Utilização Da Borracha de Pneus Na Pavimentação Asfaltica

5/26/2018 Utiliza o Da Borracha de Pneus Na Pavimenta o Asfaltica

HAROLDO A. F. MARTINS

A UTILIZAO DA BORRACHA DE PNEUS

NA PAVIMENTAO ASFLTICA

Trabalho de Concluso de Cursoapresentado UniversidadeAnhembi Morumbi no mbito doCurso de Engenharia Civil comnfase Ambiental.

SO PAULO2004


HAROLDO A. F. MARTINS

A UTILIZAO DA BORRACHA DE PNEUS

NA PAVIMENTAO ASFLTICA

Trabalho de Concluso de Cursoapresentado UniversidadeAnhembi Morumbi no mbito doCurso de Engenharia Civil comnfase Ambiental.

Orientador:

Prof. Ms. Clio Daroncho

SO PAULO2004


i

Dedico este trabalho, em especial, ao meu Pai,

Sr. Antonio da Cruz Martins, que sempre me

incentivou a prosseguir nos momentos mais difceis.


ii

AGRADECIMENTOS

A todos que direta ou indiretamente colaboraram para a elaborao deste trabalho.

A minha me, irm, cunhado e namorada pela compreenso, estmulo e ajuda em

todos os momentos que foram necessrios.

Meus especiais agradecimentos ao orientador Prof. Ms. Clio Daroncho pela

dedicao, ateno e incentivo.

Grandes agradecimentos presto ao Eng. Paulo Francisco O. Fonseca, da empresa

Greca Distribuidora de Asfaltos Ltda que forneceu grande auxlio na etapa prtica do

presente trabalho.


iii

RESUMO

A incorporao de borracha proveniente de pneus inservveis em revestimentosasflticos de pavimentos tem sido empregada h algumas dcadas no exterior,particularmente nos Estados Unidos e de forma mais ostensiva desde 1970.

A convenincia ecolgica de proporcionar uma destinao adequada aos pneusinservveis e a melhoria tcnica que o ligante asfltico agrega, com sua modificaoproporcionada pela borracha, so os grandes motivadores da utilizao deste tipo deligante.

Estima-se que o Brasil gere 30 milhes de pneus inservveis por ano. A matria-

prima desses pneus pode ser empregada de vrias formas, desde a sua utilizaototal atravs de alternativas viveis economicamente e ecologicamente adequadascomo tambm na formao de depsitos clandestinos, geradores de poluioambiental ou at mesmo de doenas.

Um dos usos mais nobres da borracha pulverizada como insumo modificador dosasfaltos tradicionais. Esta modificao obtida muito interessante e extremamentebenfica para a melhoria do ligante e para o aumento da durabilidade de nossasestradas.

O presente trabalho apresenta aplicaes prticas, realizadas com um ligante

asfltico modificado por borracha pulverizada de pneus inservveis, de altaviscosidade, projetado especialmente para ser aplicada em misturas asflticas e emtratamentos superficiais executada a quente.

Avalia-se o asfalto-borracha quanto resistncia ao aparecimento de trincas porfadiga do revestimento e ao acmulo de deformao permanente, principais defeitosestruturais de um pavimento flexvel.

So apresentados no trabalho os dados tcnicos relativos s situaes em que asaplicaes foram realizadas, bem como detalhes construtivos de aplicao e dosequipamentos utilizados. A aplicao dessas tcnicas no meio urbano plenamente

vivel e estimulante, possibilitando que muitas prefeituras tenham mais umaalternativa de pavimentao.

Palavras Chave: asfalto-borracha; asfalto modificado; borracha de pneu; pavimento;misturas asflticas; reciclagem.


iv

ABSTRACT

The incorporation of rubber proceeding from useless tires into asphaltic surfacing ofpavements has been applied abroad for some decades, particularly in the UnitedStates and in a more ostensible way since 1970.

The ecological convenience of providing an adequate destination for useless tiresand the technical improvement the asphaltic binder aggregates, with its modificationprovided by rubber, are the main causers of the use of this kind of binder.

It has been estimated that Brazil produces 30 million of useless tires a year. Thesetires raw material can be applied in many ways, from total use of these resources

through economically and ecologically practicable alternatives to the formation ofclandestine depositories, that cause environmental pollution and even diseases.

One of the noblest uses of the pulverized rubber is as a modifying supply oftraditional asphalts. This modification obtained is very interesting and extremelybeneficial to the binder improvement and to the enhancement of our roads durability.

The present study shows practical applications, made with asphaltic binder modifiedby pulverized rubber from useless tires, of high viscosity, specially designed for beingapplied in asphaltic mixtures and hot surface dressing.

It is evaluated the effects on the resisteance of asphalt rubber to fatigue cracking andpermanent deformation, the principal defect in the flexible pavement structure.

The technical data related to the situations in which the applications were made, aswell as constructive details of the applications and the equipment used arepresented. The application of these techniques in urban areas is quite viable andstimulating, allowing many local governments to have an additional pavingalternative.

Key Worlds: asphalt-rubber; modified asphalt; rubber of tires; pavement; asphalt mix;recycled.


v

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 5.1: Esquema do ciclo de vida de um pneu......................................................8

Figura 5.2: Disposio de carcaas de pneus em terreno baldio e no rio. ..................9

Figura 5.3: Disponibilidade de pneus usados no mundo. ..........................................11

Figura 5.4: Esquema da destinao final dos pneus inservveis. ..............................13

Figura 5.5: Incndio de pneus causa a contaminao do ar, da gua e do solo.......14

Figura 5.6: Esquema da recauchutagem do pneu.....................................................15

Figura 5.7: Processo de triturao de pneus.............................................................17

Figura 6.1: Aplicao de selagem de trincas no Estado do Arizona..........................26

Figura 6.2: Execuo de um SAM.............................................................................27

Figura 6.3: Execuo de um SAMI............................................................................28

Figura 6.4: Execuo de um Recapeamento ............................................................28

Figura 6.5: Deformao permanente nas trilhas de roda. .........................................30

Figura 6.6: Trincas por fadiga do revestimento asfltico. ..........................................31

Figura 6.7: Esquema da produo do ligante asfalto-borracha. ................................33

Figura 6.8: Agitador mecnico, panela eltrica e recipiente para armazenagem do

ligante.................................................................................................................34

Figura 6.9: Equipamento utilizado no ensaio da penetrao de ligantes asflticos...35

Figura 6.10: Equipamento utilizado na determinao do ponto de fulgor dos ligantes

asflticos. ...........................................................................................................36

Figura 6.11: Equipamento utilizado na determinao do ponto de amolecimento de

ligantes asflticos Mtodo anel e bola.............................................................37

Figura 6.12: Viscosmetro de Saybolt-Furol. .............................................................37

Figura 6.13: Equipamento utilizado na determinao da ductilidade. .......................38


vi

Figura 6.14: Viscosmetro Brookfield e detalhe de sua operao. ............................40

Figura 6.15: Detalhe do controle de temperatura, da cmara onde se coloca a

amostra e da haste (spindle)..............................................................................40

Figura 6.16: Estufa de filme fino rotativo (Ensaio RTFOT)........................................41

Figura 6.17: Vaso de Presso (PAV) com seus detalhes..........................................42

Figura 6.18: Remetro de cisalhamento dinmico. ...................................................43

Figura 6.19: Remetro de viga flexo. ...................................................................44

Figura 6.20: Esquema de operao do Remetro de viga flexo...........................45

Figura 7.1: Estrutura com recape em concreto asfltico convencional (AC) .............47

Figura 7.2: Estrutura com recape em concreto asfltico com borracha (AR) ............48

Figura 7.3: Deflexes nas duas trilhas aps o recapeamento e antes do incio do

ensaio.................................................................................................................49

Figura 7.4: Evoluo das deflexes mdias na trilha AC ..........................................50

Figura 7.5: Evoluo das deflexes mdias na trilha com AR. .................................50

Figura 7.6: Comparao entre os ATR registrados nas estruturas ensaiadas ..........51

Figura 7.7: Evoluo do trincamento nas duas trilhas analisadas.............................52

Figura 7.8: Defletometria antes e depois do reforo..................................................58


vii

LISTA DE TABELAS

Tabela 7.1: Histrico de solicitao das estruturas experimentais. ...........................48

Tabela 7.2: Mdulos de resilincia e Resistncia trao dos corpos-de-prova de

AC ......................................................................................................................53

Tabela 7.3: Mdulos de resilincia e Resistncia trao dos corpos-de-prova de

AR ......................................................................................................................54

Tabela 7.4: Composio da mistura asfltica utilizada Trao do Ecoflex-A ...........56

Tabela 7.5: Caractersticas da mistura utilizada Ecoflex-A. ...................................57

Tabela 7.6: Caractersticas das misturas Cap 20 e Ecoflex-B...................................60

Tabela 7.7: Resultados dos ensaios de MR e RTCD do Cap 20 e do Ecoflex-B ......60


viii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

AC Asfalto Convencional

AR Asfalto Modificado com Borracha

ASTM American Society for Testing and Materials

ATR Afundamento das Trilhas de Roda

BBR Bending Beam Rheometer

BMP Borracha Moda de Pneu

CAP Cimento Asfltico de PetrleoCAUQ Concreto Asfltico Usinado a Quente

CALTRANS Departamento de Transportes do Estado da Califrnia - EUA

CBUQ Concreto Betuminoso Usinado a Quente

CNPq Conselho Nacional de Pesquisas

COMLURB Companhia Municipal de Limpeza Urbana Rio de Janeiro

CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

DAER Departamento Autnomo de Estradas de RodagemDSR Dynamic Shear Rheometer

ISTEA Intermodal Surface Transportation Efficiency Act - EUA

LAPAV Laboratrio de Pavimentao da UFRGS

LVDT Linear Variable Differential Transformer

MR Mdulo de Resilincia

NBR Norma Brasileira

PAV Vaso de PressoPETROBRS Petrleo Brasileiro S/A

RTCD Resistncia Trao por Compresso Diametral

RTFOT Rolling Thin Film Oven Test

SAM Stress Absorbing Membrane

SAMI Stress Absorbing Membrane Interlayer

SHRP StrategicHighway Research Program

SUPERPAVE Superior Performance Pavement

UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul


ix

LISTA DE SMBOLOS

ngulo de Fase

BTU Britsh Termal Unit

cm centmetros

g Grama

g/cm3 Grama por Centmetro Cbico

C Grau Centgrado

kgf Quilograma-Fora

kgf/cm2 Quilograma-Fora por Centmetro Quadradokm Quilmetro

kPa Quilopascal

MPa Megapascal

m Metro

mm Milmetro

G* Mdulo de Cisalhamento Complexo

(m) Mdulo de Relaxao(S) Rigidez

s Segundo

t Tempo

tf Tonelada-Fora

S(t) Variao da Rigidez em Funo do Tempo

# Tamanho da Abertura da Peneira


x

SUMRIO

1 INTRODUO.....................................................................................................1

2 OBJETIVOS.........................................................................................................3

2.1 Objetivo Geral .............................................................................................................3

