Evaluation of the influence of the use of sbs polymer and the granulometric band in Marshall dosing parameters. The construction of the extension of João Paulo II Avenue is an extremely important infrastructure project that seeks to promote mobility and improve road transport to the metropolitan area of Belém.
OBJETIVO
Objetivo específico
JUSTIFICATIVA
Este capítulo apresenta referências teóricas sobre dois temas principais: i) Pavimentos, onde são discutidos conceitos sobre pavimentos flexíveis, dosagem Marshall, polímeros SBS e a influência da faixa granulométrica e do uso do polímero SBS nos valores dos parâmetros de dosagem Marshall , e; (ii) Análises estatísticas apresentando conceitos relacionados a box plots, teste t de Student e correlações lineares.
PAVIMENTOS
Pavimento Flexível
Camada de reforço: Também conhecida como recapeamento, é aplicada após a aplicação e desgaste da pressão existente, para fins funcionais, estruturais ou ambos. A camada traseira, chamada de camada portadora ou revestimento, possui menor índice de vazios, o que proporciona maior impermeabilidade, conforto e melhor frenagem do veículo.
Dosagem Marshall
Calcule os parâmetros volume das amostras e massa específica aparente da mistura para cada amostra conforme Eq Gmb – Massa específica aparente de uma mistura asfáltica Gsb – Massa específica aparente da composição do agregado.
Polímeros
Mas, após o resfriamento, os domínios de poliestireno retornam ao seu estado inicial, garantindo as propriedades de resistência e elasticidade do ligante. Além disso, o SBS apresenta melhorias na flexibilidade, resistência às deformações permanentes das misturas asfálticas, redução na sensibilidade térmica e aumento na estabilidade mecânica (MUGAYAR, 2004).
ANÁLISES ESTATÍSTICAS
Diagrama de Caixa
As principais características do Diagrama de Caixa são a apresentação da dispersão, a tendência de separação e a fácil localização dos dados (LEANDRO, 2018). Portanto, é fundamental que esses dados sejam excluídos e analisados criteriosamente para a melhor interpretação dos dados.
Teste t de “Student”
A presença de outliers pode modificar os resultados, portanto é fundamental que sua origem seja analisada após sua identificação, pois pode ser devido a algum erro no processo de coleta ou processamento dos dados. Se o resultado for maior que o nível de significância (α), significa que as médias não possuem diferença relevante, não sendo possível rejeitar H0.
Correlação Linear
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
A estrada principal é composta por quatro camadas: reforço do subleito, subbase, sapata e concreto asfáltico, sendo este último dividido em duas camadas ligantes poliméricas e uma camada portante polimérica. As estradas auxiliares consistem em três camadas: sub-base, base e concreto asfáltico, que é dividido em uma camada ligante livre de polímeros e uma camada de suporte livre de polímeros.
MÉTODOS
Como cada mistura é projetada para uso em uma situação específica, há variação no número de testes realizados para cada mistura. Posteriormente, são apresentados e discutidos os resultados das correlações lineares entre os resultados dos parâmetros de dosagem Marshall por mistura, conforme relatado no método de trabalho.
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL
Este é um resultado inconsistente, pois o uso do polímero deverá aumentar os resultados do RTCD, conforme relatado por Amaral (2000) e Zegarra (2007). A Tabela 6 apresenta os resultados dos testes “Student” para as misturas em termos de RTCD, dependendo do polímero utilizado e da faixa granulométrica.
ESTABILIDADE
Ao comparar os resultados de resistência à tração em compressão diametral (RTCD), foi possível identificar resultados médios entre todos os tipos de misturas que foram significativamente diferentes entre si, destacando que tanto o polímero quanto a faixa granulométrica foram importantes na alteração do RT das misturas asfálticas. Este resultado está de acordo com as normas DNIT 031/2006-ES e DNER 385/99, que não alteram o valor mínimo de estabilidade ao alterar a faixa granulométrica. Ao comparar os resultados de estabilidade, foi possível identificar que os resultados médios entre as misturas BsP com BcP e Bsp com CsP não foram significativamente diferentes, e as médias entre as misturas BcP com CcP e CsP com CcP são significativamente diferentes entre si.
Portanto, não se pode concluir se o uso de polímero e a alteração no tamanho das partículas são importantes na alteração da estabilidade das misturas asfálticas.
