10. Projeto de Mistura (CBUQ)

1

Projeto de Mistura Projeto de Mistura (CBUQ)(CBUQ)

2

CBUQCBUQ

• Definição: Definição:

– Concreto asfáltico é o produto resultante Concreto asfáltico é o produto resultante

da mistura a quente, em usina apropriada, da mistura a quente, em usina apropriada,

de agregado mineral graduado, filer e de agregado mineral graduado, filer e

cimento asfáltico, espalhado e comprimido cimento asfáltico, espalhado e comprimido

a quente e satisfazendo determinadas a quente e satisfazendo determinadas

exigências constantes da especificação.exigências constantes da especificação.

3

CBUQCBUQ

• Escolha da faixa granulométricaEscolha da faixa granulométrica

– Espessura da camada;Espessura da camada;

– Tráfego da rodovia;Tráfego da rodovia;

– Segurança.Segurança.

4

Passo 1: Escolha da faixa Passo 1: Escolha da faixa granulométrica (Ex.: Faixa C)granulométrica (Ex.: Faixa C)

PeneiraPeneiras ASTMs ASTM

AberturAberturaa

mmmmAA BB CC

TolerânciaTolerânciass

2”2” 50,850,8 100100

1 1/2”1 1/2” 38,138,1 95-10095-100 100100 ++ 7 7

1”1” 25,425,4 75-10075-100 95-10095-100 ++ 7 7

3/4”3/4” 19,119,1 60-9060-90 80-10080-100 100100 ++ 7 7

1/2”1/2” 12,712,7 -- -- 80-10080-100 ++ 7 7

3/8”3/8” 9,59,5 35-6535-65 45-8045-80 70-9070-90 ++ 7 7

Nº 4Nº 4 4,84,8 25-5025-50 28-6028-60 44-7244-72 ++ 5 5

Nº 10Nº 10 2,02,0 20-4020-40 20-4520-45 22-5022-50 ++ 5 5

Nº 40Nº 40 0,420,42 10-3010-30 10-3210-32 8-268-26 ++ 5 5

Nº 80Nº 80 0,180,18 5-205-20 8-208-20 4-164-16 ++ 3 3

Nº 200Nº 200 0,0750,075 1-81-8 3-83-8 2-102-10 ++ 2 2

Teor CAPTeor CAP BinderBinder RolamentRolamentoo

RolamentRolamentoo ++ 0,3 0,3

5

ProjetoProjeto

• Agregados:Agregados:

– Para a produção de concreto asfáltico serão Para a produção de concreto asfáltico serão

necessários pelo menos três tamanhos de necessários pelo menos três tamanhos de

agregados, filer (cal hidratada), além da areia agregados, filer (cal hidratada), além da areia

quando necessária.quando necessária.

• Coleta de Materiais: Coleta de Materiais:

- Na correia, histórico da britagem.- Na correia, histórico da britagem.

6

MateriaisMateriais(Dnit 031/2006-ES)(Dnit 031/2006-ES)

• Os materiais constituintes do concreto asfáltico

são agregado graúdo, agregado miúdo, material

de enchimento filer e ligante asfáltico, os quais

devem satisfazer às Normas pertinentes, e às

especificações aprovadas pelo DNIT.

7

Agregado MiúdoAgregado Miúdo(Dnit 031/2006-ES)(Dnit 031/2006-ES)

• O agregado miúdo pode ser areia,

pó-de-pedra ou mistura de ambos ou outro

material indicado nas Especificações

Complementares.

8

Material de enchimento (Filer)Material de enchimento (Filer)(Dnit 031/2006-ES)(Dnit 031/2006-ES)

• Quando da aplicação deve estar seco e isento

de grumos, e deve ser constituído por materiais

minerais finamente divididos, tais como cimento

Portland, cal extinta, pós-calcários, cinza volante,

etc; de acordo com a Norma DNER-EM 367.

9

ProjetoProjeto

• Quantidades de material: Quantidades de material:

– 50 Kg de cada material;50 Kg de cada material;

– 5 Kg de cal hidratada CH 1;5 Kg de cal hidratada CH 1;

– 3 kg de asfalto.3 kg de asfalto.

10

Passo 2: Determinar a Passo 2: Determinar a granulometria dos agregadosgranulometria dos agregados

PeneiraPeneira Brita Brita 3/4”3/4”

Brita Brita 3/8”3/8” PóPó Cal Cal

CH1CH1

3/4” (19,1mm)3/4” (19,1mm) 100,0100,0

1/2” (12,7mm)1/2” (12,7mm) 68,868,8

3/8” (9,5mm)3/8” (9,5mm) 32,632,6 100,0100,0 100,0100,0

Nº 4 (4,8mm)Nº 4 (4,8mm) 1,41,4 37,837,8 99,599,5

Nº 10 (2,0mm)Nº 10 (2,0mm) 1,11,1 1,61,6 72,672,6

Nº 40 (0,42mm)Nº 40 (0,42mm) 1,01,0 1,21,2 32,432,4

Nº 80 (0,18mm)Nº 80 (0,18mm) 0,90,9 1,11,1 20,220,2 100100

Nº 200 (0,075mm)Nº 200 (0,075mm) 0,60,6 0,80,8 10,510,5 8585

Granulometrias Individuais: Granulometrias Individuais: Separação das frações por Separação das frações por peneiramento e após lavagem do peneiramento e após lavagem do material.material.

