Avaliação da viabilidade de uso do asfalto importado em blocos polymer modified bitumen na produção de misturas asfálticas a quente

Abstract

A utilização de asfaltos modificados se intensificou nas últimas décadas devido ao desempenho satisfatório em condições de elevado e pesado tráfego e menor suscetibilidade térmica, observou-se um bom desempenho e aumento da vida útil dos pavimentos rodoviários. Nesse cenário, asfaltos modificados são utilizados de modo a melhorar o desempenho e, a caracterização destes materiais, por meio de ensaios reológicos se mostra necessária para melhor compreensão e previsão de comportamento em campo. Por outro lado, os asfaltos nacionais vêm sofrendo aumento de preço significativo, o que impacta nos custos das manutenções e implantações dos pavimentos no Brasil. Uma alternativa tem sido a importação de asfaltos em blocos sólidos. Para viabilizar o uso deste material são necessárias adequações nos processos de usinagem e armazenamento, além da necessidade de avaliação das propriedades do asfalto. Este trabalho tem como objetivo a avaliação reológica de asfaltos importados Polymer Modified Bitumen (PMB) comparativamente aos asfaltos modificado com SBS (CAP 60/85) e o asfalto borracha (AB8) através dos parâmetros de predição de desempenho quanto à fadiga e à deformação permanente. Além dos ensaios de caracterização, foi estabelecido o grau de desempenho (PG) em alta temperatura, de varredura linear de amplitude (LAS) e de fluência e recuperação sob múltipla tensão (MSCR). Adicionalmente, foi avaliado o desempenho mecânico de misturas asfálticas produzidas com os três asfaltos, por meio dos ensaios de módulo de resiliência, deformação permanente e de fadiga. Foi ainda avaliado o dano por umidade induzida. Como resultado, o asfalto PMB apresentou um PG de 82ºC, enquanto que o CAP 60/85 obteve XCº e o AB*, YºC. Relativamente aos parâmetros obtidos nos ensaios reológicos LAS e MSCR, sendo o Nf (número de ciclos até a falha) e a compliância não recuperável (Jnr), respectivamente, observou-se que o asfalto PMB apresentou tendência de melhor desempenho em relação aos outros asfaltos avaliados. A mistura produzida com o asfalto PMB apresentou um menor módulo de resiliência, mais elevada vida de fadiga e maior resistência à deformação permanente. Conclui-se que o asfalto importado apresenta viabilidade técnica de ser utilizado no Brasil para produção de misturas asfálticas. Ressalta-se a necessidade de contínua avaliação dos asfaltos importados e acompanhamento do desempenho em campo.

Abstract: The use of modified asphalts has intensified in recent decades due to their satisfactory performance under high and heavy traffic conditions and lower thermal susceptibility, resulting in improved performance and increased lifespan of road pavements. In this scenario, modified asphalts are utilized to enhance performance, and the characterization of these materials through rheological tests is necessary for a better understanding and prediction of field behavior. On the other hand, Brazilian asphalts have experienced a significant price increase, impacting the costs of maintenance and implementation of pavements. An alternative has been the importation of solid asphalt blocks. To enable the use of this material, adjustments in the asphalt plant and storage process are necessary, along with the evaluation of asphalt properties. This study aims to evaluate the rheological properties of imported Polymer Modified Bitumen (PMB) compared to Brazilian SBS modified asphalt (CAP 60/85) and rubber asphalt (AB8) through performance prediction parameters for fatigue and permanent deformation. In addition to characterization tests, the high-temperature performance grade (PG) was assessed, and linear amplitude sweep (LAS) tests and multiple stress creep and recovery (MSCR) tests were carried out. Additionally, the mechanical performance of asphalt mixtures produced with the three asphalts was evaluated through resilient modulus, permanent deformation, and fatigue tests. Moisture-induced damage was also assessed. As a result, PMB asphalt exhibited a PG of 82°C, while CAP 60/85 obtained XC°C and AB8, Y°C. Regarding the parameters obtained in LAS and MSCR rheological tests, the number of cycles to failure (Nf) and non-recoverable compliance (Jnr), respectively, showed that PMB asphalt tended to perform better than the other evaluated asphalts. The mixture produced with PMB asphalt had a lower resilient modulus, a higher fatigue life, and a greater resistance to permanent deformation. It is concluded that imported asphalt shows technical feasibility for use in Brazil for the production of asphalt mixtures. Continuous evaluation of imported asphalts and monitoring of field performance are emphasized.