Caracterização da emulsão asfáltica convencional

Para caracterizar as emulsões asfálticas, pode-se realizar ensaios com a emulsão e, também, com o resíduo resultante da evaporação da água ou água e solvente. Segundo James (2006), as análises com emulsões podem ser divididas em três grupos: (1) os que analisam as propriedades da emulsão (como, por exemplo: teor de resíduo, viscosidade, estabilidade ao armazenamento, resíduo de peneiramento); (2) as análises que classificam a emulsão em quebra rápida, média ou lenta (como, por exemplo: desemulsibilidade, testes de mistura com cimento e testes de adesão); e (3) as análises sobre o resíduo recuperado pela evaporação (tais como penetração, ductilidade e ponto de amolecimento).

Os ensaios para caracterização das emulsões asfálticas convencionais e modificadas realizados nesta pesquisa compreenderam: peneiramento; viscosidade Saybolt Furol;

Moinho coloidal T = 80 °C e 15 minutos

Metodologia

Cristian Kelly Morais de Lima, agosto/2012 40 potencial hidrogeniônico (pH); adesividade; sedimentação e resíduo asfáltico por evaporação. Para o resíduo asfáltico, foi realizado o ensaio de penetração.

4.4.1.Peneiramento

O ensaio de peneiramento foi realizado de acordo com a ABNT 14393(2006). Este ensaio tem como objetivo determinar a porcentagem, em massa, de resíduo asfáltico que fica retido na peneira de abertura 841µm, quando uma alíquota de 1000 g de emulsão asfáltica é vertida nesta peneira. Através deste ensaio pode-se detectar a presença de grumos de asfalto que se formam quando ocorre o rompimento da emulsão.

4.4.2.Viscosidade Saybolt Furol

O ensaio de viscosidade Saybolt Furol foi realizado de acordo com a ABNT NBR 14491 (2000). Este ensaio tem como objetivo determinar a consistência da emulsão asfáltica, através do tempo, em segundos, necessário para escoar 60 mL da amostra em fluxo contínuo, através do orifício Furol, sob condições específicas. A viscosidade pode ser definida como a resistência ao escoamento de um fluido. A viscosidade Saybolt Furol é um método empírico onde a unidade é expressa em Segundo Saybolt Furol (SSF) e as temperaturas indicadas, pela norma citada, para a realização deste ensaio, são a 25 e 50 °C.

A emulsão asfáltica é agitada e transferida para um béquer, devendo ficar em banho- maria até atingir a temperatura de 52 °C. Após isso, a emulsão é transferida para o viscosímetro, verificando-se a estabilidade da temperatura no aparelho. Em sequencia, retira- se a rolha do orifício Furol, acionando-se ao mesmo tempo o cronômetro, sendo a viscosidade da emulsão asfáltica dada pelo tempo de escoamento em fluxo contínuo, registrado em segundos. Nesta pesquisa, os ensaios foram realizados a 50°C e o equipamento utilizado foi um viscosímetro Saybolt Furol Pavitest Novus N480D (Figura 4.4.a).

4.4.3.Potencial hidrogeniônico (pH)

O ensaio de pH foi realizado de acordo com a ABNT NBR 6299 (2005). Este ensaio tem por objetivo determinar o pH das emulsões asfálticas, verificando se a mesma encontra-se em meio ácido, para o caso das emulsões asfálticas catiônicas. Conforme a norma citada, este ensaio pode ser realizado entre 20 e 30 °C e o equipamento indicado é um potenciômetro com

Metodologia

Cristian Kelly Morais de Lima, agosto/2012 41 eletrodos de referência, de vidro, do tipo platina/calomelano/solução aquosa saturada de KCl, possibilitando a leitura de pH em uma faixa de 1 a 14. Nesta pesquisa o pH foi medido a 25 °C e foi utilizado um potenciômetro (Tec -3MP-Tecnal).