11

CBUQCBUQ

• Projeto da MisturaProjeto da Mistura

– Pelo método das tentativas, ajustar a Pelo método das tentativas, ajustar a

porcentagem de contribuição de cada material porcentagem de contribuição de cada material

para atender a faixa granulométrica especificada.para atender a faixa granulométrica especificada.

– Iniciar o ajuste pela #200.Iniciar o ajuste pela #200.

12

Passo 3: Determinar o percentual Passo 3: Determinar o percentual de contribuição de cada material de contribuição de cada material

PeneirPeneiraa

Brita 3/4”Brita 3/4”(32%)(32%)

Brita 3/8”Brita 3/8”(33%)(33%)

PóPó(33%)(33%)

Cal CH1Cal CH1(2%)(2%)

ProjetProjetoo

dadaMisturMistur

aa

3/4” 3/4” 100,0100,0 32,032,0 -- -- -- -- -- -- 100,0100,0

1/2” 1/2” 68,868,8 22,022,0 -- -- -- -- -- -- 90,090,0

3/8” 3/8” 32,632,6 10,410,4 100,0100,0 33,033,0 100,0100,0 33,033,0 -- -- 78,478,4

Nº 4Nº 4 1,41,4 0,40,4 37,837,8 12,512,5 99,599,5 32,832,8 -- -- 47,747,7

Nº 10Nº 10 1,11,1 0,40,4 1,61,6 0,50,5 72,672,6 24,024,0 -- -- 26,926,9

Nº 40Nº 40 1,01,0 0,30,3 1,21,2 0,40,4 32,432,4 10,710,7 -- -- 13,413,4

Nº 80Nº 80 0,90,9 0,30,3 1,11,1 0,40,4 20,220,2 6,76,7 100,0100,0 2,02,0 9,49,4

Nº 200Nº 200 0,60,6 0,20,2 0,80,8 0,30,3 10,510,5 3,53,5 85,085,0 1,71,7 5,75,7

13

Passo 4: Verificar o enquadramento Passo 4: Verificar o enquadramento na faixa de projeto na faixa de projeto

14

Passo 5: Determinar a faixa de trabalhoPasso 5: Determinar a faixa de trabalho

ComposiçãoComposição Faixa CFaixa CMisturaMistura TolerânciaTolerância

ss

Faixa de TrabalhoFaixa de Trabalho

PeneiraPeneira mmmm InferiorInferior SuperiorSuperior InferiorInferior SuperiorSuperior

3/4"3/4" 19,119,1 100100 100100 100,0100,0 ++ 7 7 100,0100,0 100,0100,0

1/2"1/2" 12,712,7 8080 100100 90,090,0 ++ 7 7 83,083,0 97,097,0

3/8"3/8" 9,59,5 7070 9090 78,478,4 ++ 7 7 71,471,4 85,485,4

NNoo 4 4 4,84,8 4444 7272 47,747,7 ++ 5 5 44,044,0 52,752,7

NNoo 10 10 2,02,0 2222 5050 26,926,9 ++ 5 5 22,022,0 31,931,9

NNoo 40 40 0,420,42 88 2626 13,413,4 ++ 5 5 8,48,4 18,418,4

NNoo 80 80 0,180,18 44 1616 9,49,4 ++ 3 3 6,36,3 12,412,4

NNoo 200 200 0,0750,075 22 1010 5,75,7 ++ 2 2 3,63,6 7,77,7

Obs.: A faixa de trabalho deve estar inserida na faixa de Obs.: A faixa de trabalho deve estar inserida na faixa de projetoprojeto

15

Passo 6: Manter apenas a faixa Passo 6: Manter apenas a faixa de trabalhode trabalho

16

• Moldagem do CP Pioneiro: Moldagem do CP Pioneiro: Altura: 6,35 Altura: 6,35 ++ 0,13 cm0,13 cm

ProjetoProjeto

• Peso aproximado da amostra:Peso aproximado da amostra: 1200 1200 gr.gr.

17

Passo 7: Determinar os pesos de Passo 7: Determinar os pesos de agregado por fração para o CP agregado por fração para o CP

Pioneiro.Pioneiro.Peneira

ProjetoProjetodada

MisturaMistura

Mistura s/cal

% retida PesosAcumula

do

3/4” 3/4” 100,0100,0 98,098,0 0,00,0 0,00,0 0,00,0

1/2”1/2” 90,090,0 88,088,0 10,010,0 120,0120,0 120,0120,0

3/8”3/8” 78,478,4 76,476,4 11,611,6 139,2139,2 259,2259,2

Nº 4Nº 4 47,747,7 45,745,7 30,730,7 368,4368,4 627,6627,6

Nº 10 Nº 10 26,926,9 24,924,9 20,820,8 249,6249,6 877,2877,2

Nº 40 Nº 40 13,413,4 11,411,4 13,513,5 162,0162,0 1039,21039,2

Nº 80 Nº 80 9,49,4 7,47,4 4,04,0 48,048,0 1087,21087,2

Nº 200 Nº 200 5,75,7 4,04,0 3,43,4 40,840,8 1128,01128,0

Pas nº 200Pas nº 200 4,04,0 48,048,0 1176,01176,0

Cal CH 1Cal CH 1 2,02,0 24,024,0 1200,01200,0

TotalTotal 100,0100,0 12001200

Ex.: Fração (3/4”-1/2”) = (98–88) = (10x1200)/100 = 120,0 Ex.: Fração (3/4”-1/2”) = (98–88) = (10x1200)/100 = 120,0

18

ProjetoProjeto

• Mistura: Mistura: Asfalto + Agregados = 100%Asfalto + Agregados = 100%

• Teor de Asfalto: Teor de Asfalto: Função da Função da granulometria.granulometria.

