caso como um agregado na mistura. Embora seja prejudicada a

transferência de propriedades importantes da borracha ao ligante asfáltico é possível

agregar melhorias à mistura asfáltica, desde que na sua fabricação seja possível obter

uma mistura totalmente homogênea (GRECA ASFALTOS, 2003).

• Via úmida: a borracha é previamente misturada ao ligante, modificando-o

permanentemente, ocorrendo uma transferência mais efetiva das características de

elasticidade e resistência ao envelhecimento para o ligante asfáltico original (GRECA

ASFALTOS, 2003).

Com a modificação efetiva dos ligantes muitas pesquisas e aplicações práticas vem

sendo desenvolvidas aqui no Brasil. Particularmente com mais ênfase no campo dos ligantes

modificados por via úmida, onde estudos já realizados afirmam que a garantia da mistura

asfáltica é de melhor qualidade em relação à via seca.

É importante mencionar o problema de compatibilidade entre o tipo de polímero

modificador nesse caso a borracha moída de pneu e o ligante base. No Brasil, normalmente o

ligante tradicional precisa ser compatibilizado para receber a BMP (borracha moída de pneu).

A característica de compatibilidade ou estabilidade de um ligante modificado requer que o

asfalto base utilizado como matéria prima possua uma relação asfaltenos/aromáticos dentro de

uma faixa determinada. Caso o ligante tradicional não possuir esta compatibilidade com a

BMP, ele deve ser preparado por meio de adição de insumos especiais, para somente depois

receber a BMP (MORILHA, et al; 2002).

A adição da borracha moída de pneu ao ligante base deve ser executada em reator

especial conforme ilustra figura 3 e através de um processo físico químico adequado, é

possível obter uma mistura estável de asfalto-borracha.

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Figura 3 – Foto de um reator onde é inserida a borracha moída de pneu ao ligante asfáltico e

feita a mistura do ligante com a borracha.

Na fabricação de um ligante modificado, deve-se analisar profundamente o ligante base

que irá sofrer modificação. A borracha de pneus é incorporada ao ligante por via úmida, neste

caso a borracha é previamente adicionada ao ligante, modificando-o permanentemente,

ocorrendo a transferência mais efetiva dos polímeros e da química fina dos pneus que se

traduzem em maior elasticidade e resistência ao envelhecimento (MORILHA, 2003).

Aqui no Brasil, a tecnologia desenvolvida foi norteada pela adaptação à realidade

brasileira, utilizando o que existe de melhor em outros países que já utilizam o asfalto

borracha e desenvolvendo características necessárias para o seu melhor uso, levando-se em

conta principalmente as diferenças dos asfaltos brasileiros, as peculiaridades construtivas das

nossas rodovias, os métodos de controle de qualidade utilizados, os tipos de usinas, a

armazenagem dos ligantes, cronogramas de execução das obras e outras características

específicas das obras rodoviárias nacionais.

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3. CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE MODIFICADO

COM BORRACHA MOÍDA DE PNEU (CBUQ - BMP)

3.1 Materiais

O CBUQ – BMP é constituído de agregado graúdo, agregado miúdo, material de

enchimento ou filler, ligante asfáltico modificado por borracha moída de pneu e melhorador

de adesividade se necessário na mistura asfáltica.

3.1.2 Cimento Asfáltico de Petróleo

Os cimentos asfálticos de petróleo modificados por adição de borracha moída de pneus

devem possuir as seguintes características segundo a norma do DER / PR ES-P 28/05, 2005.

a) o teor mínimo de borracha incorporada no ligante asfáltico deve ser de 15% em

massa, sendo proibida sua industrialização na própria obra sem acompanhamento laboratorial,

equipamentos adequados, condição técnica e principalmente sem os requisitos básicos para

garantir a segurança ao meio ambiente;

b) o ligante asfáltico deve atender aos requisitos apresentados na Tabela 1;

c) o tempo máximo e as condições de armazenamento e estocagem do asfalto-borracha

para diferentes situações, devem ser definidos pelo seu fabricante;

d) a garantia do produto asfáltico por carga deve ser atestada pelo fabricante através de

certificado com as características do produto.

Segundo recomendação do DER / PR ES-P 28/05, 2005, todo carregamento de asfalto-

borracha que chegar a obra deve apresentar por parte do fabricante ou distribuidor o

certificado de resultados de análise dos ensaios de caracterização exigidos pela especificação,

correspondentes a data de carregamento para transporte com destino ao canteiro de serviço.

Deve indicar também sua procedência, tipo e quantidade do seu conteúdo e distância de

transporte entre fábrica e o canteiro de obra.

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Tabela 1 – Propriedades do Ligante Asfalto-Borracha

Características Exigência Método ABNT Mínima Máxima

Viscosidade Brookfield a 175 °C, cP 800 2000 ASTM D 2196

Penetração, 100 g, 5 s, 25 °C, 0,1 mm 25 75 NBR 6576

Ponto de amolecimento, °C 55 - NBR 6560

Recuperação elástica por torção, % 50 - NLT 329

Ponto de fulgor, °C 235 - NBR 11341

Densidade relativa, 25 °C 1,00 1,05 NBR 6296

Ensaio de resíduo do RTFOT

Variação em massa, % - 1,0 NBR 15235

Percentagem de penetração original 50 -

Fonte: DER/SP ET-DE-P00/030, 2007.

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3.2 Agregados

3.2.1 Granulometria do Agregado

É o mais nobre dos revestimentos flexíveis, sendo definido como resultante da mistura a

quente, em usina apropriada, de agregado mineral graduado, material de enchimento (filler) e

material betuminoso, espalhado e comprimido a quente.

A diferença do pré-misturado a quente é somente na qualidade. No concreto

betuminoso, as especificações quanto à granulometria do agregado e quanto às condições de

resistência da mistura – estas sendo referidas, por exemplo, aos índices do ensaio Marshall

que incluem uma faixa de vazios não preenchidos, que na maioria das vezes exige a adição de

um filler, como cimento, pó calcário, cal e similares. No pré-misturado, os vazios podem

atingir valores fora dessa faixa, não necessitando também de controles rigorosos.

Segundo a norma americana AASHTO T-27, a classificação da granulometria do

agregado é dividida em três frações: agregado graúdo, agregado fino e filler.

O agregado graúdo é constituído de pedra britada ou seixo rolado com pelo menos uma

face britada, devendo obedecer às condições mencionadas:

- Fragmentos duráveis, de superfície rugosa e forma angular (AASHTO T-104);

- Inexistência de torrões de argila e matéria orgânica (NBR 12052);

- Não ter em excesso, pedras lamelares alongadas, a fim de não prejudicar a

trabalhabilidade da mistura e a inalterabilidade da granulometria (NBR 6954);

- Abrasão Los Angeles inferior a 50% (NBR NM 51);

- Ter boa adesividade com o asfalto utilizado (NBR 12583 e NBR 12584);

O agregado miúdo pode ser constituído de areia, pó de pedra ou mistura de ambos,

devendo apresentar no método do Equivalente de Areia (NBR-12052), valor igual ou inferior

a 55.

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A granulometria da mistura dos agregados deve satisfazer a uma das graduações

constantes da tabela específica da norma do DER/SP ET-DE-P00/030, 2007 que usaremos

nesse trabalho e demonstraremos a seguir conforme tabela 2.

Tabela 2 – Composição das Misturas Asfálticas

Peneira de

Malha

Quadrada

Faixa - I Faixa - II Faixa - III Faixa - IV Faixa de

Trabalho

% em Massa Passando

ASTM MM Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo + ou -

2” 50,00 100 100 - - - - - - -

1 ½” 37,50 90 100 100 100 - - - - + 7%

# 1” 25,00 75 100 90 100 - - - - + 7%

# 3/4” 19,00 60 90 80 100 100 100 - - + 7%

# 1/2" 12,70 - - - - 90 100 - - + 7%

# 3/8” 9,50 35 65 45 80 70 90 100 100 + 7%

N°4 4,75 25 50 28 60 44 72 80 100 + 5%

N°10 2,00 20 40 20 45 22 50 50 90 + 5%

N°40 0,42 10 30 10 32 8 26 20 50 + 5%

N°80 0,18 5 20 8 20 4 16 7 28 + 3%

N°200 0,075 1 8 3 8 2 10 3 10 + 2%

Camadas Ligação

(Binder)

Ligação ou

Rolamento Rolamento Reperfilagem

Espessura

Máxima (cm) 6,0 cm 6,0 cm 6,0 cm 3,0 cm

Fonte: DER/SP ET-DE-P00/030, 2007.

Faixa de trabalho é a variação máxima permitida para o traço em uma dada peneira.

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A dosagem adequada da mistura nesse caso com as faixas granulométricas do DER/SP

ET-DE-P00/030, 2007, devem atender aos seguintes parâmetros em função do método

Marshall (NBR-12891), conforme tabela 3 abaixo.

