______________________________ 1 Engenheiro Civil MSc. Geotecnia/Pavimentação - Universidade Federal do Rio Grande do Sul - LAPAV/UFRGS 2 Professor Dr. em Engenharia Civil PPGEC/UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul – LAPAV/UFRGS

POTENCIALIDADES DA UTILIZAÇÃO DE CAL HIDRATADA EM

CONCRETOS ASFÁLTICOS: ANÁLISE SOB O PONTO DE VISTA DE

DEFORMAÇÕES PERMANENTES

André L. Bock1, Washington P. Núñez2, Jorge A. P. Ceratti 2

Resumo

O crescente aumento do volume de tráfego, a circulação com excesso de cargas e a carência de manutenção tem

contribuído cada vez mais para a degradação prematura dos pavimentos asfálticos brasileiros. Na busca por materiais de

elevado desempenho, principalmente no que diz respeito à deformação permanente, uma alternativa que tem se mostrado

interessante é a incorporação de cal hidratada na formulação do concretos asfáltico (CA). No presente estudo são

apresentados e discutidos os resultados de uma investigação sobre a influência da qualidade da cal hidratada, no que diz

respeito ao teor de óxido de cálcio, na resistência à deformação permanente (Creep Dinâmico) de concretos asfálticos.

Foram analisados seis diferentes CA formulados com ligante convencional (CAP 50/70) e ligante modificado por

polímeros (CAP 60/85-E), primeiramente sem cal hidratada e posteriormente com a incorporação de dois distintos tipos

de cal (calcítica e dolomítica). De forma geral, a influência da cal foi mais efetiva em misturas com ligante convencional,

onde sua incorporação promoveu comportamento semelhante, ou em alguns casos, até superior ao das misturas elaboradas

com ligante modificado. Amostras sem cal acumularam deformações permanentes superiores no ensaio de creep dinâmico

às registradas em amostras com cal hidratada. A análise global dos resultados de ensaios realizados nesta pesquisa aponta

que é possível produzir misturas asfálticas de elevado desempenho e durabilidade através da incorporação de cal

hidratada, mas que a magnitude dos benefícios obtidos depende significativamente da qualidade da cal (percentual de

óxido de cálcio disponível) e do tipo de ligante utilizados em sua formulação.

Abstract

The increasing growth of traffic volume and overloading and the lack of maintenance have growingly contributed for

asphalt pavements early distress. In the search for high performance materials, mainly related to permanent deformation,

the incorporation of hydrated lime to asphalt concretes has been gaining relevance. In this study reports the results of an

investigation into the influence of hydrated lime quality in relation to calcium oxide content, resistance to permanent

deformation (dynamic creep) of asphalt concrete (CA). Were analyzed six different formulated with conventional binder

(50/70 CAP) and polymer modified binder (CAP 60/85-E), first without lime and then hydrated lime with the addition of

two different types of lime (calcite and dolomite). Overall, lime benefits were stronger when added to AC with

conventional binder. In fact, asphalt mixtures with conventional binder and calcitic lime performed even better than

mixtures with polymer-modified binder. In dynamic creep tests, specimens of AC without lime accumulated higher

permanent deformations than AC specimens with hydrated lime, regardless the type of binder. Globally, tests results point

out that asphalt mixtures with high modulus and resistance to permanent deformation may be obtained by adding hydrated

lime. However, the extent of benefits highly depends on lime quality (calcium oxide content) and type of asphalt binder

used.

INTRODUÇÃO

Ao analisar o sistema de transportes brasileiro observa-se que o mesmo é formado basicamente

por uma extensa matriz rodoviária. Apesar de o modal rodoviário ser responsável pela grande maioria

de transporte de cargas e passageiros, o setor apresenta carências históricas em termos de

infraestrutura, encontrando-se em situação crítica, tanto em qualidade quanto em quantidade.

A degradação dos pavimentos asfálticos, somada à carência de manutenção e ao crescimento do

tráfego comercial rodoviário impõe sempre mais o desafio de aumentar a vida útil dos pavimentos.

