Avaliação comparativa dos parâmetros de dosagem de misturas asfálticas do tipo PMF e CBUQ

Abstract

O objetivo principal deste trabalho é avaliar comparativamente os efeitos da variação granulométrica nos parâmetros de dosagem de misturas asfálticas densas e semi-densas do tipo Pré-Misturado a Frio (PMF), em relação a uma formulação densa de concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ). Para tanto, as misturas asfálticas a frio e o CBUQ foram concebidas a partir da mesma metodologia de formulação, isto é, pelo princípio do método teórico com a utilização da equação de Füller-Talbot. Entretanto, as misturas a frio semi-densas foram diferenciadas em sua composição granulométrica, quando comparadas às misturas frias densas, em razão da retirada das frações retida e passante nas peneiras de abertura 4,86mm e 0,075mm, respectivamente. E quanto à mistura convencional densa, tem-se que esta foi formulada a mesma composição granulométrica densa à da mistura a frio, com granulares de mesma origem, entretanto, obtida de pesquisa previamente realizada, para fins de comparação ao desempenho dos indicadores de dosagem das misturas produzidas a frio. Os aglutinantes utilizados nas formulações foram: emulsão asfáltica catiônica RL-1C para PMF e ligante betuminoso 30/45 em sua forma pura para o CBUQ. Os granulares provêm de maciço rochoso de gnaisse, oriundo da região metropolitana de Joinville/SC, enquanto os materiais betuminosos foram fornecidos por distribuidora localizada na cidade de Curitiba/PR. A caracterização dos materiais pétreos foi procedida levando em conta principalmente os aspectos relacionados à distribuição granulométrica, desgaste por abrasão, morfologia, sanidade e adesividade ao ligante betuminoso. No que tange aos materiais betuminosos, os parâmetros considerados foram: resíduo asfáltico, peneiramento, viscosidade Saybolt-Furol, sedimentação, carga de partícula e mistura com cimento. A dosagem ótima do teor de ligante betuminoso utilizado em cada caso foi determinada a partir da metodologia Marshall, pois é a oficialmente adotada no Brasil. Os resultados obtidos corroboram às tendências indicadas em estudos prévios, em que misturas PMF apresentam resistência mecânica inferior ao CBUQ, da ordem de 2,7 e 3,0 vezes para as formulações semi-densa e densa, respectivamente. Neste contexto, verifica-se que apesar de terem sido obtidos resultados tecnicamente viáveis, segundo os parâmetros normativos vigentes no Brasil, os PMF devem ser utilizados considerando determinadas limitações de aplicações práticas, como condições de tráfego com intensidade não elevada, e com volumetria de média a baixa, a fim de evitar a degradação precoce da estrutura de pavimento no campo.

The aim of this work is to compare the effects of the granulometric mixture on the dosage parameters of dense and semi-dense asphalt mixtures pre-mixed with cold (PMF) in relation to a dense formulation of hot-bituminous concrete (CBUQ). For this purpose, cold asphalt mixtures and CBUQ were conceived using the same formulation methodology, that is, by the principle of the theoretical method using the Füller-Talbot equation. However, the cold semi-dense mixtures were differentiated in their granulometric composition, when compared to the cold dense mixtures, due to the removal of the retained and passing fractions in the opening sieves 4,86mm and 0,075mm, respectively. As for the conventional dense mixture, it has been formulated in the same granulometric form to the dense cold mixture, with aggregate of the same origin, however, obtained from previous research of the indicators of dosage of mixtures produced in the cold. The binders used in the formulations were: cationic asphalt emulsion RL-1C for PMF and bituminous binder 30/45 in its pure form for CBUQ. The granulates come from a rocky gneiss massif from the metropolitan region of Joinville / SC, while the bituminous materials were supplied by a distributor located in the city of Curitiba / PR. The characterization of the stony materials was carried out considering mainly the aspects related to the granulometric distribution, wear by abrasion, morphology, sanity and adhesiveness to bituminous binder. Regarding bituminous materials, the parameters considered were: asphaltic residue, sieving, Saybolt-Furol viscosity, sedimentation, particle loading and cement mixes. The optimum dosage of bituminous binder content used in each case was determined using the Marshall methodology, since it is officially adopted in Brazil. The results obtained corroborate the tendencies indicated in previous studies, in which PMF blends have lower mechanical resistance to CBUQ, of the order of 2.7 and 3.0 times for the semi-dense and dense formulations, respectively. In this context, it is verified that although technically feasible results have been obtained, according to the normative parameters in force in Brazil, the PMFs should be used considering certain limitations of practical applications, such as traffic conditions with non-high intensity and with average volumetry the low, in order to avoid the early degradation of the pavement structure in the field.