Misturas a Quente X Misturas a Frio CAP Emulsões Asfálticas ; Asfaltos Diluídos
Misturas a Quente
X
Misturas a Frio
CAP
Emulsões Asfálticas;
Asfaltos Diluídos
Misturas a Quente Misturas a Frio
Vantagens
- mais duráveis
- menos sensíveis a ação da
água
- apresentam envelhecimento
lento
- suportam bem o tráfego
pesado
- não exigem cura
-não se aquece o
agregado
- permitem estocagem
- simplicidade de
instalação
- baixo custo de
fabricação
- simplicidade no
processo construtivo
Desvantagens
- difícil fabricação
-exigem aquecimento do
agregado
- alto custo de fabricação
- equipamento especial no
processo construtivo
- não permitem estocagem
- maior desgaste
- envelhecimento mais
rápido
- exigem cura da mistura
CONCRETO
ASFÁLTICO
Norma DNIT 031/2006 ES
Definição:
Mistura executada a quente, em usina apropriada,
com características específicas, composta de
agregado graduado, material de enchimento (filer)
se necessário e cimento asfáltico, espalhada e
compactada a quente
Propriedades básicas:
Estabilidade;
Durabilidade;
Flexibilidade;
Resistência ao deslizamento.
Pode ser composto de:
Camada de nivelamento
Camada de ligação (Binder) e
Camada de desgaste ou rolamento
Geralmente são utilizados os seguintes materiais na
composição de um concreto asfáltico:
-Materiais betuminosos: CAP 30/45, 50/70, 85/100.
- Agregados graúdos: Pedra Britada, escória britada, seixo
rolado britado ou não
-Agregados miúdos: areia, pó de pedra ou mistura de ambos
- Filer: Cimento Portland, cal, pó calcário
com a seguinte granulometria:
Peneiras % mínima passante
n°40 (0,42mm) 100
n°80 (0,18mm) 95 - 100
n°200 (0,075mm) 65 - 100
Sequência Executiva:
Fabricação (Usinas)
Transporte
Lançamento
Compactação
Equipamentos Utilizados
Usinas Gravimétricas / Volumétricas
Depósitos para o material betuminoso
Depósitos para agregados
Acabadoras
Rolos compactadores
Composição
da
Mistura
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Abertura (mm)
% P
as
sa
nte
PENEIRAS 0 , 150 , 18
0 , 30 , 0 7 5 0 , 4 2
0 , 61, 2 2 , 4
4 , 89 , 5
12 , 7 19,1 2 5 , 4 38,12 , 0
Faixa A
Faixa B
Faixa C
Constituição da Mistura
Densidade Máxima Teórica da mistura ( DMT )
É a densidade da mistura asfáltica suposta sem vazios. É a
relação entre a massa total da mistura ( 100% ) e os volumes
correspondentes ao “ cheios “ da mistura
AGREGADO GRAÚDO
DNER-ME 081/98 e
ASTM C 127-88
AGREGADO MIÚDO
DNER-ME 084/95
(Picnômetro de 500 ml)
DMT = 100 .
6,0 + 60 + 30 + 4,0
1,03 2,72 2,68 2,80
DMT = 2,47
%Asf, %Ag, %Am, %f - percentagem
de asfalto, agregados graúdo, miúdo e
filer na mistura
Dasf, Dag, Dam, Df - densidades reais
DMT = 100 .
%Asf + %Ag + %Am + %f
Dasf Dag Dam Df
Densidade da mistura sem vazios: numericamente
igual à massa total dividida pela soma dos volumes
ocupados pelos materiais.
Exemplo: Calcular a DMT de uma mistura
%Asf = 6,0% Dasf = 1,03
%Ag = 60% Dag = 2,72
%Am = 30% Dam = 2,68
%f = 4,0% Df = 2,80
Massa Específica Máxima
(Teórica) da Mistura
Densidade Aparente da mistura (Da):
É a massa específica aparente da mistura compactada.
É a relação da massa total da mistura e o seu volume total
submisarmis
armis
MM
MDa
submisM
SSSmisM
armisM
Da
armisM
submisM
SSSmisM Ps
Balança
Balança
Psub
tV
tM
Da
Pocentagem de vazios na mistura ( Vv ):
Porcentagem de vazios do agregado mineral ( VAM )
É o volume total de vazios dado pela soma dos vazios da
mistura mais o volume ocupado pelo asfalto.
tV
VvVv %
Relação Betume – Vazios (RBV)
Esta relação indica qual a porcentagem de vazios do agregado
mineral é preenchida por betume.