• Peso de cada CP: Peso de cada CP: Conforme Conforme determinado pelo CP pioneiro determinado pelo CP pioneiro (Ex.: (Ex.: 1200).1200).

19

Passo 8: Determinar as quantidades Passo 8: Determinar as quantidades de asfalto e agregado para cada teor de asfalto e agregado para cada teor

de CAPde CAPTeor de CAP Teor de CAP

(%)(%)Peso de CAPPeso de CAP

(g)(g)Peso de Peso de

agregado (g)agregado (g)4,54,5 54,054,0 11461146

5,05,0 60,060,0 11401140

5,55,5 66,066,0 11341134

6,06,0 72,072,0 11281128

6,56,5 78,078,0 11221122

Estimar o teor de CAP para o CP Pioneiro: (Ex.: 5,5%).Estimar o teor de CAP para o CP Pioneiro: (Ex.: 5,5%).

Para cada teor calcular os pesos de ligante e agregado.Para cada teor calcular os pesos de ligante e agregado.

- Ligante = (5,5 * 1200)/100 = 66,0 g- Ligante = (5,5 * 1200)/100 = 66,0 g

- Agregado = (94,5 * 1200)/100 = 1134,0 g- Agregado = (94,5 * 1200)/100 = 1134,0 g

20

Exemplo: Cálculo do peso de cada Exemplo: Cálculo do peso de cada fração de agregado para o teor de fração de agregado para o teor de

5,5% de CAP5,5% de CAPFração % retida Pesos

Teor 3(Peso x 94,5%)

3/4” - 1/2”3/4” - 1/2” 10,010,0 120,0120,0 113,4113,4

1/2” - 3/8”1/2” - 3/8” 11,611,6 139,2139,2 131,5131,5

3/8” - Nº 43/8” - Nº 4 30,730,7 368,4368,4 348,1348,1

Nº 4 - Nº 10 Nº 4 - Nº 10 20,820,8 249,6249,6 235,9235,9

Nº 10 - Nº 40 Nº 10 - Nº 40 13,513,5 162,0162,0 153,1153,1

Nº 40 - Nº 80 Nº 40 - Nº 80 4,04,0 48,048,0 45,445,4

Nº 80 - Nº 200 Nº 80 - Nº 200 3,43,4 40,840,8 38,538,5

Pas nº 200Pas nº 200 4,04,0 48,048,0 45,445,4

Cal CH 1Cal CH 1 2,02,0 24,024,0 22,722,7

CAP 5,5%CAP 5,5% 66,066,0

TotalTotal 100,0100,0 1200,01200,0 1200,01200,0

Obs.: Se a altura do CP Pioneiro não atender a Obs.: Se a altura do CP Pioneiro não atender a condição (6,35 condição (6,35 ++ 0,13 cm), diminuir ou aumentar o 0,13 cm), diminuir ou aumentar o

peso da mistura e repetir o processo.peso da mistura e repetir o processo.

21

Densidades dos agregadosDensidades dos agregados

• Compor a mistura de agregados com as diversas Compor a mistura de agregados com as diversas

frações de cada material e determinar a massa frações de cada material e determinar a massa

específica real e aparente do agregado graúdo e específica real e aparente do agregado graúdo e

massa específica real do agregado miúdo. massa específica real do agregado miúdo.

• Nota: Para efeito do cálculo das massas específicas da mistura Nota: Para efeito do cálculo das massas específicas da mistura

considerar os valores obtidos nos ensaios como representativos considerar os valores obtidos nos ensaios como representativos

do percentual retido e passante na peneira n° 10 (2,00 mm).do percentual retido e passante na peneira n° 10 (2,00 mm).

22

Densidade efetiva da misturaDensidade efetiva da mistura

36ª REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO – 36.ª RAPv 36ª REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO – 36.ª RAPv CURITIBA/PR - BRASIL - 24 a 26 de agosto de 2005CURITIBA/PR - BRASIL - 24 a 26 de agosto de 2005

EFEITOS DA ABSORÇÃO DE LIGANTE PELOS EFEITOS DA ABSORÇÃO DE LIGANTE PELOS AGREGADOS NAS PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS DE AGREGADOS NAS PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS DE

MISTURAS ASFÁLTICASMISTURAS ASFÁLTICAS

Lilian Taís de Gouveia1; José Leomar Fernandes Lilian Taís de Gouveia1; José Leomar Fernandes Júnior2Júnior2

23

ConsideraçõesConsiderações

•Para agregados que não apresentam absorção, Para agregados que não apresentam absorção,

valores corretos dos parâmetros volumétricos das valores corretos dos parâmetros volumétricos das

misturas Volume de Vazios, Vv; Vazios do Agregado misturas Volume de Vazios, Vv; Vazios do Agregado

