APLICAÇÃO DO ENSAIO DE ARRANCAMENTO POR TORÇÃO PARA AVALIAÇÃO DA ADERÊNCIA DE BASES IMPRIMADAS
Fernando Dácio de Almeida Samuel de Almeida Torquato e Silva
Suelly Helena de Araújo Barroso Jorge Barbosa Soares Universidade Federal do Ceará - UFC Laboratório de Mecânica dos Pavimentos - LMP
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes – PETRAN RESUMO
A imprimação betuminosa tem a finalidade de promover uma maior aderência entre a camada de base e o revestimento asfáltico. Tal atributo é fornecido pelo ligante que penetra na base aumentando sua coesão, criando um filme betuminoso superficial que funciona como uma cola entre a base e o revestimento. A literatura aponta uma faixa de penetração que varia de 4 a 10 mm, onde ao atingir essa profundidade o ligante consegue desempenhar suas funções de forma satisfatória. Com o objetivo de verificar o que acontece com a base imprimada do ponto de vista mecânico, o presente trabalho propôs, a partir de um ensaio laboratorial, medir não apenas a penetração mais também a aderência da base imprimada. Para tanto, foram testados três ligantes: um ligante de referência, uma emulsão asfáltica especial para imprimação e um ligante alternativo produzido a partir da mistura do ligante asfáltico e um diluente vegetal. Verificou-se, que somente a penetração não é suficiente para ranquear ligantes para imprimação, tendo em vista que de acordo com as análises estatísticas, os ligantes utilizados possuem desempenhos semelhantes quanto à penetração e distintos sob a ótica da aderência.
ABSTRACT
Prime coat has as role providing adhesion to the asphaltic surface course. Such adhesion is possible because the binder penetrates the base layer, increasing its cohesion, and creating a bituminous film that acts as an adhesive between the soil base and the asphaltic surface. The literature suggests, for evaluation, a range of penetration from 4 to 10 mm. In order to study the prime coat performance from the point of view of a mechanical parameter, this paper proposes to evaluate adhesion strength with a laboratory torsion test. Three binders were tested: a reference binder, a special asphalt emulsion, and an alternative binder produced from the blend of asphalt cement and vegetable diluent. It was found that only the penetration does not sufficient to rank binders for prime coat, considering that according to the statistical analysis, the binders used have similar performances as the penetration and distinct in the perspective of adhesion.
1. INTRODUÇÃO
O sistema viário brasileiro compreende uma malha de 1.720.643,2 km (SNV, 2015). Cerca de 80% dessa malha é composta por rodovias não pavimentadas, com 73% desse total representados por vias municipais. Essas vias são chamadas, normalmente, de Rodovias de Baixo Volume de Tráfego (RBVT) e possuem um importante papel no cenário econômico e social. É por essas rodovias que é escoado o maior volume da produção agrícola do país, mas, por muitas vezes, não oferecem condições de trafegabilidade favoráveis. A melhoria da pavimentação nesse tipo de rodovia esbarra na aprovação do estudo de viabilidade econômica que se torna difícil de ser justificado em função do baixo volume de tráfego registrado. Sendo assim, torna-se um desafio para os projetistas e construtores de estradas desenvolverem soluções técnicas adequadas com poucos recursos disponíveis.
Bastos (2013) ao analisar e dimensionar estruturas de pavimentos asfálticos relata que em RBVT é comum a indicação de soluções de revestimento com espessuras reduzidas e com pouca ou nenhuma função estrutural, o que leva as camadas de base a suportarem quase que totalmente todos os esforços provenientes do tráfego. Rabêlo (2006) ressalta que por esse motivo é exigida que a base possua uma forte ligação com o revestimento, atributo esse que deve ser fornecido pela imprimação.
Villibor, Nogami e Fabbri (1989) concluíram que são necessários alguns cuidados, pois a imprimação só funciona adequadamente quando o ligante atinge penetrações da ordem de 4 a 10 mm. No entanto, se a penetração da imprimação for reduzida, o ligante se depositará sobre a superfície imprimada, podendo ocasionar exsudação do revestimento que leva a diversos problemas relacionados à segurança, além de resultar no escorregamento entre o revestimento e a base. Por outro lado, se a penetração do ligante for excessiva pode ocorrer o desprendimento do revestimento devido à falta de aderência entre este e a base, ou o cravamento do agregado da capa de rolamento nessa camada.
