Avaliação do desempenho mecânico de misturas asfálticas projetadas com CAP HiMA e CAP 60/85-E aplicadas na restauração de um trecho da rodovia SC-114

Abstract

A qualidade das rodovias é um importante indicador de desenvolvimento do País. A necessidade de expansão da malha rodoviária e de restauração de grande parte das rodovias pavimentadas têm demandado a utilização de materiais mais resistentes às condições ambientais e às impostas pelo tráfego aliadas à redução dos custos de intervenções precoces e à expansão da malha pavimentada com qualidade e conforto ao rolamento. Surgem, no mercado, ligantes asfálticos que prenunciam alto desempenho quanto aos principais defeitos dos pavimentos flexíveis, como o ligante altamente modificado por polímero, o Highly Modified Asphalt HiMA, cujo uso, no entanto, ainda é incipiente no Brasil. A investigação do desempenho mecânico de misturas asfálticas com este tipo de ligante, em comparação a misturas com materiais já consolidados no Brasil, torna-se essencial para a consolidação e emprego desse ligante. Esta pesquisa teve por objetivo avaliar o desempenho mecânico de misturas asfálticas projetadas com o CAP HiMA e CAP 60/85-E, aplicadas na restauração de um trecho da rodovia SC-114, no estado de Santa Catarina, Brasil. Foram executados segmentos experimentais em campo, nos quais se retiraram corpos de prova para determinar o desempenho à fadiga no equipamento de flexão alternada em viga de quatro pontos e à deformação permanente no simulador de tráfego francês Orniéreur. No estudo, a mistura asfáltica com o CAP HiMA apresentou desempenho superior ao da mistura que continha o CAP 60/85-E quanto à fadiga, devido às propriedades elásticas do CAP HiMA, enquanto que, no ensaio à deformação permanente, o melhor desempenho foi o da mistura com o CAP 60/85-E, motivado pelo volume de vazios. A execução dos segmentos experimentais permitiu o monitoramento das misturas asfálticas em campo, onde não foram observados defeitos estruturais ou funcionais dentro do prazo da pesquisa. O comparativo de custo e vida útil das misturas asfálticas evidenciou que, para locais de alto tráfego, a mistura com o CAP HiMA é mais vantajosa que a mistura com o CAP 60/85-E.

Abstract : The quality of highways is an important indicator of a country development. The need for road network expansion and rehabilitation of a large number of the existing paved highways has demanded the use of materials that are more resistant to both environmental and traffic-imposed conditions. This should also be combined with cost reduction of early interventions and the expansion of a paved road network offering quality and comfortable driving conditions. Asphalt binders that predict high performance for the main defects of flexible pavements have appeared on the market, such as the highly modified polymer binder - the Highly Modified Asphalt (HiMA) - whose use is still incipient in Brazil. Investigating the mechanical performance of asphalt mixtures with this type of binder and compare them to mixtures with materials already consolidated in Brazil becomes essential for consolidating its use. The objective of this research was to evaluate the mechanical performance of asphalt mixtures designed with CAP HiMA and CAP 60/85-E, applied in the rehabilitation of a section of highway SC-114 in the state of Santa Catarina, Brazil. Field tests were performed using test specimens to determine fatigue performance on the four-point beam alternating bending machine, and permanent deformation on the French traffic simulator Orniéreur. In the study, the asphalt mixture with CAP HiMA showed higher performance when compared to the mixture containing CAP 60/85-E regarding fatigue, due to the elastic properties of CAP HiMA, while, on the permanent deformation test, the best performance was the mixture with CAP 60/85 -E, caused by the volume of voids. Performing experimental segments tests enabled field monitoring of asphalt mixtures, and no structural or functional defects were observed throughout the research period. Life-cycle cost comparison between the asphalt mixtures showed that CAP HiMA mix is more advantageous than CAP 60/85-E mix to high traffic sites.