Mineral, VAM e Relação Betume-Vazios, RBV) podem Mineral, VAM e Relação Betume-Vazios, RBV) podem

ser facilmente calculados, pois os valores das ser facilmente calculados, pois os valores das

densidades do agregado (aparente, real e efetiva) são densidades do agregado (aparente, real e efetiva) são

teoricamente iguais. Entretanto, quando o agregado teoricamente iguais. Entretanto, quando o agregado

possui algum grau de absorção, o valor obtido possui algum grau de absorção, o valor obtido

para cada parâmetro volumétrico passa a depender da para cada parâmetro volumétrico passa a depender da

densidade utilizada e da quantidade de asfalto densidade utilizada e da quantidade de asfalto

absorvido pelo agregado.absorvido pelo agregado.

24


•A densidade do agregado e a absorção de asfalto exercem grande efeito nos parâmetros

volumétricos, além de influenciar diretamente o teor de asfalto efetivo da mistura, sendo,

portanto, imperativo que esses dois fatores sejam cuidadosamente considerados nos

projetos de misturas, para que os parâmetros utilizados como critério de projeto sejam

calculados adequadamente.

25


•Como a maior dificuldade está na seleção do valor da densidade que deve ser empregada,

este artigo traz uma visão global entre as relações de densidades e propriedades

volumétricas, mostrando o significado real de se utilizar uma ou outra densidade do agregado e a

dimensão dos erros cometidos no cálculo dos parâmetros volumétricos de misturas asfálticas

ao se negligenciar a absorção de asfalto.

26

Volumes do AgregadoVolumes do Agregado

27

Densidade efetivaDensidade efetiva

DDefetiva efetiva = 0,5*D= 0,5*Daparente aparente + 0,5*D+ 0,5*Drealreal

DAER RSDAER RS

DNITDNIT

Absorção do Absorção do agregado agregado DDaparenteaparente DDrealreal

< 2%< 2% 0,50,5 0,50,5

>> 2% e < 3% 2% e < 3% 0,750,75 0,250,25

>> 3% 3% 11 00

28


•Assim sendo, a determinação da massa Assim sendo, a determinação da massa

específica dos agregados utilizando o específica dos agregados utilizando o

procedimento tradicional com água não pode ser procedimento tradicional com água não pode ser

utilizado quando se trata de misturas asfálticas, utilizado quando se trata de misturas asfálticas,

principalmente no caso de agregados com principalmente no caso de agregados com

absorção elevada. A diferença de viscosidades da absorção elevada. A diferença de viscosidades da

água e do ligante faz com que a parte sólida seja água e do ligante faz com que a parte sólida seja

diferente, ou seja, haverá poros em que a água diferente, ou seja, haverá poros em que a água

consegue penetrar e o ligante não, alterando consegue penetrar e o ligante não, alterando

assim os parâmetros volumétricos da mistura.assim os parâmetros volumétricos da mistura.

29


•Para o cálculo correto das propriedades

volumétricas das misturas, deve-se utilizar a

densidade aparente do agregado, normalizada

pelas normas da ASTM, AASHTO ou DNER, e

considerar a quantidade de asfalto absorvido

pelos agregados, que pode ser determinada

através de vários métodos, dentre eles o utilizado

nesta pesquisa (Rice).

30


•O Rice consiste em um método utilizando vácuo

que determina diretamente a massa específica da

mistura agregado ligante, já levando em conta a

quantidade de ligante que é absorvido pelo

agregado e a diferença entre as viscosidades da

água e betume.

31

Equipamento RiceEquipamento Rice

32

Ensaio RiceEnsaio Rice

33

Parâmetros volumétricosParâmetros volumétricos

•Volume de Vazios, Vv: Volume de Vazios, Vv: volume de ar (Var) existente volume de ar (Var) existente

entre as partículas do agregado envoltas pelo filme de entre as partículas do agregado envoltas pelo filme de

asfalto, expresso como uma porcentagem do volume total asfalto, expresso como uma porcentagem do volume total

da mistura compactada;da mistura compactada;

•Vazios do Agregado Mineral, VAM: Vazios do Agregado Mineral, VAM: soma do volume soma do volume

de vazios (Vv) e do volume de asfalto efetivo (Vbe), expresso de vazios (Vv) e do volume de asfalto efetivo (Vbe), expresso

como uma porcentagem do volume total da mistura como uma porcentagem do volume total da mistura

compactada;compactada;

•Relação Betume-Vazios, RBV:Relação Betume-Vazios, RBV: grau em que os VAM são grau em que os VAM são

preenchidos por asfalto, expresso em porcentagem.preenchidos por asfalto, expresso em porcentagem.

34

ConclusõesConclusões O Vv só pode ser adequadamente calculado através da densidade efetiva do agregado, pois somente dessa

forma pode-se considerar que parte da quantidade do asfalto adicionado à mistura é absorvido pelo agregado e, portanto, apenas a quantidade não absorvida (efetiva) do asfalto pode preencher os vazios entre as partículas dos

agregados.

Vv = [(DMM-dapm)/DMM)] *100

onde:

DMM = dens máx medida (Rice).dapm = dens apar mistura (CP).