Se % RBV = 100 todos os vazios da mistura estariam preenchidos de asfalto.
Se %RBV = 0 mistura sem asfalto.
Características Especificadas
Volumetria
• Densidade Efetiva dos Agregados: Deag
• Densidade Máxima da Mistura
(Teórica ou Medida): DMT ou DMM
Mistura não-compactada
• Densidade Aparente da Mistura: Da
• Volume de Vazios: Vv
• Vazios no Agregado Mineral: VAM
• Relação Betume-Vazios: RBV Mistura compactada
Volumetria
Vv
VAM
VCB
RBV=VCB/VAM
Ampliar
+
Ampliar
+
Massa Específica Máxima Medida
Massa Específica Máxima Medida
Massa Específica Máxima Medida
Método RICE (MISTURAS NÃO COMPACTADAS)
Definido como a razão entre o peso de agregados e o peso de ligante pelo
volume de agregados, volume dos poros impermeáveis, volume dos
poros permeáveis não preenchidos com asfalto e volume de asfalto;
Essencial para o cálculo de ligante absorvido e do teor de vazios em misturas
compactadas.
Gmm = A / (A + B – C) Onde:
A - peso da mistura seca no ar
B - peso do frasco + água
C - peso do frasco + água + mistura
ASTM 2041
VOLUME DO AGREGADO
VAZIOS IMPERMEÁVEIS
VOLUME DE VAZIOS NÃO
PREENCHIDOS COM ASFALTO
VOLUME DE VAZIOS
PREENCHIDOS COM ASFALTO
DOSAGEM DO CONCRETO BETUMINOSO
Para a dosagem do concreto asfáltico, normalmente
devem ser vencidas as seguintes etapas:
I. Escolha dos agregados e material asfáltico;
II. Determinação das porcentagens dos agregados e filler devem contribuir na mistura.
III. Determinação do teor ótimo de asfalto.
IV. Comparação da mistura estudada com as exigências das especificações com relação aos vazios de ar, vazios do agregado mineral, granulometria e estabilidade.
Na dosagem do concreto asfáltico
podem ser usados vários métodos como
por exemplo:
Marshall, Hubbard Field, Triaxial,
Hveem, Ruiz, SUPERPAVE, etc.
Os organismos rodoviários brasileiros
(DNIT, DERs, etc) recomendam o método
Marshall para dosagem do concreto
asfáltico.
DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DE INTERESSE E DAS CARACTERÍSTICAS
MARSHALL DA MISTURA:
São moldados CPs com % crescentes de asfalto:
→ 4 a 8%.
Os CPs tem a forma cilíndrica, apresentando:
→ D = ~10 cm e H = 6,35 cm
São compactados através de soquete que age sobre a mistura em um cilindro padronizado.
APÓS A CONFECÇÃO DOS CPS PODEM SER CALCULADOS OS SEGUINTES PARÂMETROS:
Densidade Real (DMT)
Densidade Aparente (Da)
% de Vazios (%Vv)
% dos Vazios do agregado Mineral (%VAM)
Relação Betume-Vazios (%RBV)
APÓS OS CÁLCULOS INICIAIS, OS CPS PODEM SER SUBMETIDOS AOS ENSAIOS MECÂNICOS:
Estabilidade (f) e Fluência Marshall (E)
Resistência à Tração (RT)
DOSAGEM DO CBUQ PELO MÉTODO MARSHALL
Determinação do teor ótimo de ligante:
A medida que se varia o teor de ligante, a DMT, Da, E, Vv, VAM e RBV também sofrem variações.
O teor de ligante de projeto será aquele que satisfizer, ao mesmo tempo, os limites especificados para os vários parâmetros de interesse.
O Teor de ligante de Projeto pode ser expresso:
% de asfalto, em peso, em relação à mistura ou
% de asfalto, em peso, em relação aos agregados.
Exemplo: Suponhamos 3 materiais
Agregado graúdo = 65%
Agregado miúdo = 31%
Filler = 4%
Suponhamos que a % encontrada para o teor de ligante seja 6%, sobre 100% da mistura de agregados.
