Pavimentos Drenantes – Conheça a camada porosa de atrito (CPA)

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Recentemente a Infraero anunciou que o Aeroporto de Congonhas passará por uma reforma, a qual inclui dentro de suas atividades a fresagem e aplicação de uma nova camada asfáltica – a Camada Porosa de Atrito. Hoje nosso vídeo no Youtube é sobre esse assunto!

AASHO Road Test – Conheça o maior experimento mundial de pavimentação

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Figura 1 – Conheça a AASHO Road Test. Fonte da Figura: http://asphalt.org/

No começo do século do XX a área de transportes começou a evoluir muito com a elaboração de novos métodos de cálculo, como a teoria de Burmister (1943; 1945; 1958), com o ensaio CBR para aplicação na pavimentação e o primeiro método de dimensionamento de pavimentos através do critério CBR em 1929.

Contudo, os pavimentos são estruturas muito complexas e muitos conceitos ainda precisavam ser estudados e compreendidos para a melhoria dos métodos de dimensionamento. Então em 1951, nos Estados Unidos da América, foi planejado um grande estudo de pavimentação, através da análise de pistas experimentais que foram chamadas de pistas experimentais da AASHO – ou no original – AASHO Road Test. As pistas experimentais da AASHO tiveram um investimento de US$ 27 milhões e foram construídas entre agosto de 1956 e setembro de 1958, já o monitoramento dessas estruturas ocorreu entre outubro de 1958 e setembro de 1960. O grande foco de estudo nas pistas experimentais da AASHO era verificar o desempenho dos pavimentos e definir a ruptura dos pavimentos, através do conceito de serventia.

Entenda o Módulo de Resiliência e Módulo Complexo das misturas asfálticas

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Figura 1 – Módulo de misturas asfálticas. Fonte da Figura: Freepick

O dimensionamento de pavimentos requer que alguns parâmetros sejam estabelecidos previamente para modelar a estrutura e então calcular as respostas estruturais. No método semi-empírico de dimensiomento o único parâmetro dos materiais necessário é o índice de suporta califórnia (CBR) do subleito, uma vez que as outras camadas são encontradas assuindo um CBR mínimo de 20% para subbase e 100% – ou 80% dependendo do tráfego – para materiais de base.

Conheça as características e variações de Misturas Asfálticas Mornas e Semimornas!

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Figura 1 – Comparação de aplicação de Mistura Asfáltica Quente (esquerda) e mistura morna (direita). Fonte da Figura: Barthel et al, 2004.

As misturas asfálticas desempenham um papel muito importante na nossa sociedade moderna, sendo o principal tipo de revestimento utilizado nas rodovias e o asfalto um dos materiais mais utilizados no mundo. Por outro lado, do mesmo modo que estes materiais são importantes, quando aquecidos eles são responsáveis pelo aumento de emissões de efeito estufa. Além disso, os fumos de asfalto resultantes da usinagem de misturas asfálticas são prejudiciais para saúde dos operadores durante o processo de usinagem, transporte e compactação. Se quiser conhecer um pouco mais sobre as consequências ambientais do aquecimento de misturas asfálticas leia nosso artigo clicando aqui.

Mas, como reduzir a emissão desses gases e fumos de asfalto?

Uma das formas de reduzir os efeitos danosos do aquecimento das misturas asfálticas é justamente diminuindo sua temperatura de usinagem, transporte e compactação. Contudo, a redução de temperatura não pode ocorrer apenas por um processo de escolha tendo em vista que a temperatura utilizada desempenha função importante na qualidade final da mistura.

Fumos de Asfalto – Conheça as consequências ambientais do aquecimento de Misturas Asfálticas!

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Figura 1 – Efeitos do Aquecimento de Misturas Asfálticas. Fonte da Figura: https://asphaltpa.com.br/

As misturas asfálticas, e em mais específico o concreto asfáltico usinado a quente, são utilizadas em quase todas as obras de infraestrutura rodoviária no Brasil e no mundo. Essas misturas usinadas são, em sua maioria, aquecidas em temperaturas da ordem de 150°C a 170°C. Como vimos no artigo sobre oxidação do ligante asfáltico, o aquecimento em elevadas temperaturas faz com que parte oleosa (aromáticos) diminua e os asfaltenos aumentem, gerando um envelhecimento de curto prazo no processo de usinagem.

