UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
MARCELO HIGOR RODRIGUES
VERIFICAÇÃO DA MACRO E MICROTEXTURA EM PROTÓTIPOS DE
PAVIMENTOS EM REVESTIMENTO TSD MOLDADOS EM
LABORATÓRIO
Sinop
2017/2
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
MARCELO HIGOR RODRIGUES
VERIFICAÇÃO DA MACRO E MICROTEXTURA EM PROTÓTIPOS DE
PAVIMENTOS EM REVESTIMENTO TSD MOLDADOS EM
LABORATÓRIO
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof.ª Orientadora: Ana Elza Dalla Roza.
Sinop
2017/2
LISTA DE TABELAS
Tabela 1– Faixas Granulométricas para TSD. ... 14
Tabela 2 – Classificação da textura de um pavimento. ... 14
Tabela 3 – Classes de microtextura. ... 16
Tabela 4 – Classes de macrotextura. ... 18
Tabela 5 – Recomendação para agregados de tratamentos superficiais. ... 19
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Número da frota de veículos por estado. ... 6
Figura 2 - Qualidade dos pavimentos no estado do MT. ... 7
Figura 3 – Concreto cimento, estrutura de pavimento rígido. ... 11
Figura 4– Pavimento asfáltico, estrutura de pavimento flexível... 12
Figura 5– Esquema de tratamentos superficiais (sem escala). ... 13
Figura 6– Esquema das texturas da macro e microtextura do pavimento. ... 15
Figura 7 - Operação do pêndulo britânico para a determinação do valor a resistência à derrapagem. ... 16
Figura 8– Espalhamento da areia no pavimento. ... 17
Figura 9 - Caixa dosadora. ... 21
Figura 10- Detalhe da bandeja. ... 26
Figura 11 - Pêndulo britânico. ... 27
LISTA DE ABREVIATURAS
ASTM – American Society for Testing and Materials CAP – Cimento asfáltico de petróleo
CBUQ – Concreto betuminoso usinado a quente CNT – Confederação Nacional do Transporte DENATRAN – Departamento Nacional de Trânsito DETRAN – Departamento Estadual de Trânsito
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes HS – Altura média da mancha de areia
PIARC – Pavement International Association of Road Congress TSD – Tratamento superficial duplo
TSS – Tratamento superficial simples TST – Tratamento superficial triplo
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Verificação da macro e microtextura em protótipos de pavimentos em revestimento TSD moldados em laboratório
2. Tema: 30103053
3. Delimitação do Tema: Pavimentos 4. Proponente(s): Marcelo Higor Rodrigues 5. Orientador(a): Ana Elza Dalla Roza
6. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso
7. Público Alvo: Profissionais da área e acadêmicos
8. Localização: Av. dos Ingás, nº 3001, Jardim Imperial, Sinop-MT, CEP 78555-000, Brasil
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV 1 INTRODUÇÃO ... 6 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 7 3 JUSTIFICATIVA... 9 4 OBJETIVOS ... 10 4.1 OBJETIVO GERAL ... 10 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 10 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11 5.1 PAVIMENTO ... 11 5.2 REVESTIMENTO ... 12 5.3 TRATAMENTOS SUPERFICIAIS ... 12 5.4 MACROTEXTURA E MICROTEXTURA ... 14
5.5 ADERÊNCIA PNEU PAVIMENTO ... 15
5.6 CARACTERIZAÇÃO DO PÊNDULO BRITÂNICO ... 16
5.7 CARACTERIZAÇÃO DA MANCHA DE AREIA ... 17
5.8 DOSAGEM TRATAMENTO SUPERFICIAL ... 18
5.9 EMULSÕES ASFÁLTICAS ... 21
5.10RESULTADOS DA MACRO E MICROTEXTURA DOS PAVIMENTOS DE MATO GROSSO ... 22
6 METODOLOGIA ... 23
6.1 MATERIAIS ... 23
6.1.2 Solo ... 23
6.1.3 Emulsões ... 23
6.2 MOLDAGEM DOS PROTÓTIPOS DE PAVIMENTO ... 26
6.3 PÊNDULO BRITÂNICO ... 27 6.1.2 Execução ... 27 6.4 MANCHA DE AREIA ... 28 6.4.1 Materiais ... 28 6.4.2 Execução ... 28 7 CRONOGRAMA ... 30 8 REFERÊNCIAL BIBLIOGRÁFICO ... 31
1 INTRODUÇÃO
Atualmente a necessidade de pavimentos melhores e mais eficientes é crescente, uma vez que estradas pavimentadas é o meio de transporte mais utilizado em todo o país. O DENATRAN, Departamento Nacional de Trânsito (2010), diz que no ano de 2010 a frota de veículos do estado de Mato Grosso licenciados era de, aproximadamente, 5.819.880 unidades, como mostra a Figura 1, e que a frota de todo o país teve um aumento de aproximadamente 33% do ano de 2001 para o ano de 2016.