35

ConclusõesConclusões

O VAM só pode ser calculado corretamente quando utilizada a densidade aparente do agregado pois, dessa forma, assegura-se que o volume do agregado considerado corresponde à soma dos

volumes dos poros permeáveis à água e ao asfalto, ou seja, nenhuma porosidade da partícula é tomada como parte do

volume de vazios entre as partículas do agregado.

VAM=[ 1-(dapm x (100-teor)/dap agr)]*100

onde:

dapm = dens apar da mistura (CP)teor = teor de asfalto consideradodap agr = dens apar agregado

3636

Dados de entrada DMM = 2,573 DMM =densidade máx. medida (Rice) De= 0,5*Dens.ap+0,5*dens.real

teor de asfalto = 5,2

dens apar mistura = 2,423 De= 2,809

dens apar agreg = 2,742dens real dos agreg = 2,875

Cálculo dos parâmetros

Densidade efetiva da mistura de agregados= (100-teor) / [(100 / DMM)-(teor/dens asfalto)] Cálculo da DMT - densidade máxima teórica

100-teor 100/DMM teor/dens asfalto DefDef= 94,8 38,865 5,098 2,807 DMT = 100/ [((100-teor)/ Def) + (teor/dens. Asf)]

DMM para um teor desejado (100-teor)/Defteor/dens.asf. DMT33,399 6,078 2,533

teor = 6,2

DMM= 100/[((100-teor)/dens efet)+(teor/dens asf)] Cálculo do volume de vazios

100 100-teor/Def teor/dens asfalto DMM100 33,411 6,078 2,532 Vv= (DMT - Dapm)/DMT

Vazios do agregado mineral Vv(%)Vv= 4,3

VAM= [ 1-(densidade aparente da mistura x (100- teor) / dens. Aparent. Agreg)]*100 Vv + (teor * Dapm) / Dens asf

100 1 dens apar mistura * (1-teor)/dens agreg VAM(%) VAM(%)100 1 0,8289 17,1 VAM = 19,1

Volume de vaziosRBV [(teor * Dapm)/ Dens.asf ] / VAM

Vv= (1- (dens apar/DMM)*100 RBV(%)RBV= 77,2

Vv (%)Vv= 4,3

RBV - relação betume / vazios

RBV= [(VAM-Vv)/VAM] * 100

RBV (%)RBV = 74,8

Trabalho da Lilian e José Leomar 36ª RAPv

Método de cálculo de parâmetros considerando a absorção

a partir da densidade efetiva e aparente da mistura de agregados

Método do DNIT

37

Ensaio MarshallEnsaio Marshall

•Foi desenvolvido nos Estados Unidos no início da Foi desenvolvido nos Estados Unidos no início da

década de 40 por Bruce Marshall do Mississippi State década de 40 por Bruce Marshall do Mississippi State

Highway Departament;Highway Departament;

•O método de ensaio Marshall foi modificado pelo O método de ensaio Marshall foi modificado pelo

U.S. Army Corps quando foi acrescentado critérios U.S. Army Corps quando foi acrescentado critérios

para dosagem; para dosagem;

•Posteriormente adaptado pela American Society Posteriormente adaptado pela American Society for for

Testing Materials (ASTM) D1559.Testing Materials (ASTM) D1559.

•No Brasil, é preconizado pelas normas NBR 1289/93 e No Brasil, é preconizado pelas normas NBR 1289/93 e

DNER-ME 043/95 e determina a estabilidade DNER-ME 043/95 e determina a estabilidade

juntamente com a fluência das misturas betuminosas.juntamente com a fluência das misturas betuminosas.

38

Temperatura dos materiaisTemperatura dos materiais

• A temperatura que o ligante deve ser aquecido, A temperatura que o ligante deve ser aquecido,

para ser misturado aos agregados, é aquela para ser misturado aos agregados, é aquela

na qual apresenta uma viscosidade de 85 na qual apresenta uma viscosidade de 85 ++ 10 10

SSF.SSF.

• A temperatura de compactação da mistura é A temperatura de compactação da mistura é

aquela na qual o ligante apresenta uma aquela na qual o ligante apresenta uma

viscosidade de 140 viscosidade de 140 ++ 15 SSF. 15 SSF.

• Aquecer os agregados à temperatura de Aquecer os agregados à temperatura de

aproximadamente 10 ºC a 15 ºC acima da aproximadamente 10 ºC a 15 ºC acima da

temperatura de aquecimento do ligante, sem temperatura de aquecimento do ligante, sem

ultrapassar a temperatura de 177 ºC.ultrapassar a temperatura de 177 ºC.

39

40


• Preparar no mínimo três corpos-de-prova Preparar no mínimo três corpos-de-prova

para cada teor de asfalto.para cada teor de asfalto.

• Secar os agregados constituintes da mistura e Secar os agregados constituintes da mistura e

separá-los nas frações definidas no projeto. separá-los nas frações definidas no projeto.

Após a separação, lavar e secar as frações.Após a separação, lavar e secar as frações.

• Pesar os agregados para um CP, de cada vez, Pesar os agregados para um CP, de cada vez,

em recipientes separados, nas quantidades em recipientes separados, nas quantidades

de cada fração definida. de cada fração definida.