2.2 Objetivo Especfico ...................................................................................................3

3 METODOLOGIA DO TRABALHO.......................................................................4

4 JUSTIFICATIVA ..................................................................................................5

5 AVALIAO AMBIENTAL..................................................................................7

5.1 A Histr ia da Borracha e o Problema Ambiental ..............................................7

5.2 A Preocupao com a Questo Ambiental .........................................................8

5.3 O Problema dos Pneus Inservveis no Brasil e no Mundo ...........................10

5.3.1 A Resoluo do Conama..................................................................................11

5.4 A Destinao dos Pneus Usados, a Recic lagem. ...........................................12

5.4.1 Os Descartados Inadequadamente ................................................................13

5.4.2 Os Destinados ao Reuso..................................................................................14

5.4.3 Os Destinados a Recuperao........................................................................16

5.4.4 Os Regenerados ou Desvulcanizados...........................................................18

5.5 Reaproveitamento de Pneus em Obras de Pavimentao ...........................20

6 O ASFALTO-BORRACHA ................................................................................21


xi

6.1 Histrico .....................................................................................................................21

6.2 Vantagens Ecolgicas e Sociais Possveis ......................................................23

6.3 Vantagens Tcnicas Previstas .............................................................................24

6.4 Aplicaes do L igante Asfalto-Borracha ..........................................................26

6.4.1 Selante de Trincas, Juntas e Remendos .......................................................26

6.4.2 Tratamento Superficial (SAM) .........................................................................27

6.4.3 Aplicao entre as Camadas de Asfalto (SAMI)...........................................27

6.4.4 Pavimento Novo, Substitudo ou Recapeado ...............................................28

6.5 Principais Defeitos dos Pavimentos Asflticos ..............................................29

6.5.1 Deformao Permanente nas Trilhas de Roda.............................................29

6.5.2 Trincas por Fadiga .............................................................................................30

6.6 Caractersticas Tcnicas do Ligante ..................................................................32

6.6.1 Produo do Ligante Asfalto-Borracha (Processo mido) .........................32

6.6.1.1 Materiais Utilizados na Produo................................................................33

6.6.1.2 Principais Ensaios para Caracterizao do Ligante Asfltico ................34

7 ESTUDO DE CASO...........................................................................................46

7.1 Consideraes Preliminares................................................................................46

7.2 Aplicao das Mis turas Asflt icas em um Pavimento Experimental ........46

7.2.1 Solicitao dos Pavimentos Experimentais com Simulador de Trfego...47

7.2.1.1 Medidas de Deflexes...................................................................................49

7.2.1.2 Afundamentos nas Trilhas de Roda ...........................................................51

7.2.1.3 Reflexo de Trincas.......................................................................................52


xii

7.2.1.4 Resultados de Ensaios de Laboratrio em Corpos-de-Prova Extrados

das Trilhas. .....................................................................................................................53

7.3 Aplicao da Mistura Descontnua na Via Anhanguera................................55

7.3.1 Caractersticas da Mistura Asfltica Aplicada ...............................................56

7.3.2 Avaliao Estrutural Antes e Aps a Aplicao da Mistura Asfltica ........57

7.4 Ensaios Laboratoriais de Caracterizao das Propriedades Mecnicas

das Misturas Asflticas CAP-20 e Ecof lex-B. ..............................................................58

7.4.1 Anlise de Mdulo Resiliente (MR) e da Resistncia a Trao por

Compresso Diametral (RTCD) ......................................................................................59

8 ANLISE E COMPARAO (CRTICA) ...........................................................62

8.1 Caso 1 Anlise do Pavimento Experimental .................................................62

8.2 Caso 2 Anlise do Pavimento Executado na Rodov ia Anhanguera.......63

8.3 Caso 3 Anlise Laboratorial do Asfalto-Borracha e do Asfalto

Convencional - Rodovia Anchieta..................................................................................64

9 CONCLUSES..................................................................................................65

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.........................................................................67

APNDICE A ESTUDO COMPARATIVO DO ASFALTO-BORRACHA EM

PAVIMENTO FLEXVEL...........................................................................................70

ANEXO A - RESOLUO CONAMA N 258 DE 26 DE AGOSTO DE 1999...........92

ANEXO B EVOLUO NO TRINCAMENTO DAS TRILHAS ...............................97


1

1 INTRODUO

A busca de novas alternativas para a construo de rodovias imperativa, dada a

escassez de materiais naturais e ao aumento de custos dos materiais de construo.

Segundo Specht (2000) apud Cury et al. (2002), o alto custo e a funo estrutural

das camadas asflticas e cimentadas so aspectos marcantes no desempenho dopavimento e a razo de se combinar asfaltos com determinados polmeros prevenir

a degradao prematura do pavimento com o uso e, desta forma, estender sua vida

til, reduzindo assim o seu custo de manuteno. Espera-se que com a adio de

polmeros haja uma reduo da suscetibilidade trmica e um aumento da

ductilidade, levando a uma maior resistncia a deformaes plsticas a altas

temperaturas e suprimindo o aparecimento de fissuras por retrao trmica e de

fadiga.

De acordo com Morilha Jr. e Greca (2003), a utilizao da borracha, como polmero,

adicionado ao cimento asfltico tradicional no apenas um produto a mais, inerte,

colocado apenas para rechear, e sim, funciona como um grande melhorador do

asfalto reconhecido mundialmente.

Devido s crescentes preocupaes ambientais, tem-se questionado a respeito da

destinao ou deposio de pneus inservveis. O reaproveitamento destes pneus se

constitui, em todo o mundo, em um desafio muito difcil, dadas as suas

peculiaridades de durabilidade (aproximadamente 600 anos), quantidade, volume e


2

peso e, principalmente, grande dificuldade de lhes propiciar uma nova destinao

ecolgica e economicamente vivel. (MORILHA JR. e GRECA, 2003).

A utilizao da borracha de pneu modo, ou p de pneu, nas misturas asflticas

mostra-se como uma das alternativas ambientalmente adequadas, que pode

apresentar grandes redues de volume desse resduo em todo o mundo. (CURY et.

al, 2002).


3

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Os materiais utilizados na pavimentao asfltica vm sofrendo modificaes ao

longo dos tempos visando uma melhor adequao as atuais necessidades, tais

como: maior durabilidade, resistncia, qualidade e reduo de custos. Este trabalho

visou mostrar a possibilidade da utilizao de pneus usados como insumo de

pavimentao, contribuindo para um melhor desempenho do asfalto convencional,

alm de dar uma destinao ambientalmente adequada aos pneus velhos.

2.2 Objetivo Especfico

O foco principal deste trabalho foi mostrar que atravs da reutilizao da borracha

dos pneus inservveis, adicionada ao asfalto convencional, consegue-se obter um

novo tipo de asfalto, o asfalto-borracha, ainda sob estudos e anlises, mas j

demonstrando ter diversas vantagens frente ao asfalto tradicionalmente utilizado.


4

3 METODOLOGIA DO TRABALHO

Foi realizada uma pesquisa exploratria, visando-se obter uma descrio do tema

em estudo.

Inicialmente fez-se um levantamento documental e bibliogrfico das informaes

disponveis atravs de apostilas, dissertaes, teses e trabalhos tcnicos, assimcomo projetos de empresas do segmento que desenvolveram estudos e hoje

comercializam este produto, como o Grupo Greca Asfaltos e a Petrobrs

Distribuidora, para se obter os conceitos e informaes bsicas que delinearam o

estudo.

Foram analisadas tambm informaes obtidas atravs de artigos cientficos e

publicaes editadas pela comunidade especializada na rea, alm de consultas

complementares realizadas em sites da Internet, buscando informaes pertinentes

ao estudo.


5

4 JUSTIFICATIVA

O revestimento betuminoso um acabamento vital na construo dos pavimentos

asflticos. Na pavimentao temos grandes extenses de estradas a serem

pavimentadas com poucos recursos financeiros. A utilizao de materiais com maior

qualidade, mais baratos e durveis uma forma de viabilizar a implantao de novas

rodovias, bem como, a restaurao das j existentes.

O aproveitamento de resduos na composio de novos materiais uma tendncia

mundial que vem crescendo rapidamente em todos os ramos da atividade

econmica e contempla a reduo de custos trazendo, por vezes, melhorias,

facilidades tcnicas e operacionais.

A utilizao racional e benfica dos rejeitos vem de encontro s crescentes

preocupaes com relao disposio ambiental de detritos, ao mesmo tempo em

que economiza recursos naturais. Um material que pode ser reaproveitado, que

constitui um problema ambiental no mundo, a borracha dos pneus inservveis,

pneus estes que aps o uso so, na maioria, descartados ou, em pequena escala,

recauchutados.

A rea de infra-estrutura viria apresenta caractersticas que a qualificam para o

aproveitamento de resduos. Dentre essas caractersticas destaca-se a possibilidade

de utilizao de materiais em estado bruto e semi-bruto, que dispensam a aplicao

de processos de transformao caros e complexos, muitas vezes, responsveis pela

inviabilizao econmica da reciclagem, pelo fato do custo final do material reciclado


6

ser superior ao da prpria matria prima virgem. Tambm os grandes volumes de

materiais empregados pela construo viria ajudam, em muito, a viabilizao

tcnico-econmica de processos de reciclagem.

