Fadiga e deformação permanente em ligante e mistura asfáltica modificados com borracha pré-tratada (RAR)

Abstract

A busca por ações ambientalmente corretas possui relação direta com o uso de materiais sustentáveis e precisa de avanços tecnológicos para que possam agregar melhorias de desempenho sem prejuízo à qualidade na pavimentação. As tecnologias de borracha granulada pré-tratada estão surgindo como um novo método para produzir misturas asfalto-borracha. Dentre estas tecnologias, a Reacted and Activated Rubber (RAR) foi desenvolvida com a proposta de simplificação do processo de produção (como o realizado na via seca) e obtenção de desempenho da mistura asfáltica superior (produzida pela via úmida segundo terminologia field blend). Esta pesquisa buscou investigar a influência da adição de RAR, na proporção de 30%, no desempenho mecânico de um ligante convencional (CAP 50/70) e de uma mistura asfáltica de granulometria descontínua usinada à quente, produzida em laboratório. Nos ligantes, a deformação permanente foi avaliada segundo o ensaio de múltipla tensão de fluência e recuperação (MSCR) e a fadiga conforme o ensaio de dano acelerado (LAS). Nas misturas, a deformação permanente foi avaliada segundo o ensaio uniaxial de carga repetida (flow number-FN) e para a fadiga foi implementado o ensaio uniaxial cíclico por tração/compressão. Os resultados dos ensaios de fadiga no ligante e na mistura, foram aplicados no modelo simplificado de dano contínuo viscoelástico (S-VECD) gerando as curvas característica de dano (CxS). Nas misturas, os dados de calibração do modelo S-VECD e as propriedades viscoelásticas permitiram a simulação de uma estrutura de pavimento no programa FlexPAVE™. O ligante modificado apresentou aumento da resistência ao acúmulo de deformações permanentes e dos níveis de classificação de tráfego para todas as temperaturas, além de maior tolerância à fadiga, apresentando maior acúmulo no nível de dano na ruptura. A mistura modificada respondeu em conformidade às melhorias observadas no ligante, com maiores valores de FN e de integridade para um mesmo nível de dano acumulado. As análises no FlexPAVE™ mostraram que a adição de RAR torna o desempenho da mistura à fadiga menos dependente da espessura aplicada, apresentando baixos valores de dano médio acumulado.