Materiais Betuminosos - Ponto de Amolecimento, Fulgor e Especificações - Normas ABNT e ASTM

Ponto de amolecimento Materiais Betuminosos Materiais Betuminosos Ponto de amolecimento ABNT NBR6560 ASTM D 239868 IP 19866T AASHTO T5374 Ensaio Temperatura em que uma pequena bola de aço que empurra para baixo o CAP contido em um anel toca o fundo do recipiente colocado 1 abaixo do anel Características do ensaio Diâmetro da bola de aço d38 Anel dinterno 58 h 14 Temperatura do CAP acréscimos de 5oC Utilização Exsudações e deformações permanentes inferir Ponto de amolecimento Materiais Betuminosos Materiais Betuminosos Ponto de Fulgor Materiais Betuminosos Materiais Betuminosos Ponto de Fulgor Aquecimento gradual de uma amostra de asfalto e periodicamente expôla à chama A temperatura na qual os vapores desprendidos do asfalto provocam chama é o ponto de fulgor Utilização Temperatura máxima do asfalto sem risco de incêndio manipulação Ponto de fulgor AASHTO T 4874 ASTM D 9266 IP 3667 DNITME 14894 Ponto de Fulgor Materiais Betuminosos Materiais Betuminosos Ponto de fulgor AASHTO T 4874 ASTM D 9266 IP 3667 DNITME 14894 Especificações Materiais Betuminosos Materiais Betuminosos Especificações Materiais Betuminosos Materiais Betuminosos Especificações Materiais Betuminosos Materiais Betuminosos Resolução N 19 ANP Extração de asfaltos Materiais Betuminosos Materiais Betuminosos DNITME 05394 Exemplo características Cimento Asfáltico de Petróleo CAP Cimento Asfáltico de Petróleo CAP Abrasão Los Angeles Agregados graúdos Agregados graúdos DNITME 03594 Abrasão Los Angeles Avalia a resistência do agregado graúdo ao desgaste por abrasão no cilindro Los Angeles contendo esferas metálicas O desgaste é função da porcentagem de material que passa na peneira nº 12 após 500 rotações no tambor desgaste igual ou inferior a 40 Sanidade Agregado graúdo Agregado graúdo DNERDNITME 89 Sanidade Avalia a resistência do agregado a desintegração pela ação do tempo Está relacionado ao grau de alteração da rocha Consiste em cinco ciclos de imersão em solução de sulfato de sódio por 16 horas e secagem em estufa por um período de 8 horas A perda é determinada na peneira cuja malha é metade da malha original antes de submetido aos ciclos perda inferior a 12 Absorção Agregado graúdo Agregado graúdo Absorção É a capacidade do agregado graúdo tem de reter água em seus poros permeáveis Agregados muito porosos não devem ser utilizados para serviços de pavimentação pois absorvem uma grande quantidade de água mascarando resultados de ensaios dos controles tecnológicos tais como densidade e teor de CAP Lameralidade Agregado graúdo Agregado graúdo DNERDNIT086 Índice de Lameralidade Está relacionada com a forma do agregado Partículas longas tendem a ter resistência ao cisalhamento menor e facilidade de quebra durante a rolagem Os basaltos diabásio e quartzo tendem a forma lamelar índice de forma superior a 05 Equivalente de areia Agregado miúdo Agregado miúdo DNERDNITME 054 Equivalente de areia Determina a qualidade do material relacionado a quantidade de material granular com a quantidade de argila ou impurezas O ensaio consiste em relacionar a altura da coluna em suspensão na proveta após a imersão da amostra em solução padronizada e a altura da coluna após 20 minutos Quanto maior a altura da coluna sedimentada mais argiloso ou contaminado é o agregado igual ou superior a 55 Exemplo características Agregados Agregados Faixas granulométricas DNIT ES 3106 Agregados Agregados Peneira de malha quadrada em massa passando Série ASTM Abertura mm Faixa A Faixa B Faixa C Tolerâncias 2 508 100 1 ½ 381 95100 100 7 1 254 75100 95100 7 ¾ 191 6090 80100 100 7 ½ 127 80100 7 38 95 3565 4580 7090 7 Nº 4 48 2550 2860 4472 5 Nº 10 20 2040 2045 2250 5 Nº 40 042 1030 1032 826 5 Nº 80 018 520 820 416 3 Nº 200 0075 18 38 210 2 Asfalto solúvel no CS2 4070 Camada de ligação 4575 Ligação e rolamento 4590 Camada de Rolamento 03 Estabilização Porcentagens da mistura b a c Z a A a Y b a f d e c d a b B a d e A d a Z Z Y X 1 MÉTODO ALGÉBRICO Método de Rothfuchs Estabilização Método de Rothfuchs Exemplo Estabilização Exemplo Método de Rothfuchs Estabilização Estabilização Rothfuchs DISTRIBUIÇÃO DOS TAMANHOS DAS PARTÍCULAS Porcentagem que passa Diâmetro das partículas mm Argila Silte Areia Fina Areia