Novos materiais e novas técnicas têm sido estudados nos principais centros de pesquisa do mundo,

buscando melhorar a qualidade das misturas e atenuar o problema de degradação prematura dos

revestimentos.

Além do emprego de novas metodologias para formulação de misturas mais resistentes que

apresentam um melhor intertravamento dos agregados pétreos, utilização de ligantes asfálticos

modificados por polímeros, uma alternativa que ganhou bastante destaque na literatura internacional

é a incorporação de cal hidratada como agente melhorador de desempenho dos concretos asfálticos.

Diversas investigações laboratoriais e de campo têm mostrado que a cal pode melhorar o desempenho

das misturas asfálticas de várias maneiras.

Diversos estudos internacionais demonstram que a incorporação de cal hidratada em concretos

asfálticos, além de melhorar a adesividade agregado-ligante, aumenta a rigidez da mistura, sem

prejuízo da vida de fadiga. Hicks e Scholz (2001) afirmam que as modificações produzidas pela sua

incorporação podem acrescentar anos à vida das misturas asfálticas, contribuindo para a formação de

pavimentos que apresentarão elevado desempenho por muitos anos.

À luz da bibliografia internacional, o conjunto de benefícios resultantes da incorporação de cal

hidratada em misturas asfálticas tem como resultado a geração de um produto superior e de elevado

desempenho. No sul do Brasil a cal hidratada já é usada há algum tempo em concretos asfálticos

(CA), porém sua utilização baseava-se principalmente na proposta de emprego como como material

de enchimento (fíler) para correção granulométrica de misturas com deficiência de material fino, não

atentando-se para suas potencialidades de melhorador de desempenho, conforme relatado na

bibliografia internacional.

O fato da produção de cal hidratada no estado do Rio Grande do Sul se restringir apenas à cales

de origem dolomítica acaba restringindo de certa forma o seu emprego e o desenvolvimento de

estudos comparativos que quantificam seus benefícios na melhoria de desempenho de CA.

No presente trabalho é realizado um estudo comparativo entre a resistência à deformação

permanente (creep dinâmico) de concretos asfálticos (CA) comumente empregados no sul do país,

elaborados com ligante convencional (CAP 50/70) e ligante polimerizado (CAP 60/85-E) com e sem

incorporação de cal hidratada.

As cales utilizadas são de origem distintas, uma cal dolomítica produzida no próprio estado do

RS, e de origem calcítica produzida no estado de MG. Neste contexto, o presente trabalho se propõe

a verificar a possibilidade de produção de CA de elevado desempenho e durabilidade através da

incorporação de cal hidratada.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Pavimentos asfálticos

Nos pavimentos asfálticos submetidos a tráfego médio a elevado, o revestimento é composto por

concreto asfáltico, ou seja, uma mistura asfáltica produzida à quente e constituída de agregado graúdo,

agregado miúdo, material de enchimento (fíler) e cimento asfáltico de petróleo (CAP).

O revestimento asfáltico é a camada superior de um pavimento destinada a resistir diretamente às

ações do tráfego e transmiti-las de forma atenuada às camadas inferiores, impermeabilizar o

pavimento, além de melhorar as condições de rolamento (conforto e segurança). Seu sucesso depende

da obtenção de uma mistura com distribuição granulométrica adequada de agregados e de um teor

ideal de ligante asfáltico, de modo a proporcionar conforto e segurança ao rolamento dos veículos,

durabilidade, resistência às cargas, deformações, fraturas e desagregações, sem se tornar instável ao

tráfego e às condições climáticas.

Mecanismos de Degradação – Deformação permanente

Nas últimas décadas, os pavimentos asfálticos brasileiros têm tido seu desempenho comprometido

devido ao crescente aumento do tráfego (não apenas pelo maior número de veículos pesados, mas

também pelo aumento da capacidade de carga dos mesmos) e da circulação com excesso de cargas

(favorecida pela deficiente fiscalização e reduzido número de balanças nas rodovias). Estes fatores

juntamente com a carência de manutenção e projetos muitas vezes inadequados, que utilizam critérios

obsoletos que não englobam todas as variáveis, fazem com que os pavimentos asfálticos sejam

prejudicados expressivamente quanto à sua vida útil.