Tabela 3 – Requisitos para o Projeto de Misturas Asfálticas

Características

Método

de

Ensaio

Faixas

II, III e IV Faixa - I

Mínimo Máximo Mínimo Máximo

Estabilidade mínima, KN

(75 golpes no ensaio Marshall)

NBR

12891 8 - 8 -

Fluência (mm)

Fluência (0,01”)

NBR

12891

2,0

8

4,0

16

2,0

8

4,0

16

% de Vazios Totais 3 5 4 6

Relação Betume / Vazios - (RBV) % 65 80 65 75

Vazios do Agregado Mineral - (VAM) % Ver tabela 4 - -

Resistência à tração por Compressão

Diametral Estática a 25 °C, mínima MPa

NBR

15087 0,8 - 0,65 -

Fonte: DER/SP ET-DE-P00/030, 2007.

Tabela 4 – Requisitos para Vazios do Agregado Mineral – VAM

Tamanho Nominal Máximo do Agregado* VAM Mínimo (%)

ASTM mm Teor de Vazios = 4,0%

1 ½” 37,5 11

1” 25,0 12

¾” 19,0 13

½” 12,5 14

3/8” 9,5 15

* tamanho nominal máximo do agregado é definido como o diâmetro da peneira

imediatamente superior àquela que retém mais que 10% dos agregados.

Fonte: DER/SP ET-DE-P00/030, 2007.

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3.3 Usina para Mistura Asfáltica

As misturas betuminosas podem ser produzidas de várias maneiras:

- Mistura na pista;

- Mistura em usina móvel;

- Mistura em usina.

As usinas propriamente ditas, destinadas à produção de concreto betuminoso usinado a

quente e pré-misturados, podem ser classificadas em:

- Usinas a quente. Produzem concreto asfáltico, pré-misturados a quente, areia asfalto,

binder e rolled;

- Usinas a frio. Produzem pré-misturado a frio, areia-asfalto, solo-asfalto, binder a frio.

O concreto betuminoso usinado a quente, assim como as demais misturas betuminosas

para as quais se exige um controle de dosagem e misturação bastante efetivo, são produzidos

em usinas próprias, cujo desenvolvimento tecnológico vem apresentando melhorias

substanciais a cada ano que passa.

As usinas são classificadas em dois tipos de usinas:

- Usinas gravimétricas ou descontínuas e

- Usinas volumétricas ou contínuas.

As usinas gravimétricas são de funcionamento por traços misturados em porções

previamente dosadas, tipo betoneiras como ilustra figura 4, enquanto as usinas volumétricas

apresentam funcionamento contínuo.

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Figura 4 – Foto de uma usina de asfalto tipo gravimétrica.

As usinas de modo geral, misturam de dois a três agregados, o que implica terem de

montar dois ou três silos frios. O uso de dois silos frios apenas pode apresentar problema de

segregação do material mais fino, no que acarretaria a alteração da granulometria do

agregado.

Os agregados são inseridos nos silos frios geralmente por uma pá-carregadora ou

tratores de lâminas, sendo mantidos os níveis de agregados nos silos sempre que possível

constante, a fim de que as condições de densidade no fundo não estejam sujeitas à variações.

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3.3.1 Correias Transportadoras

A função da correia transportadora conforme figura 5 é conduzir os agregados

provenientes dos alimentadores para o pé do elevador a frio ou para a correia transportadora

inclinada de agregados a frio.

Figura 5 – Foto do detalhe da correia transportadora inclinada de agregados da usina de

asfalto.

3.3.2 Elevador a Frio ou Correia Transportadora Inclinada

Ambos têm a finalidade de recolher a mistura de agregados transportados pela correia e

introduzi-los no secador.

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3.3.3 Secador

Sua função na usinagem, é de remover ao máximo possível à umidade da mistura de

agregados, bem como aquecê-los a temperatura especificada para a mistura. O secador se

consiste de um longo cilindro animado de movimento rotativo como ilustra figura 6.

Internamente é composto de um conjunto de canaletas dispostas paralelamente ao eixo do

secador, fazendo com que a mistura de agregados passe obrigatoriamente por um dos fluxos

de gases quentes provenientes da chama do maçarico.

Figura 6 – Foto do secador de agregados da usina de asfalto para mistura asfáltica.

O secador é inclinado em relação à horizontal, para que se possa determinar o tempo

requerido pelas partículas para atravessá-lo. Os agregados são inseridos pela sua extremidade

mais elevada, saindo dele pela extremidade oposta, onde se acha localizado o maçarico no

caso de usinas contra fluxo.

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O secador, praticamente determina a produção da usina. Alguns fatores afetam a

velocidade dos agregados, mas o mais importante fator é o teor de umidade do agregado.

Existe grande vantagem em se introduzir nos silos frios agregados com baixos teores de

umidade, sendo necessário em regiões sujeitas as grandes precipitações pluviométricas, a

construção de coberturas para os agregados no pátio da usina, principalmente os agregados

finos da mistura. A mistura de agregados deve deixar o secador encerrando um teor de

umidade inferior a 1,0%.

3.3.4 Sistema Coletor de Pó

Nas usinas existem coletores de pó, a fim de reduzir os inconvenientes que resultariam

do lançamento de pó na atmosfera, e para possibilitar a recuperação de uma parcela de finos

que são retirados dos agregados no secador. O sistema é constituído por uma ventoinha e um

ciclone conforme figura 7. A mistura de gases mais pó é chupada no interior do secador por

intermédio da ventoinha, sendo encaminhada para o ciclone, no qual os finos são separados

dos gases pela força centrífuga. Em certos tipos de usina, a fração de pó recuperada no ciclone

retorna ao fluxo de agregado, geralmente na base do elevador.

Figura 7 – Foto do sistema de filtragem e coletor de pó conhecido na prática como filtro de

manga da usina de asfalto.

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3.3.5 Elevador Quente

O elevador quente tem constituição análoga à do elevador frio, sendo recoberto para

evitar perdas de temperatura por parte do agregado aquecido conforme figura 8 abaixo.

Figura 8 – Foto do elevador quente da usina de asfalto.

3.3.6 Dispositivo de Peneiração

Os agregados aquecidos provenientes do secador e transportados pelo elevador quente

são introduzidos num dispositivo de peneiração, onde são separados em duas ou mais frações

granulométricas. Na parte que se refere aos requisitos que devem ser preenchidos pelas usinas

(tanto intermitentes como ilustra figura 9 ou como contínuas), exigem que a mistura de

agregado proveniente do secador seja dividida em pelo menos três frações, uma das quais

constituída pela parcela que passa na peneira n°10.

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Os dispositivos de peneiração empregados na atualidade são do tipo vibratório. A

seleção das malhas dos passos que constituirão as peneiras deverá ser feita em função da

análise conjunta de vários fatores, tais como: granulometria da mistura de agregados, número

de silos quentes disponíveis, capacidade de peneiração dos dispositivos etc.

Figura 9 – Foto do dispositivo de peneiração da usina de asfalto tipo gravimétrica.

3.3.7 Silos Quentes

São destinados a receber os agregados aquecidos provenientes do secador. Ao número

de silos quentes de que a usina dispõe está condicionado o número de frações em que será

dividida a mistura de agregados.

Os silos quentes devem ser equipados na parte inferior com dispositivos destinados a

medida da temperatura dos agregados armazenados (termômetros ou picnômetros constituídos

por pares termoelétricos), possuindo na parte inferior “ladrões”, que servem para evitar que o

transbordamento de material quando, por qualquer razão anômala de operação, houver

excessivo acúmulo.

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Os silos quentes de usinas intermitentes dispõem em suas bases de comportas acionadas

por alavancas, localizadas diretamente sobre o receptáculo da balança. Já os silos quentes das

usinas contínuas, são equipados com portões semelhantes aos alimentadores a frio. Através

desses portões, flui o agregado quente, que é levado por uma esteira metálica ao segundo

elevador quente ou diretamente ao misturador em outros tipos.

3.3.8 Introdução do Filler

Em algumas usinas intermitentes, o filler é armazenado em um silo a parte, sendo

pesado diretamente na balança da usina como as demais frações de mistura de agregado. Em

outras usinas intermitentes, o filler é estocado e pesado a parte, sendo transportado por um

elevador e descarregado diretamente no misturador por intermédio de uma rosca sem-fim.

Em certos tipos de usinas contínuas, o filler é armazenado em um pequeno silo e a

quantidade do produto a ser incorporada ao fluxo de agregado é regulada por intermédio da

abertura do portão existente na parte inferior do silo referido. O material que sai do portão

citado é levado por uma rosca sem-fim e introduzido no pé do elevador quente. Em outros

tipos de usinas contínuas, o silo de filler é colocado diretamente sobre o misturador e a

quantidade de material é regulada de maneira análoga, por intermédio da abertura de um

portão.

3.3.9 Balança

O estágio final da dosagem dos agregados nas usinas intermitentes é efetuado sob a

forma de pesadas cumulativas em uma balança.

Na maioria das usinas intermitentes, a quantidade de ligante correspondente a cada

“traço” é determinada em bases volumétricas, porém em outras o ligante é dosado da mesma

forma que os agregados, em uma balança.

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3.3.10 Misturador – Introdução do Ligante

Depois de aquecidos e pesados (no caso das usinas intermitentes conforme figura 10) ou

provenientes dos portões dos silos quentes (no caso de usinas contínuas), os agregados são

introduzidos no misturador da usina.

