10. projeto de mistura (cbuq)
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Projeto de Mistura Projeto de Mistura (CBUQ)(CBUQ)
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CBUQCBUQ
• Definição: Definição:
– Concreto asfáltico é o produto resultante Concreto asfáltico é o produto resultante
da mistura a quente, em usina apropriada, da mistura a quente, em usina apropriada,
de agregado mineral graduado, filer e de agregado mineral graduado, filer e
cimento asfáltico, espalhado e comprimido cimento asfáltico, espalhado e comprimido
a quente e satisfazendo determinadas a quente e satisfazendo determinadas
exigências constantes da especificação.exigências constantes da especificação.
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CBUQCBUQ
• Escolha da faixa granulométricaEscolha da faixa granulométrica
– Espessura da camada;Espessura da camada;
– Tráfego da rodovia;Tráfego da rodovia;
– Segurança.Segurança.
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Passo 1: Escolha da faixa Passo 1: Escolha da faixa granulométrica (Ex.: Faixa C)granulométrica (Ex.: Faixa C)
PeneiraPeneiras ASTMs ASTM
AberturAberturaa
mmmmAA BB CC
TolerânciaTolerânciass
2”2” 50,850,8 100100
1 1/2”1 1/2” 38,138,1 95-10095-100 100100 ++ 7 7
1”1” 25,425,4 75-10075-100 95-10095-100 ++ 7 7
3/4”3/4” 19,119,1 60-9060-90 80-10080-100 100100 ++ 7 7
1/2”1/2” 12,712,7 -- -- 80-10080-100 ++ 7 7
3/8”3/8” 9,59,5 35-6535-65 45-8045-80 70-9070-90 ++ 7 7
Nº 4Nº 4 4,84,8 25-5025-50 28-6028-60 44-7244-72 ++ 5 5
Nº 10Nº 10 2,02,0 20-4020-40 20-4520-45 22-5022-50 ++ 5 5
Nº 40Nº 40 0,420,42 10-3010-30 10-3210-32 8-268-26 ++ 5 5
Nº 80Nº 80 0,180,18 5-205-20 8-208-20 4-164-16 ++ 3 3
Nº 200Nº 200 0,0750,075 1-81-8 3-83-8 2-102-10 ++ 2 2
Teor CAPTeor CAP BinderBinder RolamentRolamentoo
RolamentRolamentoo ++ 0,3 0,3
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ProjetoProjeto
• Agregados:Agregados:
– Para a produção de concreto asfáltico serão Para a produção de concreto asfáltico serão
necessários pelo menos três tamanhos de necessários pelo menos três tamanhos de
agregados, filer (cal hidratada), além da areia agregados, filer (cal hidratada), além da areia
quando necessária.quando necessária.
• Coleta de Materiais: Coleta de Materiais:
- Na correia, histórico da britagem.- Na correia, histórico da britagem.
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MateriaisMateriais(Dnit 031/2006-ES)(Dnit 031/2006-ES)
• Os materiais constituintes do concreto asfáltico
são agregado graúdo, agregado miúdo, material
de enchimento filer e ligante asfáltico, os quais
devem satisfazer às Normas pertinentes, e às
especificações aprovadas pelo DNIT.
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Agregado MiúdoAgregado Miúdo(Dnit 031/2006-ES)(Dnit 031/2006-ES)
• O agregado miúdo pode ser areia,
pó-de-pedra ou mistura de ambos ou outro
material indicado nas Especificações
Complementares.
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Material de enchimento (Filer)Material de enchimento (Filer)(Dnit 031/2006-ES)(Dnit 031/2006-ES)
• Quando da aplicação deve estar seco e isento
de grumos, e deve ser constituído por materiais
minerais finamente divididos, tais como cimento
Portland, cal extinta, pós-calcários, cinza volante,
etc; de acordo com a Norma DNER-EM 367.
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ProjetoProjeto
• Quantidades de material: Quantidades de material:
– 50 Kg de cada material;50 Kg de cada material;
– 5 Kg de cal hidratada CH 1;5 Kg de cal hidratada CH 1;
– 3 kg de asfalto.3 kg de asfalto.
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Passo 2: Determinar a Passo 2: Determinar a granulometria dos agregadosgranulometria dos agregados
PeneiraPeneira Brita Brita 3/4”3/4”
Brita Brita 3/8”3/8” PóPó Cal Cal
CH1CH1
3/4” (19,1mm)3/4” (19,1mm) 100,0100,0
1/2” (12,7mm)1/2” (12,7mm) 68,868,8
3/8” (9,5mm)3/8” (9,5mm) 32,632,6 100,0100,0 100,0100,0
Nº 4 (4,8mm)Nº 4 (4,8mm) 1,41,4 37,837,8 99,599,5
Nº 10 (2,0mm)Nº 10 (2,0mm) 1,11,1 1,61,6 72,672,6
Nº 40 (0,42mm)Nº 40 (0,42mm) 1,01,0 1,21,2 32,432,4
Nº 80 (0,18mm)Nº 80 (0,18mm) 0,90,9 1,11,1 20,220,2 100100
Nº 200 (0,075mm)Nº 200 (0,075mm) 0,60,6 0,80,8 10,510,5 8585
Granulometrias Individuais: Granulometrias Individuais: Separação das frações por Separação das frações por peneiramento e após lavagem do peneiramento e após lavagem do material.material.
