o que é rr2c
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Notas de Aula - “CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS E VIAS URBANAS”
Prof. Bruno Almeida Cunha de Castro – [email protected]
Misturas Betuminosas
As misturas asfálticas constituem sistemas plástico-elásticos cujos componentes tem características,
composta de uma fase sólida, que é constituída pelos agregados pétreos de elevado módulo de
Elasticidade, uma fase líquida de betume asfáltico com viscosidade elevada e uma outra fase gasosa de ar,
que é um fluído de compressibilidade elevada.
Os fatores que influem na dosagem das misturas, vinculadas com as propriedades que se busca atingir no
conjunto são:
Granulometria da mistura dos agregados;
Temperatura e viscosidade do asfalto;
Quantidade de asfalto usado;
Grau de Compactação.
A granulometria do agregado adotada e a quantidade de asfalto utilizado na mistura são os responsáveis
pela impermeabilização, durabilidade e distribuição das tensões no revestimento asfáltico.As misturas
podem ser:
Misturas Abertas ou Fechadas: Abertas são aquelas que possue granulometria com predomínio
de agregados grossos de um mesmo tamanho (de 1” a 1 1/2” são chamados de macadame). Agora
as misturas fechadas possuem uma granulometria contínua, assim os agregados finos preenchem
os vazios deixados pelos agregados grossos.
Misturas a Frio e a Quente: As misturas cuja temperatura de execução é menor que 100ºC, são
misturados a frio, sendo nessas utilizados asfaltos diluídos ou emulsificados, e os agregados não
são aquecidos para eliminar a umidade.
Uma mistura asfáltica a quente é a combinação dos agregados aquecidos a uma temperatura
relativamente alta e misturados com asfalto à quente acima de 100ºC, esta ainda tem a vantagem
de que logo depois de compactada e fria, esta já pode ser submetida imediatamente ao tráfego.
Mistura na Estrada e em Usinas: Quando os agregados são distribuídos ao longo da estrada
sobre material betuminoso, para depois mistura-los mediante meios mecânicos (motoniveladores,
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arados de discos, usinas móveis, etc.) denominam-se “misturas na estrada” ou “mistura local”.Se,
pelo contrário, a mistura for preparada em uma usina fixa e logo transportada para a estrada para
ser distribuída e compactada, se trata de uma “mistura em equipamento” ou “mistura em usina”,
sendo que nesta os agregados podem ser classificados, secados e convenientemente dosados para
obter-se a granulometria que se deseja, em uma usina asfáltica, para logo depois serem
transportada para a estrada para distribuição e compactado a quente.
A durabilidade dos revestimentos betuminosos é limitada pela ação combinada dos agentes climáticos e
de trânsito. Estes falham por deformação a altas temperaturas ou por fratura e desintegração, geralmente a
baixas temperaturas.
Tipos de Revestimento e Dosagem
São misturas asfálticas, sendo que cada uma possue métodos executivos, características diferentes, que
dependerão de qual será a finalidade do revestimento no pavimento, são eles:
- Imprimação
É a aplicação de uma camada de material asfáltico sobre a superfície de uma base concluída, antes da
execução de revestimento qualquer. Sua função é aumentar a coesão da superfície de base através da
penetração do material asfáltico, promover aderência entre a base e o revestimento, e impermeabilizar a
base.
São indicados os asfaltos diluídos CM-30 e CM-70 devido a baixa viscosidade, permitindo assim uma
infiltração melhor na base do pavimento.
– Pintura de Ligação
É a aplicação de uma camada de material asfáltico sobre a superfície de uma base concluída, antes da
execução de revestimento asfáltico. Sua função é aumentar a coesão da superfície de base através da
penetração do material asfáltico, promover aderência e impermeabilizar a camada subjacente.
Para pintura de ligação poderá ser utilizado as emulsões asfálticas a seguir: RR-1C, RR-2C, RM-1C, RM-
2C e RL-1C.
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– Tratamentos superficiais
É um revestimento por penetração, que é executado pela aplicação alternada de material asfáltico e
agregado, podendo ser:
• Tratamento Superficial Simples (TSS): Camada de agregado espalhado uniformemente sobre o
material asfáltico, sendo posteriormente compactado e a acabado.