41


• Misturar os agregados de cada recipiente Misturar os agregados de cada recipiente

com o ligante, com o cuidado de efetuar a com o ligante, com o cuidado de efetuar a

mistura rapidamente, de 2 a 3 minutos, até mistura rapidamente, de 2 a 3 minutos, até

completa cobertura dos agregados, para ser completa cobertura dos agregados, para ser

colocada no molde de compactação.colocada no molde de compactação.

Obs.: Aquecer somente a quantidade de ligante necessária Obs.: Aquecer somente a quantidade de ligante necessária

para um CP, e no máximo por uma hora. O para um CP, e no máximo por uma hora. O

recipiente contendo o ligante deve permanecer recipiente contendo o ligante deve permanecer

coberto durante o aquecimento.coberto durante o aquecimento.

42


• O molde de compactação e a base do soquete O molde de compactação e a base do soquete

também devem ser aquecidos em estufa ou também devem ser aquecidos em estufa ou

placa a 90 a 150 ºC. Colocar o molde no suporte placa a 90 a 150 ºC. Colocar o molde no suporte

de compactação e introduzir nele uma folha de de compactação e introduzir nele uma folha de

papel filtro. Colocar no molde a mistura, de uma papel filtro. Colocar no molde a mistura, de uma

só vez (2 min). Acomodar a mistura quente com só vez (2 min). Acomodar a mistura quente com

15 golpes vigorosos de espátula no interior e ao 15 golpes vigorosos de espátula no interior e ao

redor do molde e 10 no centro da massa; redor do molde e 10 no centro da massa;

remover o anel superior e alisar a mistura com remover o anel superior e alisar a mistura com

uma colher ligeiramente aquecida.uma colher ligeiramente aquecida.

Obs.: A temperatura da mistura, imediatamente antes da Obs.: A temperatura da mistura, imediatamente antes da

compactação, deve estar nos limites fixados. Não se compactação, deve estar nos limites fixados. Não se

admite o reaquecimento da mistura.admite o reaquecimento da mistura.

43


• Recolocar o anel superior e aplicar com o Recolocar o anel superior e aplicar com o

soquete 75 golpes sobre a mistura, com altura soquete 75 golpes sobre a mistura, com altura

de queda livre de 45,72 cm. Remover o anel de queda livre de 45,72 cm. Remover o anel

superior e inverter o anel inferior e forçar com superior e inverter o anel inferior e forçar com

o soquete a mistura até atingir a placa-base e o soquete a mistura até atingir a placa-base e

aplicar mais 75 golpes no CP invertido.aplicar mais 75 golpes no CP invertido.

44

Compactador Marshall

45


• Após a compactação, remover o conjunto do Após a compactação, remover o conjunto do

fixador do molde e deixar esfriar a amostra, até fixador do molde e deixar esfriar a amostra, até

que a mesma possa ser retirada do molde sem que a mesma possa ser retirada do molde sem

qualquer deformação. Removido, o CP deve ser qualquer deformação. Removido, o CP deve ser

colocada numa superfície lisa e deixado em colocada numa superfície lisa e deixado em

repouso durante, no mínimo 12 h, à temperatura repouso durante, no mínimo 12 h, à temperatura

ambiente. A altura do CP deve ser medida com ambiente. A altura do CP deve ser medida com

paquímetro em quatro posições diametralmente paquímetro em quatro posições diametralmente

opostas.opostas.

• Quando se desejar um resfriamento mais rápido, Quando se desejar um resfriamento mais rápido,

podem ser usados ventiladores. Nunca resfriar a podem ser usados ventiladores. Nunca resfriar a

amostra por imersão na água.amostra por imersão na água.

46

Densidade aparente do CPDensidade aparente do CP

• Após o repouso determinar a densidade aparente de Após o repouso determinar a densidade aparente de

cada corpo-de-prova, procedendo da seguinte forma:cada corpo-de-prova, procedendo da seguinte forma:

47

48


• No caso de corpo-de-prova com porcentagem No caso de corpo-de-prova com porcentagem

de vazios até 7%, proceder como segue: de vazios até 7%, proceder como segue:

a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha

de ensaio como “P de ensaio como “Parar”;”;

b) Pesar o corpo-de-prova imerso em água b) Pesar o corpo-de-prova imerso em água

(pesagem hidrostática) à temperatura ambiente (pesagem hidrostática) à temperatura ambiente

e anotar na folha de ensaio como “P e anotar na folha de ensaio como “Pimersoimerso”.”.

• Calcular a densidade pela fórmula:Calcular a densidade pela fórmula:

d =d = PPararPParar - P - Pimersoimerso

49


• No caso de corpo-de-prova com porcentagem No caso de corpo-de-prova com porcentagem

de vazios de 7% a 10%, proceder como segue: de vazios de 7% a 10%, proceder como segue:

a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha

de ensaio como “P de ensaio como “Parar”;”;

b) Aplicar parafina fluidificada por aquecimento ao b) Aplicar parafina fluidificada por aquecimento ao

corpo-de-prova, utilizando um pincel, envolvendo-o corpo-de-prova, utilizando um pincel, envolvendo-o

com uma camada impermeável; com uma camada impermeável;

c) Pesar o corpo-de-prova parafinado, ao ar e anotar c) Pesar o corpo-de-prova parafinado, ao ar e anotar

na folha de ensaio como “P na folha de ensaio como “Pparafinadoparafinado”;”;

d) Pesar o corpo-de-prova parafinado imerso em água, d) Pesar o corpo-de-prova parafinado imerso em água,

à temperatura ambiente e anotar na folha de à temperatura ambiente e anotar na folha de

ensaio como “Pimerso”; ensaio como “Pimerso”;

50


e) Determinar a densidade da parafina e anotar na e) Determinar a densidade da parafina e anotar na

folha de ensaio como “dparafina”. Pode-se folha de ensaio como “dparafina”. Pode-se

tomar como densidade da parafina o valor de 0,89.tomar como densidade da parafina o valor de 0,89.