Média Areia Grossa Pedregulho X 205 Y 220 Z 575 Estabilização TOTAL 24 TOTAL 34 TOTAL 400 TOTAL 2 PT MED LIMITES 1 12 10000 2400 10000 3400 10000 4000 10000 200 10000 1 10000 2400 10000 3400 10000 4000 10000 200 10000 34 10000 2400 10000 3400 10000 4000 10000 200 10000 100 100 12 4354 1045 10000 3400 9800 3920 10000 200 8565 925 85100 38 781 187 9682 3292 9700 3880 10000 200 7559 875 75100 N0 4 061 015 4147 1410 9500 3800 10000 200 5425 675 5085 N0 10 054 013 1472 500 8200 3280 10000 200 3993 525 3075 N0 40 052 012 707 240 4900 1960 10000 200 2413 275 1540 N0 80 048 012 420 143 1900 760 10000 200 1114 19 0830 N0 200 037 009 244 083 600 240 10000 200 532 75 510 FILLER COMBIN RESULT PENEIRAS PORCENTAGEM PASSANDO ESPECIFICAÇÃO BRITA 19 AREIA BRITA 12 UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DEC LABORATÓRIO DE SOLOS E ESTRUTURAS AJUSTAGEM DE GRANULOMETRIA a b c d e f g h i j k l m n o p q r s Leitura Fluência Por peso Por peso No ar Na água Aparente Teórico no Lida Correção Corrigida de agregado de mistura cm g g cm3 gcm3 gcm3 deflectomêtro Kg tabela Kg 1 45 6617 11832 6812 502 2357 2507 10328 83683 5989 16317 63294 5989 5 7147 094 67182 397 2 45 6589 12063 6943 512 2356 2507 10324 83651 6026 16349 63144 6026 5 8168 095 77596 397 3 45 6593 11912 6894 5018 2374 2507 10402 84283 5316 15717 66179 5316 5 87806 094 82538 397 M 45 2362294 250713 642056 57769 7577181 397 4 45 6610 12024 6912 5112 2352 2507 10306 83511 6183 16489 62503 6183 9 108226 094 101732 714 5 45 6673 11978 6938 504 2377 2507 10413 84380 5207 15620 66667 5207 10 95974 093 89256 794 6 45 6560 11974 6905 5069 2362 2507 10350 83869 5781 16131 64165 5781 8 114352 095 108634 635 M 45 6607 1196383 506317 2363634 250713 644448 57234 9987422 714 RBV Total 1100 Ligante Agregados Vazios Agregados CP de ligante na mistura Altura Peso Volume Peso específico Volume total Vazios Estabilidade Traço III Densidades corrigidas dagreg Vazios VCB VAM RBV Brita 19 272 50 4775 t 2690 1 5989 10328 16317 63294 Areia Caulim 2669 45 4298 u 2 6026 10324 16349 63144 Caulim 2584 5 478 v K marshall 3 5316 10402 15717 66179 CAP 1027 45 450 x 2042 10000 z 4 6183 10306 16489 62503 5 5207 10413 15620 66667 6 5781 10350 16131 64165 Dosagem Marshall Resultados Imprimição Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Imprimação Consiste na aplicação de uma camada de material asfáltico sobre a superfície de uma base concluída antes da execução de um revestimento asfáltico qualquer com o objetivo de promover a aderência entre a base São os indicados os CM30 e CM70 com viscosidade Saybol Furol na faixa de 20 a 60 segundos OBS A imprimação não deve ser feita em dias chuvosos Pintura de Ligação Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Pintura de ligação Consiste na aplicação de uma camada de material asfáltico sobre a base imprimada ou revestimento antigo com a finalidade principal de promover sua ligação com a camada sobrejacente a ser executada Recomendase RR 1C e RR2C ou RM1C e RM2C e o CR70 exceto para superfície betuminosa Quando se aplica a emulsão esta deve ser diluída em água em igual proporção Tratamentos superficiais Os tratamentos superficiais Consistem no espalhamento de ligante asfáltico sobre a base de um pavimento seguido da aplicação do agregado e compactação com rolo de pneus Tipos simples uma camada de ligante e um agregado duplos duas camadas de cada triplos três camadas de cada Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tratamentos superficiais Principais funções Proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura porém de alta resistência ao desgaste impermeabilizar o pavimento e proteger a infraestrutura do pavimento proporcionar um revestimento antiderrapante proporcionar um revestimento de alta flexibilidade que possa acompanhar deformações relativamente grandes da infraestrutura Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tratamentos superficiais simples Recomendações gerais Os ligantes betuminosos utilizados nestes tratamentos podem ser Cimento asfáltico de petróleo CAP 7 Asfalto diluído CR250 Emulsão asfáltica RR2C Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tratamentos superficiais duplo e triplo Recomendações gerais As quantidades de materiais agregado mineral e ligante betuminoso por metro quadrado para a