Conforme relatado na bibliografia, alguns dos problemas encontrados em pavimentos podem ser ocasionados pela má execução da imprimação betuminosa e a evolução desses defeitos pode gerar a redução de funcionalidade do pavimento, principalmente no caso das RBVT onde os revestimentos são ainda mais esbeltos. Destaque-se também que o serviço da imprimação para construção de RBVT pode envolver custos relativamente altos, da ordem de 8%, conforme citado em Rabêlo (2006). Sendo assim, são necessários estudos que possam avaliar melhor a qualidade desse tipo de serviço a partir de parâmetros mecânicos.
2. CONSIDERAÇÕES SOBRE IMPRIMAÇÃO
Segundo a especificação ES 144/2014 (DNIT, 2014), a imprimação consiste na aplicação de material asfáltico sobre uma superfície de base concluída, antes da execução de um revestimento asfáltico qualquer. Ela promove a aderência entre a base e o revestimento, impermeabiliza a base e fornece coesão superficial. Larsen (1992), Button e Mantilla (1994) e The Asphalt Institute (AI) (2001), atribuem à imprimação outras funções, como: endurecimento da parte superior da base, proteção da camada de base contra as intempéries e os efeitos do tráfego controlado que é liberado antes da aplicação do revestimento.
Rabêlo (2006) cita o trabalho de Dantas de 1959 no qual é relatado que a imprimação é uma etapa na construção de revestimentos betuminosos, executada sobre bases permeáveis, com basicamente três funções: (i) aumentar a coesão da superfície superior da base até a profundidade próxima de 10 mm, a ela incorporando todo material fino que não possa ser eliminado pela varredura, de modo a tornar uma superfície lisa, polida e completamente isenta de pó; (ii) permitir, pelo amolecimento do material betuminoso usado, seja pela ação do calor ou pela ação de solventes, uma ligação com a camada do revestimento e (iii) proteger a base da ação da água que porventura possa atravessar o revestimento.
Ishai e Livneh (1984) e Godoi (2011) ressaltam que a mútua ligação criada pela imprimação contribui para a adesão interfacial, para maior eficiência no entrosamento do sistema constituído pelas duas camadas e para a melhoria da capacidade estrutural do pavimento. Observa-se que em muitos estudos a penetração do ligante na base é uma condição essencial para que haja a melhoria na qualidade da base imprimada. O aumento da coesão que ocorre na camada de solo imprimada é resultado da deposição do ligante nos vazios do solo criando assim uma zona de ligação intersticial que favorece a coesão do solo penetrada pelo ligante betuminoso e a aderência dessa camada como revestimento.
2.1. Fatores que Podem Interferir na Qualidade da Imprimação
A penetração é um dos parâmetros mais verificados na hora de se avaliar a imprimação. Nogami, Villibor e Fabbri (1989) constataram que quando a penetração da imprimação com
CM-30 (Asfalto Diluído de Cura Média), para o caso de SAFL (Solo Arenoso Fino Laterítico), atingia valores superiores a 15 mm ocorria em alguns locais o desprendimento da camada de rolamento devido à falta de aderência entre o revestimento e a base e/ou o cravamento do agregado do revestimento nesta camada. Já onde a penetração da imprimação alcançou valores inferiores a 3 mm ocorria, na maior parte dos casos, a exsudação do revestimento. Assim, esses autores consideraram como desempenho satisfatório aquele pavimento no qual a penetração média da imprimação foi de 4 a 10 mm. Rabêlo (2006) também estabeleceu esse intervalo como satisfatório para avaliar os seus experimentos.
Castro (2003) e Duque Neto (2004) verificaram o comportamento de pavimentos, imprimados com emulsão de óleo de xisto, e concluíram que somente nos pontos onde a imprimação alcançou valores de penetração no intervalo entre 4 e 13 mm o pavimento apresentou bom desempenho.