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CBUQCBUQ
• Projeto da MisturaProjeto da Mistura
– Pelo método das tentativas, ajustar a Pelo método das tentativas, ajustar a
porcentagem de contribuição de cada material porcentagem de contribuição de cada material
para atender a faixa granulométrica especificada.para atender a faixa granulométrica especificada.
– Iniciar o ajuste pela #200.Iniciar o ajuste pela #200.
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Passo 3: Determinar o percentual Passo 3: Determinar o percentual de contribuição de cada material de contribuição de cada material
PeneirPeneiraa
Brita 3/4”Brita 3/4”(32%)(32%)
Brita 3/8”Brita 3/8”(33%)(33%)
PóPó(33%)(33%)
Cal CH1Cal CH1(2%)(2%)
ProjetProjetoo
dadaMisturMistur
aa
3/4” 3/4” 100,0100,0 32,032,0 -- -- -- -- -- -- 100,0100,0
1/2” 1/2” 68,868,8 22,022,0 -- -- -- -- -- -- 90,090,0
3/8” 3/8” 32,632,6 10,410,4 100,0100,0 33,033,0 100,0100,0 33,033,0 -- -- 78,478,4
Nº 4Nº 4 1,41,4 0,40,4 37,837,8 12,512,5 99,599,5 32,832,8 -- -- 47,747,7
Nº 10Nº 10 1,11,1 0,40,4 1,61,6 0,50,5 72,672,6 24,024,0 -- -- 26,926,9
Nº 40Nº 40 1,01,0 0,30,3 1,21,2 0,40,4 32,432,4 10,710,7 -- -- 13,413,4
Nº 80Nº 80 0,90,9 0,30,3 1,11,1 0,40,4 20,220,2 6,76,7 100,0100,0 2,02,0 9,49,4
Nº 200Nº 200 0,60,6 0,20,2 0,80,8 0,30,3 10,510,5 3,53,5 85,085,0 1,71,7 5,75,7
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Passo 4: Verificar o enquadramento Passo 4: Verificar o enquadramento na faixa de projeto na faixa de projeto
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Passo 5: Determinar a faixa de trabalhoPasso 5: Determinar a faixa de trabalho
ComposiçãoComposição Faixa CFaixa CMisturaMistura TolerânciaTolerância
ss
Faixa de TrabalhoFaixa de Trabalho
PeneiraPeneira mmmm InferiorInferior SuperiorSuperior InferiorInferior SuperiorSuperior
3/4"3/4" 19,119,1 100100 100100 100,0100,0 ++ 7 7 100,0100,0 100,0100,0
1/2"1/2" 12,712,7 8080 100100 90,090,0 ++ 7 7 83,083,0 97,097,0
3/8"3/8" 9,59,5 7070 9090 78,478,4 ++ 7 7 71,471,4 85,485,4
NNoo 4 4 4,84,8 4444 7272 47,747,7 ++ 5 5 44,044,0 52,752,7
NNoo 10 10 2,02,0 2222 5050 26,926,9 ++ 5 5 22,022,0 31,931,9
NNoo 40 40 0,420,42 88 2626 13,413,4 ++ 5 5 8,48,4 18,418,4
NNoo 80 80 0,180,18 44 1616 9,49,4 ++ 3 3 6,36,3 12,412,4
NNoo 200 200 0,0750,075 22 1010 5,75,7 ++ 2 2 3,63,6 7,77,7
Obs.: A faixa de trabalho deve estar inserida na faixa de Obs.: A faixa de trabalho deve estar inserida na faixa de projetoprojeto
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Passo 6: Manter apenas a faixa Passo 6: Manter apenas a faixa de trabalhode trabalho
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• Moldagem do CP Pioneiro: Moldagem do CP Pioneiro: Altura: 6,35 Altura: 6,35 ++ 0,13 cm0,13 cm
ProjetoProjeto
• Peso aproximado da amostra:Peso aproximado da amostra: 1200 1200 gr.gr.
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Passo 7: Determinar os pesos de Passo 7: Determinar os pesos de agregado por fração para o CP agregado por fração para o CP
Pioneiro.Pioneiro.Peneira
ProjetoProjetodada
MisturaMistura
Mistura s/cal
% retida PesosAcumula
do
3/4” 3/4” 100,0100,0 98,098,0 0,00,0 0,00,0 0,00,0
1/2”1/2” 90,090,0 88,088,0 10,010,0 120,0120,0 120,0120,0
3/8”3/8” 78,478,4 76,476,4 11,611,6 139,2139,2 259,2259,2
Nº 4Nº 4 47,747,7 45,745,7 30,730,7 368,4368,4 627,6627,6
Nº 10 Nº 10 26,926,9 24,924,9 20,820,8 249,6249,6 877,2877,2
Nº 40 Nº 40 13,413,4 11,411,4 13,513,5 162,0162,0 1039,21039,2
Nº 80 Nº 80 9,49,4 7,47,4 4,04,0 48,048,0 1087,21087,2
Nº 200 Nº 200 5,75,7 4,04,0 3,43,4 40,840,8 1128,01128,0
Pas nº 200Pas nº 200 4,04,0 48,048,0 1176,01176,0
Cal CH 1Cal CH 1 2,02,0 24,024,0 1200,01200,0
TotalTotal 100,0100,0 12001200
Ex.: Fração (3/4”-1/2”) = (98–88) = (10x1200)/100 = 120,0 Ex.: Fração (3/4”-1/2”) = (98–88) = (10x1200)/100 = 120,0
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ProjetoProjeto
• Mistura: Mistura: Asfalto + Agregados = 100%Asfalto + Agregados = 100%
• Teor de Asfalto: Teor de Asfalto: Função da Função da granulometria.granulometria.