FLUÊNCIA
O valor médio das misturas atende às normas DNIT 031/2006-ES e DNER 385/99, que estabelecem valores mínimos de 500 kgf para as camadas ligante e portante. A Tabela 8 apresenta os resultados dos testes t de Student para as misturas em termos de fluência, dependendo do polímero utilizado e da faixa granulométrica. O valor médio das misturas atende à norma DNER 385/99, que define valores de 2,0 mm a 4,5 mm para as camadas de ligação e suporte.
Ao comparar os resultados de fluência foi possível constatar que os resultados médios entre todos os tipos de misturas não diferem significativamente entre si, sendo enfatizado que tanto o polímero quanto a faixa granulométrica não alteraram a fluência das misturas asfálticas.
VAZIOS DO AGREGADO MINERAL
A Tabela 9 apresenta os resultados dos testes t “Student” para as misturas em termos de VAM dependendo do polímero utilizado e da faixa granulométrica. Ao comparar os resultados de vazios no agregado mineral (VAM), constatou-se que os resultados médios entre todos os tipos de misturas foram significativamente diferentes entre si, exceto na comparação entre as misturas BsP e BcP. Portanto, foi possível afirmar que a faixa granulométrica é importante para alterar o VAM das misturas e não há como fazer essa afirmação quanto ao uso do polímero.
Embora os valores médios sejam muito próximos para as misturas CsP e BsP, eles são significativamente diferentes devido à pequena variação nos valores de VAM dentro de uma amostra grande.
RELAÇÃO BETUME VAZIOS
Em relação à alteração da faixa granulométrica, foi possível identificar que a utilização da faixa C em substituição à faixa B provocou um aumento nas medianas entre as misturas que utilizam o mesmo ligante, em 9,4% da mistura BsP para CsP e com 10,9% % de BcP misturando-se com CcP, aumentando em média 10,15% na mediana do VAM. Ao comparar os resultados do índice de vazios betuminosos entre os tipos de traços utilizados, foi possível identificar que o uso do polímero provocou um aumento no valor mediano entre os traços que utilizaram a mesma faixa granulométrica em 2,4%. Ao comparar os resultados do índice de vazios betuminosos (RBV), foi possível identificar que os resultados médios entre todos os tipos de misturas foram significativamente diferentes entre si, exceto na comparação entre as misturas BsP e BcP.
Portanto, foi possível afirmar que a faixa granulométrica é importante para alterar o RBV das misturas e não há como fazer essa afirmação sobre o uso do polímero.
VOLUME DE VAZIOS
Comparando os resultados de volume de vazios entre os tipos de misturas utilizadas, foi possível identificar que o uso do polímero causou uma diminuição no valor mediano entre as misturas que utilizaram a mesma faixa granulométrica, em 8,0% da mistura BsP para BcP. 4,0% da mistura de CsP para CcP, o que diminui em média 6,0% na mediana do Vv. Este é um resultado consistente, segundo Amaral (2000), enquanto Mugayar (2004) e Zegarra (2007) afirmam que não há alteração no Vv quando o tipo de ligante é alterado. Em relação à mudança na faixa granulométrica, foi possível identificar que a utilização da Série C em substituição à Série B resultou em uma diminuição nas medianas entre as misturas que utilizam o mesmo ligante, em 16,2% da mistura BsP para CsP e causada por 12,6 . % % da mistura de BcP ao CcP, aumentando em média 14,4% na mediana do Vv.
A Tabela 11 apresenta os resultados dos testes t de "Student" para as misturas contra Vv, dependendo do polímero utilizado e da faixa granulométrica.
DENSIDADE APARENTE
A Tabela 12 apresenta os resultados dos testes t de Student para as misturas em termos de densidade aparente, dependendo do polímero utilizado e da faixa granulométrica. Lembrando, conforme relatado no Capítulo 3, que os outliers detectados pelo box plot não são incluídos no cálculo das médias. Ao comparar os resultados de densidade aparente, foi possível identificar que os resultados médios entre todos os tipos de misturas foram significativamente diferentes entre si, destacando que tanto o polímero quanto a faixa granulométrica foram importantes na alteração do TR das misturas asfálticas.
Embora os valores médios sejam muito próximos para todas as misturas, eles são significativamente diferentes devido à pequena variação nos valores de RT dentro de uma amostra grande.