A degradação de pavimentos está associada a várias patologias, dentre elas podem ser citadas:

deformações permanentes excessivas, trincamento por fadiga, trincamento por retração térmica e

desagregação. As duas primeiras estão mais relacionadas com o tráfego atuante e a estrutura do

pavimento, enquanto que as duas últimas estão relacionadas com as características dos materiais

utilizados e as condições climáticas atuantes (SPECHT, 2004).

Abordada de forma prioritária no presente estudo, a deformação permanente é um dos defeitos

mais comuns nos pavimentos asfálticos brasileiros. Sua origem pode estar associada à deformação

plástica que ocorre nas camadas subjacentes ao revestimento asfáltico ou causada pela deformação

permanente desenvolvida na mistura asfáltica.

De acordo com Yoder & Witczak (1975), a deformação permanente pode ser definida como uma

distorção na superfície do pavimento causada pela consolidação de uma ou mais camadas do

pavimento. A norma americana ASTM D 5340 (1997) define esse defeito como uma depressão

superficial na trilha-de-roda, podendo ocorrer o levantamento das bordas ao longo da trilha, e

complementa que o aumento excessivo da deformação permanente pode provocar a ruptura da

estrutura do pavimento. A norma brasileira DNIT TER 005/2003 define como afundamento a

deformação permanente caracterizada por depressão da superfície do pavimento, acompanhada ou

não de solevamento, podendo apresentar-se sob a forma de afundamento plástico ou de consolidação.

A deformação permanente é observada em misturas asfálticas desde o início de sua utilização,

mas tornou-se cada vez mais importante após a 2ª Guerra Mundial, quando o tráfego comercial

começou a aumentar rapidamente (SOUSA, 1991). Ela ocorre quando a carga exercida pelo tráfego

sobre o revestimento asfáltico excede o seu limite plástico, portanto, gerando deformações plásticas

permanentes (Figura 1). A deformação permanente é favorecida pela aplicação de cargas em baixa

velocidade e altas temperaturas, quando o ligante asfáltico encontra-se em um estado de maior

viscosidade.

Em laboratório, diversos são os métodos de ensaio disponíveis para avaliar a resistência à

deformação permanente de misturas asfálticas. Segundo a bibliografia verificada, há principalmente

três tendências de previsão de desempenho de misturas asfálticas quanto à deformação permanente:

modelos a partir de ensaios de comportamento reológico tipo creep dinâmico, modelos desenvolvidos

a partir de resultados obtidos com equipamentos simuladores de tráfego e correlações entre tráfego e

afundamentos na trilha-de-roda. Os dois primeiros métodos são os mais comuns para quantificar a

deformação permanente acumulada sob cargas repetidas em temperatura elevada (40 a 60°C), as

correlações de campo são mais limitadas às condições de similaridade da comparação.

Figura 1: Deformação permanente em revestimento asfáltico (BERNUCCI et al., 2006)

Cal Hidratada em Misturas Asfálticas

Na década de 1970, com o agravamento dos mecanismos de degradação nos EUA em

consequência da queda geral da qualidade dos ligantes asfálticos devido à crise do petróleo, diversos

aditivos para misturas asfálticas disponíveis para limitar os danos induzidos por umidade foram

exaustivamente testados tanto em laboratório quanto em campo. Neste contexto, o emprego da cal

hidratada em concretos asfálticos experimentou um forte interesse, sendo definida como sendo o

aditivo mais eficaz para minimizar a degradação prematura dos pavimentos (HICKS, 1991).

Atualmente é comprovado cientificamente que a cal hidratada tem diversos efeitos benéficos

sobre os concretos asfálticos. A cal é vista não somente como um aditivo para prevenção de danos

causados pela umidade, mas também como um agente melhorador multifuncional, reduzindo o

envelhecimento químico do ligante asfáltico e melhorando o desempenho dos pavimentos no que diz

respeito ao trincamento por fadiga e deformação permanente.

