Estudo da formulação e avaliação do desempenho à deformação permanente de misturas asfálticas do tipo grave-bitume

Abstract

O objetivo principal do presente trabalho é realizar o estudo da formulação de misturas asfálticas do tipo Grave-Bitume (GB), bem como avaliar o desempenho à deformação permanente das dosagens propostas, para fins de aplicação como camada de base e sub-base em estruturas de pavimento. A composição granulométrica utilizada como referência é de graduação 0/20 mm, proveniente de aplicação em obra pública na cidade de Dakar, no Senegal, porém, adaptada à disponibilidade de malhas de peneiras disponíveis no Brasil. Foram formuladas misturas asfálticas de graduação densa, com o uso da metodologia de Füller-Talbot, compreendendo os seguintes teores de ligante betuminoso: 3,90%, 4,22%, 4,54%, 4,70% e 4,86%. As frações granulares utilizadas são oriundas da britagem de rocha gnáissica, obtidas em jazida na região metropolitana de Joinville/SC. A matriz betuminosa provém de ligante base 50/70 (0,1 mm), modificado com 4,0% de polímero Estireno-Butadieno-Estireno (SBS), fornecido por distribuidor localizado em em Curitiba/PR. As misturas asfálticas foram avaliadas com base na metodologia francesa de formulação, compreendendo os níveis de habilidade de compactação com a prensa de cisalhamento giratório (PCG), resistência à ação da água no ensaio de Duriez e, resistência à deformação permanente. De forma complementar, também foram realizados os ensaios de altura da mancha de areia, a fim de determinar a propriedade funcional de rugosidade superficial. Os resultados obtidos até o nível de teste avaliado indicam que as dosagens propostas atendem aos requisitos normativos para enquadramento das formulações como misturas asfálticas do tipo Grave-Bitume de classe 4 (GB 4), considerada a de melhor característica técnica pela metodologia francesa, além de possuírem rugosidade superficial invariavelmente classificada como grossa, viabilizando boa aderência interfacial com as demais camadas, o que contribui diretamente à formação de uma estrutura monolítica de pavimento. Ainda, a dosagem de 4,54% foi a que apresentou a melhor combinação de indicadores entre os parâmetros avaliados.

Abstract: The main aim of this research is to carry out a formulation development of asphalt mixes socalled Grave-Bitume (GB), as well as to evaluate the rutting resistance performance of the proposed dosages, aiming to be applied as base and sub-base layers in asphalt pavement structures. The aggregate gradation taken as reference is 0/20 mm, which was designed for a public road work in Dakar, Senegal, but adapted to the sieve openings availabled in brazilian market. They were formulated asphalt mixes with dense gradation characteristic, using Füller- Talbot?s methodology, comprising the following asphalt binder contents: 3.90%, 4.22%, 4.54%, 4.70% and 4.86%. The aggregate particles are provided from crushed gneissic massive rock, extracted from a quarry located in metropolitan region of Joinville/SC. The bituminous matrix is obtained from a neat asphalt binder 50/70 (0.1 mm), modified with 4.0% of polymer Styrene-Butadiene-Styrene (SBS), supplied by a distributor settled in Curitiba/PR. The asphalt mixes were evaluated based on the French methodology, considering the levels with regards to compaction ability with use of Shear Compacting Press, resistance to action of water in Duriez test and resistance to rutting. In addition, sand path height tests were also carried out, in order to determine the functional property of surface roughness. The results obtained, taken into account the levels tested, indicate that all proposed dosages accomplish the normative requirements for asphalt mixes qualified as Grave-Bitume from class 4 (GB 4), the best ranked by French methodology, besides having surface roughness invariably classified as coarse, allowing good interfacial adhesion to other layers, which directly contributes to formation of a monolitic pavement structure. Furthermore, the dosage of 4.54% presented the best combination of results among the evaluated parameters.