O misturador consiste de dois eixos paralelos, providos de palhetas e animados de

movimento de rotação. Estes movimentos têm sentidos opostos, de forma a promover

ascensão do material localizado entre eles, e em seguida lançá-lo de encontro as paredes dos

misturadores.

Figura 10 – Foto do misturador e injetor de ligante asfáltico da usina de asfalto.

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Os agregados e o filler são inicialmente misturados sem ligante nas usinas intermitentes,

sendo chamado de “mistura seca”, devendo ser suficiente para processar uma

homogeneização perfeita entre os agregados e o filler. A “mistura úmida” deve ser feita de

forma que ao cabo do mesmo, todas as partículas da mistura de agregado mais filler estejam

recobertas uniformemente pelo ligante.

Nas usinas contínuas, a incorporação do ligante aos agregados tem lugar de forma

contínua pouco antes de eles penetrarem no misturador. Nos misturadores das usinas

contínuas, a disposição das palhetas, além de facultar a operação da mistura, possibilita o

deslocamento de massa em direção à saída do misturador. A descarga de ligante é assegurada

por uma bomba, geralmente do tipo excêntrico. Ao eixo excêntrico está solidária uma

engrenagem acoplada por uma transmissão de corrente, que se liga a outra engrenagem fixa a

um eixo motriz.

O eixo motriz geralmente comanda o movimento da esteira do alimentador do silo

quente. Como número de revoluções deste último eixo é constante, a descarga de ligante

poderá ser variada, desde que sejam possibilitadas combinações diversas entre as suas

engrenagens referidas.

3.3.11 Depósito para o Ligante Asfalto – Borracha

Os depósitos para o cimento asfáltico devem possuir capacidade adequada, possuir

dispositivos capazes de aquecer o ligante nas temperaturas entre 165 °C a 180 °C fixadas de

acordo com a norma especificada do asfalto-borracha (DER / PR ES-P 28/05, 2005). Estes

dispositivos devem também evitar qualquer superaquecimento localizado. É necessário que

sejam instalados agitadores mecânicos nos tanques e um sistema de circulação para o ligante

asfáltico, de modo a garantir a circulação contínua do depósito ao misturador durante todo o

período de operação conforme figura 11.

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Figura 11 – Foto do depósito para ligante asfáltico tradicional e ligante asfalto-borracha.

3.3.12 Depósito para Agregados

Os depósitos dos agregados devem ser em locais drenados, dispostos de maneira que

não haja mistura de agregados, preservando a sua homogeneidade e granulometria e não

permitindo contaminações de agentes externos.

3.3.13 Depósito da Mistura Asfáltica Usinada

Servem para armazenar por pouco tempo a mistura antes da descarga nos veículos

transportadores. Essa descarga torna-se independente dos trabalhos de mistura, sendo

providos de alçapão para a descarga.

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3.4 Equipamentos

3.4.1 Transporte da Mistura

Os caminhões conforme figura 12, do tipo basculante para o transporte do concreto

betuminoso usinado a quente, devem ter caçambas metálicas robustas, limpas e lisas,

ligeiramente lubrificadas com nata de Cal hidratada (3 x 1) ou água e sabão ou óleo de soja

diluído em água, de modo a evitar a aderência da mistura ao fundo ou parede do mesmo. Não

é permitido a utilização de produtos susceptíveis para dissolver o ligante asfáltico (óleo diesel,

gasolina, etc).

Após o carregamento do CBUQ, o caminhão deve estar coberto com lona ou outro

material aceitável, com tamanho suficiente para proteger a mistura, sobre passando a caçamba

nas laterais e na traseira. Deve estar bem fixada na dianteira para não permitir a entrada de ar

entre a cobertura e a mistura asfáltica.

Figura 12 – Foto do caminhão tipo basculante na hora da descarga na pavimentadora ou

acabadora asfáltica.

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O tempo máximo admissível entre a carga do caminhão na usina e a descarga na pista é

dado pelo limite de temperatura estabelecido para aplicação da massa na pista segundo norma

do DER/SP ET-DE-P00/030, 2007.

A troca de caminhões na hora da descarga deve ser rápida, de maneira a evitar a

paralisação da acabadora.

3.4.2 Equipamento para Espalhamento

O equipamento para espalhamento e acabamento deve ser constituído de pavimentadora

conforme ilustra figura 13 ou mais conhecida como acabadora automotriz, capaz de espalhar e

conformar a mistura no alinhamento, nas cotas e abaulamentos requeridos. Deve ser equipada

com rosca sem fim, para espalhar a mistura sem que ocorra segregação da mistura, possuir

dispositivo rápido e eficiente de direção, além de marcha para frente e para trás. Deve ser

equipada com sistema de vibração que permita uma pré-compactação na mistura espalhada e

com dispositivo de aquecimento da mesa para evitar que a mistura agarre na mesma e

prejudique o acabamento.

Deve estar equipada com sistema de controle de nível (espessura) eletrônico nos dois

lados da mesa, com esqui de comprimento mínimo de 6 m.

A mesa não deve deixar marcas longitudinais na massa espalhada, devendo estar bem

ajustadas às emendas das extensões.

No início da jornada de trabalho, a mesa deve estar aquecida no mínimo na temperatura

definida pela especificação para temperatura de descarga.

Caso no espalhamento se constate pontos segregados, tanto finos, como grossos,

ondulações transversais e ou riscos longitudinais, resultados de má operação da

pavimentadora, o serviço deve ser paralisado até a sua correção.

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A velocidade da acabadora deve ser definida em função da capacidade de produção da

usina, de maneira que a mesma esteja continuamente em movimento, sem paralisações para

esperar caminhões. A velocidade da acabadora deve estar entre 2,5 e 10 m/minuto.

Se a acabadora ficar parada por mais de quinze minutos, deve ser removida da pista e

dar um novo início na chegada do caminhão.

Figura 13 – Foto da pavimentadora asfáltica aplicando CBUQ com asfalto-borracha.

3.4.3 Equipamentos e Compressão da Mistura Asfáltica

Para a execução da compressão da mistura, os equipamentos devem ser constituídos de

rolo pneumático e tandem liso vibratório. No caso dos rolos pneumáticos, autopropulsados,

devem ser dotados de dispositivos que permitam a calibragem da pressão dos pneus de 2,5

kgf/cm² a 8,4 kgf/cm² (35 a 120 psi), e os pneus devem estar em perfeito estado, ter a mesma

altura e estar alinhados, para não deixarem marcas indesejáveis na pista. Os rolos tandem liso

vibratório devem vibrar no mínimo 2400 VPM.

Para a garantia de uma boa execução, todos os rolos devem estar lastrados para atender

as especificações de peso recomendadas pelo fabricante do mesmo.

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A compressão da mistura deve ser iniciada imediatamente após o espalhamento, sendo a

rolagem iniciada com uma passada de rolo tandem liso sem vibrar (Breakdown) logo após o

espalhamento, conforme figura 14. Em seguida, utiliza-se o rolo pneumático conforme figura

15, que dará o número de passadas necessárias a garantir a compactação da mistura, podendo

também ser auxiliado por um rolo vibratório.

Figura 14 – Foto do rolo tandem liso compactando o CBUQ com asfalto-borracha.

Figura 15 – Foto do rolo pneumático compactando o CBUQ com asfalto-borracha.

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A compressão deve ser iniciada pelos bordos, longitudinalmente, continuando em

direção ao eixo da pista. Nas curvas, de acordo com a superelevação, a compressão deve

começar sempre do ponto mais baixo para o mais alto.

Para evitar a aderência da mistura com o pneu do rolo, utiliza-se uma solução de óleo

vegetal (50%) e álcool hidratado (50%) para umedecer ligeiramente os pneus conforme figura

16 abaixo. No rolo tandem liso vibratório quando utilizada água, a mesma deve ser

pulverizada para que não ocorra escorrimento e o empoçamento na superfície da camada.

Figura 16 – Foto do detalhe do umedecimento dos pneus na hora da compactação do CBUQ

com asfalto-borracha.

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4. VANTAGENS TÉCNICAS DO ASFALTO BORRACHA

Segundo ZANZOTTO e SVEC (1996) e a Asphalt Rubber Pavement Association, o

ligante modificado por borracha moída de pneus ou simplesmente asfalto borracha, apresenta

as seguintes características:

- Redução da suscetibilidade térmica: misturas com ligante asfalto borracha são mais

resistentes às variações de temperatura, o seu desempenho tanto a altas como a baixas

temperaturas é melhor quando comparado com pavimentos construídos com ligante

convencional;

- aumento da flexibilidade do pavimento devido a maior concentração de elastômeros na

borracha de pneus;

- melhor adesividade aos agregados;

- aumento da vida útil do pavimento;

- maior resistência ao envelhecimento: a presença de anti-oxidantes e carbono na borracha de

pneus auxilia na redução do envelhecimento por oxidação;

- maior resistência a propagação de trincas e a formação de trilhas de roda;

- permite redução de espessura do pavimento;

- proporciona melhor aderência pneu-pavimento;

- redução do ruído provocado pelo tráfego entre 65 e 85%.