• Tratamento Superficial Duplo (TSD): Duas aplicações de material asfáltico, cobertas cada uma
por agregado mineral, sendo a primeira de agregado graúdo e a segunda de agregado miúdo, na
execução de cada camada é feita a operação de compressão e acabamento. É recomendado para
projetos que possuem “N” iguais ou inferiores a 1x106 solicitações do eixo padrão.
• Tratamento Superficial Triplo (TST): Três aplicações de material asfáltico, cobertas cada uma por
agregado mineral, sendo a primeira de agregado graúdo, a segunda de agregado médio e a última
de miúdo, na execução de cada camada é feita a operação de compressão e acabamento.
Os agregados utilizados podem ser pedra britada, cascalho e escória britada, e material asfáltico
empregado pode ser a emulsão asfáltica de ruptura rápida RR-2C (preferencialmente), ou emulsão
asfáltica RR-1C, CAP-7 e o asfalto diluído CR-250.
Dosagem de Agregados
Método do Gabarito: é um método direto, que consiste em um gabarito de contornos metálicos,
construído nas dimensões de 3 x 50 x 100 cm (medidas internas ), onde o agregado é acomodado
uniforme e cuidadosamente, evitando-se falhas e ou excessos. Através da quantidade de agregado, em
peso, que se conseguiu acomodar dentro do gabarito e da área do mesmo (0,5 m2), obtém-se a taxa de
agregado. È conveniente que a taxa seja determinada através da média de três determinações.
Através da densidade aparente solta pode-se transformar a taxa em kg/m2 para uma taxa em l/m2.
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Método da Califórnia: é um método indireto, onde as taxas de agregados são calculadas a partir dos
valores de “D” (diâmetro de peneira que deixa passar 90% da amostra) nas respectivas curvas
granulométricas dos agregados de uma camada. A taxa de agregados será:
T=0,8x D (taxa obtida em l/m2)
Através da densidade aparente solta pode-se transformar a taxa em l/m2 numa taxa em kg/m2.
Dosagem do Ligante
Método Direto: Pode-se admitir que a taxa total do ligante betuminoso, em l/m2, seja igual a 10,0% da
taxa total de agregado, em kg/m2.
Cada banho de ligante deverá ser ajustado conforme o tipo de tratamento superficial, por exemplo num
TSD, uma distribuição adequada do banho total de ligante seria: 35% da taxa total para o primeiro banho
e 45% da taxa total para o segundo banho e os 20% finais para o último banho, esta sugestão é válida para
emulsão asfáltica RR-2C.
Método Califórnia: Deve-se empregar as seguintes expressões para se obter as taxas de ligante RR-2C
em l/m²
L = (0,07 x T)+ 0,33 (Superfícies Normais)
0,67
L = (0,07 x T) + 0,45 (Superfícies Normais)
0,67
Onde: L = Taxa de ligante (RR-2C), em l/m²
T = Taxa de agregado, em l/m²
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- Concreto Asfáltico Betuminosos Usinado à Quente (CBQU)
Resultado da mistura à quente, em usina apropriada, de agregado graduado, material de enchimento
(filer), quando necessário, e cimento asfáltico de petróleo, espalhado e compactado a quente. A base do
pavimento é imprimada para posteriormente receber a mistura, para que quando comprimida apresente a
espessura de projeto.
As camadas devem ter no máximo 7,5 cm de espessura, executada de uma só vez, acima disso, será
necessário de aumentar o número de camadas, neste caso executa-se uma camada de ligação entre as
camadas, que é chamada de Binder.
Neste tipo de revestimento o agregado graúdo pode ser pedra britada, cascalho e escória britada desde que
estes se enquadrem nos padrões de qualidade exigidos em projeto. Já o agregado miúdo poderá ser
constituído de areia, pó de pedra ou mistura de ambos, e o material de enchimento (filer) poderá ser pó de
britagem, cal extinta, cimento Portland, etc.
Dosagem de CBUQ
Agregados
Por razões econômicas procura-se utilizar os agregados de áreas de empréstimos mais próximas a obra.
Deve-se escolher o tamanho máximo da partícula em coerência com a espessura da camada que se vai
construir, além de agregados ou a mistura deles, para se obter a granulometria desejada, estas misturas
pode ser feita utilizando o “método das tentativas” ou pelo “método gráfico”.