Estudos publicados nos Estados Unidos e países da Europa demonstraram que a incorporação de

cal hidratada em concretos asfálticos, além de melhorar a adesividade agregado-ligante, aumenta a

rigidez da mistura, sem prejuízo da vida de fadiga. Além disso, Hicks e Scholz (2001) afirmam que

as modificações produzidas pela sua incorporação podem acrescentar anos à vida das misturas

asfálticas, contribuindo para a formação de pavimentos que apresentarão elevado desempenho por

muitos anos.

À luz da bibliografia internacional, o conjunto de benefícios resultantes da incorporação de cal

hidratada em misturas de CA tem como resultado a geração de um produto superior e de elevado

desempenho. No Brasil a cal hidratada já é usada há algum tempo em concretos asfálticos, mas

principalmente como como material de enchimento (fíler), poucos são os casos no qual é aproveitado

o seu potencial de melhorador de desempenho. Nos casos de emprego de cal hidratada na

pavimentação asfáltica no sul do Brasil, especificamente no estado do Rio Grande do Sul onde são

produzidas basicamente cales de origem dolomítica, as potencialidades do emprego de cales com boa

qualidade (elevados teores de óxidos e hidróxidos de cálcio) são pouco difundidos.

Em 2007 Núñez et al. verificaram que 1% de incorporação de cal com elevados teores de

Ca(OH)2 era suficiente para promover aumentos significativos no módulo de resiliência e na

resistência à tração. Aumentos no teor de cal não proporcionaram melhorias adicionais. Lutif et al.

(2007) testaram diversas formas de incorporação de cal em concretos asfálticos, misturas tratadas

com cal seca foram mais resistentes ao dano devido à umidade, resultados semelhantes, quanto a

forma de incorporação, foram obtidos por Bock et al. (2009) ao incorporar cal seca ao agregado

graúdo. De forma geral, reduções importantes na perda de adesão são observadas com a incorporação

de cal hidratada em concretos asfálticos.

De forma a comprovar os benefícios relatados pela bibliografia internacional quanto à melhoria

de desempenho de CA através da incorporação de cal hidratada, o presente estudo visa a quantificação

da influência do tipo da cal hidratada no desempenho das misturas quanto à deformação permanente

através do ensaio de Creep Dinâmico.

MATERIAIS E PROCEDIMENTOS LABORATORIAIS

No presente item são apresentadas as características dos materiais empregados na pesquisa tais

como agregados minerais, cales, ligantes asfálticos e misturas asfálticas projetadas, bem como os

procedimentos laboratoriais empregados.

Programa Experimental

O programa experimental desenvolvido para atingir os objetivos da presente pesquisa consistiu

na escolha de ligantes asfálticos e agregados minerais representativos da região de desenvolvimento

da pesquisa e utilização de uma cal hidratada de boa qualidade. Após definição dos projetos de

concretos asfálticos, as amostras moldadas foram submetidas a ensaios laboratoriais de resistência à

deformação permanente (com e sem incorporação de cal hidratada).

Materiais Utilizados na Pesquisa

o Agregados minerais: Os agregados minerais utilizados neste estudo são de origem basáltica

da formação Serra Geral com massa específica real de 2829 kg/m3, índice de lamelaridade e

de desgaste à abrasão próximos a 28%;

o Cal Hidratada: Para avaliação dos efeitos da incorporação de cal hidratada foram utilizadas,

uma cal dolomítica produzida no estado do RS e uma cal calcítica do estado de MG,

apresentando respectivamente 41,3% e 71,2% de óxido de cálcio (CaO) disponível;

o Ligantes Asfálticos: Os ligantes asfálticos utilizados correspondem a um ligante

convencional (CAP 50/70) e um ligante modificado por polímeros (CAP60/85-E). As

especificações de qualidade dos materiais asfálticos foram atendidas segundo especificações

