Teor ótimo de ligante

A absorção do ligante pelo agregado reciclado é fato indiscutível e consenso entre todos os estudos. Apesar de o agregado reciclado demorar mais que o natural para ser totalmente envolvido pelo ligante, no momento da extração do betume, o agregado reciclado apresenta maior resistência para ficar totalmente livre do ligante, sendo visível a presença do ligante nos poros desse tipo de agregado (MARINHO, 2011).

Em um estudo realizado por Aldigueri et al. (2004), os pesquisadores verificaram uma diferença de 0,6% no teor ótimo de ligante entre misturas executadas com compactador manual e outras com compactador automático, devido a variações na frequência de aplicação dos golpes, que ocasionavam diferenças nos resultados das densidades aparentes e dos volumes de vazios das misturas.

Wong et al. (2007) explicam que uma estrutura porosa, encontrada nos ARC, também se traduz em mais vazios e uma maior área de superfície, requisitando assim uma maior porcentagem de ligante. No entanto, existe um fator positivo, uma estrutura mais porosa preenchida com o ligante, pode gerar uma mistura mais elástica, resultando em maior resistência à deformação.

Pérez et at. (2011) explicam que a alta taxa de absorção do agregado reciclado de concreto é uma propriedade que incentiva o deslocamento do betume pela água, originando a perda de adesividade dos agregados e uma perda generalizada de propriedades mecânicas.

É consenso no meio acadêmico que a argamassa de cimento aderido ao agregado graúdo que conferem essa alta absorção de água no material. Por isso, se torna importante realizar uma pesquisa mais extensa para estudar o comportamento durabilidade do CBUQ feito com agregado reciclado de concreto (PÉREZ et al., 2011).

Mills-Beale e You (2010) verificaram que a absorção de uma parcela do asfalto pelos poros do agregado era proporcional ao aumento da quantidade de agregado reciclado de concreto, reduzindo, assim, o conteúdo efetivo de asfalto na mistura.

Apesar do foco desse capítulo se tratar da utilização de ARC em CBUQ, é importante mencionar o estudo de Branco (2004), que estudou a substituição de

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

agregados naturais no CBUQ por escória de aciaria, que possui altos teores de absorção e elevada porosidade, Para explicar o fenômeno a pesquisadora apresenta um esquema que representa a interação ligante-agregados para a compensação da heterogeneidade do material, apresentado na Figura 2.8.

Figura 2.8 – Esquema da interação ligante-agregado para a compensação da heterogeneidade do material (BRANCO, 2004).

Silva (2009) constatou que a absorção do ligante, devido à alta porosidade dos agregados estudados (entre 17% e 20%), é 73% mais elevada nas misturas com CAP 30/45 da faixa B e 62% maiores nas misturas da faixa C com o mesmo ligante, quando comparadas às misturas com CAP 50/70, contribuindo para enfatizar a questão afirmada por Wesseling (2005), de que o comportamento das misturas asfálticas são dependentes das características dos agregados e do ligante. Silva (2009) ainda verificou que nas misturas estudadas com CAP 30/45 na faixa B do DNIT, foram absorvidos 38% do ligante contra 19% da mistura na faixa B com CAP 50/70. No caso das misturas da faixa C, a absorção do ligante chegou a 41% com CAP 30/45 e 22% com CAP 50/70.

Na pesquisa de Zhu et al. (2011), o pré-tratamento de agregado graúdo reciclado por resina de silicone líquido diminuiu a absorção de asfalto da mistura em 88,8%.

O excesso de ligante causa fluência excessiva, escorregamentos de massa, exsudação e deformação permanente. Por outro lado, a escassez incorre em excesso de vazios com ar e desagregação ou trincamento precoce do concreto asfáltico (BERNUCCI et al., 2006).

Segundo Vasconcelos (2003), um revestimento pode desagregar, ou trincar, caso haja deficiência de menos de 0,5% de ligante asfáltico em relação ao valor de ótimo de ligante. Assim como pode apresentar exsudação e deformação permanente caso haja 0,5% de excesso.

Silva (2009) verificou teores ótimos de ligante variando entre 9,0% e 9,5%, em todas as misturas realizadas, sendo superiores ao comumente utilizado na região, nas misturas realizadas com agregado natural.

Wong et al.(2007) verificaram teores ótimos de ligante de 5,3%, 6,5%, 7,0%, para a mistura com 6% de agregado de concreto (< 0,075 mm) não tratado termicamente, com 45% de agregado de concreto (< 3,15 mm) não tratado termicamente e com 45% de agregado de concreto (< 3,15 mm) tratado termicamente, respectivamente. O maior teor de ligante obtido para mistura com 45% de agregado de concreto termicamente tratado pode ser parcialmente atribuído à textura mais porosa da superfície do agregado de concreto.

Guimarães e Ribeiro (2005) constataram teor ótimo de ligante 8% para as misturas com agregado reciclado de CCR, sendo que a mistura referência apresentou 5,5% de teor ótimo de ligante. Apesar das misturas com agregado de CCR estarem de acordo com as especificações, apresentaram alto consumo de CAP quando comparadas à mistura de referência. O elevado teor ótimo de ligante foi atribuído à alta porcentagem de vazios decorrentes da porosidade e absorção dos agregados reciclados.

Ron et al. (2008) também verificaram aumento do teor de ligante de 5,7%

para 7,6% nas misturas em que houve substituição de agregado natural por agregado reciclado.

Paranavithana e Mohajerani (2006) concluíram que o teor ótimo de asfalto é maior para as amostras feitas com os agregados reciclados miúdos em comparação com aqueles feitos com agregados graúdos.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Frota et al. (2004) apud Marinho (2011), Ron et al. (2008) e Silva (2009), consideraram que o aumento no teor de ligante das misturas devia-se ao fato da alta porosidade e absorção dos agregados reciclados. Além disso, verifica-se que esses pesquisadores utilizaram filer na dosagem das misturas, e, provavelmente o aumento na superfície específica dos grãos, ocasionada pela presença dos finos do fíler, contribuíram para o aumento no consumo do ligante.

Existe uma possibilidade do acréscimo no teor de ligante observado nas pesquisas anteriores desestimular o uso deste material, em função do custo elevado do ligante. Segundo Bernucci et al. (2006), o CAP representa de 25% a 40% do custo da construção do revestimento. Os pesquisadores consideram que uma das formas de reduzir a sensibilidade das misturas betuminosas a pequenas variações do teor de ligante, mesmo dentro do admissível em usinas de asfalto, e torná-las ainda mais resistentes e duráveis em vias de tráfego pesado, é substituir o ligante asfáltico convencional por asfalto-borracha ou por ligante modificado por polímero.