Influência do ácido polifosfórico em misturas asfálticas quentes e mornas

Abstract

Este trabalho tem como objetivo a análise da influência do ácido polifosfórico (PPA) em misturas asfálticas usinadas a quente e misturas asfálticas mornas, produzidas a partir de um ligante modificado com o aditivo Rediset. A metodologia Marshall, em função de ser a mais utilizada no Brasil, foi escolhida como a metodologia de trabalho a ser seguida para a elaboração dos corpos de prova e ensaios deste estudo. A escolha da curva granulométrica utilizada para as misturas foi feita a partir da fórmula de Talbot-Furol. O material granular foi cedido pela empresa Vogelsanger, enquanto o ligante pela empresa CBB Asfaltos. Ao todo, foram elaborados 56 corpos de prova Marshall, sendo 25 para uma mistura realizada com o CAP 7-10 PPA, provindo de uma modificação com ácido polifosfórico de um CAP 50-70 (fornecido já modificado pela empresa) e outros 25 produzidos com a mesma curva granulométrica, desta vez, com o CAP 7-10 PPA modificado com o aditivo surfactante Rediset. Durante o processo de mistura e até mesmo de caracterização dos ligantes, o ácido polifosfórico provocou um aumento considerável da rigidez do ligante, se comparado ao CAP 50- 70 antes de modificado. Esta viscosidade, medida diretamente pelo viscosímetro Brookfield, levou a usinagem da mistura a temperaturas acima de 200oC. Já com o auxílio do Rediset, esta temperatura pôde ser reduzida em 30oC, sem perda aparente de trabalhabilidade, porém com uma perda de viscosidade não esperada. A escolha do teor de trabalho da mistura se deu através da análise e interpretação dos gráficos representativos do ensaio de estabilidade e fluência Marshall. A análise destes parâmetros dados pelos corpos de prova ensaiados levaram a um teor de trabalho de 6,25%. Em seguida, outros 3 corpos de prova de ambas as misturas estudados foram elaborados com este teor de trabalho encontrado, totalizando os últimos 6 corpos de prova produzidos. Para estes CP’s foi realizado o ensaio de Resistência a Tração Indireta (RTI). Posteriormente, todos os resultados foram comparados com outros dois estudos prévios que utilizaram a mesma curva granulométrica com material granular de mesma origem e CAP 50-70, com e sem Rediset. A análise final indicou que o PPA, como único aditivo na mistura, não provocou grandes melhoras nos ensaios de estabilidade e fluência Marshall se comparado com o CAP 50-70 convencional, embora o aumento de rigidez do ligante seja incontestável. Já para a mistura em que o PPA e o Rediset se encontram presentes, foi verificado um aumento na estabilidade Marshall quando comparado com a mistura apenas com Rediset. A comparação dos resultados RTI das misturas analisadas neste trabalho mostraram um grande aumento de resistência quando o Rediset é adicionado a mistura junto ao PPA. O resultado apresentado pela mistura com Rediset aponta um aumento de 35% na resistência a tração se comparado a mistura modificada apenas com PPA. Por fim, os resultados RTI da mistura com CAP 7-10 PPA modificado com Rediset foram comparados com a mistura do CAP 50-70 modificado apenas com Rediset. Este comparativo mostrou um aumento de quase 90% de resistência quando o PPA é adicionado a mistura.

This study aimed to analyze the influence of polyphosphoric acid (PPA) in hot mix asphalt and warm mix asphalt, produced from a binder modified with Rediset. The Marshall methodology, due to be the most used in Brazil, was chosen as the working methodology to be followed for the preparation of specimens and testing of this study. The choice of the grading curve used for mixtures was made from the Talbot-Furol formula. The granular material was donated by Vogelsanger Minérios, while the binder by the company CBB Asfaltos. In all, 56 Marshall specimens were prepared, 25 for admixture with the CAP 7-10 PPA, coming from a modification with polyphosphoric acid from a CAP 50-70 (supplied already modified by the company) and other 25 produced with the same grading curve, this time, with the CAP 7-10 PPA modified with a surfactant additive, Rediset. During the mixing process, and even characterization of binders, the polyphosphoric acid showed a considerable increase in binder stiffness as compared to the CAP 50-70 before the modification. This viscosity, measured directly by Brookfield viscometer led to machining of the mixture at temperatures above 200°C. Although, with the aid of Rediset, this temperature could be reduced by 30°C with no apparent loss of workability, but with a loss of viscosity which was not expected. The choice of bitumen labor contente of the mix was made through the analysis and interpretation of representative graphics of the Marshall stability and fluency Test. The analysis of these parameters given by the test specimens led to a 6.25% bitumen labor content. Then, other 3 specimens of both studied mixtures were prepared with the bitumen labor content found, totaling the last 6 produced specimens. For these CPs it was conducted the Indirect Traction Resistance Test (RTI). Later, all the results were compared with two previous studies using the same grading curve with granular material of the same origin and CAP 50-70, with and without Rediset. The final analysis may conclude that the PPA as the only additive in the mixture showed no major improvement in Marshall stability and fluency tests when compared with conventional CAP 50-70, while the increase in binder stiffness is undisputed. As for the mixture in which the PPA and Rediset presents, was shown an increase in Marshall stability when compared with the mixture only Rediset. The comparison of the results RTI mixtures analyzed in this study, showed a large increase in resistance when the Rediset is added to the mixture with the PPA. The result presented by admixture with Rediset points a 35% increase in tensile strength compared to the mixture only modified PPA. Finally, the RTI results of the mixture with CAP 7-10 PPA modified with Rediset were compared with a mixture of CAP 50-70 modified only with Rediset. This comparison showed an resistance increase of nearly 90% when the PPA is added to the mixture.