em vigor (ANP, 2005 e ANP, 2010);

o Misturas Asfálticas: A dosagem das misturas asfálticas e a moldagem das amostras,

juntamente com a obtenção dos parâmetros de dosagem Marshall (DNER – ME 043/95) foram

realizadas no LAPAV/UFRGS. A composição granulométrica da mistura foi feita de forma

a enquadrar o material próximo ao centro da faixa “C” do DNIT, com tamanho máximo de

granulares de 19mm. Nas misturas com incorporação de cal hidratada (calcítica ou dolomítica)

realizou-se a substituição, em peso, de 1% do pó-de-pedra por cal hidratada. A cal foi

adicionada na forma seca, sobre o agregado graúdo.

Figura 2: Processo de adição de cal hidratada e processo de moldagem das amostras

1) Agregado Graúdo (AG) sem cal

2) AG + Cal

3) AG + Cal misturada

4) Agregado Miúdo

5) Composição Granulométrica completa

Para caracterizar o comportamento dos concretos asfálticos projetados foram realizados, após a

dosagem Marshall das misturas, ensaios de resistência à deformação permanente (creep dinâmico) de

três misturas de CA elaborados com ligante convencional, ou seja, uma mistura de referência sem

incorporação de cal hidratada (CAP 50/70 REF), com cal calcítica (50/70 + CC) e com incorporação

de cal dolomítica (50/70 + CD), a mesma metodologia foi empregada para as misturas de CA

elaboradas com ligante polimerizado (CAP 60/85 REF, CAP 60/85 + CC, CAP 60/85 + CD),

totalizando dessa forma seis CA analisados, conforme esquema da Figura 3. O teor de cal hidratada

incorporada em todos os casos foi de 1% sobre o peso total de agregados.

Figura 3: Programa Experimental

APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

Conforme já descrito no decorrer do presente trabalho, uma das vantagens do emprego de cal

hidratada em misturas asfálticas é torná-las mais resistentes às deformações permanentes. Esse

“enrijecimento” da mistura pode ser avaliado através do ensaio de ensaios de módulo de resiliência

(maiores módulos indicam misturas mais rígidas, que experimentam menores deformações elásticas

e acumulam também menores deformações permanentes). Contudo, o ensaio de deformação

permanente sob cargas repetidas (Creep Dinâmico) parece mais adequado para avaliar o quanto uma

mistura é resistente ou susceptível a deformações permanentes, que no campo se manifestam na forma

de afundamentos nas trilhas de roda (ATR) e, às vezes, irregularidade longitudinal.

Ensaios de Resistência à Deformação Permanente (Creep Dinâmico)

O ensaio de Creep Dinâmico não é normalizado no Brasil, atualmente, no Laboratório de

Pavimentação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - LAPAV/UFRGS utiliza-se o seguinte

procedimento de ensaio:

o Condicionamento a 45ºC por um período mínimo de 3 horas antes do ensaio;

o O sistema de medição de deslocamentos é constituído por duas alças, cada uma com quatro

pontos de apoio na amostra, nas quais se instalam os dois LVDTs;

o Posicionado o sistema sob o pistão de aplicação de cargas, inicia-se o ensaio.

O ensaio é realizado aplicando-se um carregamento que gera pressões iguais a 0,56 MPa

(semelhantes à pressão de inflação dos pneus de um eixo padrão), com frequência de 1 Hz (Figura 4).

Ligante convencional CAP 50/70

CAP 50/70 REF

CAP 50/70 + CC

CAP 50/70 + CD

Ligante modificado CAP 60/85

CAP 60/85 REF

CAP 60/85 + CC

CAP 60/85 + CD

Concreto Asfáltico CA

Ensaios de Deformação Permanente Creep Dinâmico

Inicialmente, a amostra passa por um período de condicionamento, onde são aplicados 200 ciclos

de cargas, para acomodação do sistema e amostra. Em seguida, há um período de “descanso de

condicionamento” de 400 segundos para recuperação das deformações iniciais.

