Melhoradores de Adesividade

Nos casos de problemas de adesividade, as soluções são os melhoradores de adesividade, que tem por finalidade proporcionar a ligação permanente entre o agregado e o ligante. Sendo que os melhoradores mais empregados são os Ligantes Modificados, Inter-travamento, Dopes e a Cal Hidratada. Portanto a utilização será necessária se um determinado projeto de mistura mostrar-se susceptível ao dano por umidade induzida. A fim de reduzir a sensibilidade das misturas à umidade nos EUA, a cal hidratada é a mais utilizada (LITTLE AND EPPS, 2006 apud, BOEIRA, 2014).

 Ligantes Modificados

A modificação realizada em ligantes por polímeros, demonstra-se o interesse em misturas asfálticas com performance melhor frente aos problemas diagnosticados em revestimentos produzidas com ligantes convencionais, tais como o afundamento em trilhas de rodas e o trincamento por fadiga, agilizando processos de deterioração da estrutura que por sua vez acabam exigindo recuperações prematuras, caso contrario ocasionam na perda de regularidade e serventia do pavimento (ROHDE, 2007).

O emprego de ligantes modificados vem a ser uma ótima alternativa, porém, a sua utilização em misturas asfálticas, como ligantes especiais, importunam em custos mais elevados além do mais, encontra se dificuldades de transporte, armazenagem e à adição à mistura (SPECHT, 2004 apud, BUDNY,2009).

Para Taira (2001, apud PILATI, 2008) os asfaltos especiais devem apresentar características particulares distintas com relação aos ligantes convencionais, sendo como:

 Aumento da Coesão e Adesão;

 Diminuição da susceptibilidade térmica;  Aumento da resistência ao envelhecimento;  Aumento da elasticidade;

 Melhoria das propriedades reológicas.

Em comparação ao CAP convencional a incorporação a deliberados tipos de polímeros à ligantes asfálticos transfiguram em materiais cada vez mais estáveis a elevadas condições de temperaturas, resultando em um elevado ponto de amolecimento, maior resistência ao envelhecimento, melhorias de adesão e coesão, contudo, alta tolerância e elasticidade a deformações permanentes (BOCK, 2009).

Segundo Liberatori et al. (2004, apud HIRCH, 2007) os polímeros mais amplamente usados, fracionam-se em duas classes: elastômeros e plastômeros. Os elastômeros resistem à deformação, quando alongado por uma solicitação externa tem a capacidade de recuperar-se a sua forma original assim que a carga for cessada. Os mais empregados no processo de modificação do CAP são, o estirenobutadieno-estireno (SBS), o estireno-isopreno-estireno (SIS), o latéx de borracha natural e a borracha de estireno- butadieno (SBR). Já os plastômeros formam uma rede tridimensional enrijecida, opondo-se fortemente à deformações, eles até exibem uma rápida resistência ao carregamento, mas fraturam com as deformações. Na modificação de asfaltos os mais aplicados são o copolímero de etil-vinilacetato (EVA), o polietileno/polipropileno, o etileno-propileno (EPDM) e o cloreto de polivinila (PVC).

 Intertravamento

De acordo com Vasconcelos (2004, apud BOCK, 2009) o intertravamento é composto de duas parcelas de material: sendo o agregado graúdo e um elevado teor de mástique. O mástique é constituído de agregado miúdo, fíler mineral, ligante asfáltico e fibras. A estrutura mineral formado por agregados graúdos em proporção superior em relação às misturas densas e contínuas fornece um elevado intertravamento entre os grãos, conferindo às mesmas maiores resistência. Já o elevado teor de mástique fornece às misturas uma maior durabilidade.

 Dopes

Os Dopes são geradores de desempenho de superfície, sendo incorporados em baixas dosagens aos ligantes asfálticos. A associação química de alta polaridade da molécula do dope se liga à superfície do agregado mineral e a parte não-polar do hidrocarboneto chamada sufactante se liga ao asfalto, deste modo os dopes agem como uma ponte de ligação entre os materiais (GRANICH, 2010).

Martinho (1992, apud BOCK, 2009) explica que os agregados ácidos e os básicos contém em sua face uma grande quantidade de cargas positivas e negativas, porém desbalanceada pela sua, desta forma, os agregados ácidos constituídos essencialmente por silicatos, devido ao oxigênio, têm forte predominância de cargas negativas na superfície, enquanto os agregados básicos composto de carbonatos possuem preponderância de cargas positivas em sua superfície (FILHO, 2007 apud, BOCK, 2009).

A incorporação de dope (polar positiva) em ligantes asfálticos promove a adesão entre o ligante e o agregado ácido (com preponderância absoluta de cargas negativas). O processo de adesão acontece da forte atração entre os dois componentes de polaridades opostas e da consequente formação de ligações químicas iônicas e pontes de hidrogênio (BOCK, 2009).

