Conclusões do capítulo

Neste capítulo foram apresentadas as propriedades dos betumes, com especial enfoque aos aspetos químicos, nomeadamente no que diz respeito à presença de parafinas nos betumes, viscosidade, comportamento reológico e aos aspetos relacionados com o seu envelhecimento, a curto e a longo prazo.

62

Tabela 2.8 Especificações dos betumes borracha (IPQ, 2013)

Tipo de betume modificado _35/50 BBB _50/70 BBB _35/50 BBM _50/70 BBM _35/50 BBA _50/70 BBA

Propriedades Método de ensaio Unidades Especificações Penetração a 25 ⁰C EN 1426 0,1 mm 35 - 50 50 - 70 35 - 50 50 - 70 15 - 30 20 - 35 Temperatura R&B EN 1427 ⁰C ≥ 58 ≥ 53 ≥ 65 ≥ 58 ≥ 68 ≥ 65 Temperatura de fragilidade Fraass EN 12593 ⁰C ≤ - 5 ≤ - 8 ≤ - 8 ≤ - 10 --- --- Viscosidade dinâmica a 175 ⁰C EN 13302 mPa.s ≥ 250 ≥ 150 ≥ 300 ≥ 250 2500 a

4500

2500 a 4500 Variação de massa após

RTFOT, 163ºC

EN 12607-1

% ≤ + 1,0 ≤ + 1,0 ≤ + 0,8 ≤ + 1,0 ≤ + 0,8 ≤ + 0,8 Penetração retida após RTFOT,

163 ⁰C (25 ⁰C, 100 g, 5 s) % ≥ 65 ≥ 60 ≥ 70 ≥ 65 ≥ 60 ≥ 60 Aumento da temperatura R&B

após RTFOT, 163 ⁰C ⁰C ≥ - 4 ≤ + 8 ≥ - 5 ≤ + 10 ≥ - 4 ≤ + 8 ≥ - 5 ≤ + 10 ≤ - 12 ≥ + 12 ≤ - 12 ≥ + 12 Estabilidade ao armazena- mento Diferença da temp. R&B EN 13399 + EN 1427 ⁰C ≤ 10 ≤ + 8 ≤ 5 ≤ 5 ≤ 5 ≤ 5 Diferença da penetração EN 13399 + EN 1426 0,1 mm ≤ 8 ≤ + 10 ≤ 8 ≤ + 10 ≤ 8 ≤ + 10 Recuperação elástica, alongamento 20 cm, a 25 ⁰C EN 13398 % ≥ 10 ≥ 10 ≥ 15 ≥ 20 ≥ 75 ≥ 75 Temperatura de inflamação EN ISO 2592 ⁰C ≥ 235 ≥ 235 ≥ 235 ≥ 235 ≥ 235 ≥ 235

Foram apresentados os diferentes tipos de betumes, puros e modificados, identificando para cada um deles, as espicificações exigidas na normalização portuguesa e europeia em vigor.

Sendo uma parte importante deste trabalho dedicada ao estudo laboratorial do comportamento dos materiais, considerou-se relevante apresentar neste capítulo, as metodologias previstas na normalização europeia, para a caracterização laboratorial dos betumes, com especial relevo para os métodos utilizados neste estudo.

No trabalho experimental foram selecionados dois betumes: um betume puro 35/50 e um betume modificado PMB 45/80-60, por se tratarem dos betumes de maior aplicação em Portugal. O betume puro foi utilizado nas misturas betuminosas densas, do tipo betão betuminoso, e o betume modificado foi o adotado para as misturas betuminosas drenantes.

Para o estudo da viscosidade dos betumes foi utilizado um viscosímetro rotativo Brookfield, realizando-se ensaios para uma gama alargada de temperaturas, entre 120 e 170 ⁰C e para diferentes patamares de temperatura com incrementos de 10 ⁰C entre cada um deles.

63 A rigidez e o ângulo de fase dos betumes foram quantificados através de um reómetro de corte dinâmico, para diferentes patamares de temperaturas entre os 5 e os 85 ⁰C, fazendo variar entre eles a temperatura de 10 ⁰C.

