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Prof. Engº Pery C. G. de Castro

Revisado em outubro de 2009

PARTE - IIIPROJETO DA MISTURA RECICLADA A QUENTE

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ORIENTAÇÃO PARA PROJETO DA MISTURA

RECICLADA A QUENTE

1) Definição das porcentagens dos materiais;

2) Seleção do tipo, quantidade do cimento asfáltico e do

agente de reciclagem, se usado;

3) Neste processo de reciclagem é usado 10% a 70% RAP;

4) Nas usinas convencionais usar de 10% a 30% RAP; e

5) Nas usinas tambor-misturador usar de 10% a 50% e em

casos especiais até 70%.

A orientação geral está indicada no Fluxograma a seguir.

FLUXOGRAMA PARA O ESTUDO DA

MISTURA RECICLADA)

3

COMPONENTES DA MISTURA

Revestimento asfáltico velho fornece

Agregado novo

Agregado proveniente da Base Granular RAM

Asfalto novo com ou sem agente de reciclagem

Agregado

Asfalto

envelhecido

ESTUDO DOS MATERIAIS DISPONÍVEIS

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CÁLCULO DA PARTICIPAÇÃO DO RAP NA MISTURA RECICLADA

EM RELAÇÃO AO PESO DO AGREGADO

Participação do asfalto do RAP = %ASFRAP.M

%ASFRAP = %asfalto no RAP

%AGRAP = % agregado no RAP

%AGM = % agregado na mistura reciclada

000 10

AG% x AG% x ASF% ASF% MRAPRAP

M.RAP

CÁLCULO DA PARTICIPAÇÃO DO RAP NA MISTURA RECICLADA

EM RELAÇÃO AO PESO DA MISTURA

RAP

RAPMRAP

M.RAPASF% 100

000 10

AG x AG% ASF%

ASF%

%ASFRAP.M = participação do asfalto RAP na mistura total

%ASFRAP = % de asfalto no RAP

%AGM = % do agregado na mistura reciclada

%AGRAP = % do agregado no RAP

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DETERMINAÇÃO DA PORCENTAGEM ESTIMADA DE

ASFALTO NA MISTURA RECICLADA

Fórmula empírica:

P% = 0,035a + 0,045 + k.c + F

P% = % total de asfalto em relação ao peso da mistura

a = % partículas retidas na peneira nº8

b = % partículas que passam na peneira nº8 e retidas na peneira nº200

c = % partículas que passam na peneira nº200

a) k = 0,15 : %passa do agregado nº200: 11% - 15%

k b) k = 0,18 : %passa do agregado nº200: 6% - 10%

c) k = 0,20 : %passa do agregado nº200: <5%

F = depende das características de absorção do agregado,

varia de 0 a 2% (usar 0,7%)

PORCENTAGEM DE ASFALTO NOVO A SER

ADICIONADO À MISTURA %ASFN

%ASFN = P% - %ASFRAP.M

Calculo da % de asfalto novo, R%,em

relação ao asfalto total da mistura

100 %P

ASF% %R N

6

TIPOS DE CIMENTO ASFÁLTICO

VISCOSIDADE DE REFERÊNCIA

A viscosidade de referência para a mistura *asfalto envelhecido do RAP,

asfalto novo, e agente de reciclagem (se for usado) é o centro da faixa da

viscosidade absoluta do tipo de CAP que for usado.