• Peso de cada CP: Peso de cada CP: Conforme Conforme determinado pelo CP pioneiro determinado pelo CP pioneiro (Ex.: (Ex.: 1200).1200).
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Passo 8: Determinar as quantidades Passo 8: Determinar as quantidades de asfalto e agregado para cada teor de asfalto e agregado para cada teor
de CAPde CAPTeor de CAP Teor de CAP
(%)(%)Peso de CAPPeso de CAP
(g)(g)Peso de Peso de
agregado (g)agregado (g)4,54,5 54,054,0 11461146
5,05,0 60,060,0 11401140
5,55,5 66,066,0 11341134
6,06,0 72,072,0 11281128
6,56,5 78,078,0 11221122
Estimar o teor de CAP para o CP Pioneiro: (Ex.: 5,5%).Estimar o teor de CAP para o CP Pioneiro: (Ex.: 5,5%).
Para cada teor calcular os pesos de ligante e agregado.Para cada teor calcular os pesos de ligante e agregado.
- Ligante = (5,5 * 1200)/100 = 66,0 g- Ligante = (5,5 * 1200)/100 = 66,0 g
- Agregado = (94,5 * 1200)/100 = 1134,0 g- Agregado = (94,5 * 1200)/100 = 1134,0 g
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Exemplo: Cálculo do peso de cada Exemplo: Cálculo do peso de cada fração de agregado para o teor de fração de agregado para o teor de
5,5% de CAP5,5% de CAPFração % retida Pesos
Teor 3(Peso x 94,5%)
3/4” - 1/2”3/4” - 1/2” 10,010,0 120,0120,0 113,4113,4
1/2” - 3/8”1/2” - 3/8” 11,611,6 139,2139,2 131,5131,5
3/8” - Nº 43/8” - Nº 4 30,730,7 368,4368,4 348,1348,1
Nº 4 - Nº 10 Nº 4 - Nº 10 20,820,8 249,6249,6 235,9235,9
Nº 10 - Nº 40 Nº 10 - Nº 40 13,513,5 162,0162,0 153,1153,1
Nº 40 - Nº 80 Nº 40 - Nº 80 4,04,0 48,048,0 45,445,4
Nº 80 - Nº 200 Nº 80 - Nº 200 3,43,4 40,840,8 38,538,5
Pas nº 200Pas nº 200 4,04,0 48,048,0 45,445,4
Cal CH 1Cal CH 1 2,02,0 24,024,0 22,722,7
CAP 5,5%CAP 5,5% 66,066,0
TotalTotal 100,0100,0 1200,01200,0 1200,01200,0
Obs.: Se a altura do CP Pioneiro não atender a Obs.: Se a altura do CP Pioneiro não atender a condição (6,35 condição (6,35 ++ 0,13 cm), diminuir ou aumentar o 0,13 cm), diminuir ou aumentar o
peso da mistura e repetir o processo.peso da mistura e repetir o processo.
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Densidades dos agregadosDensidades dos agregados
• Compor a mistura de agregados com as diversas Compor a mistura de agregados com as diversas
frações de cada material e determinar a massa frações de cada material e determinar a massa
específica real e aparente do agregado graúdo e específica real e aparente do agregado graúdo e
massa específica real do agregado miúdo. massa específica real do agregado miúdo.
• Nota: Para efeito do cálculo das massas específicas da mistura Nota: Para efeito do cálculo das massas específicas da mistura
considerar os valores obtidos nos ensaios como representativos considerar os valores obtidos nos ensaios como representativos
do percentual retido e passante na peneira n° 10 (2,00 mm).do percentual retido e passante na peneira n° 10 (2,00 mm).
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Densidade efetiva da misturaDensidade efetiva da mistura
36ª REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO – 36.ª RAPv 36ª REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO – 36.ª RAPv CURITIBA/PR - BRASIL - 24 a 26 de agosto de 2005CURITIBA/PR - BRASIL - 24 a 26 de agosto de 2005
EFEITOS DA ABSORÇÃO DE LIGANTE PELOS EFEITOS DA ABSORÇÃO DE LIGANTE PELOS AGREGADOS NAS PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS DE AGREGADOS NAS PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS DE
MISTURAS ASFÁLTICASMISTURAS ASFÁLTICAS
Lilian Taís de Gouveia1; José Leomar Fernandes Lilian Taís de Gouveia1; José Leomar Fernandes Júnior2Júnior2
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ConsideraçõesConsiderações
•Para agregados que não apresentam absorção, Para agregados que não apresentam absorção,
valores corretos dos parâmetros volumétricos das valores corretos dos parâmetros volumétricos das
misturas Volume de Vazios, Vv; Vazios do Agregado misturas Volume de Vazios, Vv; Vazios do Agregado
Mineral, VAM e Relação Betume-Vazios, RBV) podem Mineral, VAM e Relação Betume-Vazios, RBV) podem
ser facilmente calculados, pois os valores das ser facilmente calculados, pois os valores das
densidades do agregado (aparente, real e efetiva) são densidades do agregado (aparente, real e efetiva) são
teoricamente iguais. Entretanto, quando o agregado teoricamente iguais. Entretanto, quando o agregado
possui algum grau de absorção, o valor obtido possui algum grau de absorção, o valor obtido
para cada parâmetro volumétrico passa a depender da para cada parâmetro volumétrico passa a depender da
densidade utilizada e da quantidade de asfalto densidade utilizada e da quantidade de asfalto
absorvido pelo agregado.absorvido pelo agregado.
