Desempenho de misturas asfálticas recicladas mornas e sua influência no dimensionamento do revestimento asfáltico

Desempenho de misturas asfálticas recicladas mornas e sua influência no dimensionamento do revestimento asfáltico

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0375.2020v41n2p157

Palavras-chave:

Revestimento asfáltico fresado, Agregado de resíduo de concreto, Módulo de resiliência, Vida de fadiga, Análise mecanicista

Resumo

O objetivo geral foi avaliar o desempenho das misturas asfálticas no que diz respeito ao módulo de resiliência e à curva de fadiga, confeccionadas com o emprego de dois resíduos, revestimento asfáltico fresado (RAP) e agregado reciclado de concreto (ARC) utilizando a técnica das misturas mornas. A avaliação engloba, a partir desses parâmetros, as diferenças de espessura no dimensionamento do revestimento asfáltico para cada uma das misturas. Foram produzidas cinco misturas asfálticas com incorporação de RAP e ARC, em diferentes frações granulométricas (graúda e/ou miúda), sem adição de qualquer agregado natural. Diante do objetivo do artigo, as misturas foram avaliadas através dos ensaios de módulo de resiliência e vida de fadiga, a fim de possibilitar o dimensionamento, estabelecendo a espessura necessária para atendimento as solicitações de tráfego de cada uma delas. O dimensionamento foi realizado no software MeDiNa. Diante dos resultados, destaca-se que teor de ligante asfáltico é o componente que exerce maior influência no módulo de resiliência das misturas. Quanto à fadiga, além do teor de ligante, a possível ancoragem do ligante asfáltico nos poros do ARC pode ter favorecido o desempenho da mistura GARC_MRAP. Ainda, todas as misturas com RAP, tanto na fração graúda como miúda, resultaram em menores espessuras de revestimento em comparação a mistura REF para uma mesma solicitação de carga, com melhor desempenho da mistura GARC_MRAP produzida com 100 % de resíduos e incorporação de ligante novo de apenas 3,1 %.

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Biografia do Autor

Fernanda Gadler, Universidade de São Paulo

Doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo - USP.

Leonardo Fagundes Rosemback Miranda, Universidade Federal do Paraná

Doutorado em Engenharia Civil pela Universidade de São Paulo. Professor Associado da Universidade Federal do Paraná.

Joe Villena, Universidade Federal do Paraná

Doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina. Professor  do Departamento de Transportes da Universidade Federal do Paraná.

Referências

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12948:1993: materiais para concreto betuminoso usinado a quente – especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 1993.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14950:2003: materiais betuminosos - determinação da viscosidade Saybolt Furol. Rio de Janeiro: ABNT, 2003a.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15184:2004: materiais betuminosos - determinação da viscosidade em temperaturas elevadas usando um viscosímetro rotacional. Rio de Janeiro: ABNT, 2004.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6296:2012: produtos betuminosos semissólidos— determinação da massa específica e densidade relativa. Rio de Janeiro: ABNT, 2012.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6560:2016: ligantes asfálticos - determinação do ponto de amolecimento - Método do anel e bola. Rio de Janeiro: ABNT, 2016.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6576:2007: Materiais asfálticos – determinação da penetração. Rio de Janeiro: ABNT, 2007.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7809:2006: agregado graúdo - determinação do índice de forma pelo método do paquímetro - método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2006.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248:2003: agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 2003b.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 30:2001: agregado miúdo – determinação da absorção de água. Rio de Janeiro: ABNT, 2001a.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 46:2003: agregados - determinação
do material fino que passa através da peneira 75 um, por lavagem. Rio de Janeiro: ABNT, 2003c.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 51:2001: agregado graúdo - ensaio
de abrasão "Los Ángeles". Rio de Janeiro: ABNT, 2001b.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 52:2009: agregado miúdo – determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro: ABNT, 2009a.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 53:2009: agregado graúdo - determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro: ABNT, 2009b.

CHEN, M.; LIN, J.; WU, S. Potential of recycled fine aggregates powder as filler in asphalt mixture. Construction and Building Materials,Wuhan, v. 25. p. 3909-3914, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.04.022.
Acess in: 20/02/2020.

DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. NORMA DNIT 031/2006 – ES: pavimentos flexíveis – concreto asfáltico – especificação de serviço. Rio de Janeiro: DNIT, 2006.

DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. NORMA DNIT 158/2011 – ME: mistura asfáltica – determinação da porcentagem de betume em mistura asfáltica utilizando o extrator Soxhlet – método de ensaio. Rio de Janeiro: DNIT, 2011.

DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. NORMA DNIT 135/2018 – ME: pavimentação asfáltica – misturas asfálticas – determinação do módulo de resiliência – método de ensaio. Rio de Janeiro: DNIT, 2018.

FRANCO, F. A. C. P. MeDiNa – Método de Dimensionamento Nacional. Manual de Utilização. Versão 1.0.0. Rio
de Janeiro, 2018.

FREIRE, J.; GÓIS, T. S.; DOMINICINI, W. K.; LUTIF, J. O estado da arte sobre uso de reciclado de pavimento
asfáltico na pavimentação no Brasil e no mundo. In: CONGRESSO DE PESQUISA E ENSINO EM TRANSPORTES, 28., 2014, Curitiba. Anais [...]. Curitiba [s. n.], 2014.