O Departamento de Transportes da Califórnia (CALTRANS), esta utilizando de forma

sistemática o asfalto borracha por via úmida e desde 1987 as espessuras das camadas

asfálticas com borracha, tem sido reduzidas em relação às necessidades para pavimentos

convencionais.

O CALTRANS também reporta que em termos gerais os pavimentos com asfalto

borracha possuem um desempenho muito bom, requerendo menos manutenção e tolerando

deflexões superiores àquelas suportadas pelos pavimentos com asfalto convencional.

Em relação ao envelhecimento do ligante asfáltico durante a usinagem e a sua vida útil,

podemos relatar que este é minimizado com a utilização de asfalto borracha, tendo em vista

dois fatores:

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- a espessura de película sobre o agregado é superior àquela encontrada com CAPs

convencionais (devido a maior viscosidade do ligante), tal fato garante um menor

envelhecimento do ligante durante a usinagem;

- a recuperação elástica do ligante após a simulação de envelhecimento no ensaio

RTFOT, aponta ganho desta característica ao invés de perda que ocorre com os demais

ligantes convencionais e modificados por outros polímeros (MORILHA e TRICHÊS, 2003).

Este ganho de recuperação elástica como mostra as figuras 17, 18, 19 e 20 após a

simulação de usinagem é muito importante e muito provavelmente, este fenômeno também

ocorre durante a usinagem no campo, proporcionando uma mistura asfáltica mais flexível

mesmo após a oxidação que ocorre em todo o processo de fabricação e aplicação da massa

asfáltica. Portanto este é mais um fator que contribui para o aumento da durabilidade da

mistura asfáltica e consequentemente do revestimento.

Figura 17 – Foto do equipamento para determinação da recuperação elástica do ligante

asfalto-borracha.

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Figura 18 – Foto da amostra de ECOFLEX – B sendo preparada para ensaio de recuperação

elástica.

Figura 19 – Foto do ECOFLEX – B sendo submetida à tração no ensaio de recuperação

elástica.

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Figura 20 – Foto da amostra de ECOFLEX – B após ensaio de tração em fase de recuperação

elástica.

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5. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO ASFALTO BORRACHA

O asfalto modificado por borracha de pneus consiste na incorporação da borracha

granulada de pneus ao asfalto convencional, em equipamento apropriado por via úmida.

A modificação reológica, física e química do asfalto convencional, só é possível graças

a um adequado processo de fusão por meio de agitação mecânica e digestão térmica

devidamente controlada, visando produzir um produto final com características uniforme e

estável.

De acordo com a especificação do asfalto borracha, aprovada na Comissão de Asfalto

do IBP - Instituto Brasileiro de Petróleo e encontra-se em fase de encaminhamento a ANP –

Agência Nacional de Petróleo, devem possuir as seguintes características de acordo com a

tabela 5.

Após a modificação do ligante com borracha moída de pneu em função das suas

características poderá ser aplicado em diferentes tipos de revestimento, seja em misturas

asfálticas ou revestimentos por penetração.

As misturas asfálticas podem ser classificadas como: descontínuas abertas (open-

graded), descontínuas densas (gap-graded) e contínuas densas, além de tratamentos

superficiais simples ou duplos podendo funcionar como revestimento e como membrana

intermediária de absorção de trincas.

Segundo catálogo de produtos da GRECA ASFALTOS, uma das distribuidoras e

produtoras brasileira do asfalto modificado por borracha moída de pneu, recomenda-se a

aplicação do ECOFLEX – A na elaboração de misturas asfálticas descontínuas com qualquer

teor de vazios (drenante ou densa) e também na execução de tratamentos superficiais. O

ECOFLEX – B é indicado para a fabricação de misturas asfálticas densas descontínuas.

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Tabela 5 – Especificações Técnicas do Asfalto-Borracha

Ensaio Norma

Asfalto Borracha da GRECA

ASFALTOS

ECOFLEX A ECOFLEX B

Penetração (25°C, 100g, 5s), 0,1mm NBR-6576 30 - 70 30 – 70

Ponto de Amolecimento, mín. °C NBR-6560 57 55

Viscosidade Brookfield (175°C, 20rpm,

splindle 3), cP

ASTM -

2196 2200 - 4000 800 - 2000

Ponto de Fulgor, mín. °C NBR -

11341 235 235

Recuperação Elástica Ductilômetro

(25°C, 10 cm), mín. %

NBR -

15086 55 50

Recuperação Elástica Torciômetro

(25°C, 30 min), mín. % (*) NLT - 329 55 50

Estabilidade a Estocagem, máx. °C NBR -

15166 9 9

Ensaio do Resíduo do RTFOT

Variação de Massa do RTFOT, máx. % NBR -

15235 1,0 1,0

Variação do Ponto de Amolecimento,

máx. °C

NBR -

6560 10 10

Porcentagem da Penetração Original,

mín. %

NBR -

6576 55 55

Porcentagem da Recuperação Elástica

Original, (25°C, 10 cm) mín. %

NBR -

15086 100 100

(*) O ensaio de recuperação elástica pelo torciômetro também é indicado para atender as

especificações do DER/PR, Deinfra/SC e DER/SP

Fonte: IBP, 2007.

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6. ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DE ENVELHECIMENTO DOS

LIGANTES ASFÁLTICOS

6.1 Ensaio de Envelhecimento dos Ligantes Asfálticos

Segundo o estudo de MORILHA e TRICHÊS (2003), o envelhecimento do ligante

asfáltico traduzido pelo aumento de sua consistência, ocorre principalmente durante a

usinagem da mistura asfáltica e é um dos desafios de maior atenção por parte dos

pesquisadores.

Procurando obter ligantes menos suscetíveis a oxidação, o Grupo GRECA ASFALTOS

realizou uma pesquisa relacionada ao efeito do envelhecimento proporcionado pelo ensaio

RTFOT (Rolling Thin Oven Test – NBR 15235) conforme detalhe do equipamento na figura

21, no ligante convencional (CAP – 50/70) e no ligante modificado por borracha de pneu

moída (ECOFLEX – B). O estudo foi realizado por MORILHA e TRICHÊS (2003) e

apresentado nesta pesquisa como forma de comparação entre o envelhecimento dos ligantes

na tabela 6.

Figura 21 – Foto do equipamento RTFOT para simulação de envelhecimento do ligante

asfáltico.

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Tabela 6 – Ensaio de Envelhecimento de ligante asfáltico - RTFOT

Item Analisado CAP – 50 / 70 ECOFLEX – B

Penetração do ligante

original, 0,1 mm 57 40

Penetração após RTFOT 24 23

% de penetração original

após RTFOT 42,10 57,50

Ponto de Amolecimento, °C 50 53

Ponto de Amolecimento após

RTFOT, °C 57 58

Recuperação Elástica, % 6 35

Recuperação Elástica após

RTFOT 0 73

Variação Percentual - + 208

Fonte: ASTM D 2872.

Observando-se a tabela anterior em relação ao estudo de MORILHA e TRICHÊS

(2003), podemos concluir que:

- a penetração retida, ou seja, a porcentagem da penetração a 25° C após a RTFOT,

traduz efetivamente um aumento de consistência do ligante após a simulação do

envelhecimento ocorrido após a usinagem. Quanto maior a penetração retida, menor o

aumento da consistência, sendo o ECOFLEX – B o ligante que apresenta o menor aumento

desta consistência comparado ao CAP – 50 / 70;

- a recuperação elástica apresentou um resultado muito interessante: o ligante CAP – 50

/ 70 convencional apresenta normalmente um baixo valor desta propriedade e após a

simulação de envelhecimento no RTFOT esta propriedade praticamente não existe mais; no

ligante ECOFLEX – B, apresenta uma recuperação elástica módica que após a simulação no

RTFOT apresentou um aumento muito significativo desta característica (Morilha e Trichês,

2003).

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Segundo o engenheiro Armando Morilha Junior (2003), o aumento da recuperação

elástica do ECOFLEX – B após a simulação de usinagem proporcionada pelo ensaio RTFOT,

demonstra que, apesar do aumento da consistência inerente a qualquer forma de

envelhecimento, ocorre no Asfalto Borracha um ganho na recuperação elástica.

A causa para esse efeito pode estar na severidade do ensaio RTFOT que expõe o ligante

por meio da formação de uma fina película, a um aquecimento maior localizado, colaborando

para ocorrer uma maior interação entre as moléculas de borracha e de asfalto que podem

proporcionar uma continuação do processo de fusão, melhorando consequentemente a

recuperação elástica. Este fenômeno observado, deve também ocorrer durante a usinagem no

campo, proporcionando uma mistura mais flexível mesmo após sua oxidação que ocorre em

todo o processo de fabricação e aplicação da massa asfáltica.

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7. COMPARATIVO ENTRE UM PROJETO DE MISTURA ASFÁLTICA

COM ASFALTO BORRACHA E COM ASFALTO TRADICIONAL

Após relatar neste trabalho os principais aspectos técnicos e vantagens do asfalto

borracha em relação ao asfalto tradicional, foi projetado e executado no laboratório de

pavimentação asfáltica da Jofege Pavimentação e Construção LTDA, localizada no município

de Itatiba-SP, dois projetos asfalticos conforme anexo 1 (projeto asfáltico com ligante

tradicional) e anexo 2 (projeto asfáltico com ligante modificado por borracha moída de pneu)

para melhor visualização e compreensão do mesmo.