Figura 1 – Número da frota de veículos por estado. Fonte: DENATRAN (2010).
Na mesma proporção em que aumenta a frota de veículos, elevam-se também os acidentes e os prejuízos. As principais causas dos acidentes, além das condições climáticas, falta de atenção de manutenção nos automóveis, são, sem dúvida, as condições da infraestrutura da pista.
A aderência está relacionada com a textura do pavimento, e a falta de uma boa aderência do pneu com o pavimento pode proporcionar o aumento de acidentes, logo dimensionar as taxas da macro e microtextura da pista é onde o engenheiro pode contribuir para torna-lá mais eficiente, (Bernucci et al, 2008).
2 PROBLEMATIZAÇÃO
A textura superficial de um pavimento é responsável por garantir o contato entre o pneu e a camada de rolamento da pista e permitir assim uma condição de aderência entre eles. Segundo o DETRAN 2015, órgão responsável pelo trânsito, a hidroplanagem dos pneus está associada diretamente com a velocidade em que o veículo se encontra, o tipo de pista, a calibragem dos pneus e a profundidade da água no pavimento.
A frota e o fluxo de automóveis estão crescendo no estado de Mato Grosso, a demanda por pavimentos mais resistentes e melhor projetado se torna cada vez maior. O que diz o anuário CNT transporte (2017), o estado teve uma melhora considerável na qualidade de suas estradas, saindo de penúltimo do centro oeste para o melhor colocado.
Segundo pesquisas do CNT - Confederação Nacional do Transporte, no ano de 2017 a classificação do pavimento (extensão total avaliada) do estado é, em sua maioria, classificada como regular seguida de porcentagens semelhantes em ótima e ruim o que é explicitado na Figura 2:
Figura 2 - Qualidade dos pavimentos no estado do MT. Fonte: CNT (2017).
Com o fluxo de automóveis maior no Estado, os acidentes tendem a aumentar, em decorrência também aos desgastes das rodovias, somadas aos efeitos do clima e com taxas das texturas da macro e micro abaixo das mínimas. Tornam-se, assim,
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Ótimo Bom Regular Ruim Péssimo
Qualidade dos pavimentos no estado do Mato Grosso em porcentagem %.
essenciais estudos para melhorias na área, por meio de determinações e verificações que, por exemplo, os ensaios da mancha de areia e do pêndulo britânico fornecem.
3 JUSTIFICATIVA
Vários fatores estão relacionados ao bom desempenho do pavimento durante sua vida útil, tanto como ações da natureza quanto às causadas pelo homem. A perda da aderência devido ao desgaste do agregado do pavimento o torna com baixo rendimento quanto ao seu desempenho.
Pavimentos com TSD – (Tratamento Superficial Duplo), segundo Bernucci et al (2008) têm como fundamental aplicabilidade estabelecer uma camada de rolamento de espessura fina e com uma alta resistência ao desgaste.
O pavimento deve essencialmente proporcionar uma aderência com os pneus dos veículos em todas as ocorrências, e sabe-se que os valores de aderência podem sofrer alterações e no caso de pista molhada ocorre uma redução da mesma. Quando a drenagem superficial do pavimento é insuficiente, dependendo do volume de água que está acumulado na superfície da pista, está lâmina de água que está entre o pneu e o pavimento pode acabar ocasionando o fenômeno que se chama de hidroplanagem. Os prejuízos são vários, desde acidentes, mortes, ferimentos aos usuários da pista, a prejuízos para a manutenção.
