Avaliação Comparativa do Impacto da Variação de Curvas Granulométricas Densas no Nível de Absorção Sonora de Misturas Asfálticas

Abstract

O objetivo principal do presente trabalho é avaliar comparativamente o impacto da variação de curvas granulométricas no nível de absorção sonora de misturas asfálticas. Para tanto, os as composições granulares foram compostas com base no método teórico, utilizando a equação de Füller-Talbot, para determinação da graduação do material. Foram analisadas três curvas granulométricas, com características densa (Béton Bitumineux Semi-Grenus - BBSG), semidensa (Béton Bitumineux Três Mince - BBTM) e aberta (Béton Bitumineux Drainante - BBDr), compreendendo a variação do diâmetro considerado máximo na série de peneiras, 19,1mm (BBSG) e 12,7mm (BBTM e BBDr), bem como da inserção de descontinuidade fracionária no intervalo 2/6mm (BBTM e BBDr). Os granulares utilizados são oriundos da britagem de rocha gnáissica e os ligantes betuminosos de penetração 30/45 (0,1mm) para a mistura BBSG e com matriz base de penetração 50/70 (0,1mm) com adição de 4% de polímero Estireno-Butadieno-Estireno (SBS) (Poliflex 60/85) para as misturas BBTM e BBDr. As misturas asfálticas foram produzidas no Laboratório de Desenvolvimento e Tecnologia em Pavimentação (LDTPav) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Campus Joinville, a partir da metodologia Marshall, em função de ser oficialmente adotada no Brasil pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), logo, aplicada nas obras rodoviárias brasileiras. As medidas de absorção sonora foram efetuadas com o equipamento denominado tubo de impedância acústica ou tubo de Kundt, do Centro de Pesquisas (CENPES) da Petrobrás, a fim de determinar o coeficiente de absorção sonora das misturas asfálticas produzidas em laboratório. Os resultados obtidos indicam que a concepção de curvas granulométricas que compreendem descontinuidades em sua distribuição fracionária, como as misturas BBTM e BBDr, a partir da geração de maior volume de vazios na estrutura interna do material, são mais eficientes na propiciação de absorção sonora em relação às misturas densas (BBSG), sendo mais recomendadas para uso em camadas superficiais de rolamento nas estruturas de pavimento. Em contrapartida, a natureza do ligante betuminoso parece não influenciar de forma decisiva nesta propriedade. Portanto, a pesquisa desenvolvida contribui com soluções que propiciam qualidade acústica de trafegabilidade tanto aos usuários de estruturas de pavimento quanto à sociedade habitante de áreas lindeiras e zonas urbanas, sob a perspectiva de mitigações dos ruídos causados no meio-ambiente pelo contato pneu-pavimento.

The main aim of this research is to evaluate comparatively the impact of distinct aggregate gradations on the sound absorption level of asphalt mixes. The granulometric curves were formulated based on the theoretical method of Füller-Talbot, in order to determine the gradation of the material. Three granulometric curves were analyzed, so-called as dense (Béton Bitumineux Semi-Grenus - BBSG), semi-dense (Béton Bitumineux Três Mince - BBTM) and opened (Béton Bitumineux Drainante - BBDr), comprising the variation of the maximum diameter of the sieve opening series, 19,1mm (BBSG) e 12,7mm (BBTM and BBDr), as well as the insertion of fractional discontinuity in the interval 2/6mm (BBTM and BBDr). The granular fractions are provided by gneissic crushed massive rock and the asphalt binders have penetration 30/45 (0,1mm) for BBSG and a base matrix 50/70 (0,1mm) added to 4,0% of polymer Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) for BBTM and BBDr. The asphalt mixes were produced in the Laboratório de Desenvolvimento e Tecnologia em Pavimentação (LDTPav) from Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Campus Joinville, taking into account the Marshall methodology, due to be officially homologated in Brazil by Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), thus, applied in road works. The sound absorption measurements were carried out at Centro de Pesquisas (CENPES) from Petrobrás, with an equipment so-called acoustic impedance tube or Kundt tube, aiming at to determine the sound absorption coefficients of the asphalt mixes produced in laboratory. The results obtained indicate that the conception of semi-dense and opened granulometric curves, mainly those with fractional discontinuities as BBTM and BBDr, provide higher air void volumes and, consequently, better sound absorption capacity than dense asphalt mixes, such as BBSG, being more recommended to be used as surface layers in pavement structures. In addition, the nature of the asphalt binder seems not to be decisively influent in this property. Therefore, the present research contributes with solutions that provide acoustic quality with regards the trafficability not only to the users but to inhabitant of road bordering and urban zones, considering the perspective of mitigating noise generated in the environment by the tire-pavement contact.