•Calcular a densidade pela fórmula:Calcular a densidade pela fórmula:

d =d =PParar

PParafinadoarafinado – P – Pimersoimerso - - PPparafinadoparafinado – P – Pararddparafinaparafina

51


• No caso de corpo-de-prova com porcentagem No caso de corpo-de-prova com porcentagem de vazios superior a 10%, proceder como segue:de vazios superior a 10%, proceder como segue:

a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha de ensaio como “P de ensaio como “Parar”;”;

b) Envolver totalmente o corpo-de-prova com fita adesiva;b) Envolver totalmente o corpo-de-prova com fita adesiva;

c) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva, ao ar e anotar c) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva, ao ar e anotar na folha de ensaio como “P na folha de ensaio como “Pcom fitacom fita”;”;

d) Aplicar parafina fluidificada ao corpo-de-prova com d) Aplicar parafina fluidificada ao corpo-de-prova com fita adesiva, utilizando um pincel, envolvendo-o com fita adesiva, utilizando um pincel, envolvendo-o com

uma camada impermeável; uma camada impermeável;

e) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva e parafinado, ao e) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva e parafinado, ao ar e anotar na folha de ensaio como “P ar e anotar na folha de ensaio como “Pcom fita parafinadocom fita parafinado”;”;

52


• f) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva e parafinado f) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva e parafinado imerso em água, à temperatura ambiente e anotar na imerso em água, à temperatura ambiente e anotar na

folha de ensaio como “Pimerso”;folha de ensaio como “Pimerso”;

• g) Determinar a densidade da fita adesiva com frasco g) Determinar a densidade da fita adesiva com frasco Le Chatelier e querosene como líquido de imersão e Le Chatelier e querosene como líquido de imersão e

anotar na folha de ensaio como “dfita”.anotar na folha de ensaio como “dfita”.

Nota: Para as fitas adesivas comuns de papel pode-se Nota: Para as fitas adesivas comuns de papel pode-se tomar 0,97 como valor da densidade. tomar 0,97 como valor da densidade.

• Calcular a densidade pela fórmula:Calcular a densidade pela fórmula:

d =d =PParar

P P com fita parafinado com fita parafinado – P– Pimersoimerso - - PPcom fitacom fita – P – Parar

ddfitafitaPPcom fita parafinado com fita parafinado – P – Pcom com

fitafita

ddparafinaparafina

-

53

Estabilidade e FluênciaEstabilidade e Fluência

• Estabilidade Estabilidade

– Carga expressa em Kgf que produz a ruptura Carga expressa em Kgf que produz a ruptura diametral do CP. Mede a resistência ao diametral do CP. Mede a resistência ao

cisalhamento da mistura (atrito interno + coesão).cisalhamento da mistura (atrito interno + coesão).

• FluênciaFluência

– Deformação diametral do CP em centésimos de Deformação diametral do CP em centésimos de polegada, medida no momento da ruptura. Mede a polegada, medida no momento da ruptura. Mede a

flexibilidade do concreto betuminoso.flexibilidade do concreto betuminoso.

54

Determinação da estabilidade Determinação da estabilidade e fluência e fluência

• Os CP serão imersos em banho-maria a Os CP serão imersos em banho-maria a

(60 (60 ++ 1) ºC, por um período de 30 a 40 minutos. 1) ºC, por um período de 30 a 40 minutos.

• Em seguida, cada CP é colocado no molde de Em seguida, cada CP é colocado no molde de

compressão, que deve estar nas temperaturas de compressão, que deve estar nas temperaturas de

(21 a 38) ºC. O molde de compressão, (21 a 38) ºC. O molde de compressão,

contendo o CP, é posicionado na prensa e o contendo o CP, é posicionado na prensa e o

medidor de fluência é colocado e ajustado na posição medidor de fluência é colocado e ajustado na posição

de ensaio.de ensaio.

55


56


• O valor da fluência é obtido simultaneamente O valor da fluência é obtido simultaneamente

ao da estabilidade. O valor da fluência será ao da estabilidade. O valor da fluência será

lido e anotado no momento em que se lido e anotado no momento em que se

der o rompimento do CP.der o rompimento do CP.

57


• A prensa é operada de tal modo que seu êmbolo A prensa é operada de tal modo que seu êmbolo

se eleve a uma velocidade de 5 cm por minuto, até se eleve a uma velocidade de 5 cm por minuto, até

o rompimento do CP. A leitura será convertida em N o rompimento do CP. A leitura será convertida em N

(kgf), pelo gráfico de calibração do anel (kgf), pelo gráfico de calibração do anel

dinamométrico.dinamométrico.