O envelhecimento dos ligantes estudados foi simulado em laboratório, através da metodologia PAV, e o envelhecimento verificado nos betumes sujeito a este tipo de ensaio foi quantificado pela realização de ensaios de temperatura anel e bola, avaliando assim o acréscimo de temperatura dos betumes envelhecidos, relativamente à temperatura anel e bola dos betumes não sujeitos a envelhecimento.

3

FILERES PARA MISTURAS

BETUMINOSAS

3.1. Introdução

As características geométricas físicas e químicas dos fileres, a quantidade deste componente na mistura betuminosa e a relação ponderal filer/betume são referidas, na literatura, como aspetos muito importantes nas propriedades finais das misturas betuminosas e no desempenho das mesmas nas camadas dos pavimentos flexíveis. Torna-se pois necessário compreender de que forma as propriedades dos fileres podem influenciar as características finais das misturas betuminosas, de modo a identificar as mais relevantes, e especificar obrigatoriedade da sua quantificação laboratorial. Só desta forma é possível estabelecer critérios de conformidade, que conduzam à adoção de materiais adequados e à rejeição de materiais que possam comprometer o desempenho final das misturas betuminosas.

Todos os fileres, quando utilizados em misturas betuminosas devem cumprir com os requisitos definidos na norma europeia EN 13043 (CEN, 2002).

66

A definição de filer apresentada nesta norma europeia é a seguinte:

“Filler: aggregate, most of which passes a 0,063 mm sieve, that can be added to construction materials to provide certain properties”.

Esta definição de filer coloca a necessidade de analisar uma outra definição, a de agregado. Segundo a mesma norma, agregado pode ser definido como:

“Aggregate: granular material of natural, manufactured or recycled origin used in construction”.

Associadas as duas definições o significado de filer é então:

“Filler – Granular material, of natural, manufactured or recycled origin, most of which passes a 0,063 mm sieve, that can be added to construction materials to provide certain properties”.

Conjugando as traduções das duas definições, filer e agregado, constantes na norma NP EN 13043 (IPQ, 2004), resulta a definição em português do material filer:

“Filer - Todo o material granular, de origem natural, artificial ou reciclada, cuja maior parte passa no peneiro de 0,063 mm, que pode ser adicionado aos materiais de construção para lhes conferir certas propriedades”.

Por outro lado, as normas americanas AASHTO M17-11 (2011) e a ASTM D242-09 (2009), possuem um âmbito mais restrito aplicando-se apenas a fileres minerais. Estas normas definem filer mineral como sendo um material mineral, finamente dividido, constituído quer por pó de pedra, pó de escória, cal hidratada, cimento hidráulico, cinzas volantes, “loess” [1] ou outro material mineral adequado.

De referir ainda que em termos de normalização americana, existem ainda normas específicas para determinados fileres, para utilização específica em misturas betuminosas.

[1] Material sedimentar constituído maioritariamente por partículas siltosas transportadas pelo vento e que existe em algumas regiões da América do Norte, Europa e Ásia.

67 São dois os principais objetivos da utilização do filer em misturas betuminosas:

constituir com o betume uma mistura, designada por mástique betuminoso, com adesão e rigidez adequadas à constituição das misturas betuminosas;

contribuir para a distribuição granulométrica da mistura de agregados.

De referir que, o filer constituinte de uma mistura betuminosa, deve ser entendido como o material constituído não só pelo filer adicionado intencionalmente aos constituintes da mistura betuminosa durante o seu processo de fabrico, mas também, todo o material mais fino proveniente dos agregados finos utilizados na mistura betuminosa, bem como o material aderente às partículas dos agregados grossos e que constituem a mistura de agregados, não tendo sido por isso eliminados pelo sistema de despoeiramento.

As características dos fileres mais importantes possíveis de quantificar através de ensaios e que afetam as propriedades dos mástiques betuminosos e das misturas betuminosas (NCHRP, 2010) são as constantes da tabela 3.1.

Tabela 3.1 Principais propriedades dos fileres (adaptado de NCHRP, 2010)

Propriedades físicas/geométricas Propriedades químicas

Tamanho e distribuição granulométrica Plasticidade das partículas Massa volúmica Atividade das partículas argilosas Superfície específica pH da suspensão em água

Vazios entre as partículas Solubilidade das partículas em água Forma, angulosidade e textura Análise química elementar