Avaliação da resistência à deformação permanente de misturas asfálticas densas com incorporação de resíduos de construção e demolição

Abstract

O objetivo principal deste trabalho é avaliar a resistência à deformação permanente de misturas asfálticas densas do tipo Béton Bitumineux Semi-Grenus (BBSG), com a incorporação de resíduo de construção e demolição (RCD). Para tanto, as curvas granulométricas foram concebidas com base na metodologia teórica, utilizando as equações de Füller-Talbot. O diâmetro máximo da série de peneiras foi estabelecido em 12,7 mm. O RCD bruto foi obtido em processo de demolição de um galpão industrial, com posterior beneficiamento realizado em central de britagem. A caracterização do resíduo foi procedida a partir de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de Raios-X (DRX), espectrometria por fluorescência de RaiosX (FRX) e textura superficial por adsorção de Nitrogênio (BET). A incorporação do RCD nas misturas asfálticas compreendeu as frações passantes no intervalo de peneiras 2,20 mm a 0,075 mm, relacionadas à curva granulométrica de projeto, tendo sido testadas três variações percentuais (7,0 %, 15,0 % e 30,0 %), as quais foram comparadas às formulações de referência integralmente compostas por granulares britados de maciço rochoso gnáissico. O ligante betuminoso foi classificado na faixa de penetração 30/45, em sua forma pura. As avaliações das formulações consideraram o escopo da metodologia francesa e abrangeram os aspectos funcionais relacionados à habilidade de compactação na prensa de compactação por cisalhamento giratório (PCG), resistência à ação deletéria da água no ensaio de Duriez a 18 ºC e à deformação permanente a 60 ºC. Os resultados obtidos indicam que apesar das partículas do RCD estudado possuírem macrotextura subangular e microtextura rugosa, dispõem de porosidade e superfície específica quase três vezes maiores que as frações de rocha britada, bem como má afinidade elétrica com o ligante betuminoso. Logo, em comparação às formulações de referência, verificou-se a participação decisiva do RCD no aporte de maiores teores de ligante nas dosagens e na redução da trabalhabilidade das misturas asfálticas durante o processo de compactação, além de acarretar menor resistência à ação deletéria da água e aumento do fenômeno da fluência nos ensaios de deformação permanente, observado em razão dos maiores afundamentos na trilha de roda apresentados.

Abstract: The main aim of this research is to evaluate the rutting resistance of dense asphalt mixes socalled Béton Bitumineux Semi-Grenus (BBSG), by adding of civil construction and demolition waste (CDW). Aggregate gradation curves were conceived based on theoretical methodology, with use of Füller-Talbot?s equations. The maximum diameter of the sieve opening series selected was 12.7 mm. The raw CDW was obtained in an industrial premise demolition service, being mechanically processed in a crushing plant. The characterization of the CDW was carried out through analyses such as: scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), spectrometry by X-Ray Fluorescence (XRF) and surface texture by Hydrogen adsorption (BET). The incorporation of CDW in the asphalt mixes occurred between the fractions passing through the sieve openings interval from 2.20 mm to 0.075 mm, having been tested three percent variations (7.0 %, 15.0 % and 30.0 %), which were compared to the formulations taken as reference, i.e., totally constituted by crushed gneissic massive rock particles. The asphalt binder was qualified by penetration as 30/45, in neat form. The experimental campaign considered the scope of French methodology and comprised functional aspects related to compaction ability with use of Compaction Shear Press, resistance to deleterious action of water in Duriez test at 18 ºC and to rutting at 60 ºC. The results obtained indicate that despite the CDW particles have subangular macrotexture and rough microtexture, their porosity and specific surface are almost three times larger than the crushed rock fractions, besides presenting bad electrical affinity with the bituminous binder. Thus, in comparison with the reference formulations, it was verified the decisive role of the CDW with regards to addition of higher asphalt binder contents to the dosages and in the reduction of workability of the asphalt mixes during the compaction process, besides causing lower resistance to deleterious action of water and increasing of creep phenomenon along the rutting tests, due to greater rut depths observed all over the wheel tracks.