As misturas asfálticas obedeceram às características granulométricas da Faixa – III do

DER/SP ET-DE-P00/030, 2007, com o mesmo percentual de agregados na composição

granulométrica, sendo apenas diferentes em relação ao ligante asfáltico e foi realizado com

agregado granítico oriundo da Pedreira Basalto – 6, localizada no município de Campinas-SP.

Após ensaios característicos da norma do DER/SP ET-DE-P00/030, 2007, segue abaixo

resumo dos resultados das principais características das misturas asfálticas conforme tabela 7:

Tabela 7 - Mistura com Asfalto-Tradicional X Mistura com Asfalto-Borracha

Propriedades Mistura com Asfalto

Tradicional

Mistura com Asfalto

Borracha

Teor de ligante asfáltico, (%) 4,6 5,4

Densidade aparente, (g/cm³) 2,384 2,387

Volume de Vazios, (%) 4,1 4,0

Relação Betume / Vazios, (%) 72,4 75,7

Vazios do Agregado Mineral, (%) 15,0 16,5

Estabilidade, (Kgf) 1398 1678

Fluência, (0,01”) 11,9 13,0

Resistência à tração por

compressão diametral, (MPa) 0,91 0,82

Fonte: Resultados e comparativo entre os projetos executados segundo anexos 1 e 2.

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Todos os resultados estão dentro das especificações segundo norma do DER/SP ET-DE-

P00/030, 2007.

Podemos observar que a mistura com asfalto borracha teve um acréscimo de 0,8% no

teor de ligante asfáltico em relação à mistura com asfalto tradicional, podendo ser explicada e

compreendida facilmente se pensarmos em pintarmos uma pedra do tipo brita-1 com água e a

mesma pedra com azeite. A quantidade de azeite gasto para pintar a pedra do tipo brita-1 é

maior, pois o azeite é muito mais viscoso que a água, mas ao mesmo tempo recobre muito

melhor a pedra, protegendo-a e agregando-a melhor se pensarmos em misturas asfálticas.

No caso da densidade aparente, não tivemos variações relevantes, podendo ser

explicada pelo fato de a composição granulométrica dos agregados serem as mesmas, só

diferenciando o ligante asfáltico.

O volume de vazios, a relação betume/vazios e o volume de agregado mineral não

apresentaram grandes variações, sendo explicado pelo fato de que a composição

granulométrica dos agregados são as mesmas nos dois projetos.

Na estabilidade e na fluência, podemos observar a ação do polímero que existe na

borracha de pneu moída, aumentando sua resistência ás cargas axiais e sua flexibilidade.

Na resistência à tração por compressão diametral, podemos observar que o resultado da

mistura com asfalto tradicional foi maior, sendo feita então uma pesquisa com os maiores

estudiosos na área de modificação de ligantes e misturas asfálticas, sendo-me informado que

essa é uma pergunta que todos querem uma resposta e ainda não conseguem responder. O

engenheiro Armando Morilha Júnior da Greca Asfaltos, relatou na última palestra que

realizou sobre asfalto-borracha no mês de outubro em São Paulo, que esteve em uma

convenção na Califórnia nos Estados Unidos no último mês de agosto e que nem os

americanos que são os mais desenvolvidos tecnicamente no mundo em relação ao asfalto-

borracha sabiam essa resposta e também não entendiam porque a estabilidade aumentava e à

tração por compressão diametral diminuía. Morilha também relatou que seu laboratório

técnico de desenvolvimento e estudo de ligantes modificados está trabalhando em conjunto

com Universidade Federal do Rio Grande do Sul para chegar a uma explicação sensata,

verdadeira e provadora, mas que isso requer muitos ensaios e testes e isso demora.

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8. MÉTODO EXECUTIVO DE PISTA COM ASFALTO-BORRACHA

A usinagem, bem como a aplicação e compactação da massa asfáltica na pista, não sofre

modificação em relação ao convencional executado com ligante tradicional, a não ser pelos

detalhes de temperatura, este sim com significativas alterações, nesse caso o Ecoflex – B. Na

tabela abaixo, segue temperatura ideal recomendada pelo produtor e fornecedor de ligante

modificado com borracha de pneu moída Greca Asfaltos.

Tabela 8 – Temperatura de trabalho do Asfalto-Borracha Ecoflex – B

Temperatura (°C) Mínima Máxima

Ligante, pré usinagem 165 177

Agregado, pré usinagem 170 177

Massa (CBUQ), após usinagem 165 175

Compactação, mínima 155 A máxima que a massa

possa suportar

É recomendado que a massa ao ser descarregada do silo para o caminhão de transporte

apresente uma temperatura máxima de 177° C. A temperatura de compactação da massa deve

estar entre 155° a 160° C, se atentando quando muito quente para evitar o trincamento da

massa e a formação de ondas à frente do rolo, de acordo com a norma de execução do

DER/SP ET-DE-P00/030, 2007.

Como norma geral de execução de rolagem do CBUQ tradicional, a temperatura de

rolagem do CBUQ com asfalto borracha é a mais elevada que a mistura possa suportar, sendo

a rolagem similar ao de outras massas usinadas a quente.

Segundo a norma do DER/SP ET-DE-P00/030, 2007, independentemente da espessura

de aplicação da massa compactada, deve-se otimizar o transporte e a compactação para se

atingir um grau de compactação mínimo de 97 % da densidade de projeto.

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A aplicação da camada de misturas asfálticas com asfalto modificado por borracha

moída de pneu deve ser precedida de uma consistente pintura de ligação (taxa de teor residual

de ligante de 0,3 a 0,4 l/m²) de acordo com a norma do DER/SP ET-DE-P00/030, 2007.

A liberação do transito pode ser feita imediatamente após o resfriamento da camada, de

acordo com a boa técnica e experiência.

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9. CONCLUSÃO

A utilização de um ligante com mais qualidade e melhores características fabricado com

o resíduo reciclado dos pneus, pode melhorar a durabilidade de nossas estradas e ruas e trazer

benefícios ecológicos e sociais para toda população.

Para a obtenção da compatibilidade do asfalto tradicional na hora de receber a

modificação por meio de determinados aditivos e o custo industrial da modificação podem

onerar o custo em relação ao preço do asfalto tradicional, sendo plenamente justificado

perante seus benefícios já mencionados neste trabalho.

Além do inegável benefício ecológico, o ligante modificado por borracha de pneu

moída apresenta excelente custo benefício tendo em vista suas qualidades de ligante superior

aos ligantes tradicionais o que assegura uma durabilidade superior aos revestimentos

asfálticos.

Conclui-se que o emprego de ligante asfáltico modificado por borracha de pneu moída

em misturas asfálticas vem se mostrando a cada dia que passa uma técnica muito promissora

para construção e manutenção de nossas ruas e estradas.

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ANEXO 1 – PROJETO ASFÁLTICO COM LIGANTE TRADICIONAL

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ANEXO 2 – PROJETO ASFÁLTICO COM LIGANTE MODIFICADO

POR BORRACHA MOÍDA DE PNEU

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Interessado : Fornecedor : Greca Asfaltos CERTIFICADO :

Origem do Cap : São José dos Campos - SP Horário da Coleta : 10:40 MATERIAL :

Tanque : Data : 02/10/07 QUANTIDADE :

Nº da Nota Fiscal : 11787 Placa do Caminhão : BIP - 6939 EMPRESA :

ENSAIOS MÉTODO ESPECIFICAÇÃO MÉDIA

Penetração ( 100g. 5 segundos, 25ºC ), 0,1 mm NBR 6576 50 a 70 55 55

Ponto de Amolecimento, ºC NBR 6560 46 min. 48.8 49

Viscosidade Brookfield à 177 ºC ASTM D 2196 - 99 57 a 285 61 61

Ponto de Fulgor, ºC NBR 11341 235 min. 272 272

Densidade Relativa à 20 / 4 ºC NBR 6296 Anotar 1.011 1.011

Temperatura do Produto ( Carregamento ) - - 168 ºC 168 ºC

Nota :

2788-07 G

CAP - 50 / 70

CONTROLE TECNOLÓGICOSEÇÃO PAVIMENTAÇÃO

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DO CIMENTO ASFÁLTICO DE PETRÓLEOCAP - 50 / 70

Greca Asfaltos

RESULTADOS

23,580

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Reg.:Pág.:

Data :

Dosagem de Concreto Betuminoso Usinado Quente

Número %1 15.02 42.03 43.0

Total 100.0

# mm 1 2 3 Total3/4" 19.1 100.0 100.0 100.0 + 7 100.0 100 100 100 1001/2" 12.7 47.9 100.0 100.0 + 7 92.2 90 100 90 993/8" 9.52 18.9 99.4 100.0 + 7 87.6 70 90 83 90N°4 4.75 1.8 15.3 95.9 + 5 47.9 44 72 44 53

N°10 2.00 1.1 2.9 61.4 + 5 27.8 22 50 24 33N°40 0.42 0.8 1.1 30.4 + 5 13.7 8 26 10 19N°80 0.18 0.7 0.8 19.1 + 3 8.7 4 16 6 12N°200 0.175 0.5 0.5 12.0 + 2 5.4 2 10 3 7