Tem-se 2 maneiras de explicitar o traço da mistura:
Mais usual
6 ___ 106
X ___ 100 X = 5,66
5,66 ___ 94,34 (100-5,66)
X ___ 100 X = 6,00
CURVAS DE PROJETO
Densidade Aparente
(Da)
Porcentagem de vazios
(Vv)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
Vv (
DN
ER
)
Teor de Ligante (%)
Relação Betume-Vazios (RBV)
40
50
60
70
80
90
100
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
RB
V (
DN
ER
)
Teor de Ligante (%)
% de Vazios do Agregado
Mineral (VAM)
14,0
14,5
15,0
15,5
16,0
16,5
17,0
17,5
18,0
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
VA
M (
DN
ER
)
Teor de Ligante (%)
Estabilidade
Marshall (E)
850,0
900,0
950,0
1000,0
1050,0
1100,0
1150,0
1200,0
1250,0
1300,0
4 4,5 5 5,5 6
E (
Kg
)
Teor de Ligante (%)
Fluência (f)
Determinação do teor ótimo de ligante:
O teor ótimo de ligante é adotado como sendo o
valor médio dos seguintes teores de asfalto:
I. % de asfalto correspondente à máxima E
II. % de asfalto correspondente à máxima Da
III. % de asfalto correspondente à média dos limites
estabelecidos nas especificações para o Vv
IV. % de asfalto correspondente à média dos limites
estabelecidos nas especificações para a RBV
Teor de projeto = TE + Td + Tvv + TRBV
4
Na
Prática
Tp
Observações:
• Após a definição do teor ótimo de asfalto deve-se estabelecer uma faixa de trabalho para este valor. Para o CBUQ esta variação é normalmente de
0,3%.
• O teor ótimo de ligante assim determinado deve ser conferido em todas as curvas traçadas, e caso não satisfaça alguns dos limites impostos pelas especificações, uma nova mistura deverá ser adotada.
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
Vv (
DN
ER
)
Teor de Ligante (%)
40
50
60
70
80
90
100
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
RB
V (
DN
ER
)
Teor de Ligante (%)
40
50
60
70
80
90
100
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
RB
V (
DN
ER
)
Teor de Ligante (%)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
Vv (
DN
ER
)
Teor de Ligante (%)
14,0
14,5
15,0
15,5
16,0
16,5
17,0
17,5
18,0
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
VA
M (
DN
ER
)
Teor de Ligante (%)
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
Resis
tên
cia
à T
ração
(M
pa)
Teor de Ligante (%)
500
700
900
1100
1300
1500
1700
1900
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
Es
tab
ilid
ad
e (K
g)
Teor de Ligante (%)
Teor de Ligante
t
(%)
Densidade Aparente
d
Densidade Máxima Teórica
DMT
Teor de Vazios
Vv (%)
Vazios do Agregado Mineral VAM (%)
Relação Betume Vazios RBV (%)
Estabilidade
E (Kgf)
Resistência à Tração
RT
(MPa)
4,7 2,334 2,520 7,38 17,79 58,52 870 0,89
5,0 2,360 2,509 5,94 17,14 65,34 930 0,96
5,3 2,373 2,498 5,00 16,93 70,47 1150 1,03
5,6 2,396 2,487 3,65 16,38 77,72 1250 1,16
5,9 2410 2,476 2,67 16,16 83,48 1100 1,08
Exemplo Numérico
y = -3,9033x + 25,616
R² = 0,9956
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
4 4,5 5 5,5 6
Vv (
%)
Teor de Ligante (%)
y = 20,767x - 38,957
R² = 0,998
40
50
60
70
80
90
100
4 4,5 5 5,5 6
RB
V (
%)
Teor de Ligante (%)
y = 0,0627x + 2,0425
R² = 0,9886
2,30
2,32
2,34
2,36
2,38
2,40
2,42
2,44
4 4,5 5 5,5 6
d
Teor de Ligante (%)
y = -1,34x + 23,982
R² = 0,9697
16,0
16,2
16,4
16,6
16,8
17,0
17,2
17,4
17,6
17,8
18,0
4 4,5 5 5,5 6
VA
M(%
)
Teor de Ligante (%)
850,0
900,0
950,0
1000,0
1050,0
1100,0
1150,0
1200,0
1250,0
1300,0
4 4,5 5 5,5 6
E (
Kg
)
Teor de Ligante (%)
0,8
0,9
0,9
1,0
1,0
1,1
1,1
1,2
1,2
4 4,5 5 5,5 6
RT
(M
Pa)
Teor de Ligante (%)
O Ensaio de Tração
Diametral indireta
Prof. Lobo Carneiro (1943)
t
d
dt
Ft
2
x
y
F
F
y (compressão)
dt
F2X
dt
FC
6
PLANO VERTICAL
Desenvolvido por Bruce Marshall para o
Mississippi Highway Department na década
de 1930.
