Avaliação do desempenho mecânico e reológico de misturas asfálticas mornas

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2013.O objetivo principal desta pesquisa é avaliar a ação dos aditivos para a elaboração das misturas asfálticas mornas no módulo complexo e na fadiga. A distribuição granulométrica que compõe o esqueleto mineral é uma curva granulométrica densa. O procedimento de avaliação de misturas asfálticas nesta pesquisa esta baseada na formulação e normalização francesa, por causa de considerar esta metodologia mais próxima do que realmente acontece no campo. Os critérios normativos franceses são derivados de muitos anos de pesquisa tanto em campo como em laboratório, o que permitiu estabelecer uma estreita relação laboratório/campo, não existente em outras metodologias. O intuito desta pesquisa baseasse no estudo das misturas asfálticas mornas com o uso dos aditivos REDISET, CECABASE RT e ZEÓLITAS comparados com uma mistura padrão com CAP 50/70 mediante a realização dos ensaios da metodologia francesa: Duriez a 18?C (com e sem imersão na água) que estuda o comportamento na água da mistura asfáltica, Prensa de Compactação por Cisalhamento Giratório (PCG) que estuda a habilidade á compactação, Ornierage que estuda a resistência à formação de trilha de roda ou deformação permanente da mistura asfáltica, ensaio de Módulo Complexo que estuda o comportamento reológico e finalmente o ensaio de Fadiga que estuda o comportamento mecânico para avaliar a vida útil em número de ciclos. Finalmente, para que os resultados sejam analisados de uma maneira mais simples para o leitor, para cada mistura asfáltica analisada foi feito um dimensionamento hipotético que utiliza os princípios conceptivos franceses que abordam a sua vez o comportamento mecânico e reológico dentro das suas análises. Com este trabalho pode-se quantificar o nível de afetação da mistura pelo uso dos aditivos, para a produção de misturas asfálticas mornas. Estes resultados são facilmente apreciados no dimensionamento hipotético, onde são evidenciadas as diferenças entre as espessuras com o uso dos mesmos parâmetros de base. <br>Abstract : The main aim of this research is to evaluate the action of aditives in the formulation of warm mix asphalts in the complex modulus and fatigue. The dense aggregate gradation is calculated by using Talbot's Equation. The rheological and mechanical analyses regarding the asphalt mixes are based on the French methodology, which was chosen by its well defined and narrow field/laboratory relation, not established yet by other methodologies. They were used aditives such as REDISET, CECABASE RT and ZEOLITES, which had their results compared with a conventional asphalt mix dosed with asphalt binder CAP 50/70. For proceeding the analyses mentioned, the following tests were made: Duriez at 18ºC (with and without immersion in water), to verify the water resistance; Giratory Compacting Shear Press, for checking the mechanical behavior during the application of compacting efforts; Rutting test, to verify the permanent deformation resistance; Complex Modulus, to determine the rheological behavior evolution of the mixes; and Fatigue test, to attest the resistance to rupture along the application of the loading cycles. Furthermore, it was realized a series of hipothetical design cases, also based on the French methodology, inserting the fundamental data obtained during the experimental campaign, principally those from Complex Modulus and Fatigue tests. By these analyses it is possible to identify the level of influence concerning each kind of aditive used in the warm mix asphalt formulations. These results are easily appreciated in the hipothetical design procedures, in which they are emphasized the differences regarding the asphalt layer thicknesses in conditions of same pavement infrastructure