2.4. Materiais constituintes das misturas betuminosas a quente 14
2.4.2. Agregados 17
O agregado é definido como o material granular de partículas ligadas ou destinadas a ser ligadas por aglutinante, em materiais como betões, argamassas ou macadames (LNEC, 1962).
Estes materiais são caracterizados quanto à sua origem geológica, à sua composição química e à forma como são obtidos. No que respeita à origem estes podem ser classificados em três grandes grupos:
Agregados naturais (exemplo: areias de rio); Agregados processados (britados ou semi-britados);
Agregados reciclados ou artificiais (exemplo: obtidos da demolições de edifícios ou da incineração de resíduos).
Os agregados naturais podem ainda apresentar diferentes origens geológicas: Agregados provenientes de rochas sedimentares;
Agregados provenientes de rochas ígneas; Agregados provenientes de rochas metamórficas.
Na execução de um pavimento rodoviário os agregados constituem 100% dos materiais utilizados na camada de sub-base e de base não ligadas. Nas restantes camadas betuminosas estes constituem cerca de 85% a 90% dos materiais aplicados.
Estes materiais são de grande importância para uma estrutura rodoviária, devido a formarem um esqueleto pétreo estável de resistência elevada à compressão, depois da operação de compactação. Esta resistência assume uma grande importância devido à necessidade de resposta às tensões provenientes do tráfego e ao desgaste provocado por atrito na superfície do pavimento.
O desempenho de um pavimento depende essencialmente das propriedades resistentes dos agregados. Sendo que a origem do material influencia de forma significativa as suas propriedades e consequentemente o projeto de construção de um pavimento rodoviário.
São diversas as propriedades das partículas de agregados que afetam o seu comportamento bem como da própria mistura de agregados quando aplicada em camadas não ligada ou ligadas com ligantes betuminosos ou hidráulicos.
A capacidade que um agregado possui para suportar as tensões verticais que lhe são aplicadas e para suportar o desgaste causado pelo atrito designa-se de resistência mecânica. Esta propriedade varia conforme a origem do agregado, conforme o tipo de agregado (natural, processado, artificial) e também da sua origem geológica no caso dos agregados naturais.
Para além disso estas propriedades variam também com a forma do agregado, ao se utilizar um agregado natural, muitas vezes este é um agregado proveniente de rios, logo tem uma forma rolada e bastante polida. Isto leva a que a adesividade desse agregado com o ligante, no caso dos pavimentos rodoviários flexíveis, betume, seja bastante baixa o que leva a que a utilização desse agregado baixe bastante a resistência da mistura betuminosa. Como tal, deveram-se utilizar agregados britados ou semi-britados para e execução da mistura betuminosa.
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A limpeza do agregado é outro fator que influência bastante as propriedades da mistura betuminosa. Se utilizar-se um agregado que não esteja limpo, ou seja, livre de poeiras que formam uma camada na sua superfície que não deixa que o betume adira ao agregado, ou que este tenha partículas de argilas misturada, baixa bastante a resistência da mistura betuminosa. Esta diminuição da resistência prende-se mais uma vez com a baixa adesividade do agregado ao ligante. Quando este problema ocorre pode-se obter resultados inesperados na mistura devido a que se pode estar a utilizar um agregado de muito boas características, mas a mistura betuminosa tem uma resposta muito inferior a expectável.
Para além do problema em relação às partículas arredondadas bastante polidas anteriormente referido, também tem de se ter em atenção à forma das partículas, ou seja, se estas têm uma forma laminar ou alongada, devido a que estas podem causar fragilidade na mistura betuminosas. Para além disso a utilização de material com esta forma implica a utilização de uma maior quantidade de aglutinante, do que a quantidade especificada para agregados com uma forma mais regular, pelo motivo de que agregados com esta forma reduzem a trabalhabilidade da mistura.
Em relação às propriedades físicas dos agregados, as que mais importância têm para fins rodoviários são as seguintes (RRL, 1962):
Resistência ao esmagamento; Resistência ao choque; Resistência ao desgaste; Resistência ao polimento; Peso específico; Absorção de água;
Forma das partículas, como já foi referido.
Nem todas estas propriedades são importantes para cada camada construtiva, por exemplo, uma alta resistência ao desgaste e polimento não é necessária para um agregado a utilizar em camada de base (Pereira (a), 1971).
Como tal, torna-se importante o conhecimento tanto das características físicas, mecânicas, químicas e geométricas dos agregados utilizados para a construção de um pavimento. Para tal determinação e conhecimento de características torna-se necessário a realização de ensaios para obtenção das mesmas, assim deve ser tida em linha de conta a seguinte lista de ensaios necessários para proceder à caracterização dos agregados:
Análise granulométrica;
Determinação da resistência ao esmagamento;
Determinação da resistência ao choque e abrasão na máquina de Los Angeles; Determinação do índice de lamelação e alongamento;
Determinação do coeficiente de polimento acelerado usando o pêndulo britânico; Determinação da absorção de água;
Determinação da baridade específica; Determinação do equivalente de areia;
- 19 - Determinação do valor de azul-de-metileno; Determinação da baridade aparente.
Para realizar estes ensais sobre os agregados a serem utilizados, tem de se iniciar pela recolha de uma amostra do material a ser utilizado para a realização das misturas betuminosas. Para a recolha desta amostra terá de se atentar a representatividade do material a utilizar.
Posteriormente a esta recolha terá de se passar pelo processo de esquartelamento, ou uso de repartidor para assim obter a amostra de material a ensaiar.