Alm de evitar que os pneus transformem-se em fonte de poluio, esta reciclagem

ambientalmente correta ao utilizar ao mximo um recurso natural (derivado de

petrleo), que misturado ao asfalto convencional resultada em um produto com

caractersticas tcnicas superiores e ambientalmente correto, o asfalto-borracha.


7

5 AVALIAO AMBIENTAL

5.1 A Histr ia da Borracha e o Problema Ambiental

O surgimento dos pneus de borracha fez com que as rodas de madeira e ferro,

usadas em carroas e carruagens desde os primrdios da Histria fossem

substitudas. Esse grande avano s foi possvel devido ao norte-americano Charles

Goodyear (inventor do pneu), que descobriu o processo de vulcanizao da

borracha ao deixar o produto, misturado com enxofre, cair no fogo. Mal sabia ele

que sua inveno revolucionaria o mundo. A borracha, alm de ser mais resistente e

durvel, absorve melhor o impacto das rodas com o solo, fato esse que tornou o

transporte muito mais prtico e confortvel. (SENAI-PR, 2001).

Juntamente com a revoluo no setor dos transportes, a utilizao dos pneus de

borracha trouxe consigo a problemtica do impacto ambiental (Figura 5.1), uma vez

que a maior parte dos pneus descartados abandonado em locais inadequados,

causando grandes transtornos para a sade e para a qualidade da vida humana.

(SENAI-PR, 2001).


8

Figura 5.1: Esquema do ciclo de vida de um pneu.

(COMLURB, 2002)

5.2 A Preocupao com a Questo Ambiental

Segundo Geipot (2002) apud Bertollo; Fernandes Jr. e Schalch (2002), o excessivo

nmero de pneus usados descartados representa um problema mundial que est

diretamente relacionado frota de veculos de cada pas. Em 2000, o Brasil contava

com uma frota de aproximadamente 35.700.000 veculos automotores nacionais e

importados em circulao, 10,6% mais do que em 1998. Embora o crescimento da

frota seja significativo, a magnitude do efeito ambiental causado pelos milhes de

pneus inservveis gerados todos os anos no so percebidos to facilmente.

A disposio final dos pneus representa um problema de difcil soluo, pois so

objetos que ocupam grande volume e que precisam ser armazenados em condies

Fabricantes eimportadores de

pneus

Grandes redese revendedores

de pneus

Recauchutadores,refrizadores,

recuperadores depneus usados

Pequenos emdios

borracheiros(bolses de

pobreza)

Sucateiros eatividades diversasde pneus usados

Queima de sucatasde pneus para a

venda de ao(catadores,

carroceiros, etc)

Descarte ambientalinadequado de

pneus emlogradouros

pblicos, rios,valas,canais e lixes


9

apropriadas para evitar riscos de incndio e a proliferao de insetos e roedores. A

disposio final em aterros sanitrios se torna invivel, pois os pneus inteiros

apresentam baixa compressibilidade e degradao muito lenta. (BERTOLLO;

FERNANDES JR. e SCHALCH, 2002).

Devido falta de uma ao governamental para o controle da destinao adequada

desses resduos, os pneus geralmente so armazenados em fundos de quintais,

borracharias, ferros-velhos e recauchutadoras ou so lanados em terrenos baldios,

cursos de gua e beiras de estradas (Figura 5.2).

Rio Tiet - SP

Figura 5.2: Disposio de carcaas de pneus em terreno baldio e no rio.

(BRITO, 2002 e ODA, 2000)

As pilhas de pneus representam risco constante de incndios, que so de difcil

controle, produzem grande quantidade de fumaa txica (dixido de enxofre) e

deixam como resduos leos que podem contaminar as guas subterrneas (EPPS,

1994, apud BERTOLLO; FERNANDES JR. e SCHALCH, 2002). Devido ao formato

fsico e impermeabilidade da borracha, os pneus podem armazenar a gua da

chuva, propiciando um ambiente ideal para a procriao de mosquitos, roedores e


10

outros vetores de doenas como o mosquito Aedes aegypti, transmissor da dengue

e da febre amarela urbana. (BERTOLLO; FERNANDES JR. e SCHALCH,2002).

5.3 O Problema dos Pneus Inservveis no Brasil e no Mundo

De acordo com Bertollo; Fernandes Jr. e Schalch (2002), a ausncia de dados sobre

o destino de pneus inservveis no Brasil no permite determinar com certeza o

passivo ambiental. Uma estimativa baseada na frota de veculos indica que so

geradas mais de 44 milhes de carcaas de pneus anualmente e que existem mais

de 100 milhes de pneus abandonados em todo o pas. Na Rssia, pas com 147

milhes de habitantes, cerca de 1,1 milho de toneladas de pneus so descartados

a cada ano. (NIKOULICHEV, 1999, apud BERTOLLO; FERNANDES JR. e

SCHALCH, 2002). Na Austrlia, pas com 18,9 milhes de habitantes,

aproximadamente 70.000 toneladas de pneus inservveis so geradas anualmente.

(ENVIRONMENT AUSTRLIA, 2001, apud BERTOLLO; FERNANDES JR. e

SCHALCH, 2002). Nos pases da Comunidade Europia, mais de 2,5 milhes de

toneladas de pneus chegam ao fim de sua vida a cada ano, o que representa uma

gerao anual de aproximadamente 235 milhes de pneus. (UTWG, 2001, apud

BERTOLLO; FERNANDES JR. e SCHALCH, 2002). Nenhum pas produz mais

pneus inservveis que os Estados Unidos. Estima-se que sejam gerados 273 milhes

de pneus por ano, algo em torno de 3,6 milhes de toneladas, o que representa,

anualmente, mais de um pneu por habitante. (RMA, 2000, apud BERTOLLO;

FERNANDES JR. e SCHALCH, 2002). A Figura 5.3 ilustra esta situao.


11

Figura 5.3: Disponibilidade de pneus usados no mundo.

(CUNHA et al., 2000)

5.3.1 A Resoluo do Conama

No Brasil, a Resoluo n 258 do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA

determinou que, a partir de 1 de Janeiro de 2002, as empresas fabricantes e as

importadoras de pneus ficam obrigadas a coletar e dar destinao final,

ambientalmente adequada, aos pneus inservveis existentes no territrio nacional,

na proporo relativa s quantidades fabricadas e importadas.

Inicialmente, para cada quatro pneus novos fabricados no Brasil ou importados,

(inclusive aqueles que acompanham os veculos importados) os fabricantes e as

importadoras devero reciclar ou reutilizar um pneu inservvel. A exigncia em

relao s quantidades de pneus que devero ser reciclados ou reutilizados

aumenta a cada ano, at janeiro de 2005, quando, para cada quatro pneus novos


12

fabricados no pas ou importados, (inclusive aqueles que acompanham os veculos

importados), as empresas fabricantes e as importadoras devero dar destinao

final a cinco pneus inservveis; para cada trs pneus reformados importados, de

qualquer tipo, as empresas importadoras devero dar destinao final a quatro

pneus inservveis. (BERTOLLO; FERNANDES JR. e SCHALCH, 2002) Norma no

Anexo A.

5.4 A Destinao dos Pneus Usados, a Reciclagem.

A verdadeira reciclagem consiste em reutilizar determinado rejeito de forma til e

economicamente vivel. (MORILHA JR. e GRECA, 2003).

A reciclagem de pneus envolve um ciclo que compreende a coleta, o transporte, a

triturao e a separao de seus componentes (borracha, ao, nilon ou polister),

transformando sucatas em matrias primas para o mercado. (BERTOLLO;

FERNANDES JR. e SCHALCH, 2002). A Figura 5.4 apresenta um esquema da

destinao final dos pneus descartados.


13

Figura 5.4: Esquema da destinao final dos pneus inservveis.

(ODA, 2000)

Descrevem-se a seguir as mais ocorrentes destinaes que se do aos pneus

usados.

5.4.1 Os Descartados Inadequadamente

Segundo Andrietta (2002), consensualmente, considerada a destinao mais

agressiva ao meio ambiente o descarte de pneus ao ar livre, nos campos, matas,rios, crregos, lagos e mesmo em reas desertas. Alm do pssimo aspecto que

deixam na paisagem, os pneus assim descartados representam pelo menos trs

graves ameaas sade humana: primeiro, a sua forma de tubo aberto retm gua

que favorece a proliferao de insetos nocivos e transmissores de doenas;

segundo, embora se biodegradem muito lentamente (estima-se um prazo no

inferior a 150 anos), os pneus contm substncias txicas que podem ser liberadas


14

na atmosfera e tambm contaminar o solo, o lenol fretico e os cursos de gua; e

terceiro, um pneu comum de automvel contm o equivalente a 10 litros de leo

combustvel, e o risco de incndios (Figura 5.5) sempre iminente, durando

semanas at ser extinto, exalando gases txicos e fumaa negra na atmosfera.

Figura 5.5: Incndio de pneus causa a contaminao do ar, da gua e do so lo.

(ODA, 2000)

A disposio dos pneus em aterros sanitrios vem em segundo lugar. Descartados

inteiros, os pneus ocupam mais espao, dificultam a compactao e acumulam os

gases (metano) da decomposio do material orgnico, vindo tona mesmo depois

de aterrados. (ANDRIETTA, 2002).

5.4.2 Os Destinados ao Reuso

Segundo Carvalho (2003), os pneus podem ser utilizados em sua forma inteira ou

em pedaos, em diferentes tipos de aplicao, como por exemplo:


15

Compostagem O pneu no pode ser transformado em adubo, mas, sua

borracha cortada em pedaos de 5cm pode servir para aerao de compostos

orgnicos;

Conteno de eroso do solo Pneus inteiros associados a plantas de razes

grandes, podem ser utilizados para ajudar na conteno da eroso do solo;

Reforo de aterros Pneus radiais amarrados com fitas de polister so uma

matria-prima barata e eficiente para a construo de aterros sem comprometer a

qualidade da obra;

Recauchutagem ou fabricao de novos pneus o processo de reforma de um

pneu usado onde se recoloca e vulcaniza a camada superior de borracha da banda

de rolamento (Figura 5.6). A recauchutagem dos pneus vastamente utilizada no

Brasil, atingindo aproximadamente 70% da frota de transporte de carga e

passageiros;

CAMADA DERECAUCHUTAGEM

( Borracha nova )

ZONA DO PNEU APROVEITADA( 75 % do pneu novo )

Figura 5.6: Esquema da recauchutagem do pneu.