Ensaios que verifiquem as texturas da pavimentação apontam e quantificam taxas mínimas e máximas e rumos para novos mecanismos, ferramentas e dispositivos que possam melhorar o desempenho e as propriedades do pavimento em questão.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
Este trabalho tem como objetivo geral a verificação da macro e microtextura de protótipos em pavimentos de revestimento em TSD moldados em laboratório.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Verificar a microtextura em protótipo moldado em laboratório.
• Verificar a macrotextura no corpo de prova moldado em laboratório.
• Comparar os resultados obtidos em laboratório com os resultados de campo. • Avaliar as condições de micro e macrotextura dos protótipos com relação aos
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
5.1 PAVIMENTO
Segundo Bernucci et al. (2008), o pavimento pode ser definido como sendo uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, destinada técnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento, com conforto, economia e segurança. Ele costuma ser dividido em dois tipos, que são os rígidos e flexíveis, pode também ser nomeado de pavimentos de concreto-cimento e pavimentos asfálticos.
O pavimento é constituído por quatro camadas fundamentais: subleito, sub-base, base e o reforço do revestimento asfáltico. Dependendo do tráfego e dos materiais disponíveis, algumas camadas são ausentes. Essas camadas se localizam e repousam acima do subleito, ou seja, a plataforma do pavimento concluída após os cortes e aterros. Mostrados nas figuras 3 e 4 abaixo.
Figura 3 – Concreto cimento, estrutura de pavimento rígido. Fonte: Bernucci, et al. (2008).
Figura 4– Pavimento asfáltico, estrutura de pavimento flexível. Fonte: Bernucci, et al. (2008).
5.2 REVESTIMENTO
Segundo Bernucci et al. (2008) o revestimento é a camada da pista que se destina a receber a carga dos veículos e mais diretamente a ação climática. Portanto, a mesma deve ser tanto quanto possível impermeável e resistente aos esforços de contato pneu-pavimento em movimento e transmiti-las de forma atenuada às inferiores, que são variadas conforme a carga e a velocidade dos veículos além de melhorar as condições de rolamento (conforto e segurança).
O revestimento asfáltico pode ser composto por pista de rolamento – em contato direto com as rodas dos veículos e por camadas intermediárias ou de ligação, por vezes denominadas de binder, embora essa designação possa levar a uma certa confusão, uma vez que esse termo é utilizado na língua inglesa para designar o ligante asfáltico, (Bernucci et al, 2008).
5.3 TRATAMENTOS SUPERFICIAIS
Bernucci et al. (2008) diz que os tratamentos superficiais consistem em aplicação de ligantes asfálticos e agregados sem mistura prévia, na pista, com posterior compactação que promove o recobrimento parcial e a adesão entre
• Impermeabilização do pavimento;
• Alta flexibilidade que possa acompanhar as deformações consideradas relativamente altas da infraestrutura.
No tratamento superficial o responsável pela textura e a cor da pista é o agregado, sendo as principais funções dos agregados:
• Transmitir as cargas até o substrato;
• Resistir à abrasão e à fragmentação pela ação do tráfego; • Resistir ao intemperismo;
• Assegurar uma superfície antiderrapante; • Promover uma drenagem superficial adequada.
Como a espessura é reduzida, o tratamento superficial não aumenta a resistência estrutural e não corrige irregularidades da pista. Conforme as camadas sucessivas de ligantes e agregados pode-se dividir em 3 tipos: TSS – tratamento superficial simples; TSD – tratamento superficial duplo (o qual é abordado neste trabalho) e por fim TST – tratamento superficial triplo. Bernucci et al. (2008) mostra também esquematicamente esses três tipos de revestimentos na Figura 5, e também traz na tabela 1 com exemplo de faixas granulométricas que podem ser utilizadas no TSD, segundo a norma DNER-ES 309/09.
Tabela 1– Faixas Granulométricas para TSD. Peneiras FAIXAS Porcentagem em massa, passando ABNT Mm A 1ª camada B 1ª ou 2ª camada C 2ª camada Tolerância 1” 25,4 100 - - ±7,0% ¾” 19,1 90-100 - - ±7,0% ½” 12,7 20-55 100 - ±7,0% 3/8” 9,5 0-15 85-100 100 ±7,0% Nº 4 4,8 0-5 10-30 85-100 ±5,0% Nº 10 2,0 - 0-12 10-40 ±5,0% Nº 200 0,075 0-2 0-2 0-2 ±2,0% Fonte: DNER-ES 309/09.