2 750 poises

1 100 poises

PENETRAÇÃO

VISCOSIDADE (*)

PENETRAÇÃO

VISCOSIDADE (*)

CAP 50 – 60 CAP 50 - 60

CAP 20 CAP 20

CAP 85-100 CAP 85-100

CAP 7 CAP 7

2) Vias urbanas

Pesado e muito pesado

Médio e leve

2 750 poises

1 100 poises

PENETRAÇÃO

VISCOSIDADE (*)

PENETRAÇÃO

VISCOSIDADE( *)

CAP 50 – 60 CAP 50 - 60

CAP 20 CAP 20

CAP 85-100 CAP 85-100

CAP 7 CAP 7

1) Rodovias

Pesado e muito pesado

Médio e leve

VISCOSIDADE

DE

REFEFERÊNCIA

BASE DA

CLASSIFICAÇÃO

CLIMA

TEMPERADO QUENTE

CATEGORIA

DO TRÁFEGO

(*) viscosidade absoluta

A viscosidade de referência é usada para definir o tipo de CAP e/ou agente de

reciclagem a ser empregado com o asfalto envelhecido do RAP.

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ORIENTAÇÕES DO IA NA SELEÇÃO DO CAP

Se a quantidade do RAP for igual ou inferior a 20%, não

considerar a viscosidade do CAP existente no RAP; e

Se for utilizado mais de 21% do RAP mude o grau do asfalto

para o seguinte.

Orientação do The Asphalt Institute para a seleção do CAP:

DETERMINAÇÃO DO TIPO DE CAP A SER USADO NA RECICLAGEM

São necessários os seguintes elementos:

a) Viscosidade do asfalto do RAP =

b) % do asfalto novo em relação ao asfalto total

da mistura:

PROCEDIMENTO

a) Na vertical R=0, significa somente asfalto

envelhecido do RAP, marca-se sua

viscosidade: Ponto A=40 000poises

b) Usando a viscosidade de referência (2750) e a

porcentagem R=62% de asfalto total na

mistura, marca-se o ponto B.

c) Prolonga-se a reta AB até a linha vertical

R=100 (isto é corresponde somente ao

asfalto novo) obtém-se o ponto C cuja

viscosidade é 800poises.

d) Esta viscosidade é obtida com a CAP 7 (700-

1500 poises) e portanto não há necessidade

de agente de reciclagem.

40 000poises

100ASF%

ASF% %R

total

novo

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DETERMINAÇÃO DO TIPO DE CAP A SER USADO NA RECICLAGEM

DADOS:

a) Viscosidade do asfalto do RAP =

(Ponto A)

b ) % do asfalto novo na mistura: R% = 56%

c) Viscosidade de referência : 2 750poises, ponto D

PROCEDIMENTO

1) Marcar o ponto A:

R=0 e viscosidade de 60 000poises

2) Marcar o ponto B:

R=56% e viscosidade de 2 750poises (CAP 20)

3) Definir o ponto C ligando AB até R=100 400poises

Não existe CAP com esta viscosidade.

4) Usar agente de reciclagem (AR1) que possui

viscosidade cinemática 50- 175 cst (média de 112 cst)

que é numericamente igual a 1,1 poises ponto E

5) Ligar DE: mostra a variação da viscosidade da mistura

CAP – Agente de reciclagem. Para R=0 só CAP

e para R=100 só AR1

60 000poises

6) Determinar a porcentagem do agente de reciclagem. A viscosidade de 400 poises determina em DE

o ponto F que corresponde a 17% de AR1 e 83% CAP20.

O asfalto com viscosidade de 400 poises é obtido com mistura de: Asfalto do RAP + CAP 20 + AR1

EXEMPLO DE CÁLCULO DOS COMPONENTES DA MISTURA E DA

SELEÇÃO DO TIPO DE ASFALTO

Um trecho homogêneo, com tráfego pesado, apresenta revestimento com espessura

de 8cm apoiado sobre base granular. Defeito predominante: instabilidade.