Nogami, Villibor e Fabbri (1989) destacam ainda outros fatores que interferem na penetração da imprimação betuminosa: tipo e taxa de ligante; teor de umidade de compactação; massa específica aparente seca máxima; tipo de solo; umidade do solo no momento da imprimação e irrigação prévia da superfície.
Contudo, verifica-se que não há um ensaio que avalie diretamente a qualidade da imprimação do ponto de vista mecânico, mas sim em medidas de penetração que acredita-se ser um bom parâmetro de avaliação. Diante das experiências apresentadas pelos pesquisadores citados, verifica-se que a qualidade da imprimação está associada à concentração residual de asfalto no topo da base e que estas variam também de acordo com as características de cada solo estudado. Dessa forma, se torna necessário também conhecer a aderência da base imprimada para avaliação dessa interface e assim verificar qual a relação entre a penetração do ligante na base e a aderência.
Devido à importância do emprego da imprimação betuminosa em rodovias e das vantagens inerentes ao processo da pavimentação asfáltica é necessário buscar parâmetros de avaliação que atestem o desempenho quanto à aderência da base imprimada. Existe ainda a necessidade de estudos que atestem o desempenho das novas alternativas de ligantes em diferentes tipos de bases granulares. Sendo assim, acredita-se que existe a carência de um método de avaliação da aderência. Diante deste contexto, o objetivo da presente pesquisa é avaliar a aderência da base imprimada por meio de um ensaio de laboratório verificando qual sua relação com a penetração do ligante na base.
2.2. Processo de Execução dos Ensaios de Aderência em Laboratório
A aderência é um atributo fornecido à camada de base granular pela imprimação e pela coesão do solo, sendo essa última uma das características de cisalhamento do mesmo. A coesão do solo é dada pela força de atração entre as superfícies de suas partículas, podendo ser real ou aparente. A coesão real é resultado do efeito de agentes cimentantes, como teor de óxidos e de argilas silicatadas (Mullins et al., 1990).
O efeito da consideração da interface entre camadas sobre a resposta estrutural do pavimento vem sendo estudado por diversos autores (Uzan, 1978; Mantilla e Button, 1994; Rabêlo, 2006; Ziarie e Khabiri, 2007; Hu e Walubita, 2011; Guimarães, 2013). É consenso que a aderência exerce forte influência sobre a resposta estrutural do sistema. Embora não se saiba
exatamente quão bem aderidas estão as camadas do pavimento, sabe-se que uma boa aderência é desejável para que os materiais da estrutura trabalhem de forma solidária na distribuição dos esforços. Uma baixa aderência entre as camadas pode comprometer a vida útil de um pavimento. Sendo assim, utiliza-se a imprimação betuminosa como forma de mitigar a movimentação lateral na interface do revestimento com as camadas granulares. Guimarães (2013) cita que a aderência, na literatura internacional, é avaliada a partir da ruptura da camada de ligação por ensaios de cisalhamento direto ou torque, a uma taxa de carregamento constante ou a uma taxa de deslocamento constante (carregamentos monotônicos). Com menor frequência, são também relatados ensaios de arrancamento (com aplicação de uma força de tração direta para separação das duas camadas).
Entre as principais metodologias utilizadas nos ensaios de cisalhamento podem ser citadas: o ensaio com o Ancona Shear Testing Research and Analysis (ASTRA), semelhante ao ensaio de cisalhamento direto em solos (CANESTRARI et al., 2005 ; SANTAGATA et al., 2009). No ensaio, a amostra é colocada entre duas meias caixas com uma zona de cisalhamento intercalar no centro. São aplicadas cargas normal e horizontal enquanto, durante o ensaio, as forças de deslocamento horizontal e vertical são registradas.
Figura 1: Ancona Shear Testing Research and Analysis – ASTRA (Fonte: Adaptado de CANESTRARI et al., 2005; SANTAGATA et al., 2009)
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. Escolha e Caracterização do Solo para Análise da Imprimação
Nesta pesquisa foi utilizado um solo coletado na Região Metropolitana de Fortaleza (RMF) no município de Caucaia. Optou-se por se trabalhar com uma amostra de solo arenoso em função de se saber que a penetração da imprimação é maior para materiais arenosos. O solo coletado foi caracterizado de acordo com a norma ME-041/94 do DNER. A amostra de solo foi seca, destorroada e quarteada, a fim de promover sua melhor homogeneização, sendo posteriormente submetida aos ensaios descritos na Tabela 1. Os resultados dos ensaios de granulometria e a classificação AASHTO do solo podem ser vistos na Tabela 2.
