EN Betumes e ligantes betuminosos. Especificações para betumes de pavimentação

1 Carlos Palha, 2008

EN 12591

Betumes e ligantes betuminosos

Especificações para betumes de

pavimentação

Misturas Betuminosas

Betumes Universidade do Minho Departamento de Engenharia Civil

2

Betumes - Especificações

(a) O método de referência é o método RTFOF. (b) Ver 4.1.1.3

99,0 99,0 99,0 99,0 99,0 99,0 99,0 99,0 99,0 EN 12592 % (m/m) Solubilidade, mínima 220 220 230 230 230 230 240 240 240 EN 22592 (b) ºC Temperatura de inflamação 32 37 41 45 48 49 52 54 57 EN 1427 ºC - temperatura de amolecimento após envelhecimento, mínima 35 37 43 46 50 50 53 53 55 % - penetração, mínima 1,0 1,0 0,8 0,8 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 % - variação de massa, máxima, ± EN 12607-1 ou EN 12607-3 Resistência ao endurecimento, a 163 ºC (a)

30-38 35-43 39-47 43-51 46-54 48-56 50-58 52-60 55-63 EN 1427 0 ºC Temperatura de amolecimento 250-330 160-220 100-150 70-100 50-70 40-60 35-50 30-45 20-30 EN 1426 x 0,1 mm Penetração a 25 ºC 250/3 30 160/2 20 100/1 50 70/10 0 50/70 40/60 35/50 30/45 20/30 Tipos de betume Método de ensaio Unidade

3 Carlos Palha, 2008

Ensaio de penetração de betumes EN 1426

ƒPEN < 500 => 25 ºC, 100 g e 5 s ƒPEN > 500 => 15 ºC, 100 g e 5 s ƒ5 ºC, 200 g e 60 s

• Betume 50/70: agulha penetra entre 5 mm (50 décimos) e 7 mm (70 décimos). • Betume 30/40: muito viscoso (muito duro).

• Betume 80/100: betume pouco viscoso.

• Betume 180/220: betume muito pouco viscoso (muito fluído) – revestimentos superficiais.

Misturas Betuminosas

Betumes Universidade do Minho Departamento de Engenharia Civil

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Ensaio de penetração de betumes EN 1426

O ensaio

5 Carlos Palha, 2008

Temperatura de amolecimento – método do anel e bola EN 1427

• Avaliação do comportamento do betume a temperaturas elevadas

1 - Amostra de betume deformada 2 - Termómetro

3 - Esfera (bola) (3,5 gr) 4 - Anel com amostra de betume 5 - Vaso de vidro com água

Penetração de 40/50: 50-56 o_C

Penetração de 60/70: 45-51 o_C

Misturas Betuminosas

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O ensaio

Video-ensaio

Temperatura de amolecimento – método do anel e bola EN 1427

Video-amostras

7 Carlos Palha, 2008

Envelhecimento de betumes

Misturas Betuminosas

Betumes Universidade do Minho Departamento de Engenharia Civil

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Resistência ao endurecimento - RTFOT (Rolling thin-film oven test) EN 12607-1

ƒ35g, 75 min, 163 ºC

ƒvariação de massa

de massa

ƒnovos valores da penetração do betume e da temperatura de amolecimento

Jacto de ar quente Roda giratória Ventilação Suporte do recipiente Variação de massa (%) Penetração conservada (%) Aumento da temperatura de amolecimento (ºC)

100

×

−

−

=

M

M

M

M

100

×

=

P

P

T

T

−

=

9 Carlos Palha, 2008

Resistência ao endurecimento - RTFOT (Rolling thin-film oven test) EN 12607-1

O ensaio

Misturas Betuminosas

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Viscosidade aparente – Método do viscosímetro Brookfield EN 13302

ƒ15 min repouso a 175ºC, leituras ao 16º, 17º e 18º min ƒ20 RPM, Spindle 27 Torque aplicado pelo motor Recipiente da amostra Amostra de betume Spindle

