Os ensaios de imprimação em laboratório foram realizados com o objetivo de se estudar comparativamente o comportamento do Asfalto Diluído de Petróleo – CM 30 e da emulsão CM Eco Xisto, conforme já citado. Foi elaborado um método de imprimação em laboratório, baseado nos programas “Básico e Complementar” desenvolvido por Villibor (1981) e descritos no capítulo 2. Na definição de algumas condições de aplicação dos materiais asfálticos, foi utilizada a norma rodoviária DNIT-ES 144/2010 (Pavimentação – Imprimação).
3.4.1 – MOLDAGENS NO LABORTÓRIO
Para avaliar os resultados dos ensaios de imprimação foram moldados corpos-de-prova no cilindro Proctor e na energia Intermodificada (44 golpes por camada, 5 camadas), para os solos citados no item 3.3. Estes solos foram estudados para utilização em camada de base de pavimento rodoviário de baixo a médio volume de tráfego.
Foram divididos em duas fases os ensaios de imprimação em laboratório: a primeira fase para se conhecer a taxa de ligante com variação de umidade dos solos, apresentado na figura 3.6. “Determinação da Taxa de Imprimação” e a segunda para a determinação das espessuras já com a taxa de imprimação definida.
77
Para a fase 1 – Determinação da Taxa de Imprimação:
foram moldados 54 corpos-de-prova, com distribuição de 18 corpos-de- prova para cada solo (laterítico, arenoso e cascalho de quartzo argiloso). dos 18 corpos-de-prova para cada solo, 9 foram imprimados com a emulsão
CM Eco Xisto e os outros 9 foram imprimados com o CM 30.
com os 9 corpos-de-prova para cada solo a serem imprimados, foram testadas três taxas de aplicação (0,8, 1,0 e 1,2 litros/m2) para cada teor de umidade (hot – 1%, hot, e hot + 1%).
os corpos-de-prova foram extraídos dos moldes em um extrator mecânico manual, foram parafinados nas laterais exceto na área a ser imprimada e colocados em repouso por 24 horas. Nesta fase houve certa dificuldade na hora de parafinar os corpos-de-prova , necessitando muito cuidado nessa execução. Muitas vezes foi necessário moldar outros corpos-de-prova. aplicava-se a taxa prevista de imprimação com auxílio de uma pistola de
pressão utilizada em serviços de pintura jateada, de modo a obter uma aplicação uniforme dos materiais asfálticos sobre os corpos-de-prova compactados.
a quantidade de material betuminoso aplicado nos corpos-de-prova foi calculada de acordo com a área de aplicação do mesmo e das taxas testadas (0,8, 1,0 e 1,2 litros/m2).
foi utilizada uma balança eletrônica digital com precisão de 0,01 grama e com capacidade máxima de 10 quilos, para o controle da taxa de aplicação. os corpos-de-prova foram deixados em repouso na temperatura ambiente,
por um período de 48 horas após a realização da imprimação. Este foi o período estabelecido para que ocorresse a penetração da imprimação e para se observar a cura do CM-30, e a ruptura do CM Eco Xisto correspondentes à execução da imprimação na primeira fase.
78
após o período de 48 horas, visualmente foi observada a interação dos materiais betuminosos como os solos em estudo, a quantidade de material betuminoso na superfície dos corpos-de-prova, verificação da coesão e penetração, definindo a taxa de imprimação.
Na segunda fase, após a compactação, os corpos-de-prova também foram retirados dos moldes e parafinados, exceto na área a ser imprimada (superfície), conforme mostrado na figura 3.7. Tendo conhecimento da taxa de imprimação para cada tipo de solo (laterítico, arenoso e cascalho de quartzo argiloso) escolhida na primeira fase, foram adotados dois tempos para executar a imprimação: 15 minutos e 24 horas após a moldagem dos corpos- de-prova, como exemplificado na Figura 3.8.
Este procedimento foi baseado no programa “Básico e Complementar” desenvolvido por Villibor (1981), sendo que este adotou um período de 60 horas, após compactação. Pretende-se provocar uma secagem superficial no corpo-de-prova, na tentativa de simular a situação que ocorre em campo, com um tempo de 24 horas e com um tempo mínimo logo após a confecção da camada de base.
Figura 3.7: Aspecto dos corpos-de-
prova parafinados
Figura 3.8: Aspecto dos corpos-de-prova imprimados após 24 horas da compactação
As amostras dos materiais betuminosos foram estudadas de acordo com as recomendações da norma DNIT-ES 144/2010 para asfaltos diluídos a 25ºC e especificação do fabricante para a emulsão CM Eco Xisto a 50ºC, em função da curva viscosidade Saybolt-Furol versus temperatura. Na aplicação desses materiais betuminosos optou-se em utilizar na temperatura ambiente para o CM-30 e para a emulsão, uma vez que o fabricante da emulsão afirma que pode ser aplicada em temperatura ambiente.
79
A imprimação com a emulsão CM Eco Xisto e o asfalto diluído de petróleo ADP CM-30 sobre os corpos-de-prova foram efetuados com uma pistola de pressão utilizada em serviços de pintura jateada, de modo a obter uma aplicação uniforme dos materiais asfálticos sobre os corpos-de-prova compactados. Na figura 3.9 pode ser visualizado o equipamento utilizado no ensaio de imprimação.
Figura 3.9: Equipamento utilizado para aplicação da imprimação em laboratório nesta pesquisa
Com a quantidade de material betuminoso (CM-30 ou CM Eco Xisto) a ser aplicada na superfície dos corpos-de-prova determinada pelo cálculo da área superficial a ser imprimada e de acordo com a taxa estipulada, as imprimações foram efetuadas sobre os corpos-de-prova compactados, mas fora dos moldes e depois de parafinados nas laterais. Com o conhecimento do peso do corpo-de-prova compactado mais parafina, foi possível, por tentativas, aplicar o material, submetendo esse conjunto a pesagens sucessivas, até atingir a quantidade de ligante correspondente à taxa de aplicação desejada.
Foi utilizada uma balança eletrônica digital com precisão de 0,01 grama, com capacidade máxima de 10 quilos, com objetivo de se obter o controle da taxa de aplicação.
80
A figura 3.10 ilustra o Processo de pesagem dos corpos-de-prova imprimados para o controle da taxa de imprimação.
Figura 3.10: Processo de pesagem dos corpos-de-prova para controle da taxa de imprimação neste estudo
O repouso dos corpos-de-prova após a realização da imprimação foi por um período 48 horas, estabelecido para a penetração completa da imprimação, e cura do CM-30, ou ruptura do CM Eco Xisto para os dois tempos de execução da imprimação na segunda fase. Após os períodos definidos, os corpos-de-prova foram submetidos ao rompimento manualmente na seção diametral com auxílio de uma régua de aço biselada, para a determinação da espessura de penetração da imprimação, em relação às umidades de compactação. A espessura de penetração é dada pela média de cinco medidas realizadas em cada pedaço do corpo-de-prova com a utilização de um paquímetro.