• Determinação do Peso Específico de cada Agregado
Usa-se a fórmula abaixo:
D = P = P__ Onde: D = peso específico do material;
V P-P’ P = peso do material no ar;
P’= peso do material imerso em água;
V = volume do material.
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O peso específico do material betuminoso é fornecido pelo laboratório das refinarias produtoras (1,025 G/
m³).
• Determinação da Densidade Real da mistura de Agregado – Dag
É calculada pela seguinte fórmula:
Dag = 100___________
%agr A + %agr B + %agr C
Dagr A Dagr B Dagr C
Onde: %agr A = porcentagem do agregado “A” presente na mistura;
Dagr A = peso específico do agregado “A”.
• Cálculo do teor de Asfalto para os Corpos de Prova
Primeiramente deve-se usar a fórmula de Duriez para calcular a superfície específica dos agregados:
E = 25 + 2 x P + 6 x P’ +125 x F’
100
Onde: E = superfície específica da mistura de agregados, em m²/kg;
P = % que passa na peneira nº 4;
P’= % que passa na peneira nº 40;
F’= % que passa na peneira de nº 200.
Depois, com a fórmula abaixo é calculado o valor de ligante a ser usado.
5
L = K E
Onde: L = % de CAP, em peso;
K = módulo de riqueza, igual a 3,75 para o CBUQ (camada de rolamento).
A partir do valor de L, molda-se cinco traços com variação de 0,5% no teor de ligante (L1, L2, L3, L4, L5).
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• Cálculo de Densidade Máxima teórica dos Corpos de Prova Moldados – Dm
A densidade máxima teórica é a máxima densidade que se poderia obter de um corpo de prova se o
mesmo fosse compactado de tal forma que não existissem vazios no seu volume.
Dm = 100_____
B + 100 - B
Db Dag
B = Li x 100
100 + Li
Onde: Dm = densidade máxima teórica do corpo de prova;
B = % de CAP, dentro da mistura;
Db = peso específico de CAP (1,025 g/m³);
Dag = peso específico da mistura de agregados;
Li = % de asfalto adicionado em cada traço i
• Determinação do Peso Específico aparente de cada corpo de prova - Da
É dada pela fórmula:
Da = P___
P – P’
Onde: Da = peso específico aparente do corpo de prova;
P = peso do corpo de prova no ar;
P’ = peso do corpo de prova imerso em água.
Esta fórmula é válida apenas para misturas densas.
• Cálculo da Porcentagem de Vazios - Vv
Vv = Dm – Da x 100
Dm
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Onde: Vv = porcentagem de vazios no corpo de prova;
Dm = densidade máxima teórica;
Da = peso específico aparente do corpo de prova.
• Cálculo dos Vazios Cheios de Betume – VCB
VCB = B x Da
Db
Onde: VCB = vazios cheios de betume;
B = % de CAP, dentro da mistura;
Db = peso específico do CAP (1,025 g/m³)
• Cálculo dos vazios do Agregado Mineral – VAM
VAM = Vv + VCB
• Cálculo da Relação Betume - vazios - RBV
RBV = VCB x 100
VAM
• Determinação dos Valores de Estabilidade e Fluência nos Corpos de Prova
Os corpos de prova dos cinco traços moldados, após 30 minutos de imersão em banho Maria, à 60ºC,
deverão ser rompidos em prensa Marshall, obtendo-se os valores de estabilidade em kg e fluência em mm
no fluômetro.
• Projeto
O teor de ligante será aquele que propicie o enquadramento dos parâmetros de estabilidade, fluência,
vazios e RBV, nos limites especificados para aquele revestimento. As faixas indicadas estão na tabela –2
a seguir:
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Tabela 2 – Faixas Granulométricas Indicadas para CBUQ
% em Peso Passando Peneiras
Faixa A Faixa B Faixa C
2” 100 - -
1 1/2” 95 – 100 100 -
1” 75 – 100 95 – 100 - 3/4” 60 – 90 80 –100 100 1/2” - - 85 – 100
3/8” 35 – 65 45 – 80 75 – 100
Nº 4 25 – 50 28 – 60 50 – 85
Nº 10 20 – 40 20 – 45 30 – 75
Nº 40 10 – 30 10 – 32 15 – 40
Nº 80 5 – 20 8 – 20 8 – 30
Nº 200 1 - 8 3 - 8 5 – 10
– Outros Revestimentos
Embora o tratamento superficial duplo tem sido o revestimento mais utilizado, principalmente pelo preço
menor, seguido pelo CBUQ, existem outras opções de revestimento que podem ser mais apropriados para
situações específicas, são eles:
Pré – Misturado a Quente de Graduação Aberta (PMQ)
São usados como camada intermediária ou de ligação (BINDER), este apresenta como característica
principal volume de vazios elevado entre 12% e 25%.
