Análise da redução da permeabilidade de misturas asfálticas drenantes em função da redução do volume de vazios

Abstract

As misturas asfálticas drenantes caracterizam-se por apresentar uma granulometria aberta com pequena quantidade de finos e elevada porcentagem de volume de vazios e de vazios comunicantes. Com a passagem do tráfego associada à sujidade da via carreada pela água de runoff, ao longo do tempo, os vazios das misturas drenantes são reduzidos e colmatam. Este trabalho trata da avaliação da redução do volume de vazios e da permeabilidade de misturas asfálticas drenantes ao longo do tempo e da colmatação para definição do momento de intervenção no revestimento. Para redução do volume de vazios, foram produzidos corpos de prova no Compactador Giratório SUPERPAVE® (CGS), com aumento do esforço de compactação, pelo aumento do número de giros (50 ? referência, 75, 100, 150, 200). Após a compactação das placas na mesa compactadora francesa, para avaliação da redução do volume de vazios, as placas foram submetidas a diferentes ciclos (0 ? referência, 1.000, 3.000, 5.000, 10.000, 20.000, 30.000) no simulador de tráfego, na temperatura de 60 ºC. A partir das placas deformadas a diferentes ciclos, foram extraídos corpos de prova cilíndricos. A permeabilidade de todos os corpos de prova foi avaliada por meio do permeâmetro de carga variável e um permeâmetro de carga constante, desenvolvido para a pesquisa em laboratório. De modo a simular a colmatação dos vazios, foi produzida água de runoff a partir de material coletado em uma via pavimentada. Como resultado, para os corpos de prova compactados no CGS foi observado aumento da redução do volume de vazios e volume de vazios comunicantes, sendo que, em média, a redução percentual, dos 50 giros aos 200 giros, para o volume de vazios foi de 3,94% e para o volume de vazios comunicantes de 3,50%. Para os corpos de prova extraídos das placas, o percentual de redução dos vazios do ciclo zero aos 30.000 ciclos foi de 3,13% para o volume de vazios e 4,32% para o volume de vazios comunicantes. A partir de seis simulações de eventos de chuva (255 mm) com o permeâmetro de carga constante, os corpos de prova compactados no CGS obtiveram coeficiente de permeabilidade k mínimo entre 1,53 ? 0,22 mm/seg e os extraídos das placas k de 0,74 ? 0,60 mm/seg. Considerando a colmatação atingida quando o volume de vazios comunicantes atingirem 12%, a intervenção ocorrerá anualmente (volume de vazios médio de 24,55%) e em sete meses (volume de vazios médio de 20,62%).

Abstract : The porous asphalt mixtures are characterized by presenting an open granulometry with small quantity of thin and high percentage of volume of voids and interconnected voids. With the traffic passage associated to the road dirtiness carried by the runoff water, over time, the draining mixtures voids are reduced and clog. This paper is about the evaluation of the reduction of the volume of voids and permeability of the porous asphalt mixtures over time and of the fill for definition of the moment of the intervention in the clogging. For reduction of the volume of voids, specimens were produced in the SUPERPAVE® Gyratory Compactor (CGS), increasing the compaction strain by increasing the number of spins (50 ? reference, 75, 100, 150, 200). After compaction of the slabs in the table of compaction French, for evaluation of the volume of voids reduction, the slabs were submitted to diferent cycles (0 ? reference, 1.000, 3.000, 5.000, 10.000, 20.000, and 30.000) in the traffic simulator, at the temperature of 60 ºC. From the deformed slabs at diferent cycles, cilindric specimens were extracted. The permeability of all the specimens were evaluated through the falling head permeameter and a constant head permeameter, developed for the laboratory research. In order to simulate the clogging the voids, runoff water were produced from the material collected in a paved road. As result, for the specimens compacted in the CGS was observed that the increase of reduction of the volume of voids and volume of interconnected voids, being that, in average, the percentage reduction, of the 50 spins to the 200 spins, for the volume of voids was 3,94% and for the volume of interconnected voids was 3,50%. For the specimens extracted from the slabs, the percentage reduction of the zero cycle voids at 30.000 cycles was 3,13% for the volume of voids and 4,32% for the volume of interconnected voids. From six raining events simulations (255 mm) with the constant head permeameter, the specimens compacted in the CGS obtained minimum permeability coefficient k between 1,53 ? 0,22 mm/sec and those extracted from the slabs, k was between 0,74 ? 0,60 mm/sec. Considering the reached filling when the volume of interconnected void reach 12%, the intervention will occur annually (average volume of voids of 24,55%) and in seven months (average volume of voids of 20,62%).