4.3 – ANÁLISE CONJUNTA DOS RESULTADOS DAS PENETRAÇÕES

Os ensaios de imprimação nos três tipos de solos com as aplicações da emulsão CM Eco Xisto e do asfalto diluído de petróleo CM 30 foram realizados com o mesmo tempo de cura e ruptura de 48 horas após a imprimação, e por rompimento dos corpos-de-prova posteriormente, foram verificadas as espessuras de penetrações.

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Os resultados analisados em conjunto a seguir, representam corpos-de-prova que foram compactados na energia do Proctor intermodificada (44 golpes por camada), com variação dos teores de umidade hot-1%, hot e hot+1% e imprimados à taxa de 1,0 l/m2.

São comparados os resultados de penetrações da emulsão CM Eco Xisto e o asfalto diluído de petróleo CM 30, nos três tipos de solos nas seguintes situações:

1. Espessura de penetração com solo imprimado em relação aos tempos de secagens dos corpos-de-prova pré-estabelecidos de 15 minutos e 24 horas após a compactação para os teores de umidade;

2. Espessura de penetração com solo imprimado em relação ao tempo de secagem dos corpos-de-prova pré-estabelecido de 15 minutos após a compactação para os dois ligantes;

3. Espessura de penetração com solo imprimado em relação ao tempo de secagem dos corpos-de-prova pré-estabelecido com 24 horas após a compactação para os dois ligantes.

Na Figura 4.33 estão mostrados os gráficos das espessuras médias de penetração da emulsão para o solo laterítico deste estudo em três condições de umidade e nas condições de imprimação com 15 e 24 horas após compactação, e na Figura 4.34 para o ADP nas mesmas condições.

Figura 4.33: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto – Solo laterítico com 15 minutos e 24 horas após a compactação em três umidades

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Percebe-se na figura 4.33 que a média dos valores das penetrações para o solo laterítico, imprimado com emulsão CM Eco Xisto com 15 minutos após compactação tenderam a se manter constantes, e são superiores aos da imprimação de 24 horas após a compactação.

Esta situação era esperada, tendo em vista as características do solo, com espaços pequenos entre as finas partículas. A secagem superficial maior promovida pelas 24 horas após a compactação pode induzir a penetração antecipada da água da emulsão no solo o que faz com que as partículas da emulsão penetrem menos causando ruptura precoce. Na imprimação com emulsão com 15 minutos ainda não houve secagem superficial do corpo- de-prova suficiente, e a emulsão irá penetrar à medida que o solo for secando gradativamente até ocorrer a sua ruptura.

Figura 4.34: Espessura de Imprimação com CM 30 – Solo laterítico com 15 minutos e 24 horas após a compactação em três umidades

Para a imprimação com o asfalto diluído de petróleo CM 30, a penetração ficou constante e elevada com 15 minutos após a compactação, como mostra a figura 4.34, mesmo com pouca secagem na superfície do corpo-de-prova, levando-se em consideração o tipo de diluente (querosene), houve penetração conjunta com a secagem do corpo-de-prova.

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Já para a imprimação em 24 horas após a compactação com o CM 30, com a secagem maior das superfícies dos corpos-de-prova, os teores de umidades de compactação foram determinantes na penetração do CM 30. A tendência da redução das espessuras de penetração era esperada, visto que o diluente do CM 30 tende a penetrar e evaporar mais rápido no material mais seco.

Na Figura 4.35 estão mostrados os gráficos das espessuras médias de penetração da emulsão para o solo arenoso deste estudo em três condições de umidade e nas condições de imprimação com 15 e 24 horas após compactação, e na Figura 4.36 para o ADP nas mesmas condições.

Os resultados da figura 4.35 mostram que as penetrações caíram visivelmente com o aumento e a diminuição do teor de umidade em torno da ótima. Essa tendência de redução dos valores das penetrações é mais sentida nos solos de texturas mais fechados ou visivelmente finos. Como esse solo tem como composição granulométrica 64% de areia fina, 23% de silte e 12,2% de argila, é um solo que retém um pouco de umidade devido ao silte e argila, com tendência de dificultar a penetração do resíduo asfáltico considerando a água da emulsão CM Eco Xisto. As espessuras foram sempre maiores com imprimação após 15 minutos.

Figura 4.35: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto – Solo arenoso com 15 minutos e 24 horas após a compactação em três umidades

Para as imprimações realizadas com 15 minutos e 24 horas após a compactação com o CM-30, a figura 4.36 mostra que para esse solo, as médias das penetrações foram mais espessas em ambos os tempos em relação à emulsão, devido à secagem superficial do

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corpo-de-prova, ao diluente e a viscosidade do ADP CM-30. A influência do teor de umidade também foi diferente neste caso, e crescente com a umidade.

