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Prof. Engº Pery C. G. de Castro
Revisado em outubro de 2009
PARTE - IIIPROJETO DA MISTURA RECICLADA A QUENTE
2
ORIENTAÇÃO PARA PROJETO DA MISTURA
RECICLADA A QUENTE
1) Definição das porcentagens dos materiais;
2) Seleção do tipo, quantidade do cimento asfáltico e do
agente de reciclagem, se usado;
3) Neste processo de reciclagem é usado 10% a 70% RAP;
4) Nas usinas convencionais usar de 10% a 30% RAP; e
5) Nas usinas tambor-misturador usar de 10% a 50% e em
casos especiais até 70%.
A orientação geral está indicada no Fluxograma a seguir.
FLUXOGRAMA PARA O ESTUDO DA
MISTURA RECICLADA)
3
COMPONENTES DA MISTURA
Revestimento asfáltico velho fornece
Agregado novo
Agregado proveniente da Base Granular RAM
Asfalto novo com ou sem agente de reciclagem
Agregado
Asfalto
envelhecido
ESTUDO DOS MATERIAIS DISPONÍVEIS
4
CÁLCULO DA PARTICIPAÇÃO DO RAP NA MISTURA RECICLADA
EM RELAÇÃO AO PESO DO AGREGADO
Participação do asfalto do RAP = %ASFRAP.M
%ASFRAP = %asfalto no RAP
%AGRAP = % agregado no RAP
%AGM = % agregado na mistura reciclada
000 10
AG% x AG% x ASF% ASF% MRAPRAP
M.RAP
CÁLCULO DA PARTICIPAÇÃO DO RAP NA MISTURA RECICLADA
EM RELAÇÃO AO PESO DA MISTURA
RAP
RAPMRAP
M.RAPASF% 100
000 10
AG x AG% ASF%
ASF%
%ASFRAP.M = participação do asfalto RAP na mistura total
%ASFRAP = % de asfalto no RAP
%AGM = % do agregado na mistura reciclada
%AGRAP = % do agregado no RAP
5
DETERMINAÇÃO DA PORCENTAGEM ESTIMADA DE
ASFALTO NA MISTURA RECICLADA
Fórmula empírica:
P% = 0,035a + 0,045 + k.c + F
P% = % total de asfalto em relação ao peso da mistura
a = % partículas retidas na peneira nº8
b = % partículas que passam na peneira nº8 e retidas na peneira nº200
c = % partículas que passam na peneira nº200
a) k = 0,15 : %passa do agregado nº200: 11% - 15%
k b) k = 0,18 : %passa do agregado nº200: 6% - 10%
c) k = 0,20 : %passa do agregado nº200: <5%
F = depende das características de absorção do agregado,
varia de 0 a 2% (usar 0,7%)
PORCENTAGEM DE ASFALTO NOVO A SER
ADICIONADO À MISTURA %ASFN
%ASFN = P% - %ASFRAP.M
Calculo da % de asfalto novo, R%,em
relação ao asfalto total da mistura
100 %P
ASF% %R N
6
TIPOS DE CIMENTO ASFÁLTICO
VISCOSIDADE DE REFERÊNCIA
A viscosidade de referência para a mistura *asfalto envelhecido do RAP,
asfalto novo, e agente de reciclagem (se for usado) é o centro da faixa da
viscosidade absoluta do tipo de CAP que for usado.