(AMBIENTAL, 2001)


16

Combustvel de forno para produo de cimento, cal, papel e celulose O pneu

altamente combustvel, um grande gerador de energia, seu poder calorfico gira

entre 12 mil a 16 mil BTUs por quilo, superior ao do carvo.

Reproduo de organismos marinhos No Brasil utilizado como estruturas de

recifes artificiais no mar para criar ambiente adequado para a reproduo de

organismos marinhos.

Equipamentos para playground Obstculos ou balana, embaixo dos

brinquedos ou nas madeiras para amenizar as quedas e evitar acidentes;

Esportes Usado em corridas de cavalo, ou eventos que necessitem de uma

limitao do territrio percorrer;

5.4.3 Os Destinados a Recuperao

De acordo com Mirante (2004) e Andrietta (2002), a recuperao consiste em uma

primeira fase de triturao em pedaos de granulometria elevada, posteriormente o

material resultante da primeira fase do processo triturado novamente, o que

resultar em um material com uma granulometria inferior, e assim sucessivamente

(Figura 5.7). Destas diferentes moagens se obtm os vrios granulados de borracha

at chegar no p fino de borracha. Esta borracha est na forma vulcanizada,

portanto no sofre modificao e no separada dos demais compostos.


17

Centro de picotagem em Jundia - SPCaminho descarregandopneus para a picotagem

Mquina de Triturao

Picotador

Pneus aps a p icotagem,granulado de borracha

Figura 5.7: Processo de triturao de pneus.

(LAGUNO, 2003)

De acordo com o tamanho desta borracha reciclada ela encaminhada para um tipo

de indstria que a utiliza como matria-prima ou complemento na fabricao de

diversos produtos para o mercado como: (GIAFAN COMERCIAL, 2003).

P de borracha com dimetro entre 0,3 e 2 mm.

Utilizada como matria-prima para a fabricao de: adesivos; vinil; lubrificantes para

a indstria de plsticos; fabricao de peas de borracha, retentores com dimetro

inferior a 0,3 cm; pastilhas e lonas de freio; tintas; tijolos de alta resistncia; ltex;

goma para adesivos; pneus (adicionado 10%).


18

Granulado de borracha com dimetro entre 1,5 e 3 mm.

Utilizado como matria-prima para a fabricao de produtos de borracha como:

pavimentao (misturado com o asfalto, agregado-borracha); solados para calados;

pequenos retentores; revestimentos de peas metlicas, pisos esportivos,

construo civil, onde possui inmeras aplicaes.

Granulado de borracha com dimetro entre 4 e 7 mm.

Utilizado basicamente de trs formas: Como matria-prima na fabricao de

produtos de borracha: tapetes; pallets; coxins automotivos; correias automotivas e

industriais; tijolos para queima, alimentao de caldeiras e fornos em geral. Na forma

de complemento na fabricao de produtos como: tubos; bombas, encanamentos,

retentores de motor, mantas de isolamento acstico e trmico; cintas para reboque e

levantamento de cargas; sinalizao de solo para trfego, etc. Na mistura com o

xisto, onde d origem a gases e leos combustveis.

5.4.4 Os Regenerados ou Desvulcanizados

De acordo com Andrietta (2002), as carcaas de pneus se enquadram na

classificao de resduos que contm fibras em elevadas propores. A regenerao

a triturao e a separao de seus componentes (borracha, ao, nilon ou

polister), feita por vrios processos - alcalino, cido, mecnico e vapor

superaquecido. Na regenerao os resduos passam por modificaes que os

tornam mais plsticos e aptos a receber nova vulcanizao, mas no tm as


19

mesmas propriedades da borracha crua, sendo, geralmente, misturado a ela para a

fabricao de artefatos. No processo de regenerao, utilizado para pneus, a

borracha separada dos outros componentes e desvulcanizada, o arame e a malha

de ao vo para as indstrias siderrgicas, o tecido de nilon recuperado e

utilizado como reforo em embalagens de papelo e na fabricao de estopas.

Este processo pode ser, resumidamente, descrito em suas etapas: (1) O pneu

picado em pedaos e (2) estes so colocados num tanque com solvente para que a

borracha inche e se torne quebradia; (3) em seguida os pedaos so pressionados

para que a borracha se desprenda da malha de ao e do tecido de nilon, e (4) um

sistema de ims e peneiras separa a borracha, o ao e o nilon; (5) a borracha ,

ento, moda e separada num sistema de peneiras e bombas de alta presso, (6)

passando para um reator ou autoclave onde ocorre a desvulcanizao da borracha,

recuperando cerca de 75% de suas propriedades originais; (7) a borracha segue

para um tanque de secagem onde o solvente recuperado, retornando ao processo.

(ANDRIETTA, 2002).

A borracha regenerada de pneus pode ser empregada na fabricao de muitos

artefatos, como tapetes, pisos industriais e de quadras esportivas, sinalizadores de

trnsito, rodzios para mveis e carrinhos. Tambm utilizada como componente na

recauchutagem de pneus, no revestimento de tanques de combustvel, como aditivo

em peas de plstico, aumentando-lhes a elasticidade. Na pavimentao asfltica se

utiliza na produo do asfalto ecolgico, que para cada quilmetro de asfalto

produzido se consome cerca de 700 pneus transformados em p. (ANDRIETTA,

2002).


20

5.5 Reaproveitamento de Pneus em Obras de Pavimentao

Segundo Morilha Jr. e Greca (2003), duas so as maneiras mais empregadas de

adio da borracha de pneus s misturas asflticas:

Via seca ou agregado-borracha, a borracha triturada introduzida diretamente no

misturador da usina de asfalto. Neste caso a borracha entra como um agregado na

mistura com o ligante asfltico. A transferncia de propriedades importantes da

borracha ao ligante prejudicada, embora seja possvel agregar melhorias mistura

asfltica, desde que na sua fabricao seja possvel obter uma mistura homognea;

Via mida ou asfalto-borracha, a borracha previamente misturada ao ligante,

modificando-o permanentemente. Nesta modalidade ocorre a transferncia mais

efetiva das caractersticas de elasticidade e resistncia ao envelhecimento para o

ligante asfltico original.

Este novo material que, acredita-se, possuir caractersticas bastante favorveis,

aliadas ao seu custo reduzido e a sua maior durabilidade frente ao concreto asfltico

usinado a quente tradicional (CAUQ), tambm denominado concreto betuminoso

usinado a quente (CBUQ), pode transformar-se numa excelente alternativa para a

recuperao de pavimentos deteriorados, bem como, a execuo de novos

pavimentos, seja em rodovias, vias urbanas e etc. (SALINI e MARCON, 1998).


21

6 O ASFALTO-BORRACHA

Inicialmente, o ligante asfalto-borracha foi desenvolvido para ser usado em

atividades de manuteno e reabilitao e para tentar prolongar a vida de um

pavimento, posteriormente passou a ser utilizado de vrias outras maneiras na

pavimentao asfltica. (MORRIS e McDONALD, 1976 apud ODA, 2000)

O asfalto-borracha uma mistura efetuada a quente, sob condies controladas, de

ligante asfltico (cimento asfltico de petrleo - CAP), borracha moda de pneus

(BMP), onde o teor da borracha varia de 15% a 20% em relao ao peso total da

mistura, diluentes e alguns aditivos especiais se houver necessidade.

(PETROBRS, 2003)

6.1 Histrico

De acordo com Specht (2000) apud Cury et al. (2002), a primeira tentativa de se

modificar as propriedades dos betumes com borracha datam de 1898 na Inglaterra,

cujo processo patenteado originava um produto chamado rubber-bitumen.

Segundo Morilha Jr. e Greca (2003) e Salini e Marcon (1998) foi em 1940, nos EUA,

que tudo comeou, quando a Companhia de Reciclagem de Borracha, Rubber


22

Reclaiming Company, introduziu no mercado um produto composto de material

asfltico e borracha desvulcanizada reciclada, denominada Ramflex.

No entanto, Charles H. McDonald considerado o pai do asfalto-borracha nos

Estados Unidos. No ano de 1963, ele desenvolveu um material altamente elstico

para ser utilizado na manuteno de pavimentos asflticos, composto de ligante

asfltico e 25% de borracha moda de pneu, que foi chamado de Overflex e em

meados de 1970, a Arizona Refining Company Inc. criou um novo ligante contendo

borracha reciclada batizado de Arm-R-Schield. (SALINI e MARCON, 1998).

Na Sucia em 1960 duas empresas desenvolveram um composto que utilizava uma

estudada mistura de borracha de pneus e tecidos usados. A borracha era adicionada

mistura na forma de partculas pequenas para funcionar como agregado.

Aproximadamente em 1970, este produto foi introduzido nos EUA e patenteado com

o nome de PlusRide. (SALINI e MARCON, 1998).

Devido importncia ambiental em se encontrar alternativas para o consumo dos

pneus usados, em 1991 o ISTEA (Intermodal Surface Transportation Efficiency Act -

EUA) determinou a utilizao de borracha de pneus em pavimentos asflticos. A

partir desta data, muitas novas tecnologias comearam a ser pesquisadas e

avaliadas. Os estudos comearam com misturas similares ao PlusRide e ao

processo de McDonald e atualmente os processos esto em contnuo

aperfeioamento. (SALINI e MARCON, 1998).


23

No Brasil, segundo Morilha Jr. e Greca (2003), o incio deste tipo de modificao dos

asfaltos convencionais iniciou-se, muito tardiamente, em 1995, e o primeiro trecho

de asfalto-borracha, com aproximadamente dois quilmetros, s foi construdo em

agosto de 2001 no estado do Rio Grande do Sul.