execução da camada devem ser determinadas por projeto e ajustadas no tempo As temperaturas devem ser as que permitem a execução dentro das seguintes faixas de viscosidade Cimentos asfálticos de petróleo 20 a 60 SSF Asfaltos diluídos 20 a 60 SSF Emulsões asfálticas 20 a 100 SSF Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tratamentos superficiais duplo e triplo Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tratamentos superficiais duplo e triplo Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tratamentos superficiais duplo e triplo Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tratamentos superficiais duplo TRÁFEGO Localização Pesado Moderado Leve Muito Leve Campo MDG BIG MONO MDG BIG MONO BIC MONO Cidade Desaconselhado MONO MDG BIC MPG MONO BIC MPG MPG BIC Mono Monocamada MDG Monocamada com dois agregados MPG Monocamada com préespalhamento de agregados BIC Bicamada Tráfego Muito leve Leve Moderado Pesado Veículo com carga 5t 50 50 a 300 300 a 750 750 Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação PRÉMISTURADO A FRIO É uma mistura preparada em usina apropriada calibrada com agregado graúdo acompanhada ou não de agregado miúdo e filler a qual adicionamos emulsão asfáltica catiônica espalhada e compactada na pista a temperatura ambiente e nunca inferior a 10ºC Utilização como camada de regularização como base ou como revestimento além de serviços de conservação DNERES 31797 OBS Asfalto residual 4 A 6 em relação ao peso da mistura de agregados seca considerada com 100 Água em quantidade adequada para dar consistência apropriada à mistura Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação 1 Agregados Minerais de elevada resistência ao desgaste mecânico Los Angeles e químico Soundness Test responde pela estruturação 2 Emulsão Catiônica de Asfalto de ruptura média RM ou ruptura lenta RL no caso de PRÉMISTURADOS A FRIO SEMI DENSO OU DENSO 3 Material de Enchimento filler mineral tais como cimento portland cal hidratada pós calcários etc atua como agente melhorador da coesão da mistura 4 Água agente fluidificante e dispersante assegura corretamente proporcionado consistência adequada à mistura PRÉMISTURADO A FRIO Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Asfalto residual 4 A 6 em relação ao peso da mistura de agregados seca considerada com 100 Água em quantidade adequada para dar consistência apropriada à mistura PRÉMISTURADO A FRIO Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Aplicações O PMF pode ser usado como revestimento de ruas e estradas de baixo volume de tráfego ou ainda como camada intermediária com CA superposto e em operações de conservação e manutenção podendo ser denso graduação contínua e bemgraduado com baixo volume de vazios aberto graduação aberta com elevado volume de vazios PRÉMISTURADO A FRIO Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação DNERME 00294 Emulsão asfáltica carga da partícula DNERME 00494 Materiais betuminosos determinação da viscosidade SayboltFurol a alta temp DNERME 00594 Emulsão asfáltica determinação da peneiração DNERME 00694 Emulsão asfáltica determinação da sedimentação DNERME 03594 Agregados determinação da abrasão Los Angeles DNERME 05394 Misturas Betuminosas porcentagem de betume DNERME 05494 Equivalente de areia DNERME 05994 Emulsão asfáltica determinação da resistência à água adesividade DNERME 06394 Emulsões asfálticas catiônicas determinação da desemulsibilidade DNERME 08394 Agregados análise granulométrica DNERME 08694 Agregado determinação do índice de forma DNERME 10794 Misturas betuminosas a frio com emulsão asfáltica ensaio Marshall DNEREM 36997 Emulsões asfálticas catiônicas DNERES 27997 Caminhos de serviço DNERPRO 27797 Metodologia para controle estatístico de obras e serviços ABNT NBR6568 Emulsões asfálticas resíduo por evaporação e destilação ABNT NBR6300 Emulsão asfáltica determinação da resistência a água PRÉMISTURADO A FRIO Normas Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Concreto Asfáltico Usinado a Quente CBUQ Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação É o produto resultante da mistura à quente em usina apropriada de agregado mineral graduado material de enchimento filler e cimento asfáltico espalhado e compactado à quente de acordo com especificações Este produto é empregado