aula 3.3 pavimentação
Embed Size (px)
DESCRIPTION
pav 9090TRANSCRIPT
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 1
Joo Pedro SilvaDepartamento de Engenharia Civil da ESTG
Instituto Politcnico de LeiriaInstituto Politcnico de Leiria
Vias de Comunicao II
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume asflticoBetume asfltico
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
Penetrao a 25 c (pen25):
Medida indirecta da viscosidade do betume representada pela profundidade, em dcimos de milmetro, a que penetra no betume uma agulha com certas dimenses, sob um certo peso (100 gf), durante um certo tempo (5 s), a determinada temperatura (25C)
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Penetrao a 25 c (pen25):
Os betumes produzidos por destilao directa (betumes puros), so geralmente designados pelos limites da penetrao.
Assim, por exemplo, um betume 50/70 um betume em que a agulha penetra entre 5 mm (50 dcimos) e 7 mm (70 dcimos)
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 2
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Penetrao a 25 c (pen25):
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume asflticoBetume asfltico
Classes de Betumes:
35/50, temperaturas altas, trfego elevado
50/70, mais comum
70/100, pouco utilizado
160/220, Emulses, revestimentos superficiais
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume Betume asfltico asfltico --especificaesespecificaes
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Determinao do ponto de amolecimento dum betume pelo mtodo do anel e bola
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
Consiste em colocar uma esfera de ao, de peso especificado, sobre uma amostra de betume contida num anel de lato
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 3
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Determinao do ponto de amolecimento dum betume pelo mtodo do anel e bola
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Viscosidade
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
Propriedade importante do betume asfltico, j que quantifica a consistncia do ligante a uma dada temperatura, permitindo avaliar qual o intervalo de temperaturas em que possvel, por exemplo, manipular um liganteem boas condies
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Viscosidade
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
A viscosidade dinmica expressa-se em Pascal x segundo (1 Pa.s = 10 P (poise))A viscosidade cinemtica exprime-se em m2/s, ou mais geralmente em mm2/s (1mm2/s=1 centistoke (cSt))
visco. cine.=visco. dinmica/massa especfica
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
( )5-IP-0,3687b T-Tab x2,718 xt x10x157,1S =
15,120)25penlog(.50Tab55,1955)25penlog(.500Tab.20IP +
+=
Rigidez do betume (expresso de ULLIDTZ e PEATTIE):
ndice de Penetrao (expresso de PFEIFFER e VAN DORMAL):
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 4
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume asflticoBetume asfltico - caracterizao
Viscosimetro capilar
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume fluidificado (Betume fluidificado (cutcut--backback))
O betume asfltico um material
termoplstico cuja viscosidade diminui com
o aumento da temperatura
Geralmente, temperatura ambiente
apresenta-se no estado semi-slido, sendo
necessrio fluidifica-lo temporariamente para
ser utilizado na construo rodoviria
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Para certos trabalhos, (impreganes de
camadas, regas de colagem ou certas misturas
betuminosas) convm dispor de materiais
betuminosos menos viscosos temperatura
ambiente e que se mantenham assim durante o
tempo necessrio para o trabalho
Betume fluidificado (Betume fluidificado (cutcut--backback))
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Para tal procede-se liquefaco do betume com solventes apropriados (gasleo, petrleo comercial, ou gasolina) obtendo-se assim os betumes fluidificados (cut-back)
Tipos disponveis:
SC - slow curing
MC medium curing
RC rapid curing
Betume fluidificado (Betume fluidificado (cutcut--backback))
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 5
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume fluidificado (Betume fluidificado (cutcut--backback) ) --especificaesespecificaes
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Inconvenientes: Desperdcio da capacidade
energtica do solvente
Poluio atmosfrica elevada
Pelas razes apontadas tem-se assistido a
uma reduo significativa do uso daquele
tipo de produtos
Betume fluidificado (Betume fluidificado (cutcut--backback))
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Sistemas heterogneos de duas fases (gua e betume)
A suspenso mantm-se estvel custa de um emulsionante que se distribui volta dos glbulos de betume e estabelece a uma camada de cargas elctricas que repelem as dos outros glbulos, mantendo assim o sistema em equilbrio
Emulses BetuminosasEmulses Betuminosas
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Emulso
Emulses BetuminosasEmulses Betuminosas
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 6
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Emulses BetuminosasEmulses Betuminosas
Existem emulses de rotura lenta SS (slowsetting), de rotura mdia - MS (mediumsetting) e de rotura rpida RS (rapid setting)
Quando se mistura a emulso com outros materiais (agregados) a emulso rompe e a gua e o betume separam-se. O betume fica a envolver o agregado porque tem afinidade com ele, enquanto que a gua se evapora
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Emulses aninicas:
As mais antigas
Boa adesividade aos agregados calcrios.