6.2 Vantagens Ecolgicas e Sociais Possveis

De acordo com Morilha Jr. e Greca (2003), o aspecto ecolgico e social deve ser

reforado como um benefcio muito importante e adicional s melhorias que

podemos observar na modificao do asfalto tradicional com a adio da borracha

moda de pneus. Sob esta tica, podem-se citar os seguintes benefcios gerados:

Surgimento e fortalecimento de empresas especializadas na reciclagem de pneus

para convert-los em asfalto borracha;

Benefcios diretos ao setor pblico pela criao de novas fontes de tributos a

ingressar no errio pblico, e adicionalmente sero criados novos empregos diretos

nas empresas recicladoras e indiretos ligados ao processo de angariao e

movimentao de pneus inservveis;

Inibio maior aos focos de criao de insetos prejudiciais sade e at letais ao

ser humano;

Reduo da poluio visual causada pelo descarte de pneus em locais

imprprios;


24

Diminuio do assoreamento de rios, lagos e baas, causados, em parte, pelo

indevido descarte de pneus;

Diminuio do nmero de pneus usados em depsitos, com a conseqente

reduo do risco de incndios incontrolveis e a no deposio de pneus, sob

qualquer formato, em aterros sanitrios;

Reduo da demanda de petrleo (asfalto), por dois motivos: primeiro, pela

substituio de parte do asfalto por borracha moda de pneus e segundo, pela maior

durabilidade que ser alcanada na vida til de nossas estradas. No se pode

esquecer que o petrleo, e por conseqncia o asfalto, uma fonte no renovvel

de energia.

As conseqncias ecolgicas, econmicas e sociais acima aliadas ao benefcio

tcnico do novo ligante asfltico criado com a borracha reciclada so muito

interessantes e compe um panorama muito benfico para a sociedade. (MORILHA

JR. e GRECA, 2003).

6.3 Vantagens Tcnicas Previstas

Segundo Zanzotto & Svec (1996) apud Morilha Jr. e Greca (2003), o ligante

modificado por borracha granulada de pneus ou simplesmente asfalto-borracha,

apresenta algumas vantagens principais com a sua utilizao, mostradas a seguir.


25

Reduo da suscetibilidade trmica: misturas com ligante asfalto borracha so

mais resistentes s variaes de temperatura, quer dizer, o seu desempenho tanto a

altas como a baixas temperaturas melhor quando comparado com pavimentos

construdos com ligante convencional;

Aumento da flexibilidade: acontece devido a maior concentrao de elastmeros

na borracha de pneus e a melhor adesividade do ligante aos agregados,

proporcionando maior resistncia propagao de trincas;

Maior resistncia ao envelhecimento: a presena de antioxidantes e carbono na

borracha de pneus auxiliam na reduo do envelhecimento por oxidao;

Aumento do ponto de amolecimento: o ligante asfalto-borracha possui um ponto

de amolecimento maior que o do ligante convencional melhorando a resistncia da

formao de trilhas de roda.

Como decorrncia das vantagens apontadas anteriormente podemos destacar

tambm:

Reduo da espessura do pavimento asfltico construdo;

Aumento da vida til do pavimento;

Melhor aderncia pneu-pavimento proporcionada no uso;

Reduo do rudo provocado pelo trfego entre 65 e 85%;

Reduo da aquaplanagem e do efeito spray sob chuva (nvoa que se forma

quando o veculo passa sobre o asfalto molhado), o que contribui para a reduo no

nmero de acidentes e de vtimas fatais nas rodovias.


26

6.4 Aplicaes do Ligante Asfalto-Borracha

De acordo com ODA (2000), o ligante asfalto-borracha tem sido aplicado em vrios

servios de pavimentao, no ficando s restrito s atividades de reabilitao

(remendo, selante de trincas e juntas), mas tambm tm sido utilizado em

tratamento superficial (SAM), transio entre pavimento existente e camada de

reforo (SAMI) e revestimento de concreto asfltico. Apresenta-se, a seguir, uma

sntese das principais formas de aplicao do ligante asfalto-borracha:

6.4.1 Selante de Trincas, Juntas e Remendos

Segundo ESTAKHRI et al. (1992) apud ODA (2000), o ligante asfalto-borracha um

dos melhores selantes de trincas existentes, tanto de pavimentos asflticos como de

pavimentos de concreto de cimento Portland, sendo recomendado fazer a selagem

com auxlio de um aplicador manual (Figura 6.1).

Figura 6.1: Aplicao de selagem de trincas no Estado do Arizona

(CRAFTO, 1980 apud ODA, 2000)


27

6.4.2 Tratamento Superf icial (SAM)

Geralmente usado para prevenir e/ou retardar a formao de trincas por reflexo em

pavimentos asflticos. Consiste em distribuir uma camada de ligante asfalto-

borracha (com cerca de 20% de borracha) sobre a superfcie do pavimento existente

seguida de uma camada de agregados uniformes espalhados sobre o ligante (Figura

6.2). A espessura de asfalto-borracha depende da granulometria do agregado,

variando de 6 a 9 mm (HICKS et al., 1995 apud ODA, 2000).

Figura 6.2: Execuo de um SAM

(ALL STATES ASPHALT Inc.,1999 apud ODA, 2000)

6.4.3 Apl icao entre as Camadas de Asfalto (SAMI)

a utilizao de uma camada de asfalto-borracha aplicada entre as camadas de

asfalto existente e a camada de reforo, quando da execuo de uma reabilitao

(Figura 6.3), para retardar o desenvolvimento de trincas por reflexo e reduzir a

penetrao de gua em camadas subjacentes (HICKS et al., 1995 apud ODA, 2000).


28

Figura 6.3: Execuo de um SAMI

(ALL STATES ASPHALT Inc., 1999 apud ODA, 2000)

6.4.4 Pavimento Novo, Subst itudo ou Recapeado

Utiliza-se o ligante asfalto-borracha em substituio ao ligante asfltico convencional

na produo do asfalto a ser aplicado na construo do pavimento (Figura 6.4),

reduz o acmulo de deformao permanente nas trilhas de roda, as trincas por

fadiga e as trincas por contrao de origem trmica, que so os principais defeitos

apontados em uma pavimentao asfltica. (TAKALLOU e SAINTON, 1992 apud

ODA, 2000).

Figura 6.4: Execuo de um Recapeamento

(PETROBRS, 2003)


29

6.5 Principais Defeitos dos Pavimentos Asflticos

De acordo com Bertollo; Fernandes Jr. e Schalch (2002), os dois principais

mecanismos de deteriorao dos pavimentos flexveis so: a deformao

permanente (trilha de roda), causada pela ao combinada da densificao dos

materiais, ou principalmente, de ruptura por cisalhamento, e as trincas por fadiga,

decorrente das repeties de deformao horizontal de trao na parte inferior do

revestimento.

6.5.1 Deformao Permanente nas Trilhas de Roda

A ocorrncia prematura e/ou excessiva de deformao permanente nos pavimentos

asflticos tem sido motivo de grande preocupao entre tcnicos e pesquisadores

brasileiros da rea de pavimentao. As deformaes que aparecem sob a forma de

depresses longitudinais nas trilhas de roda (Figura 6.5), so o resultado da

acumulao de pequenos afundamentos que ocorrem toda vez que um

carregamento aplicado.

Esse fenmeno tem se agravado devido, principalmente, ao aumento do nmero de

veculos pesados e ao avano tecnolgico que possibilita a esses veculos rodarem

com maior carga por eixo e maior presso nos pneus. (FERNANDES JR., 1994 apud

BERTOLLO; FERNANDES JR. e SCHALCH, 2002).


30

Figura 6.5: Deformao permanente nas trilhas de roda.

O afundamento da trilha de roda pode ser o resultado da escolha de espessuras

indevidas das vrias camadas que compem o pavimento, resultando em

carregamentos incompatveis com a capacidade de suporte do subleito. Tambm

pode ser causado por deformaes nas camadas betuminosas, causadas por

misturas que possuem pequena resistncia ao cisalhamento. Nessas misturas, o

afundamento pode ser associado suscetibilidade trmica dos ligantes ou da

estrutura dos agregados com baixos ngulos de atrito interno. (BERTOLLO;

FERNANDES JR. e SCHALCH, 2002).

6.5.2 Trincas por Fadiga

O fenmeno de fadiga em revestimentos asflticos se torna evidente em forma de

trincamentos (Figura 6.6). Este fenmeno ocorre devido s solicitaes repetidas do

trfego e, tambm, devido falta de flexibilidade ou elasticidade no componente


31

asfltico do pavimento, que no consegue suportar (responder) as solicitaes do

trfego pesado sem trincar.

Figura 6.6: Trincas por fadiga do revestimento asfltico.

(FERNANDES JR. et al., 1999 apud CUNHA et al., 2000)

As trincas por fadiga, so causadas por vrios fatores que ocorrem

simultaneamente, geralmente ocorrncia destas trincas est associada repetio

de carregamentos pesados ou quando o nmero de aplicaes de carga ultrapassa

o valor previsto em projeto. Ao contrrio da trilha de roda, que pode ser evitvel, a

fadiga no pode ser evitada indefinidamente, devido repetio das deformaes

elsticas resultantes do trfego. (BERTOLLO; FERNANDES JR. e SCHALCH,

2002).

Diante destes fatos que se adiciona borracha moda em materiais asflticos pelo

processo mido, desta forma consegue-se melhorar o desempenho dos pavimentos

em campo, aumentando a sua flexibilidade. Esta aplicao faz com que se possa

retardar o aparecimento de trincas, selar trincas existentes e aumentar a

impermeabilizao destes revestimentos asflticos. (ODA, 2000).


32

6.6 Caractersticas Tcnicas do Ligante

O comportamento do ligante asfalto-borracha avaliado atravs dos ensaios

adotados pelo Programa SHRP (Strategic Highway Research Program), alm dos

ensaios normalmente utilizados para ligantes asflticos. (ODA, 2000).

6.6.1 Produo do Ligante Asfalto-Borracha (Processo mido)

De acordo com Oda e Fernandes Jr. (2000), o processo mido (Figura 6.7) consiste

na mistura de cimento asfltico de petrleo (CAP) e borracha moda (5 a 25%), a

uma temperatura elevada (150 a 200C), durante um determinado perodo de tempo

(20 a 120 minutos). Essa mistura classificada como uma reao e forma um

composto asfalto-borracha, com propriedades reolgicas1 diferentes do ligante

original, podendo ainda ser incorporados aditivos (diluentes) para ajustar a

viscosidade da mistura.