O pavimento não apresenta problemas estruturais (exceto o revestimento)

Estudar reciclagem

As amostras coletadas no trecho fornecem:

a) %média de asfalto 6,5% (P% de asfalto do RAP)

b) Granulometria dos agregados: (RAP)

100

90

60

29

21

15

9

100

88

25

7

3

100

92

86

72

58

32

24

15

8

19,00mm (3/4”)

12,70mm (1/2”)

9,50mm (3/8”)

4,80mm (nº4)

2,40mm (nº8)

0,58mm (nº30)

0,30mm (nº50)

0,15mm (nº100)

0,075mm (nº200)

PEDRISCOBRITA ¾”AGREGADO RAP

% QUE PASSA

PENEIRA

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CÁLCULO DOS COMPONENTES DA MISTURA

E SELEÇÃO DO ASFALTO (continuação)

c) Dispõe-se de agregado novo, constituído por brita ( <3/4” ) e

pedrisco ( <3/8” )

d) Não se dispões de agregado recuperado (RAM)

EXEMPLO I - COMPOSIÇÃO DO AGREGADO

Usando método de Composição granulométrica

obtém-se:

Brita ¾” 25%

Pedrisco 3/8” 35%

Agregado reutilizado (RAP) 40%

10

100

93,8

75,7

62,0

45,0

23,0

17,0

11,3

6,4

100 x 0,35 = 35

100 x 0,35 = 35

100 x 0,35 = 35

90 x 0,35 = 31,5

60 x 0,35 = 21,0

29 x 0,35 = 10,2

21 x 0,35 = 7,4

15 x 0,35 = 5,3

9 x 0,35 = 3,2

100 x 0,25 = 25

88 x 0,25 = 22

25 x 0,25 = 6,3

7 x 0,25 = 1,7

3 x 0,25 = 0,8

-

-

-

-

100 x 0,40 = 40,0

92 x 0,40 = 36,8

86 x 0,40 = 34,4

72 x 0,40 = 28,8

58 x 0,40 = 23,2

32 x 0,40 = 12,8

24 x 0,40 = 9,6

15 x 0,40 = 6,0

8 x 0,40 = 3,2

19,0mm

12,7mm

9,5mm

nº4

nº8

nº30

nº50

nº100

nº200

MISTURA

% que passa

AGREG.PEDRISCO (35%)

% que passa

AGREG.BRITA (25%)

% que passa

AGREG. RAP (40%)

% que passa

PENEIRA

Exemplo I - CÁLCULO DA CURVA GRANULOMÉTRICA DA

MISTURA RECICLADA

Exemplo I - PORCENTAGEM ESTIMADA DE ASFALTO

PARA A MISTURA RECUPERADA

P = 0,035a + 0,045b + k.c + F

P = % asfalto

P = 0,035 x 0,55 + 0,045 x 38,6 + 0,18 x 6,4 + 0,7 = 5,5%

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Exemplo I - PORCENTAGEM DE ASFALTO ENVELHECIDO

QUE ENTRA NA MISTURA RECICLADA

RAP

RAP.MM

M.RAP%ASF 100 -

100

%AGx %AG %ASF

ASF%

%ASFRAP = 6,5%

%AGM = 100 - 5,5% = 94,5%

%AGRAP.M = 40%

2,63% 6,5 100 -

100

40x 0,45 6,5

ASF% M.RAP

Exemplo I - PORCENTAGEM DO ASFALTO NOVO R%

EM RELAÇÃO AO TOTAL DE ASFALTO

DA MISTURA RECICLADA

001 P%

%ASF %R novo

52% 100 5,5

2,87 %R

2,87 2,635,5 - ASF% novo

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Exemplo I - DETERMINAÇÃO DO TIPO E PORCENTAGEM DO ASFALTO NOVO

E DO AGENTE DE RECICLAGEM

1)R=0 viscosidade = 41 000 Ponto A

2)Tráfego pesado CAP-20

viscosidade de referência = 2 750 Ponto D

R% = 52 Ponto B

3) A e B definem para R=100 o Ponto A com viscosidade

cinemática = 350poises.

Não existe CAP com esta viscosidade; logo, usar agente de

reciclagem

4)Usar AR1 viscosidade média = 112cst 1,1 poises (E)

5)Viscosidade de 350p é obtida por uma mistura de CAP 20 e

AR1

% AR1 é determinada pelo Ponto F 19% e

%CAP 20 = 100 – 19% = 81%

Estes valores são em relação à porcentagem de asfalto novo +

agente de reciclagem (2,8%) na mistura final.