4.4.4.Adesividade (Resistência à água)

O ensaio de adesividade foi realizado de acordo com a ABNT NBR 6300 (2009). Este ensaio tem como objetivo determinar a resistência à água (adesividade) do asfalto residual, proveniente da ruptura das emulsões asfálticas catiônicas aplicadas sobre agregados graúdos. Essa resistência à água é determinada através do não deslocamento da película asfáltica que recobre o agregado, quando a mistura agregado-asfalto residual, após a devida cura, é imersa em água a 40 º C durante 72 h. Este ensaio pode ser realizado com emulsões asfálticas catiônicas de ruptura rápida, média e lenta. O resultado é obtido através da análise visual do agregado, estimando-se a porcentagem da área que se manteve recoberta com a película asfáltica após o ensaio (Figura 4.4.b).

4.4.5.Sedimentação

O ensaio de sedimentação foi realizado de acordo com a ABNT NBR 6570 (2010). Este ensaio tem como objetivo verificar a susceptibilidade da emulsão asfáltica quanto à sedimentação, verificando se a emulsão apresenta estabilidade quanto à estocagem (não haver separação das fases constituintes).

Para a realização deste ensaio, a emulsão asfáltica é colocada em uma proveta de 500 mL, em repouso, e, após cinco dias, são determinados os resíduos asfálticos de porções da amostra retiradas do topo e do fundo da proveta. A sedimentação é a diferença entre os resíduos calculados no fundo e no topo da proveta, expressa em porcentagem, conforme a Equação (4.1). O ensaio de sedimentação pode ser visto através da Figura 4.4.c.

Onde:

A = resíduo, em percentagem, da amostra retirada no topo da proveta; B = resíduo, em percentagem, da amostra retirada na base da proveta.

Metodologia

Cristian Kelly Morais de Lima, agosto/2012 42 O ensaio de resíduo por evaporação foi realizado de acordo com a ABNT NBR 14376 (2007). Este ensaio tem por objetivo determinar a quantidade de asfalto contido em emulsões asfálticas.

Para a realização deste ensaio, a emulsão é aquecida, de forma branda e com agitação contínua a fim de evitar a ocorrência de respingos, até a total evaporação da água ou da água e solvente. No decorrer do ensaio observa-se a formação de uma fase pastosa devido à evaporação da água ou água/solvente. O ensaio deve ser interrompido no momento em que esta fase pastosa se transforma em um fluido de superfície espelhada, constituído pelo resíduo asfáltico, e, em seguida, a amostra deve ser pesada. Esse procedimento deve ocorrer até a amostra atingir peso constante. O aparato experimental para realização deste ensaio é formado por um prato metálico, bastão de vidro e bico de Bunsen (Figura 4.4.d). O resíduo por evaporação é calculado através da Equação (4.2).

Onde:

A – peso (prato + bastão) em (g);

B – peso (prato + bastão + amostra) em (g);

C – Peso (prato + bastão + amostra) após a evaporação em (g).

4.4.7.Penetração

O ensaio de penetração foi realizado de acordo com a ABNT NBR 6576 (2007). Este ensaio tem por objetivo medir a consistência do material asfáltico, através da distância medida em décimos de milímetros, quando uma agulha padronizada penetra na amostra, sob condições específicas. Quanto menor a penetração maior é a consistência do asfalto. Segundo o DNER (1996), apenas o ensaio de penetração não caracteriza com exatidão a qualidade do asfalto, contudo fornece uma indicação do seu grau de dureza, sendo utilizado como parâmetro de classificação. Valores de penetração abaixo de 15 (0,1 mm) estão associados a asfaltos envelhecidos e quebradiços.

O ensaio de penetração foi realizado nas seguintes condições: carga de 100 g, temperatura de 25 °C e tempo de penetração de 5 segundos. O equipamento utilizado foi um penetrômetro universal Pavitest (divisão em (1/10) mm) (Figuras 4.4.e/4.4.f).

Figura 4.4. Caracterização das emulsões asfálticas: viscosidade Saybolt Furol; adesividade; sedimentação; resíduo por evaporação e penetração.

Metodologia

Cristian Kelly Morais de Lima, agosto/2012 43 Fonte: Lima (2012)