• A carga, em N (kgf), necessária para o rompimento A carga, em N (kgf), necessária para o rompimento

do CP, é anotada como “estabilidade lida”. Este do CP, é anotada como “estabilidade lida”. Este

valor deverá ser corrigido para a espessura do CP valor deverá ser corrigido para a espessura do CP

ensaiado, multiplicando-se-o por um fator que é ensaiado, multiplicando-se-o por um fator que é

função da espessura do CP.função da espessura do CP.

58

Cálculo dos Parâmetros Cálculo dos Parâmetros

da Misturada Mistura

59

Determinação dos percentuais de cada Determinação dos percentuais de cada material para o cálculo da densidade material para o cálculo da densidade

teórica (Dt)teórica (Dt)Projeto de Mistura Projeto de Mistura

dos Agregadosdos Agregados Correção da Mistura c/asfaltoCorreção da Mistura c/asfalto

MaterialMaterial % % MisturaMistura Teor 1Teor 1 Teor 2Teor 2 Teor 3Teor 3 Teor 4Teor 4 Teor 5Teor 5

Brita 3/4” (A) 32 30,6 30,4 30,2 30,1 29,9

Brita 3/8” (B) 33 31,5 31,35 31,2 31,0 30,85

Pó (C) 33 31,5 31,35 31,2 31,0 30,85

Cal CH1 2 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9

CAP 0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5

Total 100 100 100 100 100 100

Ex.: Brita 3/4” (Teor 1) = ((% mistura x (100-%CAP))/100Brita 3/4” (Teor 1) = (32 x 95,5)/100 = 30,6%

6060

Fórmulas para o cálculo Fórmulas para o cálculo dos Parâmetros dos Parâmetros (DNIT)(DNIT)

• Densidade Teórica, Dt

Dt(%L) = 100/((%A/dA)+(%B/dB)+(%C/dC)+(%Cal/dcal)+(%L/dL))

• Densidade aparente da mistura, Dap

Dap = Par/(Par-Pimerso)

• Vazios da mistura, Vv

Vv = (Dt – Dap)/Dt

• Vazios cheios de betume, VCB

VCB = (Dap*%L)/dL

61

Fórmulas para o cálculo Fórmulas para o cálculo dos Parâmetros dos Parâmetros (DNIT)(DNIT)

•Vazios do agregado Mineral, VAM

VAM = Vv + VCB

•Relação betume-vazios, RBV

RBV = (VCB/VAM)*100

•Espessura dos CP, cm

Esp = média de 4 determinações

•Estabilidade

Est = Leitura*constante do anel*fator altura do CP

6262

6363

64

Cálculo do percentual de cada Cálculo do percentual de cada materialmaterial

Projeto de Mistura dos Projeto de Mistura dos AgregadosAgregados

Correção da Correção da Mistura c/asfaltoMistura c/asfalto

MaterialMaterial % Mistura% Mistura Traço da MisturaTraço da Mistura

Brita 3/4”Brita 3/4” 3232 30,230,2

Brita 3/8”Brita 3/8” 3333 31,231,2

PóPó 3333 31,231,2

Cal CH1Cal CH1 22 1,91,9

CAPCAP 00 5,55,5

TotalTotal 100100 100100

Ex.: Brita 3/4” = ((% mistura x (100-%CAP))/100Brita 3/4” = (32 x 94,5)/100 = 30,2%

65

Características da MisturaCaracterísticas da Mistura

66

Características da MisturaCaracterísticas da Mistura

67

Especificações do Programa Especificações do Programa CremaCrema

•Projeto da MisturaProjeto da Mistura

•O projeto da Mistura do Concreto Asfáltico O projeto da Mistura do Concreto Asfáltico

será de responsabilidade do Contratado. Além das será de responsabilidade do Contratado. Além das

características Marshall, serão apresentados os características Marshall, serão apresentados os

parâmetros de resiliência e resistência à tração, parâmetros de resiliência e resistência à tração,

ao menos para o teor ótimo. As condições de ao menos para o teor ótimo. As condições de

vazios da mistura na fase de dosagem devem ser vazios da mistura na fase de dosagem devem ser

verificadas a partir da determinação da verificadas a partir da determinação da

densidade máxima teórica pelo método Rice densidade máxima teórica pelo método Rice

(AASHTO T209-99).(AASHTO T209-99).

68

Parâmetros ComplementaresParâmetros Complementares

• Módulo de ResiliênciaMódulo de Resiliência– Mede a deformação elástica do material sob Mede a deformação elástica do material sob

carregamento cíclico (60 pulsos/minuto-carregamento cíclico (60 pulsos/minuto-duração de 0,1s), na temperatura de 25 + 0,5 duração de 0,1s), na temperatura de 25 + 0,5

ºCºC

• Resistência a compressão diametralResistência a compressão diametral– Ruptura diametral do CP na temperatura de Ruptura diametral do CP na temperatura de

25 + 0,5ºC. Mede a coesão da mistura.25 + 0,5ºC. Mede a coesão da mistura.

69

Simulador LCPC Simulador LCPC (Mesa compactadora)(Mesa compactadora)

70

Simulador LCPCSimulador LCPC

7171

7272

Simulador DAER/UFRGSSimulador DAER/UFRGS

7373

Simulador HVSSimulador HVS

7474

Documents

10. Projeto de Mistura (CBUQ)