Etapa 2.2 Moldagem dos corpos de prova no CGS

Corpos de prova de 15 cm de diâmetro e massa aproximada de 4800 g foram moldados no Compactador Giratório Superpave, Figura 55, para comparar diferentes parâmetros desta compactação laboratorial. De acordo com Tashman et al. (2001), o parâmetro ângulo de inclinação

do eixo é o fator que mais influencia/altera a compactação laboratorial. Sendo assim, este foi o parâmetro variável neste estudo. Os parâmetros pressão e velocidade de rotação foram fixos. Foram adotadas a pressão de compactação, 600 kPa, e a velocidade de rotação, 30 rpm, determinadas pelo método Superpave. Tashman et al (2001) afirmaram ser esta a pressão de compactação que mais aproxima a estrutura interna (macroestrutura) da mistura obtida em laboratório com a do campo. Dessouky, Masad e Bayomy (2004), Hunter, Airey e Collop (2004), Vasconcelos, Evangelista Jr. e Soares (2005), Hunter, McGreavy e Airey (2009) e Hassan, Airey e Kahn (2012) também adotaram em seus estudos a pressão 600 kPa e velocidade de rotação 30 rpm, parâmetros normatizados pela AASHTO.

Figura 55 - Compactador Giratório Superpave (LAB PAV/UFSC)

Fonte: Autoria própria.

Antes da compactação dos corpos de prova, o equipamento foi calibrado por meio do modo calibração disponível no próprio CGS. Foram aferidos os parâmetros:

i. Altura: a referência foi fornecida ao equipamento por meio de anéis cilíndricos de 50 e 200 mm de altura que acompanham o compactador;

ii. Ângulo de inclinação do eixo de rotação: calibrado externamente com elementos padrões que acompanham o equipamento. Três cilindros de 66 mm de altura foram posicionados em forma de triângulo equilátero de modo calibrar o ângulo de inclinação do eixo igual a zero; o procedimento foi repetido com cilindros de 78 mm de altura; e

iii. Pressão de compactação: aferida por meio de um dinamômetro.

O critério de finalização da compactação adotado foi a massa específica aparente calculada pelo equipamento, ou seja, a Gmb (massa específica aparente) não corrigida12_{. Não foi adotado o número de giros}

de projeto (igual a 125), pois, com a variação do ângulo do eixo de rotação do equipamento há uma variação do esforço de compactação alterando consequentemente o número de giros para a massa específica aparente desejada. No software que aciona o equipamento foi selecionada a opção em que a compactação é finalizada após atingir uma determinada massa específica. Com base nas curvas de compactação obtidas por Melo (2014), Nprojeto igual a 125, para esta mistura

convencional no teor ótimo de ligante, foi feita uma média das massas específicas não corrigidas que representa a massa específica alvo para atingir 99% do grau de compactação (o valor médio do intervalo 97% a 101% do Grau de Compactação preconizado pelo DNIT) que resultou em 2510 kg/m³. Sendo assim, foi inserido o valor de 2510 kg/m³ como critério de finalização da compactação.

A Figura 56 apresenta um fluxograma esquemático da moldagem dos corpos de prova no CGS.

12 _{O Compactador Giratório Superpave calcula a massa específica aparente,}

Gmb, como sendo a relação entre a massa (dado de entrada fornecido pelo usuário) e o volume calculado pelo software do equipamento por meio da altura instantânea do corpo de prova aferida após cada giro.

Figura 56 - Fluxograma da moldagem dos corpos de prova no CGS

A fim de comparar diferentes ângulos de inclinação do eixo no CGS, foram moldados no mínimo 4 corpos de prova (2 corpos de prova para seccionamento horizontal e 2, para o vertical para a análise digital das imagens) para cada ângulo de inclinação do eixo de rotação do CGS para a caracterização da estrutura interna (Tabela 11).

Tabela 11 - Corpos de prova para caracterização da estrutura interna Ângulo de inclinação

do eixo

Número de corpos de prova Corte horizontal Corte vertical

0,75° 2 2 1° 2 2 1,25° 2 2 1,5° 2 2 1,75° 2 2 Total 20

Fonte: Autoria própria. Critério de seleção

Como foi verificada uma variabilidade na compactação dos corpos de prova, para minimizá-la, foi estabelecido um critério de seleção dos corpos de prova baseado no ponto (número de giros) da inflexão da curva de compactação e no número de giros total. Os limites estabelecidos para cada um dos critérios foram a média mais ou menos um desvio-padrão dos corpos de prova moldados para cada ângulo de inclinação do eixo de rotação.

Análise/parâmetros da compactação

Para melhor entendimento do efeito da alteração do ângulo de inclinação do eixo de rotação na compactação dos corpos de prova no CGS, foram analisadas as curvas de densificação dos corpos de prova, bem como outros parâmetros da compactação (inclinação da curva,

locking point, inflexão, entre outros).

Durante a compactação, o software do equipamento CGS adquire a altura do corpo de prova após cada giro. Com esses dados e a massa específica aparente determinada, foram elaborados os gráficos (i) altura

versus número de giros; (ii) volume de vazios versus número de giros e,

de giros. Além disso, foram determinados índices/parâmetros de compactação, tais como:

 Inclinação da curva (Icurva): obtida a partir da tangente

da curva %Gmm versus Número de giros (curva de densificação) a partir do ponto em que %Gmm é maior do que 92%.

 Inflexão: ponto na curva Altura versus Número de giros em que ocorre uma mudança na taxa de compactação (redução da altura por giro) do corpo de prova. Este parâmetro foi obtido a partir da derivada da equação polinomial que relaciona a Altura versus Número de giros. A equação derivada foi igualada a zero para obter o ponto de inflexão da curva. Foi determinado o número de giros e o respectivo volume de vazios (%) em que este ponto ocorre para cada corpo de prova moldado no CGS.

 Locking point: obtido a partir dos dados número de giros e altura do corpo de prova a cada giro. O locking

point é definido como a primeira ocorrência de três

giros consecutivos em que a altura da amostra permaneceu constante e foi precedida de duas ocorrências em que a altura se manteve inalterada para dois giros consecutivos (LP 3-2-2).