Estudo do comportamento do concreto asfáltico modificado pelo polímero EVA no módulo complexo e na fadiga

Abstract

O objetivo desta pesquisa é estudar o comportamento do concreto asfáltico alterando as características originais por meio da sua modificação pelo polímero EVA (etileno acetato de vinila). Ensaios laboratoriais da metodologia francesa são realizados para formular um concreto asfáltico que seja capaz de resistir ao tráfego de maneira satisfatória, garantindo a qualidade do material ao longo da vida útil na estrutura de pavimento em que será aplicado. Nesse estudo foram utilizados dois tipos de ligantes asfálticos, sendo um ligante 50/70 convencional e um ligante 50/70 modificado com o copolímero EVA. Foram realizados ensaios de caracterização dos materiais, além dos ensaios Marshall, Duriez, Deformação Permanente, compreendendo ainda os ensaios fundamentais de Módulo Complexo e de Fadiga. Com a análise dos resultados desses ensaios pode-se concluir que o polímero EVA melhorou as características do concreto asfáltico. A eficácia do polímero foi constatado nos ensaios de Duriez (menor perda de resistência devido à ação da água), no ensaio de Deformação Permanente (maior resistência às solicitações de tráfego) e no ensaio de Fadiga (deformação admissível maior que o concreto asfáltico convencional). É feito um dimensionamento simulado onde demonstra que o uso do ligante modificado pelo polímero EVA faz com que diminua em dois centímetros a camada asfáltica. Em se tratando de obras de pavimentação, que se estendem por quilômetros, essa pequena espessura faz com que reduza os custos de uma obra rodoviária e aumente a vida útil do pavimento, visto que o concreto asfáltico modificado possui uma resistência maior à deformação permanente e à fadiga do que os concretos asfálticos convencionais.

The objective of this research is to study the behavior of asphalt concrete by altering its original characteristics through its modification by the EVA polymer (ethylene vinyl acetate). Laboratory tests applying the French methodology have been performed to produce an asphalt concrete, which is designed to resist traffic loads in a satisfactory manner, ensuring the quality of the material throughout the life of the flooring structure that will be applied. In this case, we have used two types of asphalt binders: a conventional 50/70 binder and a 50/70 binder with a modified EVA copolymer. Tests have been performed to characterise the material in addition to the Marshall test, Duriez test, Permanent Deformation test, comprising also the key tests such as Module Complex and Fatigue. Through the tests result analysis we concluded that the EVA polymer provided an improvement on the asphalt concrete characteristics. The polymer effectiveness was identified Duriez test (resistance loss due the water#s action), Permanent Deformation test (high resistance on traffic requests) and Fatigue test (admissible deformation higher than conventional asphaltic concrete). A structure simulation was carried out in which demonstrates the use of asphalt binder with a modified EVA copolymer resulting in two less centimeters of asphalt layer. In the case of pavement, which are extents, this small thickness reduced road work expenditures and increased the pavement life cycle. We concluded that the modified asphalt concrete has a higher resistance than conventional asphalt concrete in relation to permanent deformation and fatigue.