Fadiga de misturas asfálticas descontínuas com asfalto-borracha de 4ª geração

Abstract

O dano em pavimentos flexíveis devido a tensões e deformações causadas pelo tráfego e por fatores ambientais é manifestado em grande parte dos casos em trincamento por fadiga. A resistência à fadiga é a habilidade de suportar carregamentos repetidos sem que haja o desenvolvimento de trincas e está associada à rigidez do material. Apesar das vantagens obtidas pela modificação do ligante com Borracha Moída de Pneus (BMP) pela via úmida, sua fabricação requer instalação de equipamentos específicos na usina, além de elevada temperatura e tempo de mistura. Neste contexto, novos materiais como os grânulos de borracha pré-ativados (RARReacted and Activated Rubber) e borracha peletizada (Pellet) surgiram com a proposta de simplificar do processo de usinagem (como o realizado na mistura asfáltica obtida pela via seca) e obter desempenho superior (como a mistura asfáltica obtida pela via úmida). Pesquisas recentes têm adotado critérios de análises menos empíricos e mais mecanísticos de avaliação dos materiais empregados na pavimentação. Desta forma, o presente trabalho analisou o comportamento reológico e a resistência à fadiga de um ligante base (CAP 50/70), de ligantes modificados e de misturas de granulometria descontínua produzidos com adição de Pellet e RAR. Os ensaios de caracterização reológica tiveram embasamento na Teoria da Viscoelasticidade e no princípio de superposição tempo-temperatura o que possibilitou criar as chamadas curvas mestras para os ligantes e para as misturas asfálticas. As análises do comportamento à fadiga, foram realizadas sob o conceito de VECD (ViscoElastic Continuum Damage) para os ligantes, enquanto as misturas produzidas foram avaliadas com base nas tradicionais curvas de Whöler. Todos os ensaios de caracterização reológica e fadiga nos ligantes foram realizados no reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR) e para as misturas asfálticas no equipamento de viga à flexão em quatro pontos (4PB). Os resultados mostraram que a modificação do ligante convencional CAP 50/70 por Pellet e RAR aumenta os valores de módulo dinâmico |G* | e reduz a suscetibilidade em relação à frequência/temperatura. Estes resultados implicaram em aumento da vida de fadiga e diminuição da sensibilidade ao dano nos ligantes asfálticos estudados. Nas misturas asfálticas a modificação por asfaltos-borracha de 4ª geração resultou em redução dos valores de |E* | e consequente aumento da vida de fadiga comparada a uma mistura asfáltica produzida por via úmida local (field blend).