O ensaio se dá, propriamente, a partir do ciclo número 600, após essas duas etapas iniciais. O

período de carregamento para medição efetiva das deformações permanentes é de 3600 ciclos,

seguido de 900 ciclos de recuperação das deformações.

Figura 4: Esquema de ensaio Creep Dinâmico (montagem e realização de ensaio)

Figura 5: Representação gráfica dos deslocamentos durante o ensaio de Creep Dinâmico

Resultados

Após o ensaio, os dados adquiridos pelo sistema são interpretados em planilha eletrônica e são

obtidos os resultados conforme apresentado na Figura 4. Os valores de deslocamentos são obtidos em

centímetros, transformados em deformações através da divisão deste valor pela distância inicial entre

os suportes dos LVDTs (4 cm).

Os resultados de deslocamentos sofridos pelas seis misturas preparadas neste estudo são

apresentados de forma comparativa na Figura 6 a seguir.

Figura 6: Deformações obtidas para as seis misturas ensaiadas, com e sem incorporação de cal hidratada

Através de uma análise preliminar, pode se destacar alguns aspectos importantes, tais como: uma

visível distinção entre o comportamento de misturas com ligante convencional (CAP 50/70) e

misturas com ligante modificado (CAP 60/85), onde as misturas com ligante modificado apresentam

uma maior resistência à deformação.

A presença de cal hidratada nas misturas proporcionou uma melhoria na resistência das amostras

à deformação permanente, de forma mais pronunciada nas amostras com ligante convencional e

principalmente quando há incorporação de cal calcítica (CC). A seguir é realizada uma análise mais

detalhada dos resultados, onde são comparadas as deformações plásticas e deformações elásticas

sofridas pelos seis tipos de misturas de CA projetadas (Figura 7).

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

0.035

0.040

0.045

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Defo

rmaçã

o (

cm/c

m)

Número de Ciclos

50/70 REF

50/70 CD

50/70 CC

60/85 REF

60/85 CD

60/85 CC

Figura 7: Resultados de deformações sofridas pelas amostras com CAP 50/70 e CAP 60/85

deformações permanentes e recuperáveis

Deformações Permanentes e Deformações Recuperáveis

O comportamento quanto às deformações permanentes, conforme esperado, foi distinto entre as

amostras com ligante convencional e modificado. Como pode ser observado no gráfico da Figura 8,

amostras com ligante modificado apresentaram deformações permanentes 45% menores do que as

amostras com ligante convencional.

Figura 8: Deformações Plásticas: Percentuais de redução para misturas com ligante convencional e modificado,

com e sem incorporação de cal hidratada

Resu

mo

do

s R

esu

ltad

os

Cre

ep

Din

âm

ico

6.10E-03

2.30E-03

4.45E-03

2.43E-03

3.98E-03

2.58E-03

0.00E+00

2.00E-03

4.00E-03

6.00E-03

8.00E-03

1.00E-02

1.20E-02

Deformação Permanente Deformação Recuperável

Par

âme

tro

s d

e D

efo

rmaç

ão (c

m/c

m) 60/85 REF

60/85 + CC

60/85 + CD

1.11E-02

1.70E-03

7.65E-03

2.28E-03

1.09E-02

2.60E-03

0.0E+00

2.0E-03

4.0E-03

6.0E-03

8.0E-03

1.0E-02

1.2E-02

Deformação Permanente Deformação Recuperável

Par

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tro

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ão (c

m/c

m)

50/70 REF

50/70 + CC

50/70 + CD

Ligante Convencional Ligante Modificado

Elásticos Plásticos Recuperáveis Permanentes

50/70 REF 0.0068 0.0442 1.70E-03 1.11E-02

50/70 + CC 0.0091 0.0306 2.28E-03 7.65E-03

50/70 + CD 0.0104 0.0437 2.60E-03 1.09E-02

60/85 REF 0.0092 0.0244 2.30E-03 6.10E-03

60/85 + CC 0.0097 0.0178 2.43E-03 4.45E-03

60/85 + CD 0.0103 0.0159 2.58E-03 3.98E-03

Mistura

CA

Deslocamentos (cm) Deformações (cm/cm)