6) 0,558 2,87100

19 reciclagemde AG%

2,32 2,87100

81 20 CAP%

2,32 2,87 2,63misutra na RAP do SFA% FINAL = 5,50

Exemplo I - ESTUDO DA MISTURA RECICLADA PELO MÉTODO MARSHALLCOMPOSIÇÃO:

a) Agregado:

Brita ¾” ----- 25%

Pedrisco 3/8” ------------- 35%

Agregado do RAP -------- 40%

b) Asfalto: mistura

Asfalto do RAP

Asfalto CAP 20 Novo

Agente de reciclagem AR1

Moldagem: 3 corpos de prova para cada porcentagem de asfalto: 4,5% - 5,0% - 5,5% - 6,0% - 6,5%

100100100100100MISTURA : (4)+(5)+(6)+(8)(9)

39,940,140,3

40,540,7% do revestimento asfáltico

recuperado na mistura: (3+7)(8)

37,4

37,637,838,038,2% de agregado recuperado

do RAP(7)

32,7

32,933,133,333,4% adicional de pedrisco,

agregado novo, na mistura (6)

23,4

23,523,623,823,9% adicional de Brita ¾”,

Agregado Novo

(5)

6,5-,47=4,036,0-2,49=3,515,5-2,5=3,05,0-2,51=2,494,5-2,52=1,98% de asfalto novo, CAP 20,

e /ou agente de reciclagem(4)

2,472,492,502,512,52% do asfalto envelhecido

do RAP na mistura(3)

93,594,094,595,095,5% de agregado na mistura(2)

6,56,05,55,04,5% de asfalto na mistura(1)

PROVADEDO CORPOASFALTO% DEDISCRIMINAÇÃOÍTEM

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Exemplo I - EXECUÇÃO DO ENSAIO MARSHALL

Com estes materiais calculados executa-se o ensaio Marshall na

modalidade convencional, observando:

1) O RAP deve ser aquecido e mantido na temperatura da mistura

para perder umidade e facilitar a mistura;

2) O agregado deve ser aquecido 10ºC acima da temperatura de

mistura;

3) Misturar primeiro: RAP e agregado novo aquecidos;

4) Misturar o asfalto novo e agente de reciclagem;

5) Misturar RAP, agregado novo, asfalto novo e agente de

reciclagem; e

6) Moldagem

Exemplo I - FAIXAS DE TRABALHO

Com os resultados do ensaio Marshall são

determinadas as faixas de trabalho para o:

asfalto e

agregado

Dentro dos critérios para as misturas convencionais.

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Exemplo IIa) COMPOSIÇÃO DO AGREGADO

Agregado do RAP = 25%

Agregado novo

b) COMPOSIÇÃO DO AGREGADO do RAP

%asfalto : 4,88%

viscosidade absoluta ; 65 000poises

c) PORCENTAGEM ESTIMADA DO ASFALTO = 5,7%

d) PORCENTAGEM DO ASFALTO DO RAP NA PORCENTAGEM TOTAL DE ASFALTO

e) PORCENTAGEM DO ASFALTO NOVO EM RELAÇÃO À PORCENTAGEM TOTAL DE

ASFALTO.

% Asfalto novo na mistura = 5,7 - 1,2 = 4,5%

Brita 3/4” = 35%

Pedrisco = 40%

1,2% 4,8 100 -

100

x 25 95,2 4,8

ASF% M.RAP

78,9% 100 5,7

4,5 %R

EXEMPLO II - TIPO do CAP

A viscosidade do asfalto deve ser

1 800 poises.

O CAP 7 tem viscosidade de

700 – 1 500poises

Usando CAP 20 há necessidade de

somente 4% de agente de reciclagem.

A continuação é idêntica do

Exemplo I.