Tabela 1: Ensaios e normas empregados no solo coletado
Ensaios Normas
Solos – Análise Granulométrica por Sedimentação DNER-ME 051/94
Solos – Determinação da Densidade Real DNER-ME 093/94
Solos – Determinação do Limite de Liquidez DNER-ME 122/94
Solos – Determinação do Limite de Plasticidade DNER-ME 082/94
Solos – Compactação no Cilindro Proctor DNER-ME 162/94
Tabela 2: Granulometria e classificação AASHTO das amostras estudadas Amostras Solo arenoso
G ra nu lo m et ri a 2” 100 1” 100 3/8” 100 Nº 4 99 Nº 10 89 Nº 40 58 Nº 200 36 % < 0,05 mm 25 % < 0,002 mm 16 Densidade Real 2,483 IP NP LL NL AASHTO A-2-4
Observa-se que a amostra utilizada possui uma granulometria fina, com 89% das partículas do solo passando na peneira de abertura nominal igual a 2 mm. A densidade real ou massa específica dos sólidos é uma característica associada à natureza mineralógica dos grãos que constituem o solo. O solo estudado apresentou densidade real, considerada baixa, de 2,48 g/cm³.
Barroso (2002) mostrou que os resultados das densidades reais para solos da RMF variam de 2,580 g/cm³ a 2,660 g/cm³ e que essa variação pode indicar uma pequena incidência de ferro e/ou alumínio na composição química dos solos da região. Os resultados do ensaio de limite de liquidez e índice de plasticidade do solo mostraram que o solo se caracteriza como Não Líquido (NL) e Não Plástico (NP).
O resultado do ensaio de compactação da amostra de solo pode ser visualizado na Figura 2. O solo estudado apresentou umidade ótima (Wót) de 9,2% e a massa específica aparente seca máxima (MEAS) de 1,728 g/cm³.
Figura 2: Curva de compactação do solo
A amostra apresentou um baixo valor de expansão de 0,05%. Verificou-se que este valor atende aos limites estabelecidos pelo DER/CE, menores de 0,5%, indicando que esse material pode ser aplicado em camadas granulares de base de pavimentos rodoviários. O valor de CBR de 39,5% indicou que este solo pode ser utilizado como sub-base ou como base de RBVT. Após a realização dos ensaios para verificação do comportamento do solo coletado foram moldados Corpos de Prova (CPs) na umidade Wót-2 e na energia de compactação intermediária. Esses CPs foram moldados com 2% abaixo do teor da umidade ótima por se constatar que as bases rodoviárias do estado do Ceará são compactadas geralmente nesse teor, o que se justifica em função das altas taxas de evaporação encontradas em climas mais quentes.
3.2. Ligantes Usados para Imprimação dos Corpos de Prova
O material betuminoso utilizado como referência nos ensaios de imprimação foi o Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) de Cura Média (CM-30), nomeado como Ligante de Referência (LR), por ser o ligante comercial mais usado na imprimação de bases granulares do estado do Ceará. Foram utilizados ainda uma Emulsão Asfáltica especial para Imprimação (EAI) e um ligante alternativo, a base de óleo vegetal, em desenvolvimento nesta pesquisa. Esses últimos dois ligantes foram nomeados como LA1 e LA2, respectivamente, onde a letra "L" é de ligante e a Letra "A" é de alternativo. Foram escolhidas duas taxas (0,8 e 1,2 L/m²) de aplicação para os três ligantes testados. O LR e o LA2 foram aplicados após um leve aquecimento, a 50°C, para atingir a viscosidade de 20 a 60 segundos Saybolt-Furol, recomendada pela norma técnica DNER-ME ES-306/97e ES-144/2014.