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ConsideraçõesConsiderações
•A densidade do agregado e a absorção de asfalto exercem grande efeito nos parâmetros
volumétricos, além de influenciar diretamente o teor de asfalto efetivo da mistura, sendo,
portanto, imperativo que esses dois fatores sejam cuidadosamente considerados nos
projetos de misturas, para que os parâmetros utilizados como critério de projeto sejam
calculados adequadamente.
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ConsideraçõesConsiderações
•Como a maior dificuldade está na seleção do valor da densidade que deve ser empregada,
este artigo traz uma visão global entre as relações de densidades e propriedades
volumétricas, mostrando o significado real de se utilizar uma ou outra densidade do agregado e a
dimensão dos erros cometidos no cálculo dos parâmetros volumétricos de misturas asfálticas
ao se negligenciar a absorção de asfalto.
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Volumes do AgregadoVolumes do Agregado
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Densidade efetivaDensidade efetiva
DDefetiva efetiva = 0,5*D= 0,5*Daparente aparente + 0,5*D+ 0,5*Drealreal
DAER RSDAER RS
DNITDNIT
Absorção do Absorção do agregado agregado DDaparenteaparente DDrealreal
< 2%< 2% 0,50,5 0,50,5
>> 2% e < 3% 2% e < 3% 0,750,75 0,250,25
>> 3% 3% 11 00
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ConsideraçõesConsiderações
•Assim sendo, a determinação da massa Assim sendo, a determinação da massa
específica dos agregados utilizando o específica dos agregados utilizando o
procedimento tradicional com água não pode ser procedimento tradicional com água não pode ser
utilizado quando se trata de misturas asfálticas, utilizado quando se trata de misturas asfálticas,
principalmente no caso de agregados com principalmente no caso de agregados com
absorção elevada. A diferença de viscosidades da absorção elevada. A diferença de viscosidades da
água e do ligante faz com que a parte sólida seja água e do ligante faz com que a parte sólida seja
diferente, ou seja, haverá poros em que a água diferente, ou seja, haverá poros em que a água
consegue penetrar e o ligante não, alterando consegue penetrar e o ligante não, alterando
assim os parâmetros volumétricos da mistura.assim os parâmetros volumétricos da mistura.
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ConsideraçõesConsiderações
•Para o cálculo correto das propriedades
volumétricas das misturas, deve-se utilizar a
densidade aparente do agregado, normalizada
pelas normas da ASTM, AASHTO ou DNER, e
considerar a quantidade de asfalto absorvido
pelos agregados, que pode ser determinada
através de vários métodos, dentre eles o utilizado
nesta pesquisa (Rice).
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ConsideraçõesConsiderações
•O Rice consiste em um método utilizando vácuo
que determina diretamente a massa específica da
mistura agregado ligante, já levando em conta a
quantidade de ligante que é absorvido pelo
agregado e a diferença entre as viscosidades da
água e betume.
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Equipamento RiceEquipamento Rice
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Ensaio RiceEnsaio Rice
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Parâmetros volumétricosParâmetros volumétricos
•Volume de Vazios, Vv: Volume de Vazios, Vv: volume de ar (Var) existente volume de ar (Var) existente
entre as partículas do agregado envoltas pelo filme de entre as partículas do agregado envoltas pelo filme de
asfalto, expresso como uma porcentagem do volume total asfalto, expresso como uma porcentagem do volume total
da mistura compactada;da mistura compactada;
•Vazios do Agregado Mineral, VAM: Vazios do Agregado Mineral, VAM: soma do volume soma do volume
de vazios (Vv) e do volume de asfalto efetivo (Vbe), expresso de vazios (Vv) e do volume de asfalto efetivo (Vbe), expresso
como uma porcentagem do volume total da mistura como uma porcentagem do volume total da mistura
compactada;compactada;
•Relação Betume-Vazios, RBV:Relação Betume-Vazios, RBV: grau em que os VAM são grau em que os VAM são
preenchidos por asfalto, expresso em porcentagem.preenchidos por asfalto, expresso em porcentagem.
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ConclusõesConclusões O Vv só pode ser adequadamente calculado através da densidade efetiva do agregado, pois somente dessa
forma pode-se considerar que parte da quantidade do asfalto adicionado à mistura é absorvido pelo agregado e, portanto, apenas a quantidade não absorvida (efetiva) do asfalto pode preencher os vazios entre as partículas dos
agregados.
Vv = [(DMM-dapm)/DMM)] *100
onde:
DMM = dens máx medida (Rice).dapm = dens apar mistura (CP).
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ConclusõesConclusões
O VAM só pode ser calculado corretamente quando utilizada a densidade aparente do agregado pois, dessa forma, assegura-se que o volume do agregado considerado corresponde à soma dos
volumes dos poros permeáveis à água e ao asfalto, ou seja, nenhuma porosidade da partícula é tomada como parte do
volume de vazios entre as partículas do agregado.