5 - Obs.:

Visto :

2.733

Laboratorista :

Guarulhos - SP

Pedreira Basalto - 6 Campinas - SPPó de Pedra Pedreira Basalto - 6

2.734

Especificação :

10/1/2007

Obra :

1

Pedrisco Campinas - SP

FAIXA GRANULOMÉTRICA3 - Composição Granulométrica :

PORCENTAGEM PASSANDO PENEIRA

1

g/cm³2.732

TIPO

ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOSMÉTODO MARSHALL - (NBR - 12891)

Limites

4 - Análise Granulométrica :

TrabalhoEspecificação

CBUQ - Faixa - III - DER

1.030 CAP - 50 / 70 Dist. Greca Asfaltos2.735

2 - Materiais Empregados :

1 - DADOS INICIAIS :

ET - DE - P00/030 Faixa :

Estudo :

TRAÇO DENS. REAL

Campinas - SPPedreira Basalto - 6Brita - 1

FORNECEDOR PROCEDÊNCIA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3/4"1/2"3/8"N°4N°10N°40N°80N°200

--- Faixa Especificada--- Faixa Trabalho--- Mistura Total

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SERVIÇO

1.011 g/cm³

2.734 g/cm³ 75 19,1 mm

PESO EM GRAMAS V.A.M. R.B.V. VOLUME

NO AR NA ÁGUA VAZ. AGR. REL. BET. LEITURA CALCULADA CORRIGIDA

g g cm³ MINERAL (%) VAZIOS (%) kgf/cm² mm (0,01")

1 4.00 1197.5 689.7 507.8 2.358 2.513 15.5 6.2 9.4 9.3 15.5 60.2 507.8 1.00 550 1,277 1,283 2.40 9.45

2 4.00 1195.6 689.1 506.5 2.361 2.513 15.2 6.1 9.4 9.3 15.4 60.6 506.5 1.05 550 1,277 1,337 2.38 9.37

3 4.00 1193.8 688.3 505.5 2.362 2.513 15.1 6.0 9.4 9.3 15.4 60.8 505.5 1.01 530 1,231 1,244 3.20 12.60

MÉDIA 4.00 2.360 2.513 6.1 15.4 60.6 1,288 10.47

4 4.50 1194.6 692.5 502.1 2.379 2.490 11.1 4.4 10.7 10.6 15.0 70.4 502.1 1.04 560 1,300 1,357 3.02 11.89

5 4.50 1191.8 691.5 500.3 2.382 2.490 10.8 4.3 10.7 10.6 14.9 71.0 500.3 1.05 560 1,300 1,371 2.98 11.73

6 4.50 1195.9 693.5 502.4 2.380 2.490 11.0 4.4 10.7 10.6 15.0 70.6 502.4 1.04 590 1,370 1,430 3.04 11.97

MÉDIA 4.50 2.381 2.490 4.4 15.0 70.7 1,386 11.86

7 5.00 1193.3 695.4 497.9 2.397 2.469 7.2 2.9 12.0 11.9 14.8 80.2 497.9 1.06 580 1,347 1,424 3.15 12.40

8 5.00 1195.0 695.1 499.9 2.390 2.469 7.9 3.2 12.0 11.8 15.0 78.8 499.9 1.06 590 1,370 1,451 3.24 12.76

9 5.00 1192.6 692.5 500.1 2.385 2.469 8.4 3.4 11.9 11.8 15.2 77.6 500.1 1.05 560 1,300 1,363 3.28 12.91

MÉDIA 5.00 2.391 2.469 3.2 15.0 78.8 1,413 12.69

10 5.50 1194.3 695.3 499.0 2.393 2.444 5.1 2.1 13.2 13.0 15.1 86.3 499.0 1.06 560 1,300 1,376 3.64 14.33

11 5.50 1194.1 694.1 500.0 2.388 2.444 5.6 2.3 13.1 13.0 15.3 85.1 500.0 1.06 540 1,254 1,328 3.72 14.65

12 5.50 1193.9 696.2 497.7 2.399 2.444 4.5 1.8 13.2 13.1 14.9 87.6 497.7 1.06 560 1,300 1,376 3.77 14.84

MÉDIA 5.50 2.393 2.444 2.1 15.1 86.3 1,360 14.61

13 6.00 1190.8 689.4 501.4 2.375 2.422 4.7 1.9 14.2 14.1 16.0 87.9 501.4 1.05 530 1,231 1,291 4.18 16.46

14 6.00 1192.2 692.6 499.6 2.386 2.422 3.6 1.5 14.3 14.2 15.6 90.6 499.6 1.06 540 1,254 1,326 4.26 16.77

15 6.00 1194.7 693.1 501.6 2.382 2.422 4.0 1.7 14.3 14.1 15.8 89.5 501.6 1.05 550 1,277 1,337 4.30 16.93

MÉDIA 6.00 2.381 2.422 1.7 15.8 89.3 1,318 16.72

MÉTODO MARSHALL - NBR - 12891

V.C.B.

VAZIOS CHEIOS

COM BETUME (%)

ESTABILIDADE

Kgf/cm²cm³

V.V

DE VAZIOS (%)

DENSIDADE (kg/cm3)

CORPO DE PROVA

% DE CAP

VOLUME

APARENTETEÓRICA

RICE TEST

CONSTANTE DA PRENSAGRAU DE PENETRAÇÃO DO CIMENTO ASFÁLTICO :

LABORATORISTA

Silvio / Osmar

MATERIAL Data

PROJETO PARA MISTURA BETUMINOSA COM 75 GOLPES POR FACE A 160 ºCDENSIDADE REAL DO CIMENTO ASFÁLTICO

Registro

Pedreira Basalto - 6 - Campinas - SP

CAP - 50 / 70 - 50 a 70 mm

01CBUQ - FAIXA - III - DER 10/2/2007

FLUÊNCIA

2.32205MASSA ESPECÍFICA DOS AGREGADOS N° DE GOLPES : DIÂMETRO MÁXIMO DO AGREGADO :

FATOR CORREÇÂO

LEITURAPORCENTAGEM

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MÉTODO MARSHALL - NBR - 12891

15.0 0.34142.0 0.95543.0 0.978

0.110

100.0 2.384V.V (%)

V.A.M (%)

RESULTADOS PRINCIPAISRESULTADOS

DENSIDADE APARENTE (g/cm³)

TEOR ÓTIMO (%)

ESTABILIDADE (Kgf/cm²)

R.B.V (%)

FLUÊNCIA (0,01")

> 14

4.6

8 a 16

3 - 5

1398

72.4

> 800

65 - 80

-

4,3 - 4,9

11.9

4.1

15.0

95.404.60100.0

Pó de Pedra

Total GeralLiganteTotais

40.0741.02

Traço da Mistura

Brita - 1

Ton / m³

14.31Pedrisco

2.384

Traço Agregados (%) ESPECIFICAÇÕES

2.360

2.365

2.370

2.375

2.380

2.385

2.390

2.395

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

COMPACTAÇÃO

1280

1300

1320

1340

1360

1380

1400

1420

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

ESTABILIDADE

60

65

70

75

80

85

90

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

R.B.V.

10

11

12

13

14

15

16

17

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

FLUÊNCIA

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

V.V.

14.9

15.1

15.3

15.5

15.7

15.9

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

V.A.M.

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2.420

2.425

2.430

2.435

2.440

2.445

2.450

2.455

2.460

2.465

2.470

2.475

2.480

2.485

2.490

2.495

2.500

2.505

2.510

2.515

4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0

Máxima Teórica ( Rice Test ) - Esp. ET-DE-P00/030 - Faixa - III - DER - C/ CAP - 50 / 70 Teor 4,6% - Densidade 2,486 g/cm³ - 02/10/07

Pedreira Basalto - 6

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RETIDAS ACUMULADAS

9.52 3/8" 0.0 0.0 100.04.76 #4 51.0 4.1 95.92.0 #10 479.2 38.6 61.40.42 #40 863.5 69.6 30.40.18 #80 1,004.5 80.9 19.10.074 #200 1,092.8 88.0 12.0

TOTAL 1,241.3GRÁFICO ILUSTRATIVO

Densidade Real = 2,735

PERÍODO : Tarde

MATERIAL RETIDO

(g)

ABERTURA PENEIRAS (mm)

CONTROLE TECNOLÓGICOANÁLISE GRANULOMÉTRICA

Pó de Pedra Basalto - 6RESULTADO DOS ENSAIOS

PORCENTAGENS

Usina Jofege

Pó de Pedra Basalto - 6

EXECUTADO POR : Silvio / Osmar

DATA DO ENSAIO

17/10/2007

0

20

40

60

80

100

0.01 0.1 1 10

POR

CEN

TAG

ENS

AC

UM

ULA

DA

S

PENEIRAS

CBUQ - Faixa - III - DER - Granulometria dos Agregados.xls

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RESISTÊNCIA A TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL ( DER ES ET - DE - P00/030 ) - CAP - 50 / 70

10/2/2007Data :

% CM CM N Mpa Mpa4.0 10.2 6.08 7300 0.754.0 10.2 6.11 7500 0.77

MÉDIAS

0.77

10/2/2007Data :