10%

20%

30%

40%

50%

45%

31%

27%

2%

35%

Ligante Convencional Ligante Modificado

CC CD CC CD

Ligante Convencionalversus

Ligante Modificado

50/70

Referência

COM incorporação de cal hidratadaSEM incorporação de cal

60/85

De

form

açõ

es

Plá

stic

as -

Pe

rcen

tual

de

Re

duç

ão

Referência

Ao analisar a influência da incorporação de cal hidratada, a mesma mostrou-se capaz de

proporcionar uma maior resistência à deformação permanente, com uma diminuição de 31% para

amostras com ligante convencional e 27% para misturas com ligante modificado quando da

incorporação de cal calcítica, ou seja, a cal calcítica apresentou valores idênticos para os dois tipos

de ligantes empregados. O mesmo fato não ocorre quando se analisa a influência da cal dolomítica

que mostrou-se pouco efetiva em amostras com ligante convencional (redução de 2%), porém com

ligante modificado a diminuição do percentual de deformações permanentes foi inclusive superior ao

da cal calcítica, e idêntica com a influência da cal calcítica nas amostras com ligante convencional.

O comportamento com e sem incorporação de cal hidratada quanto às deformações recuperáveis

são apresentados na Figura 9 a seguir. Ao analisar as deformações recuperáveis das amostras,

observou-se uma melhor recuperação nas amostras com ligante modificado, conforme esperado pois

é este exatamente o princípio dos ligantes modificados com polímeros elastoméricos.

Um diferencial porém foi verificado em relação a este parâmetro através da incorporação de cal

hidratada, para as amostras com ligante convencional enquanto nos parâmetros anteriormente

apresentados a cal calcítica proporcionava melhores resultados, nos valores de deformações

recuperáveis a cal dolomítica apresentou melhores resultados em comparação com a cal calcítica

(valores 19% superiores, de 34% para 53%).

Para as misturas com ligante modificado, os percentuais de melhoria da recuperação elástica

foram menos significativos, mas mantendo a mesma tendência com melhores resultados para

amostras com incorporação de cal dolomítica (12% e 6%). Tendo em vista que o ligante modificado

já apresenta um bom diferencial quanto a este parâmetro em ralação ao ligante convencional, a

incorporação de cal não foi capaz de aumentar ainda mais a sua capacidade de recuperação, que já é

elevada.

Figura 9: Deformações Recuperáveis: Percentuais de melhoria para misturas com ligante convencional e

modificado, com e sem incorporação de cal hidratada

50%

40%

30%

20%

10%

35% 34%

6%

53%

12%

Ligante Convencional Ligante Modificado

CC CD CC CDLigante Convencionalversus

Ligante Modificado

Referência

50/70

COM incorporação de cal hidratadaSEM incorporação de cal

60/85 50/70 60/85

De

form

açõ

es

Re

cup

eráv

eis

-P

erc

ent

ual

de

Mel

hori

a

Referência

CONSIDERAÇÕES FINAIS

No presente estudo realizou-se uma investigação sobre a influência da incorporação de cal

hidratada na resistência à deformação permanente, através do ensaio de creep dinâmico, de concretos

asfálticos formulados com ligante convencional (CAP 50/70) e ligante modificado por polímeros

(CAP 60/85-E), primeiramente sem cal hidratada e posteriormente com a incorporação de dois

distintos tipos de cal (calcítica e dolomítica), totalizando seis misturas analisadas.

Em uma análise global da influência da incorporação de cal hidratada observou-se, neste

estudo e para os materiais e métodos aqui empregados, que a melhoria das propriedades depende

significativamente do tipo de cal utilizada e do tipo de ligante asfáltico presente na mistura.