US Army Corps of Engineers (USACE)
começou a estudar em 1943 para 2ª Guerra
Mundial (aeroportos).
Soquete de 10 lb, 50 golpes/face, queda 18”;
Procedimento Marshall
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Bloco 8
Técnicas Executivas:
Usinas Asfálticas a Quente
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
A qualidade da execução é
determinante no conforto ao
rolamento e desempenho de
longo prazo de revestimentos
asfálticos de pavimentos.
A execução de revestimentos
asfálticos pode ser feita de
forma apropriada com
diferentes técnicas, cada uma
adequada a combinações
específicas de fatores tais
como temperatura, espessura
do revestimento, propriedades
dos materiais, entre outras.
Importância da
Execução
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Principais Fatores
da Execução
Preparação da superfície
Operação de usinas de asfalto
Transporte de misturas asfálticas ou materiais
Lançamento de misturas asfálticas ou materiais
Compactação ou compressão
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Operação de Usinas
de Asfalto a Quente
A produção de forma apropriada das misturas asfálticas é
condição fundamental para o correto desempenho dos
revestimentos.
Uma usina de asfalto é um conjunto de equipamentos
mecânicos e eletrônicos interconectados, de forma a
produzir misturas asfálticas. Variam em capacidade de
produção e podem ser estacionários ou móveis.
O objetivo básico da usina de asfalto é proporcionar de
forma adequada a mistura de frações de agregados,
aquecer esta mistura e o ligante asfático e misturar o
agregado ao ligante, produzindo misturas asfálticas dentro
de características previamente especificadas.
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Operações Básicas na Produção de
Misturas Asfálticas a Quente
Estocagem e manuseio apropriados dos materiais
componentes das misturas asfálticas na área da usina.
Adequado proporcionamento e alimentação do agregado
frio no secador.
Secagem e aquecimento eficiente do agregado à
temperatura apropriada.
Controle e coleta eficiente de pó no secador.
Adequado proporcionamento, alimentação e mistura do
ligante asfáltico com o agregado aquecido.
Correta estocagem, distribuição, pesagem e manuseio das
misturas asfálticas produzidas.
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Estocagem de Agregados
na Área da Usina
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Proporcionamento e Alimentação
do Agregado Frio no Secador
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Secagem e Aquecimento do
Agregado a Temperatura Apropriada
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Tipos de Usinas de
Asfalto a Quente
Existem dois tipos básicos de usinas de asfalto. A
usina por batelada, que produz quantidades
individuais de misturas asfálticas; e as usinas
drum mix, onde a produção é contínua.
Os dois tipos de usinas têm condições de produzir
atualmente as misturas asfálticas em uso corrente.
Não existem misturas asfálticas com
características particulares que condicionem sua
produção em um tipo específico de usina.
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usinas por Batelada
(gravimétricas)
1. Silos frios
2. Depósito de ligante asfáltico
3. Correia alimentadora
4. Secador / aquecedor
5. Elevador quente
6. Peneirador / separador
7. Silos quentes de agregados
8. Alimentador de reciclado
9. Entrada de ligante e misturador
10. Correia transportadora
11. Silos quentes da mistura
12. Área de carregamento do estocado
13. Sala de controle
14. Sistema de controle e filtragem de gases e pó
15. Área de carregamento direto
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usinas por Batelada
(gravimétricas)
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usinas por Batelada
(gravimétricas)
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usinas Drum Mix (contínuas)
1. Silos frios
2. Correia alimentadora
3. Depósito de ligante asfáltico
4. Tambor secador, aquecedor e misturador
5. Alimentador de reciclado e posterior entrada de ligante
6. Correia transportadora
7. Silos quentes
8. Sala de controle
9. Sistema de controle e filtragem de gases e pó
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usinas Drum Mix (contínuas)
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usinas Drum Mix (contínuas)
Sala de controle em Usina Drum Mix
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Tipos de Secadores
Secadores por contra-fluxo - usados em
usinas por batelada e drum mix.
o agregado movimenta-se no sentido
contrário ao do queimador.