O grau de modificao do ligante depende de vrios fatores: o tipo de pneu modo, a

granulometria (tamanho das partculas) e a porcentagem (teor) de borracha, o

cimento asfltico utilizado (tipo de ligante), a proporo de cimento asfltico e

borracha (teor de ligante), o tempo e a temperatura de reao, a compatibilidade do

1Comportamento mecnico dos materiais que no so nem slidos e nem lquidos, na fsica. (FERREIRA, 1986 apud ODA,2000)


33

ligante com a borracha, a energia mecnica durante a mistura e a reao e o uso de

diluentes.

Figura 6.7: Esquema da produo do ligante asfalto-borracha.

(ODA, 2000)

6.6.1.1 Materiais Util izados na Produo

Borracha de Pneus (CUNHA et al., 2000)

Tipo: mistura de borracha de pneus de automveis e caminhes.

Caracterstica: borracha em p de 0,42mm a 0,075mm, desvulcanizada,

apresenta uma alta homogeneidade, mantendo cerca de 75% das

caractersticas fsicas da composio original da borracha natural.

Cimento Asfltico de Petrleo (CAP) (CUNHA et al., 2000)

Tipo: CAP 20, que o mais utilizado em obras de pavimentao.


34

Caractersticas: ponto de amolecimento de 51C, ponto de fulgor de 289C e

penetrao de 41,7 (1/10mm).

Equipamento2para a Mistura (ODA e FERNANDES JR., 2000)

Tipo: O equipamento utilizado no preparo do ligante asfalto-borracha (Figura

6.8), pode influenciar a sua homogeneidade. Deve conter um recipiente com

controle de temperatura (at 200C) e um agitador mecnico.

Figura 6.8: Agitador mecnico, panela eltrica e recipiente para armazenagem do l igante.

(ODA, 2000)

6.6.1.2 Principais Ensaios para Caracterizao do Ligante Asfltico

Para certificar a qualidade dos diferentes tipos de asfaltos, levando-se em conta as

propriedades fsicas, qumicas e reolgicas, foram estabelecidos ensaios de controle

2Equipamento utilizado para ensaios em laboratrio. Para os trabalhos na construo dos pavimentos utiliza-se uma usina de

asfalto.


35

laboratorial baseados em experincias prticas, que visam garantir um desempenho

satisfatrio e o pleno sucesso na aplicao dos asfaltos. (ODA, 2000)

Ensaios Tradicionais

Os ensaios tradicionais no so relacionados s propriedades fundamentais dos

asfaltos. Os mais importantes utilizados so descritos a seguir. (ODA, 2000)

Determinao da penetrao em materiais betuminosos (ABNT/MB-107/1971-NBR

6576/1998 apud REZENDE et al., 2000 e ODA, 2000)

Este mtodo serve para determinar a viscosidade dos materiais betuminosos atravs

da penetrao, distncia em dcimos de milmetro que uma agulha padro penetra

verticalmente em uma amostra do material betuminoso sob condies especficas de

temperatura (25C), carga (100 g) e tempo (5 seg). O equipamento para ensaio de

penetrao pode ser visto na Figura 6.9.

Figura 6.9: Equipamento utilizado no ensaio da penetrao de ligantes asflticos.

(ODA, 2000)


36

Determinao do ponto de fulgor (ABNT/MB-50/1972-NBR 11341/1990 apud

REZENDE et al., 2000 e ODA, 2000)

Ponto de fulgor de um ligante asfltico a temperatura na qual ocorre uma liberao

de vapores do produto suficiente para, em mistura com ar e na presena de uma

chama, provocar uma centelha. Portanto, indica a temperatura acima da qual o

asfalto deve ser manuseado como produto inflamvel, desde que haja uma fonte de

ignio (fasca, chama, raios, tempestade magntica). um ensaio muito prtico que

permite, tambm, verificar possveis contaminaes do asfalto por solventes, cujo

ponto de fulgor mais baixo do que aquele fixado para o asfalto. A Figura 6.10

ilustra o equipamento utilizado neste ensaio.

Figura 6.10: Equipamento utilizado na determinao do

ponto de fulgor dos ligantes asflticos.(ODA, 2000)

Determinao do ponto de amolecimento de materiais betuminosos (mtodo do

anel e bola ABNT/MB-164/1972-NBR6560/1972;ASTM/D-36 apud REZENDE et

al., 2000 e ODA, 2000)

O ponto de amolecimento de um material betuminoso considerado como sendo o

valor de temperatura na qual a consistncia de um ligante asfltico passa do estado


37

plstico ou semi-slido para o estado lquido, Coelho (1996) apud ODA (2000), e isto

acontece na faixa entre 30C e 175C. A Figura 6.11 ilustra o equipamento utilizado.

Figura 6.11: Equipamento utilizado na determinao do ponto de

amolecimento de ligantes asflticos Mtodo anel e bola.

(ODA, 2000)

Determinao da viscosidade Saybolt-Furol de materiais betuminosos

(ABNT/IBP/P-MB-517 apud REZENDE et al., 2000 e ODA, 2000)

A viscosidade Saybolt de materiais betuminosos (expressa em segundos) o tempo

necessrio para o escoamento de 60ml de material, no viscosmetro de Saybolt-

Furol, (Figura 6.12), sob determinadas condies de temperatura.

Figura 6.12: Viscosmetro de Saybolt-Furol.

(ODA, 2000)


38

Geralmente, essa temperatura varia com o tipo de asfalto que utilizado (para os

CAPs so utilizadas temperaturas entre 135C e 177C).

Ductilidade (ABNT/MB-167/1971; ASTM/D-113 apud ODA, 2000)

Define-se ductilidade como a capacidade de um asfalto sofrer deformaes de sua

massa. O ensaio mede a deformao em que um corpo de prova padro de asfalto

alongado at seu rompimento. Asfaltos empregados na construo rodoviria devem

apresentar ductilidade elevada, ou seja, deformao maior que 1,0 m. A Figura 6.13

ilustra o equipamento utilizado.

Figura 6.13: Equipamento utilizado na determinao da ductilidade.

(ROBERTS et al., 1998 apud ODA, 2000)

Programa SHRP Ensaios Superpave

O Programa SHRP procurou desenvolver mtodos de anlise de materiais

betuminosos e de misturas asflticas com base em propriedades fundamentais

(mdulo de rigidez, resistncia ruptura por fadiga e resistncia deformao

permanente) visto que as especificaes atuais em uso no garantiam o


39

desempenho dos pavimentos em servio longo prazo. Desta forma foram criados

os ensaios Superpave que classificam as misturas asflticas com base no critrio de

desempenho, e este leva em considerao as condies climticas (variaes de

temperatura e umidade), assim como o volume e a carga de trfego. (ODA e

FERNANDES JR., 2000).

Segundo Oda e Fernandes Jr. (2000), estes ensaios so realizados a temperaturas

similares s que ocorrem durante a vida dos pavimentos em servio, permitindo

assim a simulao de trs estgios crticos do comportamento dos ligantes durante a

sua vida.

No transporte, na armazenagem e no manuseio: simulado pelo ensaio de

viscosidade aparente utilizando um equipamento Brookfield.

Na produo e na aplicao da mistura na pista: simulado pelo envelhecimento de

curto prazo, ensaio RTFOT.

Aps a liberao ao trfego: simulado pelo envelhecimento de longo prazo,

ensaio PAV.

Os principais ensaios para avaliar o ligante asfalto-borracha so descritos a seguir.

Viscosidade Aparente (Brookfield). (ODA e FERNANDES JR., 2000)

O ensaio para determinar a viscosidade aparente de ligantes asflticos utiliza um

viscosmetro rotacional contnuo (Brookfield), que mede a viscosidade atravs do

torque necessrio para rodar uma haste (Spindle) imersa na amostra de asfalto

quente, a velocidade constante. O viscosmetro rotacional, geralmente, caracteriza a


40

rigidez do asfalto a 135C, temperatura em que o material se comporta quase que

inteiramente como um fluido viscoso. Para o ensaio de asfalto-borracha tem-se

utilizado, tambm, temperaturas mais elevadas (175C, por exemplo, adotado pela

ASTM D 6114, 1997).

A viscosidade do ligante usada para garantir um asfalto fluido o suficiente para ser

bombeado e misturado com o agregado. A Figura 6.14 e a Figura 6.15 ilustramdetalhes do viscosmetro Brookfield.

Figura 6.14: Viscosmetro Brookf ield e detalhe de sua operao.

(ODA, 2000)

Figura 6.15: Detalhe do controle de temperatura, da cmara onde se coloca a amostra e dahaste (spindle).

(ODA, 2000)


41

Envelhecimento de Curto Prazo.

O ensaio de envelhecimento em estufa de filme fino rotativo (RTFOT - Rolling Thin

Film Oven Test ASTM D 2872), realizado em uma estufa pr-aquecida

temperatura de 163C que sustenta oito frascos com as amostras de asfalto (Figura

6.16).

Figura 6.16: Estu fa de filme fino rotativo (Ensaio RTFOT).

(ODA, 2000)

Este ensaio que simula o envelhecimento que ocorre na usina, tem duas finalidades:

fornecer o ligante asfltico envelhecido para a realizao de ensaios que avaliam a

resistncia ao acmulo de deformao permanente e determinar a quantidade de

volteis perdida pelo asfalto durante o processo de envelhecimento. A perda de

volteis um indicador do envelhecimento que pode ocorrer no asfalto durante a

mistura em usina e a construo do pavimento. Geralmente, uma pequena parte do

ligante envelhecido submetida ao ensaio com o Remetro de Cisalhamento

Dinmico (DSR, Dynamic Shear Rheometer), outra parte ao envelhecimento

acelerado em vaso de presso (PAV) e o restante armazenado para uso futuro.

(ODA, 2000).


42

Envelhecimento Acelerado ou de Longo Prazo.

