Misturas com asfalto borracha ECOFLEX AB-08

Nesta seção se analisará as misturas com asfalto borracha pelo mesmo protocolo de observações já utilizado para os demais tipos de ligante. Segue na Figura 4.48 as curvas de dano para as três misturas com asfalto borracha avaliadas neste trabalho.

Figura 4.48 - Curvas de dano médio acumulado para misturas com asfalto borracha AB-08

Percebe-se a partir das curvas de dano médio acumulado que duas das três misturas com asfalto borracha (U3-DAER-FXB-ECO e U5-DAER-FXB-ECO) exibem níveis de dano muito baixos, enquanto a mistura U5-DNIT-FXB-ECO se diferencia das demais.

Para fins de comparação de composição granulométrica das misturas segue a Figura 4.49.

Figura 4.49 - Curvas granulométricas das misturas com asfalto borracha AB-08

Quando se visualiza a granulometria, verifica-se que a mistura de composição mais fina (U5-DAER-FXB-ECO) é a que apresenta a menor danificação. Com um nível de dano muito semelhante está a mistura U3-DAER-FXB-ECO, com composição mais grossa que a primeira em toda a faixa granulométrica, exceto para as malhas mais finas (#100 e #200), em que os níveis de material pétreo são os mesmos. O que se verifica entre as duas misturas é a grande diferença de teor de ligante (5,91% e 6,80% respectivamente) o que poderia estar colaborando para melhorar o desempenho da mistura da usina 3 com faixa granulométrica mais grossa. Entretanto se verifica também que a absorção do agregado da usina 3 é a maior dentre os estudados nesta pesquisa (2,8%) ao passo que a usina 5 utiliza agregados com 0,5% de absorção.

A utilização de aditivo surfactante Evotherm não impactou no desempenho de danificação por fadiga das misturas. A mistura U5-DAER-FXB-ECO, que faz uso do aditivo foi classificado como a segunda melhor mistura entre as vinte e quatro, enquanto a mistura U5- DNIT-FXB-ECO que também utilizou o aditivo, classificada em 19°, apresentou desempenho de dano por fadiga pior que a grande maioria.

Visto que a mistura U5-DAER-FXB-ECO e U3-DAER-FXB-ECO apresentam desempenhos muito similares e rochas de diferentes mineralogias (granítica e basáltica respectivamente) pode-se inferir que ambas classes de mineralogia podem apresentar desempenhos considerados satisfatórios, visto a magnitude do dano, não havendo restrições de escolha quanto ao tipo do agregado.

As propriedades morfológicas dos agregados utilizados parecem não exercer muito efeito nas respostas de dano, sendo “apagadas” por outras condições, visto que as duas misturas da usina 5 utilizam o mesmo agregado e exibem respostas de dano em níveis diferentes, muito provavelmente ocasionadas pela granulometria mais grossa da mistura U5-DNIT-FXB-ECO e pelo baixo percentual de material passante nas malhas mais finas desta mistura. Além disso, a mistura da usina 3 com agregados de morfologia diferente e também granulometria mais grossa que a mistura U5-DAER-FXB-ECO, apresenta resultados similares de dano.

Quando se examina os resultados de ensaios das misturas com asfalto borracha, constata-se que as misturas com menor rigidez nas condições de ensaio de fadiga (U5-DAER- FXB-ECO e U3-DAER-FXB-ECO) apresentaram dano mais baixo que a mistura U5-DNIT- FXB-ECO, que exibe uma rigidez superior na ordem de 700 MPa outra mistura da usina 5 e 1600MPa em relação a mistura da usina U3. O mesmo padrão não se estabeleceu para as duas misturas com melhor desempenho, visto que a rigidez da melhor mistura é maior do que a segunda classificada.

Como o caso dos ligantes modificados, parece haver uma tendência que rigidezes mais elevadas para estes tipos de ligante levam a maiores níveis de dano, fato que necessita de maiores estudos.

Abaixo nas Figura 4.50, Figura 4.51 e Figura 4.52, seguem os gráficos de contorno do dano limitado gerados pelas simulações.

Figura 4.50 - Dano limitado Mistura U3-DAER-FXB-ECO: 1 mês e 120 meses

Figura 4.52 - Dano limitado Mistura U5-DNIT-FXB-ECO: 1 mês e 120 meses

Conforme pode ser visualizado, as misturas U3-DAER-FXB-ECO e U5-DAER-FXB- ECO apresentam níveis pequenos de dano ao longo do período de projeto analisado. Este nível de dano, conforme visto nas curvas da Figura 4.48 parece se estabilizar antes do primeiro mês, não havendo crescimento significativo deste ao longo do período de projeto. Ambas as misturas praticamente não apresentam danificação da fibra superior do revestimento, sugerindo que a fissuração venha a ocorrer apenas na parte inferior do revestimento. Ao contrário, observa-se que a mistura U5-DNIT-FXB-ECO desenvolve um maior nível de dano, partindo já no primeiro mês de solicitação de um dano maior na fibra inferior e já apresentando início de danificação na camada superior do revestimento. Percebe-se que ao final dos 120 meses de análise a camada já se encontra bastante comprometida, com indicativo de grande fissuração e iminente coalescência das fissuras superiores e inferiores.