Segundo Bernucci et al. (2008) os tratamentos superficiais duplos podem ser realizado de duas maneiras: direta ou invertida.
• Direta: primeiro uma camada de agregado é espalhada e após isto é aplicada uma camada de ligante betuminoso, executado com emulsão de viscosidade baixa.
• Invertida: este tratamento inicia-se com a aplicação do ligante, sendo de penetração invertida.
5.4 MACROTEXTURA E MICROTEXTURA
Bernucci et al. (2008), define que no pavimento, um dos aspectos da aderência que os engenheiros rodoviários podem interferir é a textura, este é um dos principais focos dos das avaliações e medidas desses especialistas. PIARC (The World Road Association) classifica a textura por comprimento de onda ou a distância entre dois picos ou depressões na superfície como mostra a tabela 2.
Tabela 2 – Classificação da textura de um pavimento.
Classificação da textura Faixa de comprimento de onda
Microtextura λ < 0,5mm
Macrotextua 0,5mm ≤ λ < 50mm
Megatextura 50mm ≤ λ < 500mm
Irregularidade 0,5m ≤ λ < 50m
da superfície e aspereza dos agregados. Já a macrotextura depende da rugosidade formada pelo conjunto agregados e mastique.
Para avaliar a microtextura a avaliação pode ser feita por um equipamento simples chamado pêndulo britânico (ASTM E 303). E para a macrotextura pode ser determinada de várias maneiras, sendo a mais utilizada o ensaio simples de altura média da mancha de areia (ASTM E 965).
5.5 ADERÊNCIA PNEU PAVIMENTO
Segundo Ramalho et al. (1979), a aderência pneu-pavimento é geralmente verificada pelo coeficiente de atrito existente nesta interação. A força de atrito ocorre quando um corpo sólido desliza sobre outro e consequentemente surge uma força de resistência oposta ao movimento relativo dos corpos. Do ponto de vista microscópico as superfícies em contato são irregulares. Os átomos existentes nestas superfícies em contato interagem com forças Interatômicas e a resultante tangencial dessas interações, quando ocorre o movimento relativo entre as superfícies, é chamada força de atrito. Contudo, a aderência também é composta pela parcela proveniente da textura do pavimento. Portanto, entende-se como aderência pneu-pavimento a junção das características de atrito e textura.
Mattos et al. (2010) diz que para caracterizar a aderência deve-se mensurar a textura em duas escalas: a microtextura (atrito) e macrotextura. Microtextura dependendo da aspereza dos agregados usados no revestimento, enquanto que a macro está relacionada com a granulometria e teor de ligante da mistura usada no revestimento do pavimento. Na Figura 6 podemos observar a diferença entre as escalas de textura de cada uma.
Figura 6– Esquema das texturas da macro e microtextura do pavimento. Fonte: Mattos, et al. (2010).
5.6 CARACTERIZAÇÃO DO PÊNDULO BRITÂNICO
Responsável por avaliar a microtextura do pavimento (ASTM E 303), este equipamento é composto por um braço pendular cuja excentricidade tem uma sapata recoberta de borracha para ser atritada contra a superfície do pavimento molhada, (Bernucci et al., 2008). Este determina o VRD – valor de resistência à derrapagem, através da equação 1 retirando as 4 últimas medições para a média.
Equação 1 𝑉𝑅𝐷𝑓 = ∑ VRDi
4 i=1
4
Em que:
VRDf= Valor de resistência à derrapagem final de atrito; VRDi= Valor de resistência à derrapagem parcial de atrito.
Tabela 3 – Classes de microtextura.
Classe VRD - Valor de resistência à
derrapagem Perigosa < 25 Muito lisa 25 ≤ VRD ≤ 31 Lisa 32 ≤ VRD ≤ 31 Insuficientemente rugosa 40 ≤ VRD ≤ 46 Medianamente rugosa 47 ≤ VRD ≤ 54 Rugosa 55 ≤ VRD ≤ 75 Muito rugosa VRD > 75 Fonte: DNIT (2006).