O ensaio de envelhecimento acelerado (oxidao) de ligantes asflticos, por meio de

ar sob presso e temperatura elevada, em um vaso pressurizado (Figura 6.17) utiliza

o resduo de material previamente submetido ao ensaio RTFOT, para estimar

propriedades fsicas e qumicas dos ligantes asflticos aps 5 a 10 anos de vida em

servio. O envelhecimento dos ligantes durante a vida em servio tambm afetado

por variveis associadas mistura, tais como a dosagem, a permeabilidade e

propriedade dos agregados, dentre outras.

Figura 6.17: Vaso de Presso (PAV) com seus detalhes.

(ODA, 2000)

O ensaio de envelhecimento acelerado em vaso pressurizado permite uma avaliao

da resistncia relativa de diferentes ligantes oxidao, sob temperaturas

selecionadas, no levando em conta, porm, os fatores associados mistura. (ODA,

2000)

Cisalhamento Dinmico

O ensaio simula o acmulo de deformao permanente do ligante e o fenmeno de

fadiga do revestimento sob condies de temperaturas mximas e mdias do


43

pavimento em servio e a taxas de carregamento compatveis com o trfego. Para

este ensaio utiliza-se o Remetro de Cisalhamento Dinmico (DSR), Figura 6.18,

que caracteriza tanto o comportamento viscoso como o elstico, atravs da medida

do mdulo de cisalhamento complexo (G*) e do ngulo de fase () dos ligantes

asflticos.

Figura 6.18: Remetro de cisalhamento dinmico.

(TA INSTRUMENTS, 1999 apud ODA, 2000)

O (G*) a medida da resistncia total do material deformao quando exposto a

pulsos repetidos de tenses de cisalhamento e consiste de um componente elstico

(recupervel) e outro viscoso (no-recupervel). O () um indicador da quantidade

relativa de deformao recupervel e no-recupervel. (HARRIGAN et al., 1994

apud ODA e FERNANDES JR., 2000)

O ensaio de cisalhamento dinmico realizado, com amostras virgens ou

envelhecidas pelo ensaio RTFOT, sendo estabelecidos valores mnimos capazes de

garantir adequada resistncia ao acmulo de deformao permanente (G*/sen

maiores que 1,0 kPa para amostras virgens e 2,2 kPa para envelhecidas no RTFOT)


44

e tambm com amostras envelhecidas em vaso de presso (PAV), sendo fixados

valores mximos de rigidez para prevenir o aparecimento de trincas por fadiga

(G*senmenores que 5.000 kPa). (ODA e FERNANDES JR., 2000).

Em todos os casos, os valores de deformao devem ser pequenos o suficiente para

que a resposta do ligante (G*) esteja dentro do intervalo viscoelstico-linear, ou seja,

onde o (G*) no afetado por mudanas no nvel de deformao. (ODA e

FERNANDES JR., 2000).

Rigidez Fluncia na Flexo.

O ensaio avalia as propriedades dos ligantes a baixas temperaturas, ou seja, avalia

a resistncia formao de trincas de origem trmica. Para isso se utiliza o remetro

de viga flexo (BBR, Bending Beam Rheometer, Figura 6.19 e a Figura 6.20) que

mede a deflexo no ponto mdio de uma viga prismtica de ligante betuminoso,

virgem ou envelhecido, simplesmente apoiada, submetida a carregamento

constante, tambm aplicado no meio do vo, por 240s. A temperatura de ensaio

controlada e depende das temperaturas mnimas na regio onde ser construdo o

pavimento. (ODA e FERNANDES JR., 2000)

Figura 6.19: Remetro de viga f lexo.

(ODA, 2000)


45

para o sistema de

aquisio de dados

Para o sistema de

aquisio de dados

pisto

viga de asfalto

LVDT

Banho detemperatura

constante

Clula de carga

Figura 6.20: Esquema de operao do Remetro de viga flexo.

(ODA, 2000)

Os grficos de carga e de deflexo versustempo de carregamento so usados para

a determinao da rigidez (S) e do mdulo de relaxao (m), que representa a

variao da rigidez em funo do tempo de carregamento [S(t)]. O desempenho de

misturas asflticas previsto a partir da resposta tenso-deformao do ligante, uma

vez que a resistncia ao aparecimento de trincas por contrao de origem trmica

depende da rigidez fluncia. Ligantes com baixa rigidez esttica no trincaro em

clima frio. A especificao Superpave, no ensaio BBR, recomenda que o valor da

rigidez (S) seja menor que 300 MPa e o (m) deve ser maior ou igual a 0,300, ambos

calculados para um tempo de 60 seg. (ODA e FERNANDES JR., 2000).


46

7 ESTUDO DE CASO

7.1 Consideraes Preliminares

O estudo de caso presente neste trabalho baseou-se nos seguintes aspectos:

Estudos de um segmento de um pavimento experimental, realizado no laboratrio

de pavimentao da UFRGS, utilizando um simulador de trfego para anlise da

aplicao do asfalto convencional (CAP 20) e do asfalto-borracha (Ecoflex-A)

produzido pela empresa Greca Asfaltos.

Estudos realizados, in loco, em um trecho da rodovia Anhanguera, localizado na

cidade de Araras/SP. Anlise comparativa entre o asfalto existente e o asfalto-

borracha (Ecoflex-A) produzido pela empresa Greca Asfaltos;

Estudos de anlises laboratoriais de amostras do asfalto convencional (CAP 20) e

do asfalto-borracha (Ecoflex-B) produzido pela empresa Greca Asfaltos.

7.2 Apl icao das Misturas Asflticas em um Pavimento Experimental

Para a obteno de resultados em curto prazo, aplicou-se a tcnica de ensaios

acelerados, com emprego do simulador de trfego linear DAER/UFRGS em um

pavimento experimental com duas trilhas, uma de CAP 20 e a outra de Ecoflex-A


47

(CAP 20 com adio de 20% de BMP) dentro de um projeto de pesquisa

desenvolvido pelo grupo formado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul

(UFRGS), atravs do Laboratrio de Pavimentao (LAPAV), a empresa Greca

Asfaltos e o Consrcio Univias. (Apndice-A).

7.2.1 Solici tao dos Pavimentos Experimentais com Simulador de Trfego

No Apndice-A so apresentados os detalhes da operao do simulador de trfego

e dos procedimentos de medio. A Figura 7.1 e a Figura 7.2 apresentam as

estruturas solicitadas pelo simulador de trfego.

Figura 7.1: Estrutura com recape em concreto asfltico convencional (AC)

(CERATTI; CRUZ e NUEZ, 2004)


48

Figura 7.2: Estrutura com recape em concreto asfltico com borracha (AR)


Foram aplicados mais de 98.000 ciclos de carga de eixo na estrutura com o asfalto

convencional e aproximadamente 123.000 ciclos naquela com asfalto-borracha.

Inicialmente aplicaram-se 2.000 ciclos com carga de eixo de 8,2 tf, visando uma

acomodao inicial do material, e a seguir cargas de eixo de 10 tf, que foram

aplicadas at o final do ensaio em cada estrutura, onde se realizaram levantamentos

defletomtricos e de afundamentos de trilhas de roda. Na Tabela 7.1 apresenta-se o

histrico de solicitao das estruturas experimentais.

Tabela 7.1: Histrico de solicitao das estruturas experimentais.

Estrutura com Ligante Convencional Estrutura com Asfalto-Borracha

Ms

Carga de eixoaplicada

(tf)

Nmero

acumulado desolicitaes Ms

Carga de eixoaplicada

(tf)

Nmero

acumulado desolicitaes

Julho 10 25.535 Outubro 10 25.426

Agosto 10 60.002 Novembro 10 52.813

Setembro 10 98.303 Dezembro 10 91.916

Janeiro 10 123.356

(Fonte: CERATTI; CRUZ e NUEZ, 2004)


49

7.2.1.1 Medidas de Deflexes

Os levantamentos defletomtricos foram feitos, em sua maioria, com a utilizao da

viga Benkelman (Apndice-A). Observa-se na Figura 7.3 que as deflexes aps o

recapeamento, e antes do incio das aplicaes de cargas, nas duas trilhas eram

semelhantes.

Figura 7.3: Deflexes nas duas trilhas aps o recapeamento e antes do incio do ensaio


Embora antes do incio da solicitao a estrutura com recapeamento em concreto

asfltico com ligante modificado com borracha (AR) tenha apresentado uma pior

condio estrutural (com deflexes um pouco mais elevadas do que na trilha em

concreto asfltico com ligante convencional), ao longo dos perodos de

carregamento, esse pavimento mostrou um comportamento elstico

significativamente superior, como mostram a Figura 7.4 e a Figura 7.5. Nessas

figuras esto identificadas as deflexes medidas sobre reas que apresentavam ou

no trincas na camada asfltica subjacente ao recapeamento.


50

Figura 7.4: Evoluo das deflexes mdias na trilha AC


Figura 7.5: Evoluo das deflexes mdias na trilha com AR.


No recapeamento com ligante asfltico convencional (AC), as deflexes

experimentaram reduo inicial seguida de um aumento progressivo e significativo

aps 80.000 ciclos de carga, sugerindo a fadiga do pavimento. J na estrutura com

recapeamento com ligante modificado com borracha (AR) as deflexes aumentaram


51

no incio do perodo de solicitao, diminuindo aps 60.000 ciclos de carga e

apresentando no final do ensaio o mesmo nvel defletomtrico inicial, sem prenncio

de fadiga.

7.2.1.2 Afundamentos nas Trilhas de Roda

Os afundamentos nas trilhas de roda (ATR) foram medidos semanalmente com

emprego de um perfilgrafo (Apndice-A). A Figura 7.6 apresenta a evoluo dos

ATR mdios com o trfego, em cada estrutura.

Figura 7.6: Comparao entre os ATR registrados nas estruturas ensaiadas


Os afundamentos de trilha de rodas apresentaram evolues semelhantes, embora

com menor magnitude na estrutura com recapeamento em asfalto convencional.

possvel que o pior comportamento da estrutura com recapeamento em asfalto-

borracha tenha sido causado pelas diferenas entre as temperaturas durantes os


52

perodos de ensaio, uma vez que a estrutura com asfalto convencional foi ensaiada

no inverno, enquanto que o pavimento com asfalto-borracha o foi em meses de

primavera e incio do vero.