GRAU DE COMPACTAÇÃO
Em relação à alteração da faixa granulométrica foi possível identificar que a utilização da faixa C na substituição da faixa B provocou uma diminuição nas médias entre as misturas que utilizam o mesmo ligante em 58% da mistura BsP para CsP e por 1.1. % de mistura de BcP em CcP, diminuindo em média 3,45% na densidade aparente média. Ao comparar os resultados de densidade aparente entre os tipos de traço utilizados, não foi possível identificar tendência no comportamento do traço relacionado ao uso do polímero, pois não houve diferença na média dos traços. Em relação à alteração da faixa granulométrica, não foi possível identificar tendência comportamental na utilização da faixa C em substituição à faixa B, pois nas misturas que não utilizam polímero houve aumento de 0,5% na média da mistura BsP. em relação ao CsP e nas misturas utilizando polímero não houve diferença na mediana da mistura BcP para CcP.
A Tabela 13 apresenta os resultados dos testes t “Student” para as misturas em termos do grau de compactação em função da utilização do polímero e da faixa granulométrica.
CONSOLIDAÇÃO dos resultados
De acordo com os resultados apresentados na Tabela 14, foi possível identificar que com a utilização do polímero o parâmetro RBV aumentou, os parâmetros RTCD, fluência, VAM e volume de vazios diminuíram e os parâmetros estabilidade, densidade aparente e grau de compactação não foram convincentes. Em relação à mudança da Série B para a Série C, os parâmetros de estabilidade e RBV aumentaram, os parâmetros de fluência, VAM, volume de vazios e densidade aparente diminuíram e os parâmetros RTCD e grau de compactação foram inconclusivos. De acordo com os resultados apresentados na Tabela 15 foi possível identificar que com a utilização do polímero o parâmetro RTCD apresentou redução significativa na média da propriedade, o parâmetro densidade aparente apresentou aumento significativo na média da propriedade, o parâmetro fluência não significativo a média e os parâmetros estabilidade, VAM, RBV, volume de vazios e grau de compactação foram inconclusivos.
Em relação à mudança da área B para a área C, os parâmetros RTCD, volume de vazios e densidade aparente apresentaram diminuição significativa na média das propriedades, os parâmetros VAM e RBV apresentaram aumento significativo na média das propriedades, o parâmetro fluência não não apresentaram alteração significativa na média, e os parâmetros estabilidade e taxa de compactação não foram definitivos.
TESTE DE CORRELAÇÃO
O resultado da utilização do polímero SBS no ligante asfáltico não foi conclusivo quanto ao efeito na mediana dos parâmetros: estabilidade, densidade aparente e grau de densificação das misturas asfálticas; O resultado da utilização do polímero SBS no ligante asfáltico não foi conclusivo quanto ao efeito na alteração significativa das médias dos parâmetros de estabilidade, VAM, RBV, volume de vazios e grau de adensamento das misturas asfálticas. A mudança na granulometria do concreto asfáltico resultou em alterações significativas nas médias dos parâmetros de dosagem Marshall, aumento nas médias dos escores VAM e RBV e diminuição nas médias dos escores RTCD, volume de vazios e densidade aparente.
Apenas a mistura BsP apresentou correlações válidas entre o parâmetro mecânico do RTCD e os parâmetros volumétricos: Densidade aparente (inversamente proporcional), volume de vazios (diretamente proporcional).
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Portanto, o presente trabalho avaliou a influência do tipo de ligante asfáltico e da faixa granulométrica nos parâmetros de dosagem Marshall, por meio de avaliação estatística por meio de diagrama caixa, teste t "Student" e correlação linear, dos ensaios de controle tecnológico para a pavimentação. da obra de alargamento da Avenida João Paulo II. Estudos de misturas asfálticas densas com agregados do estado do Pará utilizando asfalto convencional (CAP-40) e asfalto modificado com polímero SBS (BETUFLEX B 65/60). Disponível em: http://www.denatran.gov.br/estatistica/237-frota-veiculos Acesso em: 10 de maio de 2019.
Avaliação dos efeitos do tipo de asfalto e da distribuição granulométrica dos agregados na fluência estática e dinâmica de misturas asfálticas densas, 118p.
Estatístico dos ensaios in situ da Faixa C sem polímero
APÊNDICE N - Estatística do teste t de Student para resistência à compressão por tração diametral entre traços. APÊNDICE T - Estatística do teste t de Student para densidade aparente para amostras de laboratório entre traços. APÊNDICE U - Estatística do teste t de Student para grau de compactação das amostras extraídas no campo intermediário.