É recomendável um valor mínimo de VRD = 47 para garantir no mínimo, uma microtextura medianamente rugosa. Ela tem uma característica muito importante para rompimento da película de água e promoção do contato pneu-pavimento para baixas velocidades de deslocamentos, de até mais ou menos 40km/h, (Bernucci et al., 2008).
Fonte: Bernucci et al. (2008).
5.7 CARACTERIZAÇÃO DA MANCHA DE AREIA
Responsável por determinar a macrotextura do pavimento é um ensaio simples de ser realizado de altura média da mancha de areia (ASTM E 965). As especificações da areia segundo Bernucci et al. (2008) são:
• Uniforme, arredondada.
• Passante na peneira N°60 (0,177mm) e retida na peneira N°80 (0,250mm).
• Volume de 25.000mm³.
A areia deve ser espalhada na superfície do pavimento com ajuda de uma base de um pistão circular, de forma circular e homogênea, realizando assim um círculo de areia como mostra a Figura 8. Deve-se parar quando surgirem pontas dos agregados. Após o espalhamento fazer a medição do diâmetro do círculo de areia com ao menos três direções distintas e realizar o cálculo da altura média, (Bernucci et al., 2008).
Figura 8– Espalhamento da areia no pavimento. Fonte: Bernucci et al. (2008).
A altura média é determinada pela seguinte equação:
Equação 2 𝐻𝑆 = 4𝑉
𝐷²𝜋
Sendo:
HS= altura média de mancha de areia em mm; V= volume constante de areia 25.000mm³ D= diâmetro médio do círculo de areia em mm.
Tabela 4 – Classes de macrotextura.
Classe Altura média de mancha de areia (mm)
Muito fina ou muito fechada HS ≤ 0,20
Fina ou fechada 0,20 < HS ≤ 0,40
Média 0,40 < HS ≤ 0,80
Grosseira ou aberta 0,80 < HS ≤ 1,20
Muito grosseira ou muito aberta HS > 1,20
Fonte: ABPv, 1999.
A recomendação para a macrotextura dos pavimentos asfálticos é de 0,6 mm a 1,2 mm de altura média da mancha de areia (ABPv, 1999). O atrito e a macrotextura são diretamente ligados. Uma altura média da mancha de areia menor que 0,6 mm ela assume características de ser fechada e aumentando assim o risco de hidroplanagem. Acima de 1,2 mm possui textura muito aberta, o que causa desgaste excessivo nos pneus, maior consumo de combustível e tendência a maior ruído ao rolamento.
5.8 DOSAGEM TRATAMENTO SUPERFICIAL
O tratamento superficial descrito por Bernucci et al. (2008) é definida por um revestimento flexível de espessura delgada, executado por espalhamento sucessivo de ligante asfáltico e agregado, caso seja aplicado apenas uma vez denominado TSS – Tratamento Superficial Simples e se for aplicado sucessivas vezes é chamado de TSD - Tratamento Superficial Duplo e TST - Tratamento Superficial Triplo.
Algumas das exigências segundo Bernucci et al. (2008), para que o agregado atenda as qualidades do tratamento superficial são:
• Desgaste Los Angeles igual ou inferior a 40%; • Índice de forma superior a 0,50;
• Durabilidade, perda inferior a 12%
• Granulometria do agregado obedecendo a faixas específicas.
acontece, perdendo até poder ter a ausência total de cobertura de alguns grãos, diminuindo assim a adesão global e aumentando-se o risco de rejeição destes.
Se os agregados de dimensões similares, forem aplicados na taxa correta haverá uma adesão mais uniforme e, portanto, maior estabilidade do conjunto e também uma área máxima de contato pneu-agregado.
Os agregados de dimensões similares podem ser denominados por diâmetros nominais mínimo (d) e máximo (D). Segundo Bernucci et al. (2008) apud Pinto (2004), o diâmetro máximo é definido como a abertura da malha da menor peneira na qual passam, no mínimo, 95% do material, enquanto o diâmetro mínimo é a abertura da malha da maior peneira na qual passam, no máximo, 5% do material. Não possui um critério geral parar definir valores que devem ser satisfeitos pela granulometria do agregado, normalmente os tamanhos relativos das peneiras d e D são definidos por: d ≥ k x D, onde k = 0,5 a 0,8, sendo as porcentagens permitidas das frações superiores a D e menores a d da ordem de 10 a 25%. A tabela a seguir relaciona intensidade de tráfego com graduação de agregado:
Tabela 5 – Recomendação para agregados de tratamentos superficiais.