Secadores de fluxo paralelo – usados em
usinas drum mix.
o agregado movimenta-se no mesmo sentido
do queimador.
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Fonte: Ciber Ltda.
INÍCIO Tipos de Secadores
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Fonte: Ciber Ltda.
INÍCIO
Tipos de Secadores
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Fonte: Ciber Ltda.
INÍCIO
Tipos de Secadores
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Tipos de Secadores
Vista interna de um
tambor secador
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Controle e Coleta de
Pó no Secador
Fonte: Ciber Ltda.
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Nas Usinas Drum Mix a Produção de
Misturas Asfálticas é Caracterizada por
Controle de graduação na alimentação fria.
Medida de fluxo de agregado por pesagem
em movimento na correia.
Proporcionar o ligante asfáltico em
conformidade com o fluxo de agregado.
Produção contínua de mistura asfáltica.
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usina Drum Mix Móvel
Fonte: Ciber Ltda.
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Calibragem das Usinas
Usinas Contínuas
Usinas Descontínuas
Silos frios
Velocidade da correia
Vazão do ligante
Silos frios
Silos quentes
Velocidade da correia
Vazão do ligante
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Calibragem das Usinas
QUANTIDADE NECESSÁRIA DE AGREGADO
S1 ... 80x 20% x (100-teor de ligante) = 80X20% x 0,94 = 15,04 t/h
S2 ... 80x 30% x (100-teor de ligante) = 80X30% x 0,94 = 22,56 t/h
S3 ... 80x 50% x (100-teor de ligante) = 80X50% x 0,94 = 37,60 t/h
LIGANTE ............................................= 80 X 6% x 1,00 = 4,80 t/h
TOTAL = 80 t/h
Exemplo de Mistura:
Agregado 1 ------------------ 20%
Agregado 2 ------------------ 30%
Agregado 3 ------------------ 50%
-------
100%
Capacidade da Usina = 80 t/h
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Calibragem das Usinas /
Exemplo de Calibragem
QUANTIDADE NECESSÁRIA DE AGREGADO E LIGANTE
COMPRIMENTO DA CORREIA = 20m
TEMPO PARA UMA VOLTA COMPLETA = 30s
VELOCIDADE = [( 20/30)x3600] = 2.400 m/h
S1 ... 15,04 / 2400 = 6,26 Kg/m DE CORREIA
S2 ... 22,56 / 2400 = 9,40 Kg/m DE CORREIA
S3... 37,60 / 2400 = 15,66 Kg/m DE CORREIA
LIGANTE .... = 4.800 Kg/h = 1,33 Kg/s
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usinas Asfálticas a Frio
A produção de misturas asfálticas a frio em usinas é
realizada em equipamentos onde não há a preocupação
com temperatura e secagem dos componentes. Fonte: CONSMAQ
ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
Usinas Asfálticas a Frio
A DEFORMABILIDADE
EM MISTURAS ASFÁLTICAS
A previsão das tensões e deformações
provenientes do tráfego e do clima que atuam na
estrutura de um pav. é feita por métodos de
cálculo que levam em consideração os esforços
atuantes e as características de deformabilidade
dos materiais que compõem o pav.
Para se efetuar a análise de deformabilidade de
uma estrutura é necessário conhecer as relações
entre tensão e deformação de seus materiais
constituintes.
Os ensaios de cargas repetidas procuram simular os efeitos e as condições reais de solicitação dos esforços gerados pela passagem das cargas de tráfego em uma estrutura de um pavimento.
Tanto o pavimento quanto o subleito estão
sujeitos a uma solicitação dinâmica provenientes
de cargas de diferentes intensidades e variadas
frequências ao longo do dia e do ano. MEDINA (1997),
O Comportamento Dinâmico
de Misturas Asfálticas
Existem vários procedimentos de laboratório para
se analisar o comportamento dinâmico de
misturas betuminosas, podendo-se citar :
(a)módulo complexo (dinâmico);
(b)módulo elástico (flexão)
(c)módulo diametral (resiliente ou indireto).
O Módulo de Resiliência (MR) é análogo ao módulo
de elasticidade E, sendo ambos definidos como
relação entre tensão () e deformação (). A
diferença é que o Módulo de Resiliência é
determinado em ensaio de carga repetida.