Para a caracterização em laboratório, todos os ligantes foram submetidos aos ensaios de viscosidade Saybolt-Furol (ASTM E102/2009) e ponto de fulgor (ASTM D92/2005). Os ensaios realizados no LR foram realizados no laboratório do fabricante que cedeu o referido ADP do tipo CM-30 e os resultados estão apresentados na Tabela 3. Pode-se observar que o ADP fornecido atende a todos os requisitos da norma DNIT 128/2010, sendo apropriado para aplicação em serviços de imprimação.
1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 M as sa E sp ec íf ic a S ec a (g /c m 3) Umidade ( % ) Solo Arenoso
Tabela 3: Resultados da caracterização do asfalto diluído de petróleo do tipo CM-30
Características Métodos Resultados
Viscosidade Cinemática a 60ºC D2170 55,4
Ponto de fulgor (°C) D3143 41
Destilado a 225°C (% volume) D402 19,5
Destilado a 260°C (% volume) D402 50
Destilado a 316°C (% volume) D402 82,9
Resíduo a 360°C por diferença (% volume) D402 59
Água por destilação (% volume) D95 <0,05
Viscosidade a 60ºC no resíduo da destilação D2171 695
Solub. no Tricloroetileno no resíduo da destilação (%) D2042 100
Ductibilidade 15,5°C no resíduo da destilação (cm) D113 150
3.3. Descrição do Ensaio de Aderência
Para avaliar a aderência da camada penetrada pela imprimação com diferentes tipos de ligantes e taxas de aplicação, a fim de se estudar essa interface, foi realizado um ensaio de arrancamento por torção baseado no ensaio de aderência conhecido como DIPEA (Dispositivo Portátil para Ensaio de Aderência), adaptado por Pereira (2002) e utilizado por Ramalho (2011), que é um ensaio de arrancamento constituído de: (a) um disco de aço que deve ser colado à superfície que se deseja ensaiar; (b) uma cola que é espalhada uniformemente para formar um filme fino, onde deve-se aguardar a sua secagem por completo antes de se fazer o arrancamento e (c e d) um torquímetro que é acoplado ao disco, de onde se extrai a leitura do torque máximo no momento do arrancamento (Figura 3).
(a) (b) (c) (d)
Figura 3: Ensaio de aderência com o equipamento DIPEA, adaptado de Pereira (2002) (Fonte: Ramalho, 2011)
Esse método foi escolhido devido às finas espessuras conseguidas pela penetração ótima da imprimação que variam de 4 a 10 mm. Para tanto, foram realizados algumas adaptações pela disponibilidade dos equipamentos existentes no laboratório. Inicialmente, verificou-se que a espessura das placas a serem moldadas deveria permitir a penetração do ligante de modo a oferecer coesão à base e viabilidade na execução dos ensaios. O molde utilizado foi confeccionado com espessura de 25 mm de altura, possibilitando assim, uma camada de solo compactada de 22 mm, média de espessura, que se mostrou suficiente, tanto para atender a penetração dos ligantes testados, bem como para oferecer estabilidade para realização dos ensaios de arrancamento.
Foram confeccionados discos de arrancamento de 40 mm de diâmetro para atender a limitação do torquímetro utilizado que é de 90 kgf.cm. A Figura 4a mostra os discos arrancados após o ensaio, na Figura 4b verifica-se o detalhe da porção da base arrancada e por fim na Figura 4c a placa foi rompida para aferição da penetração.
(a) (b) (c)
Figura 4: Teste de arrancamento adaptado para avaliação da aderência
Para a realização dos testes de aderência foram moldados 2 CPs na forma de placas circulares para cada um dos 3 ligantes testados (LR, LA1 e LA2), sendo uma para cada uma das duas taxas estudadas (0,8 e 1,2 L/m²). Foram realizados 6 testes de arrancamento em cada placa, totalizando 36 ensaios realizados, lembrando que todos os CPs foram compactados na energia intermediária de compactação.
3.4. Tratamento Estatístico
Com o objetivo de comparar os torques de arrancamento e as penetrações de cada ligante, realizou-se o teste de Kruskal-Wallis (Siegel e Castellan, 1988) idealizado para comparar múltiplas médias de forma não paramétrica. O motivo para a utilização deste em detrimento de um teste mais tradicional, como o ANOVA, é que o teste de Kruskal-Wallis não usa a premissa de variâncias iguais entre as amostras. Desta forma, são realizados inicialmente quatro testes, todos com nível de significância igual a 10%.
