Ensaio de Sensibilidade à água no ensaio de Duriez

O ensaio de avaliação a sensibilidade à água no ensaio de Duriez é orientado segundo as diretrizes da norma (NF 98-251, 1995). Para execução do ensaio são utilizados 12 corpos de provas com massa total de 1 kg para cada teor de ligante asfáltico.

Após a realização do ensaio de avaliação da habilidade à compacidade das misturas de concreto asfáltico através do ensaio de PCG, os teores que melhor enquadram na especificação são selecionados. É escolhido 1teor de ligante asfáltico entre 3 teores avaliados no ensaio de PCG. Os teores de ligante asfáltico escolhido para ensaio de Duriez são: 4,95 % para a mistura BBME-2, 4,70 % para mistura BBM-3 e 4,45 % para a mistura GB-4.

Os moldes utilizados possuem 190 mm de altura e 80 mm de diâmetro, conforme ilustra a imagem da Figura 5.14.

Figura 5.14 – Moldes de aço utilizados no ensaio de Duriez

As misturas foram preparadas e usinadas no Laboratório de Pavimentação da UFSC. A temperatura de usinagem foi determinada pela curva da viscosidade de temperatura do ligante asfáltico.

Após a usinagem dos 12 corpos de prova, estes, juntamente com os moldes, são mantidos em estufa por um período de duas horas, conforme ilustram as imagens da sequência de usinagem e preparação das misturas para a compactação, na Figura 5.15.

Figura 5.15 – Sequência de elaboração da mistura e preparação para ensaio de Duriez: (a) envolvimento dos granulares-ligantes asfálticos; (b) colocação de cada corpo de prova na estufa por um período de duas horas; (c) colocação prévia dos moldes na estufa antes do início da compactação, também por um período de duas horas; e (d) colocação da mistura no molde para compactação.

O processo de compactação inicia depois de serem mantidas por duas horas as misturas de concreto asfáltico na estufa. A prensa de compactação utilizada é hidráulica, da marca AMSLER, pertencente ao laboratório de Materiais e Construção da UFSC.

A compactação é feita mediante aplicação de uma carga específica de 60 KN a duplo pistão, e a velocidade de aplicação da carga é atingida em 60 segundo e mantida durante 5 min 5 segundo para todas as misturas, no que é usado um relógio para controlar o tempo. Após esse período, é suspensa a aplicação da carga e interrompido o processo de compactação. A sequência de compactação é ilustrada nas imagens da Figura 5.16, a seguir.

Figura 5.16 – Sequência do processo de compactação no ensaio de Duriez: (a) controle de equipamento: prensa hidráulica de marca AMSLER; (b) compactação por duplo pistão, com a carga aplicada de 60 KN; (c) relógio de controle da velocidade, com aplicação da carga e relógio de controle de tempo de aplicação de carga; e (d) corpo de prova nos moldes após ensaio de Duriez.

A desmoldagem dos corpos de prova é realizada depois de 4 horas, tempo considerado para que os corpos de provas atinjam a temperatura ambiente (15 °C a 25 °C), com a ajuda de um macaco hidráulico, disponível no Laboratório de Pavimentação da UFSC. Após a desmoldagem, os corpos de provas são devidamente identificados e deixados em repouso sobre uma superfície plana por um período de 24 horas a temperatura ambiente. Depois de período de cura, de 24 horas, são pesados e medidos os corpos de prova. As massas volumétricas aparentes são calculadas pelas medidas geométricas de cada conjunto de corpo de prova (MVa). Com isso, os corpos de prova são divididos em 3 grupos homogêneos.

A desmoldagem, corpos de prova, medição e pesagem dos corpos são ilustradas nas imagens da Figura 5.17.

Figura 5.17 – Desmoldagem, medição e pesagem dos corpos de prova: (a) desmoldagem dos corpos de prova, utilizando macaco hidráulico; (b) identificação dos corpos de prova, permanecendo em repouso em uma superfície plana (mesa de ensaio de Laboratório de Pavimentação da UFSC), por um período de 24 horas; e (c) medição e pesagem dos corpos de prova para o cálculo de MVa.

As medidas dos corpos de prova e seus respectivos pesos permitiram determinar a Massa Volumétrica Aparente (MVa), e, com isso, foi possível dividir o conjunto de doze corpos de prova de cada mistura em 3 grupos homogêneos, conservando 5 desses à temperatura de 18±1 °C e umidade relativa de 50 ±10 % sem imersão na água, cinco condicionados submersão na água a 18±1 °C durante 7 dias e dois últimos corpos de prova são utilizados para determinar as massas volumétricas aparentes mediante passagem hidrostática (MVAhidr).

Os corpos de prova, condicionados sem imersão, são colocados em uma câmara térmica a 18 °C (Máquina de Fadiga do Laboratório de Pavimentação da UFSC) e umidade relativa do ar controlada em 50 ± 10 %, durante sete dias conforme ilustra a imagem da Figura 5.18.

Figura 5.18 – Máquina de Fadiga utilizada como câmara térmica de condicionamento no ensaio de Duriez.

Para os corpos de prova condicionados na água, foi feita a limpeza de desobstrução dos vazios. O procedimento da limpeza superficial é feito mediante uma lavagem rápida e aplicação de uma pressão residual de 47 kPa ± 5 %, durante 1 h ± 5 min. Após esse processo, foi colocada água no recipiente, mantendo a pressão residual de 47 kPa ± 5% durante duas horas. Depois, foram colocadas no tanque térmico a 18°C. A Figura 5.19, a seguir, ilustra o processo de lavagem rápida e o tanque de condicionamento de submersão na água.

Figura 5.19 – Limpeza de desobstrução dos vazios dos corpos de prova a vácuo.

(a)

Depois desse período de sete dias de condicionamento dos corpos de prova com e sem imersão na água, os mesmos foram rompidos por compressão simples, no equipamento (Prensa Marshall) disponível no Laboratório de Pavimentação da UFSC, o qual possui uma velocidade de avanço de 0,8 mm/s. A seguir, são ilustradas as imagens de ruptura de corpos de prova na Figura 5.20.

Figura 5.20 – Ruptura dos corpos de prova na Prensa Marshall: (a) Corpo de prova depois de ruptura.

As cargas máximas de ruptura nos corpos de provas sem imersão (R) e com imersão (r) foram registradas, e foi feito o cálculo da resistência à compressão. Com os valores médios das resistências, foi determinada a relação r/R para cada mistura de concreto asfáltico em estudo.

5.7.3 Preparação e Usinagem das Misturas de Concreto Asfáltico