11 Carlos Palha, 2008

Viscosidade aparente – Método do viscosímetro Brookfield EN 13302

O ensaio

Video-ensaio

Misturas Betuminosas

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Bitumen Test Data Chart

• Estabelecer os limites da temperatura a usar nas operações de mistura e de compactação, em função dos ensaios de penetração e anel e bola

IP +3 -3 -2 -1 0 +1+2 +4+5+7 +8

viscosidade ideal para a compactação Mistura pouco trabalhável

Mistura demasiado trabalhável Revestimento deficiente Deficiente secagem do agregado Endurecimento excessivo do betume Escoamento do betume (drenagem) viscosidade ideal para a mistura

Ponto de amolecimento , ºC

Foco para IP Ponto de rotura de Fraass, °C

1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 Penetração, 0,1 mm Viscosidade Pa . s 100000 10000 1000 100 50 20 10 5 2 1 0,5 0,2 0,1 Temperatura, °C -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 20 0 pen || |||| | ||||

13 Carlos Palha, 2008

ƒ Temperatura adequada para a mistura do betume com os agregados: correspondente à viscosidade dinâmica do betume de 0,2 Pa.s (2 poise).

ƒ Temperatura adequada para a compactação da mistura betuminosa: viscosidade dinâmica entre 2 Pa.s (20 poise) e 20 Pa.s (200 poise).

ƒ Valores < 2 Pa.s: materiais demasiado fluídos;

ƒ Valores > 20 Pa.s: dificuldade de colocação da mistura (trabalhabilidade). ƒ Variação da viscosidade (consistência) com a temperatura:

Betumes mais utilizados: em função da técnica a utilizar e condições climáticas 10/20: misturas betuminosas de alto módulo;

35/50: regiões mais quentes, camadas de base e de desgaste; 50/70: o mais utilizado;

160/220: emulsões betuminosas, revest. superficiais, camadas por penetração.

120 50 1952 500 20 P _{− × +} − × + × = lgP t lgP t I RaB RaB onde: Índice de Penetração, IP

tRaB- é a temperatura de amolecimento em graus Celsius,

P - é a penetração a 25 ºC em 0,1 mm.

Misturas Betuminosas

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14 ƒ Betume Modificado com Borracha - BMB

ƒ Objectivo principal: aumentar a viscosidade do betume.

ƒ Adição feita directamente no betume (wet-process): mistura betuminosa mais homogénea do que quando a borracha é usada num estado vulcanizado (fragmentos de pneu pulverizados) e adicionada ao agregado (dry-process). Neste caso a sua dispersão no betume é mais difícil (processo mais barato).

15 Carlos Palha, 2008

ƒ Betume Modificado com Borracha - BMB Produção de BMB

Misturas Betuminosas

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Ensaio de resiliência EN 13880-3

ƒ Medida indirecta da recuperação elástica do betume ƒPenetração de 100x0.1mm em 10 s, ƒRepouso de 5 s ƒRecuperação em 20 s

F

P

cuperação

=

+

100

−

Re

17 Carlos Palha, 2008

O ensaio

Ensaio de resiliência EN 13880-3

18

Ensaio para determinação da recuperação elástica em betumes (Ductilómetro)

EN 13398

‰25 ºC

‰ 200mm a 50mm/min

100

200

×

=

d

R

_E

d

d

19 Carlos Palha, 2008

Ensaio para determinação das propriedades reologicas do betume

(Reómetro dinâmico de corte) EN 14770

Misturas Betuminosas

Betumes Universidade do Minho Departamento de Engenharia Civil

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Ensaio para determinação das propriedades reologicas do betume

(Reómetro dinâmico de corte) EN 14770

O ensaio

21 Carlos Palha, 2008

Recuperação/Extracção de betume de uma mistura

- Recuperação/Extracção de betume e sua caracterização - Determinação do teor em betume

- Determinação da granulometria => correcção

Material Fresado Para Reciclagem

Misturas Betuminosas

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Recuperação/Extracção de betume de uma mistura