Abaixo na Tabela 4.14 e Figura 4.53, seguem as correlações entre o dano e as variáveis componentes.

Tabela 4.14 - Relação de R2 _{para variáveis de composição das misturas e dano em 120 meses}

Relação de R2

Variável Experimental Dano 120 Meses Teor de Ligante 0,2925 Penetração 0,1724 AG Bailey 0,0239 GAF Bailey 0,949 FAF Bailey 0,827 Porosidade FAD 0,4037 Brita 3/4” 0,9909 Brita 3/8” 0,6137 Pó de Pedra 0,827 Passante 3/8” 0,5146 Passante #4 0,1245 Passante #200 0,8821

Figura 4.53 - Matriz de correlações entre dano em 120 meses e variáveis constituintes

As inferências obtidas pelas correlações diretas para as misturas com asfalto borracha são feitas a partir de uma amostragem pequena, o que possibilitou R2 _{maiores, entretanto com}

menor confiança nas deduções por meio dos dados. Com apenas 3 misturas, qualquer conclusão é precipitada, mas pode ser observada a tendência de que maiores porcentagens de material passante nas malhas #3/8”, #4 e #200 levaram a melhores misturas frente a fadiga. O aumento da fração 3/4” nas misturas levou a maiores resultados de dano, favorecendo a mesma análise da granulometria. Quanto ao teor de ligante e a penetração do mesmo não há como indicar tendências de comportamento, visto que misturas com o teor muito próximo e igual penetração, ambas com o uso de aditivo surfactante apresentaram resultados de dano muito distintos.

Quanto a comparação dos dados de morfologia dos agregados com o dano por fadiga, apresenta-se a Tabela 4.15 e a Figura 4.54.

Tabela 4.15 - Relação de R2 para resultados de morfologia dos agregados das misturas com asfalto borracha e dano em 120 meses

Relação de R²

Variável Experimental Dano 120 Meses Índice de forma 3/4" 0,1724 Índice de forma 3/8" 0,1724 Lamelaridade 3/4" 0,1724 Lamelaridade 3/8" 0,1724 Esfericidade 3/8" 0,1724 Angularidade do miúdo 3/8" 0,1724 Angularidade do miúdo pó 0,1724 Angularidade do graúdo 3/4" 0,1724 Angularidade do graúdo 3/8" 0,1724 Textura 3/4" 0,1724 Textura 3/8" 0,1724 Textura do pó 0,1724 Forma 2D 3/8" 0,1724 Forma 2D pó 0,1724

Figura 4.54 - Matriz de relação entre as características morfológicas dos agregados e o dano por fadiga

Para estas correlações não é possível estabelecer padrões, visto que duas misturas (U5- DAER-FXB-ECO e U5-DNIT-FXB-ECO) utilizam o mesmo agregado, com as mesmas características morfológicas, e que apresentam resultados de dano muito diferentes. Visto que são fixos os dados de morfologia e os danos das três misturas, a relação de R2 é a mesma para todos os parâmetros.

Testou-se assim como com as outras misturas, as possíveis correlações entre o dano e os resultados de ensaios já executados, apresentadas na Tabela 4.16 e Figura 4.55

Tabela 4.16 - Relação de R2 para resultados de ensaios das misturas e dano em 120 meses

Relação de R2

Variável Experimental Dano 120 Meses

|E*| @21° 10Hz 0,5866

|E*| x senφ (@21° 10Hz) 0,7927

MR 25° 10Hz 0,9466

Tenacidade 0,9974

Energia máxima de fratura 0,9891 Energia Total de fratura 0,8869 Índice de Tenacidade 0,3367 Índice de Flexibilidade 0,5035

RT 0,9279

Figura 4.55 - Matriz de correlações entre dano em 120 meses e resultados de ensaios das misturas

Como relatado anteriormente, visto o número reduzido de misturas com asfalto borracha, estabelecer padrões se torna uma tarefa temerária. Parece haver uma tendência entre misturas com asfalto borracha de que maiores flexibilidades levam a uma maior tolerância ao dano, assim como as misturas com ligante modificado. Os resultados de RT também seguiram um comportamento típico, com melhores resistências a fadiga para maiores RTs.

Para as misturas com asfalto borracha, novamente, assim como para os demais tipos de ligante, composições granulométricas mais finas favorecem maiores resistências à fadiga.