2 750 poises
1 100 poises
PENETRAÇÃO
VISCOSIDADE (*)
PENETRAÇÃO
VISCOSIDADE (*)
CAP 50 – 60 CAP 50 - 60
CAP 20 CAP 20
CAP 85-100 CAP 85-100
CAP 7 CAP 7
2) Vias urbanas
Pesado e muito pesado
Médio e leve
2 750 poises
1 100 poises
PENETRAÇÃO
VISCOSIDADE (*)
PENETRAÇÃO
VISCOSIDADE( *)
CAP 50 – 60 CAP 50 - 60
CAP 20 CAP 20
CAP 85-100 CAP 85-100
CAP 7 CAP 7
1) Rodovias
Pesado e muito pesado
Médio e leve
VISCOSIDADE
DE
REFEFERÊNCIA
BASE DA
CLASSIFICAÇÃO
CLIMA
TEMPERADO QUENTE
CATEGORIA
DO TRÁFEGO
(*) viscosidade absoluta
A viscosidade de referência é usada para definir o tipo de CAP e/ou agente de
reciclagem a ser empregado com o asfalto envelhecido do RAP.
7
ORIENTAÇÕES DO IA NA SELEÇÃO DO CAP
Se a quantidade do RAP for igual ou inferior a 20%, não
considerar a viscosidade do CAP existente no RAP; e
Se for utilizado mais de 21% do RAP mude o grau do asfalto
para o seguinte.
Orientação do The Asphalt Institute para a seleção do CAP:
DETERMINAÇÃO DO TIPO DE CAP A SER USADO NA RECICLAGEM
São necessários os seguintes elementos:
a) Viscosidade do asfalto do RAP =
b) % do asfalto novo em relação ao asfalto total
da mistura:
PROCEDIMENTO
a) Na vertical R=0, significa somente asfalto
envelhecido do RAP, marca-se sua
viscosidade: Ponto A=40 000poises
b) Usando a viscosidade de referência (2750) e a
porcentagem R=62% de asfalto total na
mistura, marca-se o ponto B.
c) Prolonga-se a reta AB até a linha vertical
R=100 (isto é corresponde somente ao
asfalto novo) obtém-se o ponto C cuja
viscosidade é 800poises.
d) Esta viscosidade é obtida com a CAP 7 (700-
1500 poises) e portanto não há necessidade
de agente de reciclagem.
40 000poises
100ASF%
ASF% %R
total
novo
8
DETERMINAÇÃO DO TIPO DE CAP A SER USADO NA RECICLAGEM
DADOS:
a) Viscosidade do asfalto do RAP =
(Ponto A)
b ) % do asfalto novo na mistura: R% = 56%
c) Viscosidade de referência : 2 750poises, ponto D
PROCEDIMENTO
1) Marcar o ponto A:
R=0 e viscosidade de 60 000poises
2) Marcar o ponto B:
R=56% e viscosidade de 2 750poises (CAP 20)
3) Definir o ponto C ligando AB até R=100 400poises
Não existe CAP com esta viscosidade.
4) Usar agente de reciclagem (AR1) que possui
viscosidade cinemática 50- 175 cst (média de 112 cst)
que é numericamente igual a 1,1 poises ponto E
5) Ligar DE: mostra a variação da viscosidade da mistura
CAP – Agente de reciclagem. Para R=0 só CAP
e para R=100 só AR1
60 000poises
6) Determinar a porcentagem do agente de reciclagem. A viscosidade de 400 poises determina em DE
o ponto F que corresponde a 17% de AR1 e 83% CAP20.
O asfalto com viscosidade de 400 poises é obtido com mistura de: Asfalto do RAP + CAP 20 + AR1
EXEMPLO DE CÁLCULO DOS COMPONENTES DA MISTURA E DA
SELEÇÃO DO TIPO DE ASFALTO
Um trecho homogêneo, com tráfego pesado, apresenta revestimento com espessura
de 8cm apoiado sobre base granular. Defeito predominante: instabilidade.