FRITZEN, M. A.; FRANCO, F. A. C. P.; NASCIMENTO, L. A. H.; MOTTA, M. G., UBALDO, M. O. Classificação de misturas asfálticas quanto ao desempenho à fadiga. In: CONGRESSO RODOVIÁRIO PORTUGUÊS, 9., 2019, Lisboa. Anais [...]. Lisboa: [s. n.], 2019.

GENNESSEAUX, M. M. L. Avaliação da durabilidade de misturas asfálticas a quente e mornas contendo material asfáltico fresado. 2015. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015.

JOHNSTON, M. G.; BOCK, A. L.; BRITO, L. A. T.; CERATTI, J. A. P.; RIBEIRO, R. Influência do período de condicionamento em estufa sobre os parâmetros de dosagem de misturas asfálticas mornas. In: XVIII CONGRESO IBERO LATINOAMERICANO DEL ASFALTO 2015. 2015, Bariloche, Argentina. Anais [...]. Bariloche: [s. n.], 2015.

MOTTA, R. S. Estudo de misturas asfálticas mornas em revestimentos de pavimentos para redução de emissão de poluentes e de consumo energético. 2011. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011.

MOTTER, J. S.; MIRANDA, L. F. R.; BERNUCCI, L. L. B. Performance of hot mix asphalt concrete produced with coarse recycled concrete aggregate. Journal of Materials in Civil Engineering, Miame, v. 27, n. 11, p. 04015030, 2015. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943- 533.0001284.

OLARD, F. Low energy asphalts: routes roads, n. 336-337. In: WORLD ROAD CONGRESS: GENERAL REPORT AND CONCLUSIONS: PIARC PRIZES, 23., 2008. Paris. Anais [. . . ]. Paris: [s. n.], 2008. p. 131-145.

OLIVEIRA, J. A. Avaliação do desempenho de misturas asfálticas recicladas mornas em laboratório e em campo. 2013. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. 142 p.

PASANDÍN, A. R.; PÉREZ, I. Fatigue performance of bituminous mixtures made with recycled concrete aggregates and waste tire rubber. Construction and Building Materials, Guildford, v. 157, p. 26-33, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.09.090.

PASANDÍN, A. R.; PÉREZ, I. Overview of bituminous mixtures made with recycled concrete aggregates. Construction and Building Materials, Guildford, v. 74, p. 151–161, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.10.035.

PLATI, C. Sustainability factors in pavement materials, design, and preservation strategies: a literature review. Construction and Building Materials, Guildford, v. 211, p. 539-555, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.03.242

PROWELL, B. D.; HURLEY, G.C. Warm-mix asphalt: best practices. Lanham: National Asphalt Pavement Association, 2007. (Quality Improvement Series, 125).

RADEVI ´ C, A.; ÐUREKOVI ´ C, A.; ZAKI ´ C, D.; MLADENOVI ´ C, G. Effects of recycled concrete aggregate on stiffness and rutting resistance of asphalt concrete. Construction and Building Materials, Guildford, v. 136, p. 386-393, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.01.043.

RODRÍGUEZ-FERNÁNDEZ, I.; LASTRA-GONZÁLEZ, P; INDACOECHEA-VEGA, I.; CASTRO-FRESNO, D. Recyclability potential of asphalt mixes containing reclaimed asphalt pavement and industrial by-products. Construction and Building Materials, Guildford, v. 195, p. 148-155, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.11.069.

SHU, X.; HUANG, B.; SHRUM, E. D.; JIA, X. Laboratory evaluation of moisture susceptibility of foamed warm mix asphalt containing high percentages of RAP. Construction and Building Materials, Guildford, v. 35, p. 125–130, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.095.

VIDOTTO, J. P.; FONTENELE, H. B. Efeito da variação da espessura do revestimento nas respostas estruturais do pavimento flexível. Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, Londrina, v. 34, n. 2, p. 155-166, 2013. DOI: http://doi.org/10.5433/1679-0375.2013v34n2p155.

WU, S.; MUHUNTHAN, B.; WEN, H. Investigation of effectiveness of reduction of fatigue life for hot mix asphalt blended with recycled concrete aggregate using monotonic fracture testing. Construction and Building Materials, Guildford, v. 131, p. 50-56, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.11.045.

XIAO, F.; AMIRKHANIAN, S. N.; SHEN, J.; PUTMAN, B. Influences of crumb rubber size and type on reclaimed asphalt pavement (RAP) mixtures. Construction and Building Materials, Guildford, v. 23, p. 1028–1034, 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.05.002.

ZAUMANIS, M.; MALLICK, R. B.; FRANK, R. 100% hot mix asphalt recycling: A review and analysis. Resources, Conservation and Recycling, v. 92, p. 230-245, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2014.07.007.

ZHAO, S.; HUANG, B.; SHU, X.; WOODS, M. Comparative evaluation of warm mix asphalt containing high percentages of reclaimed asphalt pavement. Construction and Building Materials, Guildford, v. 44, p. 92-100, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.03.010.

ZULKATI, A.; WONG, Y. D.; SUN, D. D. Mechanistic performance of asphalt-concrete mixture incorporating coarse recycled concrete aggregate. Journal of Materials in Civil Engineering, Miame, v. 25, n. 9, p. 1299–1305, 2013. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943- 533.0000668.

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Publicado

2020-12-11

Como Citar

Gadler, F., Miranda, L. F. R., & Villena, J. (2020). Desempenho de misturas asfálticas recicladas mornas e sua influência no dimensionamento do revestimento asfáltico. Semina: Ciências Exatas E Tecnológicas, 41(2), 157–170. https://doi.org/10.5433/1679-0375.2020v41n2p157

Edição

Seção

Artigos
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