Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

Para a realização deste ensaio utilizou-se o laboratório da empresa CLC, localizado em Russas-CE, que estava indumentado com os seguintes equipamentos:

 Prensa capaz de aplicar cargas até 39,2 kN (4000kgf), com erro inferior de 24,5 N (2,5 kgf).

 Molde de compactação de aço, consistindo de anéis superior e inferior e de uma placa de base.

 Repartidores de amostra de 1,3 cm e de 2,5 cm de abertura.

 Balança com capacidade de 5 kg, com resolução de 1 g, capaz de permitir pesagem hidrostática.

 Bandeja metálica de cerca de 50 cm x 30 cm x 5 cm.

 Extrator de corpo-de-prova, de aço, em forma de disco.

 Peneiras de 25 – 19 - 9,5 - 4,8 e de 2,0 mm com tampa e fundo

 Colher de metal com capacidade de (30 – 50) ml, com cabo de 25 cm.

Necessitou-se de aparelhagem para mistura mecânica que produz ação homogênea, na temperatura e tempo desejados, e que a retirada seja simples de modo que não ocorra perda de material. Misturou-se de forma manual utilizou-se recipientes em aço estampado em forma de calota esférica, fundo chato e munido de duas alças laterais, com capacidade de cerca de 5 litros. Necessitou-se ainda dos seguintes materiais para aquecer a mistura de agregados:

 Recipiente em aço estampado, cilíndrico, com asa lateral de material isolante térmico e bico vertedor. Com capacidade de meio litro

 Termômetro para medir a temperatura do agregado, betume e mistura betuminosa, graduado em 2ºC, de 10 a 200º C

 Termômetro graduado em 0,5ºC, de 20 – 70º C, para medição em banho d’agua ou ao ar.

 Espátula de aço, com ponta arredondada, com lâmina de 18 cm de comprimento e 3 cm de largura

 Base de compactação perfeitamente estável, livre de vibração ou trepidação.

 Soquete de compactação de aço com 4540 g de massa e altura de queda livre de 45,72 cm.

 Medidor de fluência, com graduação de 0,25 mm

 Paquímetro com exatidão de 0,1 mm

 Banho d’água provido de uma prateleira plana e perfurada, 50 mm acima do fundo, para permitir a circulação de agua por baixo dos corpos-de-prova. O nível d’água no mínimo 3 cm acima dos corpos de prova

 Molde de compressão do aço

 Luva de amianto

 Relógio de alarme

 Parafina, pincel e papel de filtro de diâmetro de 101,6 mm

Na preparação do corpo-de-prova, necessitou-se atingir as temperaturas de mistura e

de compactação. A temperatura que o ligante foi aquecido, para ser misturado com os agregados garante uma viscosidade de 170 +/-20 cSt ou 85 +/-10 sSF para o cimento asfáltico ou a viscosidade específica Engler de 25 +/-3 para alcatrão. A temperatura de compactação da mistura é aquela na qual o ligante apresenta uma viscosidade de 280 +/-30 cSt ou 140 +/- 15 sSF para o cimento asfáltico ou a viscosidade específica Engler de 40 +/-5 para alcatrão.

Preparou-se três corpos-de-prova de cada dosagem de mistura betuminosa. Os agregados foram secos até obterem uma massa constante em estufa a (105 a 110)ºC e separados nas seguintes frações:

 25 a 19 mm.

 19 a 9,5 mm.

 9,5 a 4,8 mm.

 4,8 a 2,0 mm.

 Material passante na peneira de 2,0 mm.

Pesaram-se os agregados para um corpo-de-prova de cada vez, em recipientes separados. Após a mistura com o ligante produziu-se um corpo-de-prova com cerca de 1200 g e 63,5 +/- 1,3 mm de altura. Seguiu-se com o procedimento para o preparo dos demais corpos-de-prova.

Em seguida foram colocados os recipientes em placa quente ou estufa e foram aquecidos a temperatura entre 10º C a 15º C acima da temperatura de aquecimento do ligante. Misturou-se os agregados de cada recipiente, e abriu-se uma cratera para receber o ligante que foi pesado.

Neste procedimento as temperaturas dos agregados e do material betuminoso estavam dentro dos limites citados anteriormente. Executou-se a mistura rapidamente entre 2 e 3 minutos até completa cobertura dos agregados.

Na Compactação dos corpos-de-prova, utilizou-se o molde de compactação e a base do soquete que estavam limpos e aquecidos em água fervente. Foi colocado o molde numa posição de suporte de compactação e introduzido uma folha de papel-filtro, cotado conforme a seção do molde. Foi colocada a mistura no molde de uma só vez durante 2 minutos. Acomodou-se a mistura quente com 15 golpes no interior e ao redor do molde e 10 no centro da massa. Foi removido o anel superior e alisada a mistura com uma colher ligeiramente

aquecida. Então se se recolocou o anel superior e aplicou-se 75 golpes sobre a mistura, com altura de queda livre de 45,72 cm.

Removeu-se o anel superior e inverteu-se o inferior e forçou-se com o soquete a mistura até atingir a placa-base, para aplicar 75 golpes no corpo-de-prova invertido.

Depois da compactação o corpo-de-prova foi retirado do anel inferior e cuidadosamente colocado numa superfície lisa e plana e deixado em repouso durante 12 horas à temperatura ambiente.

Em busca da determinação da estabilidade e da fluência, os corpos-de-prova foram imersos em banho-maria a (60+/-1)ºC por um período de 30 a 40 minutos. Logo após cada corpo-de-prova ser depositado em molde que estava com temperatura entre 21°C e 38 ºC, limpo e com pinos-guias lubrificados.

O molde de compressão, com o corpo de prova, foi posicionado na prensa segundo a geratriz e o medidor de fluência foi colocado e ajustado na posição de ensaio. A prensa foi operada de tal modo que seu êmbolo se elevou a uma velocidade de 5 cm por minuto, até o rompimento do corpo-de-prova, o que foi observado no defletômetro pela indicação de um máximo.

A leitura deste máximo foi anotada e convertida em Newton (N), pelo gráfico de calibração do anel dinamométrico. O tempo decorrido entre a retirada do corpo-de-prova do banho e o rompimento não ultrapassou os 30 segundos. A carga, em N, necessária para romper o corpo-de-prova à temperatura à (60+/-1) ºC, foi anotada como “estabilidade lida”. Este valor foi corrigido para a espessura do corpo-de-prova ensaiado, ao se multiplicar pelo fator do cálculo da fluência, na Fórmula (7), disponível em DNER-ME 043 (1995).

F= 927,23* h-1,64 (7)

Onde:

f- Fator de fluência;

O resultado que foi obtido é o valor da estabilidade de Marshall.