TRÁFEGO 1 2 e 3ª
VMD total (volume médio diário nos dois sentidos)
> 2.000 ≤ 2.000 K (=d/D) ≥ 0,65 ≥ 0,50 Fração > D ≤ 10% ≤ 20% Fração > 1,25 D Zero - ração > 1,50 D - Zero Fração < d ≤ 15% ≤ 25% Fração < 2mm (peneira Nº 10) ≤ 2% ≤ 5% Fração < 0,075mm (peneira Nº 200) ≤ 0,5% ≤1,0%
Fonte: Bernucci et al 2008 apud Larsen, 1985.
tratamentos de TSD e TST a primeira camada de agregado de granulometria mais elevada acaba sendo protegido pela camada acima, e o risco de rejeição ou de exsudação é menor. Os tamanhos dos agregados seguem uma relação proporcional, a camada acima é metade da sua inferior e assim segue, caso possua mais camadas. Atualmente existem vários métodos para dosagem do tratamento superficial. Normalmente consideram-se fatores associados ao tamanho do agregado, como:
• Diâmetro médio sendo o método de Linckelheyl;
• Já o método da Califórnia leva em consideração o tamanho máximo efetivo (os passantes 90% da abertura da malha da peneira);
• O método do Asphalt Institute usa o diâmetro médio porem ponderado. • Larsen (1985) acrescenta que ao usar os agregados de tamanho
comum, 5 a 20 mm, nota-se variação nos resultados obtidos por diversos métodos feitos.
O método de forma direta para dosar um TSD mais utilizado é o chamado ensaio de placa ou bandeja. O método é bem básico e simples, ele constitui-se em esparramar o agregado sobre uma placa de (500x500mm) modo a ocupar toda a área da mesma, porém não se pode ocorrer sobreposição e nem espaços entre um e outro, fazer o mesmo processo por três vezes (Bernucci et al 2008 apud Pinto 2004).
Deve-se calcular uma taxa Tg: taxa de agregado graúdo da primeira camada através da seguinte expressão:
Equação 3 Tg = Pt−Pp
A
Sendo:
Pt = massa da placa com o agregado; Pp = massa da placa;
A = área da placa.
Tendo a massa específica aparente solta do agregado em g/cm³, deve transforma-la em litros/m², ou seja:
Equação 4 kg m2X 𝑐𝑚³ 𝑔 = 𝑘𝑔 𝑚²𝑋 10−3𝑑𝑚³ 10−3𝑘𝑔 = 𝑙 𝑚²
A taxa de agregado miúdo (Tm) é de aproximadamente metade da taxa dos agregados graúdos no caso do TSD. A taxa de ligante (TL), levando em consideração
Equação 5 𝑇𝐿 = 0,10𝑋𝑇𝑇 Onde: Equação 6 𝑇𝑇 = 𝑇𝑔( 𝑙 𝑚2) + ( 𝑙 𝑚2)
Utilizar a caixa dosadora (800x250x40mm), idealizada por Vaniscotte e Duff (1978a, 1978b), para dosagem do agregado como mostra a Figura 9. Deve-se espalhar o agregado sobre o fundo da caixa horizontalmente, até formar um mosaico do mesmo modo que é feito na pista. Após isso deve-se colocar a caixa em pé verticalmente e ler a taxa de agregado, em litro/m² (Bernucci et al 2008 apud Pinto 2004). Ela também é utilizada para controle no espalhamento na pista.
Este volume encontrado 𝑇𝐿 é dividido em dois banhos de ligantes, onde admite-se como regra prática que 60% do valor é colocado no 1º banho e os outros 40% no 2º.
Figura 9 - Caixa dosadora. Fonte: Bernucci et al. (2008).