TEORES DIÂMETRO ALTURA LEITURA NA PRENSA

TRAÇÃO CALCULADA

4.0 10.2 6.03 7600 0.79MÉDIAS

4.5 10.2 6.03 8500 0.884.5 10.2 6.08 8800 0.904.5 10.2 6.10 8700 0.89

MÉDIAS

0.89

5.0 10.2 6.00 9700 1.015.0 10.2 6.07 9300 0.965.0 10.2 6.06 9500 0.98

MÉDIAS 5.5 10.2 6.13 8200 0.835.5 10.2 6.05 8100 0.84

0.98

0.845.5 10.2 6.05 8100 0.845.5 10.2 6.03 8300 0.86

MÉDIAS 6.0 10.2 6.02 7000 0.736.0 10.2 6.04 7200 0.746.0 10.2 6.09 6900 0.71

0.73

0.84

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL NBR 15087RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL - NBR - 15087

0.90

0.95

1.00

kgf/c

m²)

0.75

0.80

0.85

4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0

TRA

ÇÃ

O (k

4.6

0.91

TEOR ÓTIMO DE ASFALTO (%)

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO - (MPa)

TEORES (%)

0,80 MpaEspecificação NBR - 15087 - (Mínima)

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Prezados Senhores ,

Para elaboração do projeto foram utilizados os seguintes materiais :

PROCEDÊNCIABrita - 1 15.0% Pedreira - Basalto - 6 2.732Pedrisco 42.0% Pedreira - Basalto - 6 2.733Pó de Pedra 43.0% Pedreira - Basalto - 6 2.735Total Geral 100.0%

Greca Asfaltos - Guarulhos 1.011

AGREGADOS % PESO MÍNIMO MÁXIMOBrita - 1 14.31 ESTABILIDADE MARSHALL - (NBR - 12891) 1398 Kgf/cm² 800 -Pedrisco 40.07 FLUÊNCIA - (NBR - 12891) 11,9 (0,01") 8 16Pó de Pedra 41.02 VOLUME DE VAZIOS 4.1% 3% 5%

RELAÇÃO BETUME / VAZIOS 72.4% 65.0% 80.0%TOTAIS 95.4 VAZIOS DO AGREGADO MINERAL 15.0% 14.0% -LIGANTE 4.6 RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL (NBR - 15087) 0,91 Mpa 0.80 -TOTAL GERAL 100.0 MASSA ESPECÍFICA APARENTE DA MISTURA COMPACTADA - (AASHTO T 166 - 93) 2,384 g/cm³ - -

TEOR ÓTIMO DE BETUME ADICIONADO - (DNER-ME 053/95) 4.6% 4.3% 4.9%

RESULTADOS FINAIS

Projeto Asfáltico - CBUQEstamos enviando o projeto de concreto asfáltico , CBUQ - FAIXA - III - DER , com CAP - 50 / 70

AGREGADOS DENSIDADE REAL - DNER-ME 195/97Dens. Real : (g/cm³)Dens. Real : (g/cm³)Dens. Real : (g/cm³)

DNER - ME 193/96 - (g/cm³)

MASSA ESPECÍFICA DO ASFALTO

As granulometrias dos materiais, a composição granulométrica da mistura com a faixa de trabalho estão em anexo e os demais resultados constam a seguir :

Ligante : CAP - 50 / 70

DATA : Itatiba , 02 de Outubro de 2007

ESPECIFICAÇÕESTRAÇO FINALOBTIDO

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Interessado : Fornecedor : Greca Asfaltos CERTIFICADO :

Origem do Cap : GUARULHOS - SP Horário da Coleta : 14:00 MATERIAL :

Tanque : Data : 02/10/07 QUANTIDADE :

Nº da Nota Fiscal : 17918 Placa do Caminhão : AGT - 0338 EMPRESA :

ENSAIOS MÉTODO ESPECIFICAÇÃO MÉDIA

Penetração ( 100g. 5 segundos, 25ºC ), 0,01 mm NBR 6576 25 a 75 53 53

Ponto de Amolecimento, ºC NBR 6560 55 min. 58 58

Recuperação Elastica % NLT 329 / 91 50 min. 73 73

Viscosidade Brookfield à 175 ºC ASTM D 2196 - 99 800 a 2500 1030 1030

Ponto de Fulgor, ºC NBR 11341 235 min. > 240 > 240

Densidade Relativa à 25 ºC / 25 ºC NBR 6296 Anotar 1.030 1.030

Temperatura do Produto ( Carregamento ) - - 185 ºC 185 ºC

Nota :

Greca Asfaltos

RESULTADOS

25,680

887

ECOFLEX - B

CONTROLE TECNOLÓGICOSEÇÃO PAVIMENTAÇÃO

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DO CIMENTO ASFÁLTICO DE PETRÓLEOCAP - ECOFLEX - B

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Projeto

Asfáltico

CBUQ - Faixa – III - DER ECOFLEX - B

Pedreira Basalto – 6

Itatiba - 22 de Outubro 2007

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Reg.:Pág.:

Data :

Dosagem de Concreto Betuminoso Usinado Quente

Número %1 15.02 42.03 43.0

Total 100.0

# mm 1 2 3 Total3/4" 19.1 100.0 100.0 100.0 + 7 100.0 100 100 100 1001/2" 12.7 47.9 100.0 100.0 + 7 92.2 90 100 90 993/8" 9.52 18.9 99.4 100.0 + 7 87.6 70 90 83 90N°4 4.75 1.8 15.3 95.9 + 5 47.9 44 72 44 53

N°10 2.00 1.1 2.9 61.4 + 5 27.8 22 50 24 33N°40 0.42 0.8 1.1 30.4 + 5 13.7 8 26 10 19N°80 0.18 0.7 0.8 19.1 + 3 8.7 4 16 6 12N°200 0.175 0.5 0.5 12.0 + 2 5.4 2 10 3 7

5 - Obs.:

Visto :

DENS. REAL

Campinas - SPPedreira Basalto - 6Brita - 1

FORNECEDOR PROCEDÊNCIA

Especificação :

10/17/2007

Obra :

2 - Materiais Empregados :

1 - DADOS INICIAIS :

ET - DE - P00/030 Faixa :

Estudo :

TRAÇO

CBUQ Faixa - III DER

1.030 CAP - Ecoflex - B Dist. Greca Asfaltos2.735

Limites

4 - Análise Granulométrica :

TrabalhoEspecificação

3 - Composição Granulométrica :PORCENTAGEM PASSANDO PENEIRA

Guarulhos - SP

Pedreira Basalto - 6 Campinas - SP

1

g/cm³2.732

TIPO

ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOSMÉTODO MARSHALL - (NBR - 12891)

Pedreira Basalto - 6

2.734

1

Pedrisco Campinas - SP

FAIXA GRANULOMÉTRICA

2.733

Laboratorista :

Pó de Pedra

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3/4"1/2"3/8"N°4N°10N°40N°80N°200

--- Faixa Especificada--- Faixa Trabalho--- Mistura Total

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SERVIÇO

1.030 g/cm³

2.734 g/cm³ 75 19,1 mm

PESO EM GRAMAS V.A.M. R.B.V. VOLUME

NO AR NA ÁGUA VAZ. AGR. REL. BET. LEITURA CALCULADA CORRIGIDA

g g cm³ MINERAL (%) VAZIOS (%) kgf/cm² mm (0,01")

1 4.00 1238.6 713.9 524.7 2.361 2.539 17.8 7.0 9.4 9.2 16.2 56.6 524.7 0.96 820 1,904 1,827 2.65 10.43

2 4.00 1238.4 717.6 520.8 2.378 2.539 16.1 6.3 9.5 9.2 15.6 59.3 520.8 1.00 800 1,858 1,860 2.64 10.39

3 4.00 1240.7 718.5 522.2 2.376 2.539 16.3 6.4 9.5 9.2 15.7 59.0 522.2 0.97 810 1,881 1,817 2.79 10.98

MÉDIA 4.00 2.371 2.539 6.6 15.8 58.3 1,835 10.60

4 4.50 1246.6 723.9 522.7 2.385 2.519 13.4 5.3 10.7 10.4 15.7 66.2 522.7 0.98 780 1,811 1,782 2.80 11.02

5 4.50 1247.6 724.4 523.2 2.385 2.519 13.4 5.3 10.7 10.4 15.8 66.1 523.2 0.99 760 1,765 1,741 2.85 11.22

6 4.50 1251.9 727.5 524.4 2.387 2.519 13.2 5.2 10.7 10.4 15.7 66.6 524.4 0.98 760 1,765 1,729 2.89 11.38

MÉDIA 4.50 2.386 2.519 5.3 15.7 66.3 1,750 11.21

7 5.00 1258.3 731.4 526.9 2.388 2.504 11.6 4.6 11.9 11.6 16.2 71.5 526.9 0.97 720 1,672 1,626 3.05 12.01

8 5.00 1237.2 720.3 516.9 2.393 2.504 11.1 4.4 12.0 11.6 16.0 72.5 516.9 1.01 755 1,753 1,766 3.10 12.20