Figura 4.36: Espessura de Imprimação com CM 30 – Solo arenoso com 15 minutos e 24 horas após a compactação em três umidades

Na analise da superfície das duas imprimações com a emulsão CM Eco Xisto, com 15 minutos e 24 horas após a compactação, visivelmente ambas tiveram boa interação na relação solo/emulsão, formando uma película mais consistente em suas superfícies, ao contrário das imprimadas com o ADP CM 30 neste tipo de solo.

Na Figura 4.37 estão mostrados os gráficos das espessuras médias de penetração da emulsão para o solo argiloso deste estudo em três condições de umidade e nas condições de imprimação com 15 e 24 horas após compactação, e na Figura 4.38 para o ADP nas mesmas condições.

Figura 4.37: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto – Solo cascalho de quartzo argiloso com 15 minutos e 24 horas após a compactação em três umidades

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Figura 4.38: Espessura da imprimação com CM 30 – Solo argiloso com 15 minutos e 24 horas após a compactação em três umidades

Devido à granulometria da amostra C, 79,5% de pedregulho 3,0% de areia grossa, 3,5% de areia fina, com frações pouco significativas de silte e argila, este solo, foi considerado pela sua classificação HRB (A1-a) e definido como cascalho de quartzo argiloso. No entanto, esse material, após compactação, apresentou quebra significativa dos grãos, tornando-se mais fino e drenante.

Analisando as figuras 4.37 e 4.38, vê-se que a imprimação desse solo com a emulsão e com o ADP, leva a penetrações altas, devido à quebra significativa dos grãos em relação a energia de compactação adotada e à mudança da faixa granulométrica.

Esta análise confirma os estudos realizados por Villibor, Nogami e Fabbri (1989), que revelaram que a penetração da imprimação é maior nos solos com menor porcentagem de argila, inferindo-se que depende do tipo de fino existente no solo. Tal inferência é justificada por Dantas (1959) ao afirmar que a penetração de uma imprimação betuminosa é mais difícil de ser obtida em bases de propriedades coesivas

Na segunda situação analisam-se todos os solos e a espessura de penetração com imprimação com 15 minutos após a compactação com os dois produtos: asfálticos. Constatou-se que nos três solos estudados neste trabalho, as espessuras das penetrações com a utilização da emulsão ficaram menores que a com a utilização com o asfalto diluído de petróleo. Esta constatação pode ser vista nas Figuras 4.39, 4.40 e 4.41.

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Na figura 4.38 estão apresentadas as espessuras da imprimação com 15 minutos após compactação, com os dois materiais asfálticos, para o solo laterítico e para os dois ligantes em três condições de umidade. Na Figura 4.39 estão os mesmos tipos de dados para o solo arenoso e na Figura 4.40 para o solo argiloso deste estudo.

Figura 4.39: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto/CM 30 – Solo Laterítico com 15 minutos após a compactação em três condições de umidade

Figura 4.40: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto/CM 30 – Solo Arenoso com 15 minutos após a compactação em três condições de umidade

Figura 4.41: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto/CM 30 – Solo cascalho de quartzo Argiloso com 15 minutos após a compactação em três condições de umidade

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Na terceira situação, com imprimação com 24 horas após a compactação, com os dois produtos asfálticos, constatou-se também que, para os três solos deste trabalho, as espessuras da penetração com a emulsão ficaram menores do que aquelas com ADP. Isto mostra que os diluentes dos produtos betuminosos aplicados na imprimação foram determinantes para essas espessuras de penetrações. Esta constatação pode ser vista nas Figuras 4.42, 4.43 e 4.44.

Na figura 4.42 estão apresentadas as espessuras da imprimação, com 24 horas após compactação, com os dois materiais asfálticos, para o solo laterítico e para os dois ligantes em três condições de umidade. Na Figura 4.43 estão os mesmos tipos de dados para o solo arenoso e na Figura 4.44 para o solo cascalho de quartzo argiloso deste estudo.

Figura 4.42: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto/CM 30 – Solo Laterítico com 24 horas após a compactação em três condições de umidade

Figura 4.43: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto/CM 30 – Solo Arenoso com 24 horas após a compactação em três condições de umidade

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Figura 4.44: Espessura de Imprimação com CM Eco Xisto/CM 30 – Solo cascalho de quartzo argiloso com 24 horas após a compactação em três condições de umidade