5.9 EMULSÕES ASFÁLTICAS
Segundo o DNIT 165/2013 - EM, emulsão asfáltica é definida como um sistema constituído pela dispersão de uma fase asfáltica em uma fase aquosa, ou então de uma fase aquosa dispersa em uma fase asfáltica. As emulsões asfálticas são classificas por códigos:
• RR, RM, RC e RL: ruptura rápida, ruptura média, ruptura controlada e ruptura lenta, respectivamente;
• LA e LAN: emulsão asfáltica de ruptura lenta catiônica e de carga neutra, respectivamente, para o serviço de lama asfáltica;
• LARC: emulsão asfáltica catiônica de ruptura lenta controlada, para o serviço de lama asfáltica.
5.10 RESULTADOS
DA
MACRO
E
MICROTEXTURA
DOS
PAVIMENTOS DE MATO GROSSO
Em revestimentos com TSD nos pavimentos do município de Sinop- MT, segundo as pesquisas realizadas por Lima, (2014), no trecho que corresponde à Avenida Villa Lobos, residencial aquarela Brasil, o HS médio calculado pelo ensaio da mancha de areia foi de 0,73mm com desvio padrão de 0,15mm e coeficiente de variação de 21,92% o que classifica a textura superficial em média 0,40 < HS ≤ 0,80.
Segundo as pesquisar feitas por Serpa, (2017), no trecho da rodovia estadual MT-449 que liga os municípios de Lucas do Rio Verde e Tapurah com extensão de 148,7 km, com revestimento em TSD, foram encontrados os seguintes valores para macrotextura e microtextura:
• Macrotextura de 0,60 mm, estando dentro dos limites estabelecidos pelo DNIT (2006), classificada como boa.
• Microtextura ficou abaixo de 47 ou 55 o que seria o ideal segundo o Aps (2006) e DNIT (2006).
6 METODOLOGIA
A metodologia do trabalho será composta por ensaios da mancha de areia e do pêndulo britânico em protótipos moldados em laboratórios e verificações das taxas obtidas, regidos pelas normas:
• DNIT 006/2003.
• ASTM E-965-96 • ASTM E 303
6.1 MATERIAIS
6.1.2 SoloO solo a ser utilizado no trabalho será solo laterítico, cascalho, definido como material para a realização da base do protótipo de pavimento.
Os agregados que serão utilizados serão de uma pedreira localizada em Terra Nova do Norte - além de ser a melhor localizada estando perto da região é também a mais utilizada para este tipo de pavimento. Os agregados utilizados atendem às especificações de granulometria que específica a norma DNER-ES 309/09.
6.1.3 Emulsões
Para a camada de imprimação será utilizado asfalto diluído CM-30 que apresentam as seguintes características segundo a norma DNER-ESP-363/97.
Tabela 5 – Asfaltos diluídos tipo cura média.
Características Unid. Métodos de
ensaios Tipos de CM CM-30 Asfalto diluído Viscosidade cinemática, a 60º cSt ME 151/94 30-60 Viscosidade Saybolt-Furol, a ME 004 25ºC s 75-150 50ºC s - 60-120 Continuação...
Continuação...
Características Unid. Métodos de
ensaios
Tipos de CM
Ponto de fulgor (V. A. Tag), mínimo destilação até 360º
ºC NBR-5765
NBR-9619
38
% volume do total destilado, a:
225ºC, máximo 25
250ºC % 40-70
315ºC 75-93
Resíduo a 360º, por diferença, % volume mínimo
% 50
Água % volume, máximo % MB 37 0,2
RESÍDUO DE DESTILAÇÃO
Penetração (100g, 5s, 25ºC) 0,1mm ME 003 80-120
Betume, % peso, mínimo % ME 010 99,00
Ductibilidade a 25ºC Cm ME 163 100
Fonte: Fonte: DNER – EM 363/97.
Para as camadas do TSD – tratamento superficial duplo, será utilizada a emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida RR-2C, com as seguintes condições específicas do material apresentadas na tabela.
Tabela 6 - Especificações de Emulsões Catiônicas.