O pavimento não apresenta problemas estruturais (exceto o revestimento)
Estudar reciclagem
As amostras coletadas no trecho fornecem:
a) %média de asfalto 6,5% (P% de asfalto do RAP)
b) Granulometria dos agregados: (RAP)
100
90
60
29
21
15
9
100
88
25
7
3
100
92
86
72
58
32
24
15
8
19,00mm (3/4”)
12,70mm (1/2”)
9,50mm (3/8”)
4,80mm (nº4)
2,40mm (nº8)
0,58mm (nº30)
0,30mm (nº50)
0,15mm (nº100)
0,075mm (nº200)
PEDRISCOBRITA ¾”AGREGADO RAP
% QUE PASSA
PENEIRA
9
CÁLCULO DOS COMPONENTES DA MISTURA
E SELEÇÃO DO ASFALTO (continuação)
c) Dispõe-se de agregado novo, constituído por brita ( <3/4” ) e
pedrisco ( <3/8” )
d) Não se dispões de agregado recuperado (RAM)
EXEMPLO I - COMPOSIÇÃO DO AGREGADO
Usando método de Composição granulométrica
obtém-se:
Brita ¾” 25%
Pedrisco 3/8” 35%
Agregado reutilizado (RAP) 40%
10
100
93,8
75,7
62,0
45,0
23,0
17,0
11,3
6,4
100 x 0,35 = 35
100 x 0,35 = 35
100 x 0,35 = 35
90 x 0,35 = 31,5
60 x 0,35 = 21,0
29 x 0,35 = 10,2
21 x 0,35 = 7,4
15 x 0,35 = 5,3
9 x 0,35 = 3,2
100 x 0,25 = 25
88 x 0,25 = 22
25 x 0,25 = 6,3
7 x 0,25 = 1,7
3 x 0,25 = 0,8
-
-
-
-
100 x 0,40 = 40,0
92 x 0,40 = 36,8
86 x 0,40 = 34,4
72 x 0,40 = 28,8
58 x 0,40 = 23,2
32 x 0,40 = 12,8
24 x 0,40 = 9,6
15 x 0,40 = 6,0
8 x 0,40 = 3,2
19,0mm
12,7mm
9,5mm
nº4
nº8
nº30
nº50
nº100
nº200
MISTURA
% que passa
AGREG.PEDRISCO (35%)
% que passa
AGREG.BRITA (25%)
% que passa
AGREG. RAP (40%)
% que passa
PENEIRA
Exemplo I - CÁLCULO DA CURVA GRANULOMÉTRICA DA
MISTURA RECICLADA
Exemplo I - PORCENTAGEM ESTIMADA DE ASFALTO
PARA A MISTURA RECUPERADA
P = 0,035a + 0,045b + k.c + F
P = % asfalto
P = 0,035 x 0,55 + 0,045 x 38,6 + 0,18 x 6,4 + 0,7 = 5,5%
11
Exemplo I - PORCENTAGEM DE ASFALTO ENVELHECIDO
QUE ENTRA NA MISTURA RECICLADA
RAP
RAP.MM
M.RAP%ASF 100 -
100
%AGx %AG %ASF
ASF%
%ASFRAP = 6,5%
%AGM = 100 - 5,5% = 94,5%
%AGRAP.M = 40%
2,63% 6,5 100 -
100
40x 0,45 6,5
ASF% M.RAP
Exemplo I - PORCENTAGEM DO ASFALTO NOVO R%
EM RELAÇÃO AO TOTAL DE ASFALTO
DA MISTURA RECICLADA
001 P%
%ASF %R novo
52% 100 5,5
2,87 %R
2,87 2,635,5 - ASF% novo
12
Exemplo I - DETERMINAÇÃO DO TIPO E PORCENTAGEM DO ASFALTO NOVO
E DO AGENTE DE RECICLAGEM
1)R=0 viscosidade = 41 000 Ponto A
2)Tráfego pesado CAP-20
viscosidade de referência = 2 750 Ponto D
R% = 52 Ponto B
3) A e B definem para R=100 o Ponto A com viscosidade
cinemática = 350poises.
Não existe CAP com esta viscosidade; logo, usar agente de
reciclagem
4)Usar AR1 viscosidade média = 112cst 1,1 poises (E)
5)Viscosidade de 350p é obtida por uma mistura de CAP 20 e
AR1
% AR1 é determinada pelo Ponto F 19% e
%CAP 20 = 100 – 19% = 81%
Estes valores são em relação à porcentagem de asfalto novo +
agente de reciclagem (2,8%) na mistura final.