Os agregados são normalmente graúdos (brita 2, brita 1, brita 0 e areia) e o material asfáltico é o CAP-20.
As faixas granulométricas indicadas estão na tabela 3.
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Tabela 3 – Faixas Granulométricas Indicadas para PMQ
% em Peso Passando Peneiras
Faixa A Faixa B Faixa C Faixa D
2” 100 100 - -
1 1/2” 90 – 100 100 100 -
1” 50 – 80 90 – 100 95 - 100 100 3/4” - 45 –75 - 90 - 100 1/2” 10 - 30 - 25 – 60 -
3/8” - 10 – 20 - 20 - 55
Nº 4 - - 0 – 10 0 - 10
Nº 10 0 – 10 0 - 5 0 – 5 0 - 5
Pré – Misturado a Frio (PMF)
É o produto da mistura de agregados minerais e emulsão asfáltica ou asfalto diluído, espalhado e
comprimido a frio, este pode ser usado como camada de regularização como base ou como revestimento,
além de serviços de conservação.
Neste tipo de mistura os asfaltos utilizados podem ser: emulsão de ruptura média (RM – 1C ou RM – 2C),
emulsão de ruptura lenta (RL – 1C) e os asfaltos diluídos (CR-250 e CR-800).
As faixas granulométricas indicadas pelo DNER (ESP. 106/80) estão na tabela 4:
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Tabela 4 – Faixas Granulométricas Indicadas para Pré – Misturado a Frio
% em Peso Passando Peneiras
Faixa A Faixa B Faixa C Faixa D Faixa E Faixa F
1 1/2” 100 - - 100 - -
1” 75 – 100 100 - 95 – 100 100 - 3/4” 50 – 80 85 – 100 100 70 –90 85 - 100 100
1/2” - - 75 – 100 - - 85 – 100
3/8” 25 – 50 30 – 60 35 - 70 35 – 60 40 – 70 45 – 85
Nº 4 05 – 20 10 – 35 15 – 48 15 – 35 20 – 40 25 – 40
Nº 10 0 – 10 5 – 20 10 – 25 5 – 20 10 – 25 15 – 35
Nº 200 0 - 4 0 - 5 0 - 5 0 - 8 0 - 8 0 – 8
Areia Asfalto a Quente (AAQ)
É o produto resultante da mistura a quente, em usina apropriada, de agregado miúdo (areia) e cimento
asfáltico, com presença ou não de material de enchimento, espalhado e comprimido a quente. A espessura
da camada não deve ser superior a 6cm e o material utilizado é CAP – 20.
Areia Asfalto a Frio (AAF)
Obtido da mistura de agregado miúdo areia, com presença ou não de material de enchimento, e asfalto
diluído ou emulsão asfáltica, sendo posteriormente espalhado e compactado a frio.
As espessuras das camadas não podem ultrapassar 4 cm e o material asfáltico mais indicado é a emulsão
RL – 1C.
Lama Asfáltica
Tem seu principal emprego no rejuvenescimento dos pavimentos flexíveis, já deteriorados, sendo também
muito usada como camada de desgaste e impermeabilizante nos revestimentos do tipo Tratamento
Superficial e Macadame Betuminoso.
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Consiste em uma associação, em consistência fluída, de agregados miúdos, material de enchimento (caso
haja necessidade), emulsão asfáltica e água. A camada desse tipo de revestimento é da ordem de 4 a 10
mm.
Interessante é que a lama asfáltica é compactada pelo próprio tráfego e apresenta elevada resistência à
derrapagem, devido ao seu alto coeficiente de atrito.