I) Arrancamento com taxa de aplicação 0,8 L/m²
: = =
: ≠ ≠
II) Arrancamento com taxa de aplicação 1,2 L/m²
: = =
: ≠ ≠
III) Penetração com taxa de aplicação 0,8 L/m²
: = =
: ≠ ≠
IV) Penetração com taxa de aplicação 1,2 L/m²
: = =
Em seguida, para aqueles testes cuja hipótese nula for rejeitada, são feitas comparações par a par, a fim de verificar quais imprimações diferem entre si, de acordo com o procedimento mostrado em Siegel e Castellan (1988).
4. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DE RESULTADOS
Na sequência, são apresentados os resultados dos ensaios de aderência da base imprimada em função da variação da taxa aplicação e do tipo de ligante em uma base de solo típica de uma camada granular de RBVT.
4.1. Verificação da penetração da imprimação betuminosa
Pode-se verificar que, para todos os ligantes, os valores de penetração encontraram-se dentro do limite de 4 e 13 mm (Tabela 4), estabelecido como faixa de referência para um comportamento satisfatório da base imprimada (Villibor, 1981; Nogami, et al., 1989; Castro, 2003; Duque Neto, 2004; Rabêlo, 2006). Nota-se ainda pouca variação dos valores medidos ao longo da placa para as amostras que utilizaram o LR e o LA2, mostrando assim que a penetração foi bem uniforme (Figura 3g). Na amostra que usou o LA1 verificou-se uma maior variação da penetração em ambas as taxas de aplicação. Fato este que pode gerar pontos de falha ao longo da base propiciando o aparecimento de defeitos.
Tabela 4: Dados brutos, média, mediana e dispersão da penetração da imprimação betuminosa
Ligante CPs
(L/m²) Penetrações Média Mediana
Desvio Padrão LR 1 (0,8) 9,5 6,8 8,3 6,2 11,4 11,1 7,0 7,7 11,2 8,8 8,3 2,0 2 (1,2) 10,9 11,6 10,7 11,2 9,7 12,8 12,0 11,3 10,9 11,2 11,2 0,9 LA1 3 (0,8) 6,2 8,7 6,5 5,7 10,4 12,5 9,0 11,8 10,0 9,0 9,0 2,5 4 (1,2) 12,5 12,7 6,2 7,5 11,1 7,8 11,3 10,1 9,9 9,9 10,1 2,3 LA2 5 (0,8) 6,7 8,8 7,8 9,9 9,8 9,1 9,9 10,9 10,4 9,3 9,8 1,3 6 (1,2) 7,9 10,7 11,1 10,7 9,5 9,6 10,1 10,4 10,4 10,0 10,4 0,9
4.2. Resultados dos Ensaios de Aderência
O valor crítico para uma diferença significativa entre médias, levando em consideração 10% de nível de significância e 10 graus de liberdade, é igual a 1,81. Os resultados apresentados na Tabela 5 descrevem os resultados do ensaio de arrancamento para cada ligante e taxa de aplicação.
Tabela 5- Dados brutos, média, mediana e dispersão do ensaio de arrancamento
Ligantes CPs
(L/m²) Tensões Média Mediana
Desvio Padrão LR 1 (0,8) 80,7 80,9 80,8 81,4 81,4 81,7 81,2 81,2 0,4 2 (1,2) 80,6 80,8 80,7 70,0 81,0 81,4 79,1 80,8 4,5 LA1 3 (0,8) 74,4 73,5 71,5 77,4 64,8 72,8 72,4 73,2 4,2 4 (1,2) 58,0 58,7 44,5 39,1 42,7 38,3 46,9 43,6 9,2 LA2 5 (0,8) 81,1 81,0 81,2 80,8 76,8 75,5 79,4 80,9 2,6 6 (1,2) 81,4 80,9 80,8 81,4 81,4 81,7 81,3 81,4 0,3
4.6. Tratamento Estatístico das médias de aderência e de penetração
Na comparação entre pares de amostra dos testes Kruskal-Wallis cujos resultados foram a rejeição da hipótese nula, as médias mostraram-se todas significativamente diferentes. Isto é, segundo o teste, todas as amostras possuem arrancamentos diferentes entre si. Para o caso da penetração o contrário foi atestado. A Tabela 6 apresenta as estatísticas de teste obtidas no teste de Kruskal-Wallis (H teste) para cada teste de hipóteses e a estatística crítica (H crítica). Quando a estatística de teste é maior que a crítica, conclui-se que as amostras são significativamente diferentes entre si.