A incorporação de cal favoreceu as misturas asfálticas tornando-as menos suscetíveis à

deformação permanente, os resultados obtidos evidenciam que a incorporação de cal tem a

capacidade de aumentar sua resistência à deformação permanente, tornando as misturas menos

deformáveis. Em amostras sem incorporação de cal, para ambos os tipos de ligante, foram registradas

deformações permanentes praticamente 30% superiores às registradas em amostras com cal calcítica;

com cal dolomítica, somente com ligante modificado estes patamares foram atingidos.

Ao considerar as deformações permanentes das amostras ensaiadas com ligante convencional

CAP 50/70, melhorias bastante significativas foram proporcionadas pela incorporação de cal

calcítica, níveis que levam as misturas próximas aos patamares alcançados pelas misturas com ligante

modificado por polímeros, tanto nos níveis de deformação permanente quanto nas deformações

recuperáveis.

Em amostras com ligante modificado CAP 60/85-E a diferença entre os dois tipos de cal foi

pouco representativa, ficando os níveis de redução de deformação permanente próximos aos

proporcionados pela cal calcítica em amostras com ligante convencional. A maior diferença

observada ficou por conta das deformações recuperáveis, onde as amostras com ligante modificado

não apresentaram diferença significativa em relação às amostras de referência (com CAP 60/85-E).

A partir da investigação realizada nesta pesquisa sobre os efeitos da incorporação de cal

hidratada em concretos asfálticos com ligante convencional e modificado foi possível verificar que é

possível formular concretos asfálticos (CA) de elevado desempenho e durabilidade, através da

incorporação de cal hidratada calcítica e dolomítica. De forma geral a incorporação de cal hidratada

favoreceu às misturas asfálticas tornando-as menos suscetíveis à deformação permanente,

configurando misturas com maior poder de recuperação das deformações sofridas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Airport

Pavement Condition Index Surveys. ASTM D5340 – 97. In: ASTM…Annual Book of ASTM

Standards.

BERNUCCI, L. B.; MOTTA, L. M. G.; CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Pavimentação Asfáltica:

Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro, PETROBRAS, ABEDA, 2006, 504p.

BOCK, A. L.; HARTMANN, D.; BUDNY, J.; SPECHT, L. P.; CERATTI, J. A. P. Avaliação de

diferentes métodos de adição de cal em misturas de concreto asfaltico. In: IV SINAPRE -

Simpósio Internacional de avaliação de pavimentos e projeto de reforço. Fortaleza – CE. UFC, 2009.

v.1. p.1 – 14.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Defeitos nos

pavimentos flexíveis e semi-rigidos - Terminologia. DNIT TER 005/2003. Rio de Janeiro, 2003,

12p.

HICKS, R.G.; SCHOLZ, T.V. Life Cycle Cost for Lime in Hot Mix Asphalt. Report and Software

for National Lime Association, 2001.

LUTIF, J. E. S.; KIM, Y. R.; SOARES J. B. Influência do método de adição de cal hidratada em

misturas asfálticas para reduzir os danos devido à umidade em pavimentos flexíveis. In: XXI

ANPET - XXI Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes, Rio de Janeiro, 2007.

NÚÑEZ, W. P; CERATTI, J. A. P; PERACA, V.; TSUKUDA, R. S. Produzindo misturas asfálticas

de elevado desempenho com emprego de cal hidratada. ABPv - 38a Reunião Anual de

Pavimentação – Manaus, 2007, 15 p.

SOUSA, J. B., CRAUS, J. e MONISMITH, C. L. Summary Report on Permanent Deformation

in Asphalt Concrete. SHRP Report A/IR 91-104, Washington (District of Columbia, USA): National

Research Council, 1991.

SPECHT, L. P. Avaliação de misturas asfálticas com incorporação de borracha reciclada de

pneus. Porto Alegre, 2004. (Tese de Doutorado em Engenharia Civil) – UFRGS –Universidade

Federal do Rio Grande do Sul, 279p.

YODER E. J., M. W. WITCZAK. Principles of Pavement Design. Jan 1, 1975 - Technology &

Engineering - 711 pages.