Características Métodos de
Ensaios
Ruptura Rápida RR-2C Ensaios sobre a emulsão
a) Viscosidade Saybolt-Furol: SSF a50ºC
ABNT MB-581 100-400
b) Sedimentação, 5 dias, %, em preso máximo por diferença
DNER-ME 006 5
c) Peneiração (retido na peneira 0,84mm) % máximo, em peso
DNER-ME 005 0,1
d) Resistência à água, % mínimo de cobertura:
agregado seco agregado úmido
DNER-ME 059
e) Mistura com cimento, % máximo ou mistura com filer silício
DNER-ME 007 -
f) carga da partícula DNER-ME 002 Positiva
g) pH, máximo DNER-ME 149 -
h) Destilação:
Solvente destilado, % em volume sobre o total da emulsão
Resíduo, % mínimo, em peso
0-3 67 i) Desmulsibilidade, % peso: mínimo máximo DNER-ME 063 50 -
ENSAIOS DOBRE O RESÍDUO: a) Penetração a 25ºC, 100g, 5s,
0,1mm
DNER-ME 003 50-250
b) Teor de betume, % mínimo em peso
DNER-ME 010 97
c) Ductibilidade a 25ºC. 5cm/min, cm, mínimo
DNER-ME 163 40
Fonte: Fonte: DNER – EM 369/97.
6.2 MOLDAGEM DOS PROTÓTIPOS DE PAVIMENTO
Será utilizado para a moldagem dos protótipos uma bandeja de espessura de 4,75mm com as seguintes dimensões: 0,20cm x 0,20cm x 15cm com um colarinho de 0,20cm x 0,20cm x 10cm, representado pela figura 10.
Figura 10- Detalhe da bandeja. Fonte: Brunhauser (2016).
Será colocado o solo escolhido na bandeja e compactado até a camada atingir 7,5cm de espessura. Após moldado o corpo de prova com o solo compactado, este
novamente compactada. Deve-se repetir a aplicação do ligante seguido de uma camada de pedrisco e compacta-se novamente. Por último, aplica-se uma camada de ligante e pó de pedra, chamada de capa selante, usada em campo para que não ocorra desprendimento dos agregados.
Após a moldagem do pavimento o mesmo será limpo com o auxílio de um pincel, a fim de eliminar o excesso de pó de pedra advindo da capa selante.
6.3 PÊNDULO BRITÂNICO
Para definir a microtextura do protótipo de pavimento será utilizado o ensaio obtido pelo aparelho pêndulo britânico e água limpa, como mostrado na figura 11.
Figura 11 - Pêndulo britânico. Fonte: Fritsch (2015).
6.1.2 Execução
• Incialmente nivelar o equipamento na amostra.
• Ajustar o ponteiro que faz a medição dos valores de VRD para zero.
• Ajustar a área de contato e a sapata de borracha com uma régua que demarca a área ocupada pela sapata.
• Após isso, o teste pode ser feio com o protótipo de pavimento molhado com a água.
• Fazer 3 vezes o teste no mesmo local.
• Calcular o VRD que equivale a média aritmética dos valore fornecidos do ensaio no mesmo local.
6.4 MANCHA DE AREIA
Para realização do ensaio das manchas de areia, devem-se seguir as especificações estabelecidas na ASTM E-965-96. Ela determina que o local deve estar limpo e seco ser plano e sem presença de trincas e fissuras. O revestimento do ensaio será realizado em laboratório e o excesso de pó de pedra ou pedrisco no pavimento protótipo será retirado parar poder assim realizar o ensaio.
6.4.1 Materiais
• Espalhador com base de borracha;
• Cilindro metálico com volume interno de 25.000 mm³; • Régua milimetrada;
• Areia limpa, passante na peneira #50 e retida na #100. • Trincha para limpeza da área analisada.
6.4.2 Execução
Primeiramente deve-se espalhar o volume de 25.000 mm³ de areia de forma circular sobre o protótipo de pavimento, preenchendo os seus vazios. Após formada a mancha circular de areia, retirar as medições do seu diâmetro em quatro posições igualmente espaçadas.
Caso a mancha de areia ultrapassar o tamanho do protótipo o seu volume será reduzida pela metade.
Figura 12 - Materiais usados para o ensaio da mancha de areia. Fonte: Aps (2006).
7 CRONOGRAMA
ATIVIDADES
2018 2019
FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ JAN
Revisão bibliográfica Encontro com o orientador Confecção dos Corpos-de-prova Realização dos Ensaios em laboratório Análise dos Resultados Redação do Artigo Científico Conclusão e Defesa
8 REFERÊNCIAL BIBLIOGRÁFICO
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