VAM=[ 1-(dapm x (100-teor)/dap agr)]*100
onde:
dapm = dens apar da mistura (CP)teor = teor de asfalto consideradodap agr = dens apar agregado
3636
Dados de entrada DMM = 2,573 DMM =densidade máx. medida (Rice) De= 0,5*Dens.ap+0,5*dens.real
teor de asfalto = 5,2
dens apar mistura = 2,423 De= 2,809
dens apar agreg = 2,742dens real dos agreg = 2,875
Cálculo dos parâmetros
Densidade efetiva da mistura de agregados= (100-teor) / [(100 / DMM)-(teor/dens asfalto)] Cálculo da DMT - densidade máxima teórica
100-teor 100/DMM teor/dens asfalto DefDef= 94,8 38,865 5,098 2,807 DMT = 100/ [((100-teor)/ Def) + (teor/dens. Asf)]
DMM para um teor desejado (100-teor)/Defteor/dens.asf. DMT33,399 6,078 2,533
teor = 6,2
DMM= 100/[((100-teor)/dens efet)+(teor/dens asf)] Cálculo do volume de vazios
100 100-teor/Def teor/dens asfalto DMM100 33,411 6,078 2,532 Vv= (DMT - Dapm)/DMT
Vazios do agregado mineral Vv(%)Vv= 4,3
VAM= [ 1-(densidade aparente da mistura x (100- teor) / dens. Aparent. Agreg)]*100 Vv + (teor * Dapm) / Dens asf
100 1 dens apar mistura * (1-teor)/dens agreg VAM(%) VAM(%)100 1 0,8289 17,1 VAM = 19,1
Volume de vaziosRBV [(teor * Dapm)/ Dens.asf ] / VAM
Vv= (1- (dens apar/DMM)*100 RBV(%)RBV= 77,2
Vv (%)Vv= 4,3
RBV - relação betume / vazios
RBV= [(VAM-Vv)/VAM] * 100
RBV (%)RBV = 74,8
Trabalho da Lilian e José Leomar 36ª RAPv
Método de cálculo de parâmetros considerando a absorção
a partir da densidade efetiva e aparente da mistura de agregados
Método do DNIT
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Ensaio MarshallEnsaio Marshall
•Foi desenvolvido nos Estados Unidos no início da Foi desenvolvido nos Estados Unidos no início da
década de 40 por Bruce Marshall do Mississippi State década de 40 por Bruce Marshall do Mississippi State
Highway Departament;Highway Departament;
•O método de ensaio Marshall foi modificado pelo O método de ensaio Marshall foi modificado pelo
U.S. Army Corps quando foi acrescentado critérios U.S. Army Corps quando foi acrescentado critérios
para dosagem; para dosagem;
•Posteriormente adaptado pela American Society Posteriormente adaptado pela American Society for for
Testing Materials (ASTM) D1559.Testing Materials (ASTM) D1559.
•No Brasil, é preconizado pelas normas NBR 1289/93 e No Brasil, é preconizado pelas normas NBR 1289/93 e
DNER-ME 043/95 e determina a estabilidade DNER-ME 043/95 e determina a estabilidade
juntamente com a fluência das misturas betuminosas.juntamente com a fluência das misturas betuminosas.
38
Temperatura dos materiaisTemperatura dos materiais
• A temperatura que o ligante deve ser aquecido, A temperatura que o ligante deve ser aquecido,
para ser misturado aos agregados, é aquela para ser misturado aos agregados, é aquela
na qual apresenta uma viscosidade de 85 na qual apresenta uma viscosidade de 85 ++ 10 10
SSF.SSF.
• A temperatura de compactação da mistura é A temperatura de compactação da mistura é
aquela na qual o ligante apresenta uma aquela na qual o ligante apresenta uma
viscosidade de 140 viscosidade de 140 ++ 15 SSF. 15 SSF.
• Aquecer os agregados à temperatura de Aquecer os agregados à temperatura de
aproximadamente 10 ºC a 15 ºC acima da aproximadamente 10 ºC a 15 ºC acima da
temperatura de aquecimento do ligante, sem temperatura de aquecimento do ligante, sem
ultrapassar a temperatura de 177 ºC.ultrapassar a temperatura de 177 ºC.
39
40
Ensaio MarshallEnsaio Marshall
• Preparar no mínimo três corpos-de-prova Preparar no mínimo três corpos-de-prova
para cada teor de asfalto.para cada teor de asfalto.
• Secar os agregados constituintes da mistura e Secar os agregados constituintes da mistura e
separá-los nas frações definidas no projeto. separá-los nas frações definidas no projeto.
Após a separação, lavar e secar as frações.Após a separação, lavar e secar as frações.
• Pesar os agregados para um CP, de cada vez, Pesar os agregados para um CP, de cada vez,
em recipientes separados, nas quantidades em recipientes separados, nas quantidades
de cada fração definida. de cada fração definida.
41
Ensaio MarshallEnsaio Marshall
• Misturar os agregados de cada recipiente Misturar os agregados de cada recipiente
com o ligante, com o cuidado de efetuar a com o ligante, com o cuidado de efetuar a
mistura rapidamente, de 2 a 3 minutos, até mistura rapidamente, de 2 a 3 minutos, até
completa cobertura dos agregados, para ser completa cobertura dos agregados, para ser
colocada no molde de compactação.colocada no molde de compactação.