Mas por que aquecer a mistura asfáltica? Vamos relembrar!

O aquecimento para o processo de usinagem de uma mistura asfáltica a quente tem 3 objetivos. O primeiro objetivo está relacionado com a secagem dos agregados, pois caso o agregado possua umidade pode ocorrer um processo conhecido como “stripping“. O stripping consiste da perda de aderência entre ligante e agregado e que começa, geralmente, da parte inferior da camada asfáltica.

A classificação SUPERPAVE de Ligantes Asfálticos

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Figura 1 – Classificação Superpave. Fonte: http://www.eng.auburn.edu/

Nos últimos artigos nós discutimos sobre o processo de destilação do petróleo, sobre as frações do asfalto e sobre a classificação com base na penetração e na viscosidade. No Brasil o método de classificação por penetração ainda é o mais utilizado, contudo nos EUA e em outros países o asfalto é classificado com base nas temperaturas máximas e mínimas  que eles estão submetidos – a classificação por desempenho.

Em 1987 foi criada a Strategic Highway Research Program (SHRP) com um plano de estudos de 5 anos e uma verba de R$ 150 milhões. O objetivo da pesquisa da SHRP era o de melhorar o desempenho, durabilidade e a segurança das estradas nos Estados Unidos da América. Um dos principais resultados dessa pesquisa é o nosso tema de discussão de hoje, o método de avaliação dos ligantes para pavimentação por desempenho – chamada de Superior Performance Pavement (Superpave).

Como classificar Ligantes Asfálticos por Penetração e Viscosidade

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Figura 1 – Corpos de Prova de Asfalto. Fonte da Figura: IPR (2017)

O cimento asfáltico de petróleo é um material viscoelástico, ou seja, que pode apresentar propriedades tanto elásticas quanto viscosas. Essa variação no seu comportamento é função da temperatura e do tempo de carregamento no qual está submetido.

No artigo sobre o processo de refino do asfalto, asfalto borracha e outros artigos, vimos que o asfalto precisa de aquecimento até uma determinada temperatura para que ocorra a diminuição da sua viscosidade e permita a usinagem. Ou seja, as propriedades físicas do asfalto são totalmente relacionados com a temperatura.

Fracionando o Asfalto – Por que ocorre a oxidação do ligante

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Figura 1 – Mistura Asfáltica. Fonte da Figura: MPI Asfaltos

O asfalto é o principal material utilizado para o revestimento de estradas no Brasil, como mencionado anteriormente no artigo sobre o processo de refino do petróleo. O material asfáltico é um ligante betuminoso termoviscoplástico com características também impermeáveis e pouco reativo.

Entretando, segundo Bernucci et al (2008) o comportamento termoviscoelástico é utilizado como uma aproximação suficiente do comportamento dos materiais termoviscoplásticos como o asfalto. A característica de termoviscoelasticidade está presente no comportamento mecânico do material, sendo dessa forma suscetível a velocidade, ao tempo e a intensidade do carregamento.

Asfalto ou Betume? Como ocorre a destilação do Petróleo

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Figura 1 – Camada Asfáltica. Fonte da Figura: http://www.splabor.com.br/blog

Quando falamos em pavimentação a primeira coisa que pensamos é nos ligantes asfálticos utilizados no revestimento, o qual é mais comum ser chamado apenas de “asfalto”, muito embora o termo pavimentação seja referente a uma estrutura – composta por diversas camadas – e não apenas de um material em específico.

Contudo, o asfalto é um termo popular e o material está presente em quase todas as ruas da atualidade e em boa parte das rodovias do mundo todo. Devido a isso, as pessoas pensam que conhecem o material e vez ou outra dão “palpites” sobre suas características. Sendo que também é comum o público mais leigo associar ao asfalto, unicamente, os defeitos que a estrutura como um todo apresenta.

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