A determinação do Módulo de Resiliência de
concreto asfáltico pode ser feita por vários tipos de
ensaios de cargas repetidas.
Os ensaios mais comumente usados são os
seguintes:
1- ensaio de tração uniaxial
2- ensaio de compressão uniaxial
3- ensaio de flexão em viga
4- ensaio de tração diametral indireta
5- ensaio de compressão triaxial
O Conceito de Módulo de Resiliência de
Misturas Asfálticas
O ensaio dinâmico consiste em se solicitar
uma amostra cilíndrica, por uma carga de
compressão F distribuída ao longo de duas
geratrizes opostas, sob frisos de cargas, e
medir as deformações resilientes ao longo
do diâmetro horizontal, perpendicular à carga
F aplicada repetidamente
A forma mais usual de medir-se o MR de misturas asfálticas é através do ensaio de compressão diametral por cargas repetidas.
As deformações diametrais e horizontais são
medidas através de medidores eletromecânicos tipo
LVDT.
Este tipo de medida da relação x passou a ser
designado de Módulo de Resiliência ou Resiliente.
Ensaio de Compressão Diâmetral
por Cargas Repetidas
• O ensaio teve como base de desenvolvimento os
estudos realizados pelo Prof. Lobo Carneiro;
• Também conhecido como Ensaio de Tração Indireta;
• A carga sob um carregamento de compressão na
vertical, causa uma tensão horizontal no CP.
• Freqüência: 1 Hz com duração de 1s
• Temperatura do ensaio é controlada a 25oC
t
d
cilindrocilindro
pressãopressão
pistãopistão
amostraLVDTLVDT
ar comprimidoar comprimido
ffrisoriso
O MR
é definido por:
2692,09976,0t
FMR
12.7mm12.7mm
deformação específica
resiliente horizontal
para d = 10,16 cm
Características do Equipamento de
Ensaio (segundo ASTM D4123) Equipamento capaz de aplicar
pulso de carga na forma
(1- cos(q)).
Freqüência de aplicação - 1Hz.
Duração do Pulso - 0,1s.
Repouso - 0,9s (apenas com
aplicação de pressão de
contato).
Dispor de câmara de
temperatura regulável para as
temperaturas de 5, 25, e 40°C
(41, 77, 104°F) com precisão de
+ou- 1,1°C.
Cilindro hidráulico capaz de
aplicar cargas com resolução de
4,45N - (1 lbf).
Valores Típicos de MR para Misturas Asfálticas:
0
5000
10000
15000
20000
25000
3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5
Teor de Ligante (%)
Mó
du
lo d
e R
es
iliê
nc
ia (
MP
a)
10°C
25°C
35°C
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
3 3,5 4 4,5 5 5,5 6Teor de Ligante (%)
MR
- 1
0°C
(M
Pa
)
100 giros
75 giros
75 golpes
Vida de Fadiga de Misturas Asfálticas
• Com o ensaio de compressão
diametral também é possível estimar-
se a vida de fadiga;
• O ensaio é realizado em no mínimo 3
CP Marshall até a ruptura;
• Temperatura constante (25oC);
• As tensões aplicadas vão de 10% a
40% da carga de ruptura de um CP do
ensaio de tração indireta estático.
VARIAÇÃO DE TENSÕES
NO ELEMENTO II
tempo
tempo
tempo
acima do eixo neutro
abaixo do eixo neutro
3
3
CONCRETO ASFÁLTICO
BASE
hs
hi
Distribuição de tensões sob a roda
compressão
tração
hs
hi
Tensões no
Revestimento
h
v
VARIAÇÃO DE TENSÕES
NO ELEMENTO II
1
2
3
tempo
tempo
tempo
acima do eixo neutro
abaixo do eixo neutro
1
1
2
2
3
3
1 2 3
I II
III
Movimento
Revestimento
Direção das tensões principais
VARIAÇÃO DE TENSÕES
NO ELEMENTO II
tempo
tempo
tempo
acima do eixo neutro
abaixo do eixo neutro
3
3
Vida de Fadiga
= h - v
h = t
v = c
c = -3t
= t - c
= t - (-3t)
= t + 3t
= 4t
Vida de Fadiga
Modelos de Representação:
103
104
105
106
0.1 1.0 10 100
102
N
(kg/cm2)