6) 0,558 2,87100
19 reciclagemde AG%
2,32 2,87100
81 20 CAP%
2,32 2,87 2,63misutra na RAP do SFA% FINAL = 5,50
Exemplo I - ESTUDO DA MISTURA RECICLADA PELO MÉTODO MARSHALLCOMPOSIÇÃO:
a) Agregado:
Brita ¾” ----- 25%
Pedrisco 3/8” ------------- 35%
Agregado do RAP -------- 40%
b) Asfalto: mistura
Asfalto do RAP
Asfalto CAP 20 Novo
Agente de reciclagem AR1
Moldagem: 3 corpos de prova para cada porcentagem de asfalto: 4,5% - 5,0% - 5,5% - 6,0% - 6,5%
100100100100100MISTURA : (4)+(5)+(6)+(8)(9)
39,940,140,3
40,540,7% do revestimento asfáltico
recuperado na mistura: (3+7)(8)
37,4
37,637,838,038,2% de agregado recuperado
do RAP(7)
32,7
32,933,133,333,4% adicional de pedrisco,
agregado novo, na mistura (6)
23,4
23,523,623,823,9% adicional de Brita ¾”,
Agregado Novo
(5)
6,5-,47=4,036,0-2,49=3,515,5-2,5=3,05,0-2,51=2,494,5-2,52=1,98% de asfalto novo, CAP 20,
e /ou agente de reciclagem(4)
2,472,492,502,512,52% do asfalto envelhecido
do RAP na mistura(3)
93,594,094,595,095,5% de agregado na mistura(2)
6,56,05,55,04,5% de asfalto na mistura(1)
PROVADEDO CORPOASFALTO% DEDISCRIMINAÇÃOÍTEM
13
Exemplo I - EXECUÇÃO DO ENSAIO MARSHALL
Com estes materiais calculados executa-se o ensaio Marshall na
modalidade convencional, observando:
1) O RAP deve ser aquecido e mantido na temperatura da mistura
para perder umidade e facilitar a mistura;
2) O agregado deve ser aquecido 10ºC acima da temperatura de
mistura;
3) Misturar primeiro: RAP e agregado novo aquecidos;
4) Misturar o asfalto novo e agente de reciclagem;
5) Misturar RAP, agregado novo, asfalto novo e agente de
reciclagem; e
6) Moldagem
Exemplo I - FAIXAS DE TRABALHO
Com os resultados do ensaio Marshall são
determinadas as faixas de trabalho para o:
asfalto e
agregado
Dentro dos critérios para as misturas convencionais.
14
Exemplo IIa) COMPOSIÇÃO DO AGREGADO
Agregado do RAP = 25%
Agregado novo
b) COMPOSIÇÃO DO AGREGADO do RAP
%asfalto : 4,88%
viscosidade absoluta ; 65 000poises
c) PORCENTAGEM ESTIMADA DO ASFALTO = 5,7%
d) PORCENTAGEM DO ASFALTO DO RAP NA PORCENTAGEM TOTAL DE ASFALTO
e) PORCENTAGEM DO ASFALTO NOVO EM RELAÇÃO À PORCENTAGEM TOTAL DE
ASFALTO.
% Asfalto novo na mistura = 5,7 - 1,2 = 4,5%
Brita 3/4” = 35%
Pedrisco = 40%
1,2% 4,8 100 -
100
x 25 95,2 4,8
ASF% M.RAP
78,9% 100 5,7
4,5 %R
EXEMPLO II - TIPO do CAP
A viscosidade do asfalto deve ser
1 800 poises.
O CAP 7 tem viscosidade de
700 – 1 500poises
Usando CAP 20 há necessidade de
somente 4% de agente de reciclagem.
A continuação é idêntica do
Exemplo I.