como camada de revestimento Neste caso são utilizados o CAP20 e CAP40 bem como os dois tipos CAP 3045 e CAP 5070 Concreto Asfáltico Usinado a Quente CBUQ Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Suas propriedades são muito sensíveis à variação do teor de ligante asfáltico Uma variação positiva às vezes dentro do admissível em usinas pode gerar problemas de deformação permanente por fluência eou exsudação De outro lado a falta de ligante gera um enfraquecimento da mistura e de sua resistência à formação de trincas uma vez que a resistência à tração é bastante afetada e sua vida de fadiga fica muito reduzida CPA camada porosa de atrito ou revestimento asfáltico drenante Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação CPA camada porosa de atrito mantêm uma grande porcentagem de vazios com ar não preenchidos graças às pequenas quantidades de fíler de agregado miúdo e de ligante asfáltico Essas misturas asfálticas a quente possuem normalmente entre 18 e 25 de vazios com ar É empregada como camada de rolamento com a finalidade funcional de aumento de aderência pneupavimento em dias de chuva Responsável pela coleta da água de chuva para o seu interior e é capaz de promover uma rápida percolação da mesma devido à sua elevada permeabilidade até a água alcançar as sarjetas CPA camada porosa de atrito ou revestimento asfáltico drenante Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação SMA Stone Matrix Asphalt Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Revestimento asfáltico usinado a quente concebido para maximizar o contato entre os agregados graúdos aumentando a interação grãogrão a mistura se caracteriza por conter uma elevada porcentagem de agregados graúdos Mais resistente a deformação permanente Maior consumo de ligante asfálticos 6075 SMA Stone Matrix Asphalt Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação SMA Stone Matrix Asphalt Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Principais aplicações vias com alta freqüência de caminhões áreas de carregamento e descarregamento de cargas rampas pontes paradas de ônibus faixa de ônibus pistas de aeroporto estacionamentos e portos SMA Stone Matrix Asphalt Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Principais características de desempenho boa estabilidade a elevadas temperaturas boa flexibilidade a baixas temperaturas elevada resistência ao desgaste boa resistência à derrapagem devido à macrotextura da superfície de rolamento e redução do spray ou cortina de água durante a chuva Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Tipos de Serviços em Pavimentação Pavimentação Função dos Materiais Betuminosos Função dos Materiais Betuminosos função aglutinante que consiste em proporcionar uma ligação acurada entre os emais materiais e capaz de resistir a ação mecânica de desagregação produziada pelos veículos função impermeabilizante que garante a estanqueidade a água Construção Civil Função dos Materiais Betuminosos Função dos Materiais Betuminosos A principal função é a de impermeabilizar as estruturas por eles protegidas Como muitas vezes estas impermeabilizações ficam expostas a ação das intempéries tornase necessário que se utilize um asfalto que apresente maior resistência a este fenômeno Assim o tipo de asfalto utilizado são os do tipo asfalto oxidado Asfalto oxidado Obtémse asfalto oxidado por meio da passagem de uma corrente de oxigênio através de uma massa destilada de petróleo CAP sob alta temperatura durante um determinado número de horas É neste processo que o CAP perde óleos voláteis de sua composição e incorpora moléculas de oxigênio ocasionando aumento de sua viscosidade e do seu ponto de amolecimento temperatura na qual o asfalto se liquefaz diminuindo sua penetração Construção Civil Função dos Materiais Betuminosos Função dos Materiais Betuminosos a o asfalto do tipo I é utilizado exclusivamente em impermeabilização de fundações b o asfalto tipo III é utilizado exclusivamente em impermeabilização de coberturas c o asfalto tipo II pode ser usado em impermeabilização de fundações ou cobertura dependendo das condições climáticas e a critério do projetista Propriedades de asfalto I II III Especificações Ponto de amolecimento ºC 6075 7595 95105 Penetração 01mm 2540 2035 1525 Ponto de fulgor ºCmin 230 230 230