Obs.: Aquecer somente a quantidade de ligante necessária Obs.: Aquecer somente a quantidade de ligante necessária
para um CP, e no máximo por uma hora. O para um CP, e no máximo por uma hora. O
recipiente contendo o ligante deve permanecer recipiente contendo o ligante deve permanecer
coberto durante o aquecimento.coberto durante o aquecimento.
42
Ensaio MarshallEnsaio Marshall
• O molde de compactação e a base do soquete O molde de compactação e a base do soquete
também devem ser aquecidos em estufa ou também devem ser aquecidos em estufa ou
placa a 90 a 150 ºC. Colocar o molde no suporte placa a 90 a 150 ºC. Colocar o molde no suporte
de compactação e introduzir nele uma folha de de compactação e introduzir nele uma folha de
papel filtro. Colocar no molde a mistura, de uma papel filtro. Colocar no molde a mistura, de uma
só vez (2 min). Acomodar a mistura quente com só vez (2 min). Acomodar a mistura quente com
15 golpes vigorosos de espátula no interior e ao 15 golpes vigorosos de espátula no interior e ao
redor do molde e 10 no centro da massa; redor do molde e 10 no centro da massa;
remover o anel superior e alisar a mistura com remover o anel superior e alisar a mistura com
uma colher ligeiramente aquecida.uma colher ligeiramente aquecida.
Obs.: A temperatura da mistura, imediatamente antes da Obs.: A temperatura da mistura, imediatamente antes da
compactação, deve estar nos limites fixados. Não se compactação, deve estar nos limites fixados. Não se
admite o reaquecimento da mistura.admite o reaquecimento da mistura.
43
Ensaio MarshallEnsaio Marshall
• Recolocar o anel superior e aplicar com o Recolocar o anel superior e aplicar com o
soquete 75 golpes sobre a mistura, com altura soquete 75 golpes sobre a mistura, com altura
de queda livre de 45,72 cm. Remover o anel de queda livre de 45,72 cm. Remover o anel
superior e inverter o anel inferior e forçar com superior e inverter o anel inferior e forçar com
o soquete a mistura até atingir a placa-base e o soquete a mistura até atingir a placa-base e
aplicar mais 75 golpes no CP invertido.aplicar mais 75 golpes no CP invertido.
44
Compactador Marshall
45
Ensaio MarshallEnsaio Marshall
• Após a compactação, remover o conjunto do Após a compactação, remover o conjunto do
fixador do molde e deixar esfriar a amostra, até fixador do molde e deixar esfriar a amostra, até
que a mesma possa ser retirada do molde sem que a mesma possa ser retirada do molde sem
qualquer deformação. Removido, o CP deve ser qualquer deformação. Removido, o CP deve ser
colocada numa superfície lisa e deixado em colocada numa superfície lisa e deixado em
repouso durante, no mínimo 12 h, à temperatura repouso durante, no mínimo 12 h, à temperatura
ambiente. A altura do CP deve ser medida com ambiente. A altura do CP deve ser medida com
paquímetro em quatro posições diametralmente paquímetro em quatro posições diametralmente
opostas.opostas.
• Quando se desejar um resfriamento mais rápido, Quando se desejar um resfriamento mais rápido,
podem ser usados ventiladores. Nunca resfriar a podem ser usados ventiladores. Nunca resfriar a
amostra por imersão na água.amostra por imersão na água.
46
Densidade aparente do CPDensidade aparente do CP
• Após o repouso determinar a densidade aparente de Após o repouso determinar a densidade aparente de
cada corpo-de-prova, procedendo da seguinte forma:cada corpo-de-prova, procedendo da seguinte forma:
47
48
Densidade aparente do CPDensidade aparente do CP
• No caso de corpo-de-prova com porcentagem No caso de corpo-de-prova com porcentagem
de vazios até 7%, proceder como segue: de vazios até 7%, proceder como segue:
a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha
de ensaio como “P de ensaio como “Parar”;”;
b) Pesar o corpo-de-prova imerso em água b) Pesar o corpo-de-prova imerso em água
(pesagem hidrostática) à temperatura ambiente (pesagem hidrostática) à temperatura ambiente
e anotar na folha de ensaio como “P e anotar na folha de ensaio como “Pimersoimerso”.”.
• Calcular a densidade pela fórmula:Calcular a densidade pela fórmula:
d =d = PPararPParar - P - Pimersoimerso
49
Densidade aparente do CPDensidade aparente do CP
• No caso de corpo-de-prova com porcentagem No caso de corpo-de-prova com porcentagem
de vazios de 7% a 10%, proceder como segue: de vazios de 7% a 10%, proceder como segue:
a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha
de ensaio como “P de ensaio como “Parar”;”;
b) Aplicar parafina fluidificada por aquecimento ao b) Aplicar parafina fluidificada por aquecimento ao
corpo-de-prova, utilizando um pincel, envolvendo-o corpo-de-prova, utilizando um pincel, envolvendo-o
com uma camada impermeável; com uma camada impermeável;
c) Pesar o corpo-de-prova parafinado, ao ar e anotar c) Pesar o corpo-de-prova parafinado, ao ar e anotar
na folha de ensaio como “P na folha de ensaio como “Pparafinadoparafinado”;”;
d) Pesar o corpo-de-prova parafinado imerso em água, d) Pesar o corpo-de-prova parafinado imerso em água,
à temperatura ambiente e anotar na folha de à temperatura ambiente e anotar na folha de
ensaio como “Pimerso”; ensaio como “Pimerso”;
50
Densidade aparente do CPDensidade aparente do CP
e) Determinar a densidade da parafina e anotar na e) Determinar a densidade da parafina e anotar na
folha de ensaio como “dparafina”. Pode-se folha de ensaio como “dparafina”. Pode-se
tomar como densidade da parafina o valor de 0,89.tomar como densidade da parafina o valor de 0,89.