9 5.00 1255.6 730.0 525.6 2.389 2.504 11.5 4.6 11.9 11.6 16.2 71.6 525.6 0.97 760 1,765 1,720 3.08 12.13

MÉDIA 5.00 2.390 2.504 4.5 16.1 71.9 1,704 12.11

10 5.50 1264.7 735.0 529.7 2.388 2.482 9.4 3.8 13.1 12.7 16.6 77.0 529.7 0.97 720 1,672 1,617 3.40 13.39

11 5.50 1264.7 734.4 530.3 2.385 2.482 9.7 3.9 13.1 12.7 16.6 76.5 530.3 0.97 750 1,742 1,686 3.34 13.15

12 5.50 1262.6 733.0 529.6 2.384 2.482 9.8 3.9 13.1 12.7 16.7 76.3 529.6 0.97 765 1,776 1,715 3.35 13.19

MÉDIA 5.50 2.386 2.482 3.9 16.6 76.6 1,673 13.24

13 6.00 1268.3 736.1 532.2 2.383 2.468 8.5 3.4 14.3 13.9 17.3 80.1 532.2 0.96 700 1,625 1,559 3.50 13.78

14 6.00 1269.9 735.6 534.3 2.377 2.468 9.1 3.7 14.3 13.8 17.5 78.9 534.3 0.96 740 1,718 1,642 3.45 13.58

15 6.00 1269.1 736.4 532.7 2.382 2.468 8.6 3.5 14.3 13.9 17.3 80.0 532.7 0.96 730 1,695 1,623 3.44 13.54

MÉDIA 6.00 2.381 2.468 3.5 17.4 79.7 1,608 13.64

2.32205MASSA ESPECÍFICA DOS AGREGADOSFLUÊNCIA

CBUQ - FAIXA - III - DER 10/22/2007

CONSTANTE DA PRENSAGRAU DE PENETRAÇÃO DO CIMENTO ASFÁLTICO :

LABORATORISTA

Silvio / Osmar

MATERIAL Data

PROJETO PARA MISTURA BETUMINOSA COM 75 GOLPES POR FACE A 160 ºCDENSIDADE REAL DO CIMENTO ASFÁLTICO

Registro

Pedreira Basalto - 6 - Campinas - SP

ECOFLEX - B - 25 a 75 mm

01

N° DE GOLPES : DIÂMETRO MÁXIMO DO AGREGADO :

FATOR CORREÇÂO

LEITURAPORCENTAGEM

V.V

DE VAZIOS (%)

DENSIDADE (kg/cm3)

CORPO DE PROVA

% DE CAP

VOLUME

APARENTETEÓRICA

RICE TEST

V.C.B.

VAZIOS CHEIOS

COM BETUME (%)

ESTABILIDADE

Kgf/cm²cm³

MÉTODO MARSHALL - NBR - 12891

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MÉTODO MARSHALL - NBR - 12891

15.0 0.33942.0 0.94843.0 0.971

0.129

100.0 2.387

2.387

Traço Agregados (%)

Brita - 1

Ton / m³

14.19

LiganteTotais

39.7340.68

Traço da Mistura

13.0

4.0

16.5

94.605.40100.0

1678

75.7

> 800

65 - 80

PedriscoPó de Pedra

> 14Total Geral

5.4

8 a 16

3 - 5

ESPECIFICAÇÕES

-

5,1 - 5,7

V.V (%)

V.A.M (%)

RESULTADOS PRINCIPAISRESULTADOS

DENSIDADE APARENTE (g/cm³)

TEOR ÓTIMO (%)

ESTABILIDADE (Kgf/cm²)

R.B.V (%)

FLUÊNCIA (0,01")

2.370

2.375

2.380

2.385

2.390

2.395

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

COMPACTAÇÃO

1580

1630

1680

1730

1780

1830

1880

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

ESTABILIDADE

55

60

65

70

75

80

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

R.B.V.

10

11

12

13

14

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

FLUÊNCIA

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

V.V.

15.5

16.0

16.5

17.0

17.5

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

V.A.M.

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2.465

2.470

2.475

2.480

2.485

2.490

2.495

2.500

2.505

2.510

2.515

2.520

2.525

2.530

2.535

2.540

4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0

Máxima Teórica ( Rice Test ) - Esp. ET-DE-P00/030 - Faixa - III - DER - C/ CAP - Ecoflex - B Teor 5,4% - Densidade 2,487 g/cm³ - 19/10/07

Pedreira Basalto - 6

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RETIDAS ACUMULADAS

9.52 3/8" 0.0 0.0 100.04.76 #4 51.0 4.1 95.92.0 #10 479.2 38.6 61.40.42 #40 863.5 69.6 30.40.18 #80 1,004.5 80.9 19.10.074 #200 1,092.8 88.0 12.0

TOTAL 1,241.3GRÁFICO ILUSTRATIVO

Densidade Real = 2,735

PERÍODO : Tarde

MATERIAL RETIDO

(g)

ABERTURA PENEIRAS (mm)

CONTROLE TECNOLÓGICOANÁLISE GRANULOMÉTRICA

Pó de Pedra Basalto - 6RESULTADO DOS ENSAIOS

PORCENTAGENS

Usina Jofege

Pó de Pedra Basalto - 6

EXECUTADO POR : Silvio / Osmar

DATA DO ENSAIO

17/10/2007

0

20

40

60

80

100

0.01 0.1 1 10

POR

CEN

TAG

ENS

AC

UM

ULA

DA

S

PENEIRAS

CBUQ - Faixa - III - DER - Granulometria dos Agregados.xls

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RESISTÊNCIA A TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL ( DER ES ET - DE - P00/030 ) - ECOFLEX "B"

10/22/2007Data :

% CM CM N Mpa Mpa4.0 10.2 6.10 5000 0.514.0 10.2 6.01 5200 0.54

ALTURA LEITURA NA PRENSA

TRAÇÃO CALCULADA

10/22/2007Data :

TEORES DIÂMETRO MÉDIAS

0.534.0 10.2 6.00 5100 0.53

MÉDIAS 4.5 10.2 6.12 6200 0.634.5 10.2 6.05 5950 0.614.5 10.2 6.07 6100 0.63

MÉDIAS

0.62

5.0 10.2 5.90 7050 0.755.0 10.2 6.11 7150 0.735.0 10.2 6.02 6900 0.72

MÉDIAS 5.5 10.2 6.10 8000 0.825.5 10.2 6.00 7900 0.82

0.73

0.825.5 10.2 6.00 7900 0.825.5 10.2 6.11 8100 0.83

MÉDIAS 6.0 10.2 6.14 6750 0.696.0 10.2 6.12 6500 0.666.0 10.2 6.05 6600 0.68

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL NBR 15087

0.68

0.82

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL - NBR - 15087

0.70

0.75

0.80

0.85

kgf/c

m²)

0.50

0.55

0.60

0.65

4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0

TRA

ÇÃ

O (k

5.4

0.82

TEOR ÓTIMO DE ASFALTO (%)

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO - (MPa)

TEORES (%)

0,80 MpaEspecificação NBR - 15087 - (Mínima)

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Prezados Senhores ,

Para elaboração do projeto foram utilizados os seguintes materiais :

PROCEDÊNCIABrita - 1 15.0% Pedreira - Basalto - 6 2.732Pedrisco 42.0% Pedreira - Basalto - 6 2.733Pó de Pedra 43.0% Pedreira - Basalto - 6 2.735Total Geral 100.0%

Greca Asfaltos - Guarulhos 1.030

AGREGADOS % PESO MÍNIMO MÁXIMOBrita - 1 14.19 ESTABILIDADE MARSHALL - (NBR - 12891) 1678 Kgf/cm² 800 -Pedrisco 39.73 FLUÊNCIA - (NBR - 12891) 13,0 (0,01") 8 16Pó de Pedra 40.68 VOLUME DE VAZIOS 4.0% 3% 5%

RELAÇÃO BETUME / VAZIOS 75.7% 65.0% 80.0%TOTAIS 94.6 VAZIOS DO AGREGADO MINERAL 16.5% 14.0% -LIGANTE 5.4 RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL (NBR - 15087) 0,82 Mpa 0.80 -TOTAL GERAL 100.0 MASSA ESPECÍFICA APARENTE DA MISTURA COMPACTADA - (AASHTO T 166 - 93) 2,387 g/cm³ - -

TEOR ÓTIMO DE BETUME ADICIONADO - (DNER-ME 053/95) 5.4% 5.1% 5.7%

RESULTADOS FINAIS

Projeto Asfáltico - CBUQEstamos enviando o projeto de concreto asfáltico , CBUQ - FAIXA - III - DER , com ECOFLEX - B

AGREGADOS DENSIDADE REAL - DNER-ME 195/97Dens. Real : (g/cm³)Dens. Real : (g/cm³)Dens. Real : (g/cm³)

DNER - ME 193/96 - (g/cm³)

MASSA ESPECÍFICA DO ASFALTO

As granulometrias dos materiais, a composição granulométrica da mistura com a faixa de trabalho estão em anexo e os demais resultados constam a seguir :

Ligante : Ecoflex - B

DATA : Itatiba , 22 de Outubro de 2007

ESPECIFICAÇÕESTRAÇO FINALOBTIDO