Avaliação dos parâmetros de dosagem de misturas asfálticas do tipo Grave-Bitume

Abstract

O objetivo deste trabalho é definir os parâmetros de dosagem de misturas asfálticas do tipo Grave-Bitume (GB) para utilização como camada de ligação em estruturas de pavimento, com base na metodologia de dosagem Marshall, adotada oficialmente no Brasil pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), bem como a definição da resistência das formulações à ação deletéria da água no ensaio de Duriez. A motivação do estudo é proveniente da adaptação de um projeto executado em obra pública na cidade de Dakar, Senegal, utilizando uma curva granulométrica concebida pelo método racional, calculada a partir das equações de Füller-Talbot, que proporcionam maior controle das frações granulares para a composição das formulações, considerando o peneiramento individual das partículas, com o intuito de se obter uma curva proporcionalmente contínua. A graduação granulométrica é de 0/20 mm e a rocha matriz é procedente de maciço gnáissico pertencente à jazida situada na região metropolitana de Joinville/SC. O ligante betuminoso de base utilizado foi o Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 50/70, modificado com o polímero elastomérico Estireno-Butadieno-Estireno (SBS), constituindo a matriz denominada Poliflex 60/85-E, disponibilizada por distribuidor oriundo de Curitiba/PR. Os parâmetros físicos e mecânicos das misturas asfálticas foram estudados a partir de seis dosagens distintas do teor de ligante, a saber: 3,90%, 4,22%, 4,54%, 4,86%, 5,18% e 5,50%, compreendendo uma amostragem total de 30 corpos de prova. De forma complementar, 72 corpos de prova foram confeccionados para analisar a resistência à ação da deletéria da água no ensaio de Duriez. Os resultados obtidos indicam que as dosagens de 4,22% e 4,54% são as que melhor se enquadram nos parâmetros normativos da metodologia Marshall. Entretanto, entre as duas dosagens mencionadas, tem-se que o teor de 4,54% apresentou maior resistência à ruptura por tração indireta e estabilidade mecânica, além dos demais parâmetros de dosagem estarem aceitáveis para aplicação como camada de ligação em estruturas de pavimento, em que pese as limitações técnicas da metodologia adotada no país. Ainda, as formulações testadas apresentaram, em geral, forte resistência mecânica à ação deletéria da água, com percentuais máximos referentes à perda da resistência mecânica de 5,0%.

The main aim of this research is to define the dosage parameters for asphalt mixes so-called Grave-Bitume (GB), intending to be applied as binder layers in pavement structures, based on Marshall methodology, which is officially homologated in Brazil by Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), as well as to define the resistance to action of water after carrying out Duriez tests. The motivation to proceed with this research comes from a proposal to adapt a real formulation project designed for public paving works carried out at Dakar, Senegal, using a gradation curve calculated by a rational method, taking into account Füller-Talbot equations, which provide precise control of the granular fractions by individual sieving, aiming to obtain a curve proportionally continuous. The aggregate gradation is 0/20 mm formed by gneissic massive rock samples from a quarry located in the metropolitan region of Joinville/SC. The base asphalt binder was that classified as 50/70, but modified with elastomeric polymer so-called Styrene-Butadiene-Styrene (SBS), constituting the bituminous matrix named Poliflex 60/85-E, supplied by a distributor from Curitiba/PR. The physical and mechanical parameters were determined from six distinct asphalt binder dosages, such as: 3,90%, 4,22%, 4,54%, 4,86%, 5,18% e 5,50%, comprising a total sampling of 30 specimens. In addition, 72 specimens were produced to evaluate the resistance to action of water after carrying out Duriez tests. The results obtained indicate dosages of 4,22% and 4,54% as those with better suitability to the standardized parameters established by the Marshall method. However, among them, that of 4,54% presented greater tensile strenght resistance and mechanical stability, besides the other parameters being acceptable for application as binder layer in pavement structures, even taking into account the technical limitations of the methology adopted in Brazil. Furthermore, the formulations tested presented, in general, strong mechanical resistance with regards to action of water, with maximum percent losses of 5,0%.