7.2.1.3 Reflexo de Trincas

A Figura 7.7 mostra a evoluo do trincamento com o trfego nas estruturas

ensaiadas. Neste aspecto, o desempenho do asfalto-borracha foi notavelmente

superior.

Figura 7.7: Evoluo do trincamento nas duas trilhas analisadas


As primeiras fissuras refletidas foram observadas na trilha com asfalto convencional

aps 14.000 ciclos de carga; evoluindo at tornarem-se trincas. As trincas existentes

na camada asfltica subjacente propagaram-se atravs do recapeamento, de tal

forma que ao final do ensaio o revestimento estava completamente trincado.


53

Observou-se, ainda, que o trincamento tambm ocorreu em reas que no tinham

trincas na camada subjacente. Conforme mostrado nas figuras do Anexo-B.

J na trilha com recapeamento em asfalto-borracha, a nica trinca refletida apareceu

em cima de uma canaleta serrada no revestimento antigo para instalao dos cabos

eltricos da instrumentao, somente aos 123.000 ciclos de carga.

7.2.1.4 Resultados de Ensaios de Laboratrio em Corpos-de-Prova Extrados

das Trilhas.

A Tabela 7.2 e a Tabela 7.3 apresentam os resultados dos ensaios de mdulo de

resilincia (MR) e de resistncia trao por compresso diametral (RTCD),

realizados nos corpos-de-prova extrados das trilhas experimentais.

Tabela 7.2: Mdulos de resil incia e Resis tncia trao dos corpos-de-prova de AC

CP (AC) - Trilha

Asfal toConvencional

Mdulo de

Resilincia(Kgf/cm2)

Resistncia a Trao por

Compresso Diametral(Kgf/cm2)

Relao

MR/RTCD

1 65.810 6,27 10.4962 69.500 7,06 9.644

3 43.990 7,31 6.018

4 29.880 7,32 4.082

5 37.300 7,71 4.838

6 49.290 7,71 6.393

Mdias Estatsticas 49.295 7,23 6.945



54

Tabela 7.3: Mdulos de resil incia e Resis tncia trao dos corpos-de-prova de AR

CP (AR) - Trilha

Asfal to-Borracha

Mdulo de

Resilincia(Kgf/cm2)

Resistncia a Trao por

Compresso Diametral(Kgf/cm2)

Relao

MR/RTCD

1 43.720 6,62 6.604

2 39.200 6,38 6.144

3 46.850 6,37 7.355

4 29.810 8,03 3.712

5 22.330 6,88 3.246

6 32.440 8,10 4.005

Mdias Estat sticas 37.525 7,06 5.178


Observou-se que os corpos-de-prova da mistura com ligante modificado com

borracha (AR) apresentam mdulo de resilincia em mdia 31% menores do que os

correspondentes mistura convencional (AC); ou seja a incorporao de borracha

ao ligante reduziu significativamente a rigidez da mistura asfltica. Como as

resistncias trao dos dois materiais so muito semelhantes, a relao MR/RTCD

da mistura AR 34% inferior da mistura AC. Este fato, do ponto de vista da

mecnica, muito interessante, j que o que se deseja uma mistura to flexvel

quanto possvel, desde que a resistncia trao seja razovel.


55

7.3 Apl icao da Mistura Descontnua na Via Anhanguera

Foi realizada uma aplicao de mistura asfltica descontnua com ligante modificado

por borracha de pneus em um segmento sob a jurisdio da Concessionria

Intervias S/A.

O segmento foi executado na SP-330, Via Anhanguera, na travessia da cidade de

Araras/SP, entre os kms 170,6 e 171,8 na pista sul. O reforo executado em ambas

faixas de trfego, pesado e leve, sobre o pavimento existente foi de 4,0 cm de

mistura com borracha.

No projeto original foi indicada uma soluo convencional de fresagem, a

recomposio contnua de 8,0 cm e um reforo de 7,0 cm em CBUQ. Imediatamente

antes da realizao da experincia, o segmento foi avaliado funcionalmente com a

caracterizao de todas as degradaes superficiais e estruturais com a medio de

deflexes mximas com viga Benkelman (Apndice A).

No segmento experimental foi considerada uma equivalncia estrutural da mistura

em asfalto-borracha correspondente a aproximadamente 60% da espessura da

mistura em CBUQ convencional.

Assim sendo, aps a selagem prvia das trincas mais severas e do tratamento

localizado das degradaes mais profundas, foram aplicados 4,0 cm da mistura


56

descontnua utilizando-se o asfalto Ecoflex-A (CAP 20 com adio de 20% de BMP)

fornecido pela empresa Greca Asfaltos.

7.3.1 Caractersticas da Mistura Asflt ica Apl icada

Os agregados baslticos utilizados foram oriundos da Pedreira Stavias (5/8) e da

Pedreira Basalto 4 (pedrisco e p de pedra). A mistura foi usinada em uma usina

gravimtrica pertencente Construtora Estrutural em Limeira/SP e obedeceu a

granulometria preconizada pela CALTRANS (Departamento de Transportes do

Estado da Califrnia). Na Tabela 7.4 apresentado a composio da mistura e na

Tabela 7.5 apresentado a caracterstica da mistura.

Tabela 7.4: Composio da mistura asfltica utilizada Trao do Ecoflex-A

PeneirasMn

Caltrans

Mx

CaltransEcoflex-A

P de Pedra

25

Cal Hidratada

1

Pedrisco

46

Pedra 5/8

28

# 200 2 7 6,0 14,7 93,6 2,8 1,1

# 100 4,5 10 7,2 18,5 98,5 2,4 1,1

# 50 7 15 9,2 25,3 100 3,3 1,2

# 30 10 20 12,0 35,5 100 3,8 1,2

# 8 15 25 22,7 71,6 100 7,3 1,4

# 4 28 42 41,9 98,8 100 33,8 2,4

# 3/8 78 92 86,6 100 100 100 52

# 1/2 90 100 98,3 100 100 100 94

# 3/4 100 100 100 100 100 100 100

(Fonte: MORILHA Jr.; DANTAS e BARROS, 2003)


57

Tabela 7.5: Caracterst icas da mistura uti lizada Ecof lex-A.

PropriedadesValor

encontrado

Teor de ligante asfltico, % 6,8Densidade aparente, g/cm3 2,455

Volume de vazios, % 6,82

Relao betume e vazios, % 68,69

Vazios do agregado mineral, % 21,27

Estabilidade, kgf 801,78

Fluncia, mm 3,15

Resistncia trao por compresso diametral,kgf/cm2

8,68

(Fonte: MORILHA Jr.; DANTAS e BARROS, 2003)

7.3.2 Avaliao Estrutural Antes e Aps a Aplicao da Mistura Asflt ica

Foram realizados levantamentos defletomtricos a cada 20 metros em cada faixa de

trfego antes e aps a execuo de 4,0 cm da camada de mistura descontnua com

Ecoflex-A. A Figura 7.8 apresenta o ganho estrutural proporcionado pela referida

camada.


58

Cliente: InterviasConsultoria: Copavel - Consultoria de Engenharia LtdaRodovia SP- 330 - Faixa de Rolamento (02) - Pista Sul

CBUQ Existen te X CBUQ com ECOFLEX A - km 170+600 ao km 171+800Datas: 11 / 04 / 02 e 25 / 04 / 02

DEFLEXES COM VIGA BENKELMAN

28.53

18.14

23.59

27.40

29.87

16.80

13.07

20.53

28.67

13.07

13.07

38.40

18.67

36.80

29.87

38.67

22.40

29.80

38.13

24.27

28.40

20.53

27.40

26.13

19.80

26.53

18.67

34.27

34.93

26.80

29.20

21.77

11.07

24.52

10.89

12.7014.52

18.14

36.29

21.77

32.66

9.44

10.89

32.66

19.96

29.03

25.40

21.77

29.03

18.14

30.84

21.77

18.33

18.14

25.40

16.33

30.84

16.33

23.59

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

170.60

0

170.70

0

170.80

0

170.90

0

171.00

0

171.100

171.20

0

171.30

0

171.400

171.50

0

171.60

0

171.70

0

171.80

0

Km

Deflexes(0,0

1mm)

Trilha Interna - CBUQ Existente D adm = 40,00 CBUQ Existente Trilha Interna - ECOFLEX A Figura 7.8: Defletometria antes e depois do reforo

(MORILHA Jr.; DANTAS e BARROS, 2003)

7.4 Ensaios Laboratoriais de Caracterizao das Propriedades

Mecnicas das Misturas Asflticas CAP-20 e Ecof lex-B.

Foram ensaiadas duas misturas asflticas fabricadas com 2 ligantes diferentes (CAP

20 tradicional, e o Ecoflex-B, CAP 20 com adio de 15% de BMP), fornecido para a

Concessionria Ecovia dos Imigrantes que realizou uma aplicao deste asfalto-

borracha na SP 150 - Via Anchieta, entre Santos e So Paulo. As misturas asflticas

obedeceram s caractersticas granulomtricas da faixa IV B do Instituto do Asfalto


59

e foram realizadas com agregados granticos oriundos da Pedreira Intervales

localizada nas proximidades da obra.

7.4.1 Anlise de Mdulo Resiliente (MR) e da Resistncia a Trao por

Compresso Diametral (RTCD)

A composio bsica dos agregados dosados foi a seguinte:

- 30% de agregados entre as peneiras # 3/4 e 3/8;

- 13% de agregados entre as peneiras # 3/8 e 4;

- 55% de agregados entre a peneira # 4 e o fundo;

- 2% de cal hidratada CH 1.

As misturas foram ensaiadas no Laboratrio de Tecnologia de Pavimentao da

Escola Politcnica da Universidade de So Paulo, onde foram elaboradas as

dosagens Marshall com os dois ligantes e os agregados e a granulometria das

amostras se mantiveram constantes. Na Tabela 7.6 so apresentadas as

caractersticas das misturas e na Tabela 7.7 so apresentados os resultados dos

mdulos resilientes e de resistncia trao por compresso diametral, a 25C e

40C


60

Tabela 7.6: Caractersticas das misturas Cap 20 e Ecoflex-B

Valores encontradosPropriedades

CAP - 20 Ecof lex - B

Teor

Utilização Da Borracha de Pneus Na Pavimentação Asfaltica

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