Tabela 6– Resultados do teste de diferença de médias de Kruskal-Wallis
Ensaios Arrancamento Penetração
Taxas 0,8L/m² 1,2L/m² 0,8L/m² 1,2L/m²
H teste 9,41 8,30 1,11 5,08
H crítico 6,25
Resultado Rejeitada Rejeitada Aceita Aceita
Uma vez que os arrancamentos das amostras mostraram-se significantemente diferentes e a penetração não, há indícios de que esta variável não explique suficientemente bem a qualidade da imprimação no que diz respeito à aderência. Isto vai contra o que vem sendo apontado na literatura, onde a penetração é a variável utilizada para indicar uma boa ou má imprimação.
Após uma análise visual das imprimações arrancadas, percebe-se que há diferentes regiões de ruptura no ensaio. Há três possibilidades de ruptura do corpo de prova, quais sejam; i) rompimento do ligante na superfície da base; ii) rompimento da base onde o ligante penetrou (solo + ligante); iii) rompimento abaixo da penetração do ligante. Isto indica a complexidade da análise da interface asfalto-base e suas adjacências, sendo a penetração talvez uma boa aproximação inicial, porém um parâmetro insuficiente para explicar a resistência desta região de interface.
5. CONCLUSÕES
Verifica-se que os ligantes utilizados tiveram resultados de penetração satisfatórios (entre 4 e 10 mm) e que, embora, seja um parâmetro muito verificado para atestar níveis de satisfação quanto ao desempenho da base imprimada, nota-se que ao medir-se a aderência através do teste de arrancamento por torção verificou-se que os resultados foram diferentes, quando os ligantes alternativos foram comparados com o ligante de referência. Acredita-se que somente a verificação da penetração do ligante na base não deve ser o único parâmetro para avaliar a imprimação, pois os valores de aderência encontrados não mostraram uma relação direta com os valores de penetração.
Percebeu-se que os valores de aderência encontrados para o ligante LA2 são muito próximos dos encontrados para o LR. Já o LA1 obteve resultados menores do que o LR, mostrando que o ligante LA1 é mais suscetível à variação de taxa de aplicação, pois seus piores resultados se deram à taxa de 1,2 L/m². É importante ressaltar, ainda, que o ligante LA1 é uma emulsão asfáltica especial para imprimação, enquanto os ligantes LR e LA2 são considerados ADPs.
Pode ser que essas maiores diferenças estejam relacionadas à formulação dos ligantes testados.
Verificou-se que as médias de penetração para os ligantes utilizados não tiveram diferenças significativas. Já quando foi realizada a mesma análise estatística para os dados de aderência verificou-se que todos são diferentes, mostrando que os ligantes utilizados possuem desempenhos distintos sob a ótica desse parâmetro. Entretanto, reconhece-se a necessidade de se estabelecer um valor mínimo para que a aderência base-imprimação seja considerada satisfatória. Não foram encontrados na literatura quais valores de aderência em serviços de imprimação são considerados satisfatórios.
Mais pesquisas precisam ser executadas, sendo este número é apenas uma sugestão inicial. Conclui-se que somente a avaliação da imprimação betuminosa não é suficiente para se atestar a qualidade da imprimação betuminosa e que estudos sobre a aderência base-imprimação devem ser incentivados, bem como a avaliação de outros parâmetros (tipos de base, variação do teor de umidade, tipos de ligantes, grau de compactação, influência da irrigação prévia, etc).
Agradecimentos
Os autores agradecem a CAPES pela bolsa, as empresas que forneceram os ligantes, pelo apoio operacional concedido e a todas as pessoas envolvidas na construção desse trabalho, fornecimento e coleta de materiais e apoio operacional nos ensaios realizados.
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