Principais conclusões alcançadas 101

O presente estudo pretendeu avaliar a influência do fíler no comportamento dos mastiques betuminosos. Este material ao ser aplicado numa mistura betuminosa desempenha duas funções, sendo uma delas o preenchimento dos vazios entre os agregados, e a outra, de maior relevância e sobre a qual se baseia esta análise, o de conduzir a alterações no respetivo comportamento, aumentando a sua viscosidade conforme a concentração volumétrica de material adicionado. Este material para além do aumento da viscosidade provoca alterações no comportamento do mastique betuminoso (mistura de fíler com betume) devido às interações físico-químicas e mecânicas entre estes dois materiais.

Desde o início do século XX que têm sido realizados estudos sobre os mastiques betuminosos, no entanto, devido à complexidade das interações entre o fíler e o betume existe ainda alguma dificuldade no entendimento quanto à contribuição de ambos os materiais no mastique betuminoso e dos efeitos deste no comportamento da mistura betuminosa.

Para o presente estudo foram analisados nove tipos de fíleres de diferentes origens sendo destes dois provenientes da britagem de materiais rochosos, três são produtos comerciais com fabrico industrial, três são subprodutos industriais e um é um resíduo de construção e demolição (RCD).

A introdução de subprodutos industriais e de resíduos de construção e demolição foi feita com o objetivo de valorizar os resíduos, dando-lhes uma nova aplicação económica e ambientalmente sustentável, evitando assim que estes sejam depositados em aterros.

Dada a necessidade de avaliar quais as propriedades do fíler que influenciam o comportamento do mastique betuminoso, foram avaliadas as seguintes características do fíler:

 Composição química dos fíleres;  Superfície específica;

 Atividade dos finos;  Granulometria;

 Índice de vazios do fíler seco compactado ou índice de vazios de Rigden;  Teor em água;

 Massa volúmica;

 Forma e textura das partículas que constituem o material;  Suscetibilidade à água do fíler;

 Poder absorvente do fíler;  Viscosidade aparente do fíler.

Dado que existia a necessidade de perceber a influência do fíler nos mastiques betuminosos, foram introduzidos quatro tipos de betumes, sendo destes dois betumes puros, um betume modificado com um polímero e um betume aditivado com um aditivo para melhorar a adesividade.

Como os betumes são materiais de produção industrial concebidos de modo a respeitar os documentos normativos europeus, fazem-se acompanhar de fichas técnicas onde são apresentados os

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valores que quantificam as suas propriedades. No entanto, no presente estudo, estes materiais foram alvo da determinação da temperatura de amolecimento de “anel e bola” de modo a permitir uma comparação do seu comportamento quando adicionados aos diferentes tipos de fíler estudados.

Tendo em vista o estudo da influência do fíler no mastique betuminoso, e dados os diferentes tipos de fíler selecionados, foram produzidos trinta e seis mastiques, com uma razão volumétrica fíler/betume fixa de 0,6, excetuando-se alguns casos onde não era possível produzir mastiques com esta concentração de fíler, tendo sido utilizada uma razão volumétrica f/b de 0,3.

As ações de ambos os materiais (fíler e betume) nos mastiques betuminosos foram avaliadas com recurso ao ensaio de determinação da variação da temperatura de amolecimento de “anel e bola”.

Com base na análise de resultados obtidos durante o presente estudo, foram extraídas diversas conclusões:

 O teor em sílica do fíler não produz qualquer efeito no comportamento do mastique betuminoso;

 O teor em óxido de cálcio não mostra qualquer efeito no comportamento do mastique betuminoso;

 A acidez ou basicidade do fíler não produz, qualquer efeito no comportamento do mastique betuminoso nem na suscetibilidade do fíler à água;

 A forma e a textura das partículas influenciam a temperatura de amolecimento do mastique betuminoso, sendo que quanto mais irregulares são as partículas maior a variação da temperatura de amolecimento do mastique;

 A superfície específica do fíler influência o comportamento do mastique betuminoso, aumentando a variação de temperatura de amolecimento de “anel e bola” para valores mais elevados;

 O índice de vazios do fíler seco compactado é um dos principais fatores que condiciona a razão volumétrica máxima fíler/betume;

 O mesmo acontece quando se avalia a viscosidade aparente do fíler, uma vez que o índice de vazios do fíler seco compactado influencia também a viscosidade aparente do fíler, dado que qualquer líquido adicionado ao fíler tenderá a preencher os vazios por este deixados;

 As propriedades dos mastiques betuminosos não dependem apenas das propriedades específicas dos fíleres, sendo que estas dependem também da afinidade que determinados betumes possuem com determinados fíleres, assim a ligação entre o betume e as partículas de fíler depende de interações físico-químicas, não se podendo ter como base apenas o estudo de propriedades físicas dos materiais para aferição do comportamento dos mastiques betuminosos.

Verificou-se ainda que, em Portugal é utilizada uma metodologia de formulação do mastique betuminoso definida na década de oitenta, na Bélgica, sendo que este método foi determinado com recurso a um betume de penetração nominal 60/70, atualmente inexistente no âmbito da Normalização Europeia para betumes. Atualmente, como alternativa designa-se como um betume de penetração

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nominal 50/70. Anote-se que o Caderno de Encargos Tipo de Obra da EP (EP, 2009) aconselha esta formulação para os betumes tradicionalmente aplicados a nível nacional. Esta aplicação generalizada da fórmula mostra não ser a mais correta dado os resultados alcançados neste trabalho e apresentados em 3.5.

Para além da aplicação generalizada da expressão proposta, refere-se que esta provém de estudos antigos suportados apenas em considerações sobre o índice de vazios de Rigden. Porém ao observar os resultados obtidos neste estudo experimental e avaliando as análises de resultados efetuadas é possível verificar que apenas a determinação desta propriedade do fíler não é suficiente para avaliar o comportamento do mastique betuminoso. Existe assim a necessidade de se proceder a estudos experimentais com o intuito de serem desenvolvidas novas metodologias de formulação de mastiques betuminosos, como é apresentado no subcapítulo 4.2 deste trabalho.

Em suma, com a realização deste estudo experimental e das conclusões que dele resultaram foi possível esclarecer algumas questões referidas na bibliografia, tendo ainda sido viabilizada a possibilidade de introdução de novos materiais nos mastiques betuminosos, nomeadamente materiais alternativos provenientes da reciclagem de materiais de construção e demolição, contribuindo assim para a diminuição da taxa de resíduos não reutilizados.

Considera-se pois que o presente estudo constitui uma contribuição para o desenvolvimento de novas metodologias de formulação de mastiques betuminosos com a introdução de novos materiais, levando, em última instância à reformulação da expressão atualmente utilizada no Caderno de Encargos Tipo de Obra da EP para a formulação de mastiques betuminosos.