 CAL HIDRATADA

Estudos sobre a adição de cal hidratada em misturas asfálticas têm demonstrado resultados satisfatórios no que diz respeito a propriedades mecânicas e na adesividade ligante/agregado, isso em função de a cal apresentar forte influência com os principais componentes de mistura (BOCK, 2012). Hicks (1991, apud BOCK, 2009) salienta que “a cal hidratada mostrou-se mais eficaz que polímeros no combate ao dano por umidade”.

Sabe-se que a cal hidratada tem vários benefícios comprovados cientificamente em misturas asfálticas. Hicks e Scholz (2001, apud BOCK, 2009) reiteram que as mudanças geradas pela adição de cal são capazes de ampliar a vida de serviço de misturas asfálticas. Além de assegurar melhora na adesividade ligante-agregado, diminuem a formação de afundamentos de trilhas de roda, assim como reduzem o trincamento e o envelhecimento da camada asfáltica. Little e Epps (2001, apud BUDNY, 2009) reduz o trincamento, não apenas do envelhecimento, mas também o resultante da fadiga e de baixas temperaturas.

Segundo Little et al (2006, apud GRANICH, 2010), quando em contato com os componentes da mistura a cal, tem reações com partículas polarizadas do asfalto, impedindo a formação de sabões solúveis em água, acarretando em perda de adesividade. Pequenas partículas de cal hidratada espalham-se pela mistura deixando-a rígida, contendo a provável ruptura mecânica da ligação entre o ligante e o agregado. O enrijecimento do ligante, promovido pelas altas temperaturas e em função de atividades químicas da cal, aumenta a resistência a deformações permanentes e a fadiga, o que não influência o ligante a baixas temperaturas, uma vez que a cal torna-se inerte.

Granich (2010) enfatiza que as moléculas polarizadas do ligante, tem uma reação com o hidróxido de cálcio da cal, o qual impossibilita o rompimento e a gradual fragilização do pavimento, causador do envelhecimento. A cal também controla o trincamento por fadiga, dado que, no momento do contato entre a cal e moléculas polarizadas do ligante asfáltico, a porção efetiva das partículas de cal cresce e dessa maneira atenuam as microfissuras responsável do trincamento por fadiga.

A qualidade da cal empregada influi significativamente em proveitos de propriedades mecânicas. Os aglomerantes que contém baixo teor de Ca(OH)2 não tem capacidade de promover os ditos benefícios. Já as cales com um teor na ordem de 90% de Ca(OH)2 denomina-se aceitável de potencializar misturas asfálticas no que diz respeito a adesividade, resistência à tração e módulo de resiliência (NÚÑEZ, 2007 apud, BOCK, 2009).

Bock et al (2009) através de ensaios realizados e da obtenção de dados obteve os seguintes resultados da adição de cal em misturas asfálticas:

- todas as misturas com incorporação de cal apresentaram uma redução significativa no teor de ligante, onde a maior redução em relação à amostra de Referência (sem adição de cal) ocorreu com a mistura Cal/Calda (14,28%);

- as misturas mantiveram a Resistência à Tração (Rt) praticamente inalterada e apresentaram de forma geral uma redução do Módulo de Resiliência (Mr) em relação à amostra de Referência, isso demonstra que a incorporação de cal torna as misturas mais elásticas mantendo sua resistência à ruptura, mesmo com um teor inferior de ligante.

- em relação à perda de massa todas as misturas apresentam-se dentro das especificações, o valor máximo atingido foi de 10,96% na mistura Cal/Ag. Seco, sendo o valor máximo aceitável 25%.

- na avaliação da adesividade apesar das amostras de Referência apresentar um bom desempenho, as misturas com adição de cal sobre agregado graúdo apresentaram melhores resultados, elevando substancialmente os valores de Resistência Retida à Tração (RRt). Os valores médios indicam que a mistura com maior valor foi a de adição sob a forma de Cal/Ag. Seco, com 94,54% enquanto a mistura de Referência apresentou 85,34%, uma variação percentual de 10,78%.

Contudo Bock (2009) observa que a adição de cal calcítica, que possui alto teor hidróxido de cálcio, tem modificado de forma satisfatória e convincente as propriedades de misturas. Os modos de adições da cal ao agregado graúdo são as mais eficientes. Já a forma empregada de adição de cal como melhorador de adesividade na forma de filer, prática corrente no Brasil, não foi o modo mais satisfatória de adição.

De uma forma geral é convincente a interação da cal hidratada com os materiais de concretos asfálticos, precedendo em melhorias distintas e importantes de resistência à umidade, também no envelhecimento, na adesividade e, contudo, em características mecânicas das misturas, que assegurem o seu emprego.

Em conformidade com a norma NBR 7175/2003, a cal hidratada é classificada em CH-I, CH-II e CH-III. Sendo que a devida classificação refere-se a composição química da cal sendo uma quantidade de anidrido carbônico, de óxido de magnésio e de cálcio e óxido total na base de não-voláteis.