•Calcular a densidade pela fórmula:Calcular a densidade pela fórmula:
d =d =PParar
PParafinadoarafinado – P – Pimersoimerso - - PPparafinadoparafinado – P – Pararddparafinaparafina
51
Densidade aparente do CPDensidade aparente do CP
• No caso de corpo-de-prova com porcentagem No caso de corpo-de-prova com porcentagem de vazios superior a 10%, proceder como segue:de vazios superior a 10%, proceder como segue:
a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha a) Pesar o corpo-de-prova ao ar e anotar na folha de ensaio como “P de ensaio como “Parar”;”;
b) Envolver totalmente o corpo-de-prova com fita adesiva;b) Envolver totalmente o corpo-de-prova com fita adesiva;
c) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva, ao ar e anotar c) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva, ao ar e anotar na folha de ensaio como “P na folha de ensaio como “Pcom fitacom fita”;”;
d) Aplicar parafina fluidificada ao corpo-de-prova com d) Aplicar parafina fluidificada ao corpo-de-prova com fita adesiva, utilizando um pincel, envolvendo-o com fita adesiva, utilizando um pincel, envolvendo-o com
uma camada impermeável; uma camada impermeável;
e) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva e parafinado, ao e) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva e parafinado, ao ar e anotar na folha de ensaio como “P ar e anotar na folha de ensaio como “Pcom fita parafinadocom fita parafinado”;”;
52
Densidade aparente do CPDensidade aparente do CP
• f) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva e parafinado f) Pesar o corpo-de-prova com fita adesiva e parafinado imerso em água, à temperatura ambiente e anotar na imerso em água, à temperatura ambiente e anotar na
folha de ensaio como “Pimerso”;folha de ensaio como “Pimerso”;
• g) Determinar a densidade da fita adesiva com frasco g) Determinar a densidade da fita adesiva com frasco Le Chatelier e querosene como líquido de imersão e Le Chatelier e querosene como líquido de imersão e
anotar na folha de ensaio como “dfita”.anotar na folha de ensaio como “dfita”.
Nota: Para as fitas adesivas comuns de papel pode-se Nota: Para as fitas adesivas comuns de papel pode-se tomar 0,97 como valor da densidade. tomar 0,97 como valor da densidade.
• Calcular a densidade pela fórmula:Calcular a densidade pela fórmula:
d =d =PParar
P P com fita parafinado com fita parafinado – P– Pimersoimerso - - PPcom fitacom fita – P – Parar
ddfitafitaPPcom fita parafinado com fita parafinado – P – Pcom com
fitafita
ddparafinaparafina
-
53
Estabilidade e FluênciaEstabilidade e Fluência
• Estabilidade Estabilidade
– Carga expressa em Kgf que produz a ruptura Carga expressa em Kgf que produz a ruptura diametral do CP. Mede a resistência ao diametral do CP. Mede a resistência ao
cisalhamento da mistura (atrito interno + coesão).cisalhamento da mistura (atrito interno + coesão).
• FluênciaFluência
– Deformação diametral do CP em centésimos de Deformação diametral do CP em centésimos de polegada, medida no momento da ruptura. Mede a polegada, medida no momento da ruptura. Mede a
flexibilidade do concreto betuminoso.flexibilidade do concreto betuminoso.
54
Determinação da estabilidade Determinação da estabilidade e fluência e fluência
• Os CP serão imersos em banho-maria a Os CP serão imersos em banho-maria a
(60 (60 ++ 1) ºC, por um período de 30 a 40 minutos. 1) ºC, por um período de 30 a 40 minutos.
• Em seguida, cada CP é colocado no molde de Em seguida, cada CP é colocado no molde de
compressão, que deve estar nas temperaturas de compressão, que deve estar nas temperaturas de
(21 a 38) ºC. O molde de compressão, (21 a 38) ºC. O molde de compressão,
contendo o CP, é posicionado na prensa e o contendo o CP, é posicionado na prensa e o
medidor de fluência é colocado e ajustado na posição medidor de fluência é colocado e ajustado na posição
de ensaio.de ensaio.
55
Determinação da estabilidade Determinação da estabilidade e fluência e fluência
56
Determinação da estabilidade Determinação da estabilidade e fluência e fluência
• O valor da fluência é obtido simultaneamente O valor da fluência é obtido simultaneamente
ao da estabilidade. O valor da fluência será ao da estabilidade. O valor da fluência será
lido e anotado no momento em que se lido e anotado no momento em que se
der o rompimento do CP.der o rompimento do CP.
57
Determinação da estabilidade Determinação da estabilidade e fluência e fluência
• A prensa é operada de tal modo que seu êmbolo A prensa é operada de tal modo que seu êmbolo
se eleve a uma velocidade de 5 cm por minuto, até se eleve a uma velocidade de 5 cm por minuto, até
o rompimento do CP. A leitura será convertida em N o rompimento do CP. A leitura será convertida em N
(kgf), pelo gráfico de calibração do anel (kgf), pelo gráfico de calibração do anel
dinamométrico.dinamométrico.
• A carga, em N (kgf), necessária para o rompimento A carga, em N (kgf), necessária para o rompimento
do CP, é anotada como “estabilidade lida”. Este do CP, é anotada como “estabilidade lida”. Este
valor deverá ser corrigido para a espessura do CP valor deverá ser corrigido para a espessura do CP
ensaiado, multiplicando-se-o por um fator que é ensaiado, multiplicando-se-o por um fator que é
função da espessura do CP.função da espessura do CP.
58
Cálculo dos Parâmetros Cálculo dos Parâmetros
da Misturada Mistura
59
Determinação dos percentuais de cada Determinação dos percentuais de cada material para o cálculo da densidade material para o cálculo da densidade
teórica (Dt)teórica (Dt)Projeto de Mistura Projeto de Mistura
dos Agregadosdos Agregados Correção da Mistura c/asfaltoCorreção da Mistura c/asfalto
MaterialMaterial % % MisturaMistura Teor 1Teor 1 Teor 2Teor 2 Teor 3Teor 3 Teor 4Teor 4 Teor 5Teor 5
Brita 3/4” (A) 32 30,6 30,4 30,2 30,1 29,9
Brita 3/8” (B) 33 31,5 31,35 31,2 31,0 30,85
Pó (C) 33 31,5 31,35 31,2 31,0 30,85
Cal CH1 2 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9
CAP 0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
Total 100 100 100 100 100 100
Ex.: Brita 3/4” (Teor 1) = ((% mistura x (100-%CAP))/100Brita 3/4” (Teor 1) = (32 x 95,5)/100 = 30,6%
6060
Fórmulas para o cálculo Fórmulas para o cálculo dos Parâmetros dos Parâmetros (DNIT)(DNIT)
• Densidade Teórica, Dt
Dt(%L) = 100/((%A/dA)+(%B/dB)+(%C/dC)+(%Cal/dcal)+(%L/dL))
• Densidade aparente da mistura, Dap
Dap = Par/(Par-Pimerso)
• Vazios da mistura, Vv
Vv = (Dt – Dap)/Dt
• Vazios cheios de betume, VCB
VCB = (Dap*%L)/dL
61
Fórmulas para o cálculo Fórmulas para o cálculo dos Parâmetros dos Parâmetros (DNIT)(DNIT)
•Vazios do agregado Mineral, VAM
VAM = Vv + VCB
•Relação betume-vazios, RBV
RBV = (VCB/VAM)*100
•Espessura dos CP, cm
Esp = média de 4 determinações
•Estabilidade
Est = Leitura*constante do anel*fator altura do CP
6262
6363
64
Cálculo do percentual de cada Cálculo do percentual de cada materialmaterial
Projeto de Mistura dos Projeto de Mistura dos AgregadosAgregados
Correção da Correção da Mistura c/asfaltoMistura c/asfalto
MaterialMaterial % Mistura% Mistura Traço da MisturaTraço da Mistura
Brita 3/4”Brita 3/4” 3232 30,230,2
Brita 3/8”Brita 3/8” 3333 31,231,2
PóPó 3333 31,231,2
Cal CH1Cal CH1 22 1,91,9
CAPCAP 00 5,55,5
TotalTotal 100100 100100
Ex.: Brita 3/4” = ((% mistura x (100-%CAP))/100Brita 3/4” = (32 x 94,5)/100 = 30,2%
65
Características da MisturaCaracterísticas da Mistura
66
Características da MisturaCaracterísticas da Mistura
67
Especificações do Programa Especificações do Programa CremaCrema
•Projeto da MisturaProjeto da Mistura
•O projeto da Mistura do Concreto Asfáltico O projeto da Mistura do Concreto Asfáltico
será de responsabilidade do Contratado. Além das será de responsabilidade do Contratado. Além das
características Marshall, serão apresentados os características Marshall, serão apresentados os
parâmetros de resiliência e resistência à tração, parâmetros de resiliência e resistência à tração,
ao menos para o teor ótimo. As condições de ao menos para o teor ótimo. As condições de
vazios da mistura na fase de dosagem devem ser vazios da mistura na fase de dosagem devem ser
verificadas a partir da determinação da verificadas a partir da determinação da
densidade máxima teórica pelo método Rice densidade máxima teórica pelo método Rice
(AASHTO T209-99).(AASHTO T209-99).
68
Parâmetros ComplementaresParâmetros Complementares
• Módulo de ResiliênciaMódulo de Resiliência– Mede a deformação elástica do material sob Mede a deformação elástica do material sob
carregamento cíclico (60 pulsos/minuto-carregamento cíclico (60 pulsos/minuto-duração de 0,1s), na temperatura de 25 + 0,5 duração de 0,1s), na temperatura de 25 + 0,5
ºCºC
• Resistência a compressão diametralResistência a compressão diametral– Ruptura diametral do CP na temperatura de Ruptura diametral do CP na temperatura de
25 + 0,5ºC. Mede a coesão da mistura.25 + 0,5ºC. Mede a coesão da mistura.
69
Simulador LCPC Simulador LCPC (Mesa compactadora)(Mesa compactadora)
70
Simulador LCPCSimulador LCPC
7171
7272
Simulador DAER/UFRGSSimulador DAER/UFRGS
7373
Simulador HVSSimulador HVS
7474