Menor eficcia com agregados siliciosos (Ex.
granitos)
Emulses BetuminosasEmulses Betuminosas
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Emulses catinicas:
A rotura mais rpida dado que se d principalmente por reaco qumica com as partculas do agregado
Boa adesividade a agregados siliciosos e calcreos
Aplicvel com tempo seco ou hmido
Emulses BetuminosasEmulses Betuminosas
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
A rapidez de rotura depende do trabalho a realizar
As rpidas so indicadas para revestimentos superficiais, tapagem de covas e regas de colagem
As mdias e lentas para trabalhos que impliquem uma estabilidade mais longa (misturas betuminosas e impregnaes)
Emulses BetuminosasEmulses Betuminosas
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 7
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Emulses Betuminosas Emulses Betuminosas --aplicaoaplicao
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Emulses Emulses Betuminosas Betuminosas --exemploexemplo
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume asfltico modificadoBetume asfltico modificado
Betume cujas caractersticas foram
melhoradas de modo a satisfazer um leque
mais alargado de exigncias tais como:
maiores trfegos, temperaturas mais elevadas,
menor rudo, melhor estabilidade etc.
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Em Portugal a sua utilizao foi mais efectiva a partir dos anos 90
Os betumes modificados so essencialmente uma mistura de betume com aditivos
Betume asfltico modificadoBetume asfltico modificado
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 8
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume asfltico modificadoBetume asfltico modificado -objectivos
menor susceptibilidade trmica
maior flexibilidade
maior resistncia ao envelhecimento
maior eficcia de misturas betuminosas concebidas para resolver alguns problemas funcionais como melhoria das caractersticas de drenabilidade superficial
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
diminuio do rudo provocado pelo trfego
melhor adesividade aos agregados
melhor colagem entre camadas
reduo da frequncia da manuteno em zonas de rpida degradao dos pavimentos
Betume asfltico modificadoBetume asfltico modificado -objectivos
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Exemplo: camada porosa
Betume asfltico modificadoBetume asfltico modificado
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Principais grupos de aditivos:
enxofre
borrachas
compostos orgnicos de mangans
plastmeros
elastmeros
resinas e endurecedores
Betume asfltico modificadoBetume asfltico modificado
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 9
Materiais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
Betume asfltico modificado Betume asfltico modificado -- exemploexemploMateriais de PavimentaoMateriais de Pavimentao
CimentosCimentos
Os mais usados so o cimento portland(cimento do tipo I), da classe 42,5 (ou simplesmente cimento tipo I - 42,5) ou, eventualmente, do tipo I 32,5
O CEIP aceita tambm o uso de cimento portland composto do tipo II-S
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Caractersticas gerais das Misturas BetuminosasCaractersticas gerais das Misturas Betuminosas
Estabilidade
Durabilidade
Flexibilidade
Resistncia fadiga
Aderncia
Impermeabilidade
Trabalhabilidade
Caractersticas gerais das Misturas BetuminosasCaractersticas gerais das Misturas Betuminosas
EstabilidadeEstabilidade
Consiste em obter uma mistura com a capacidade adequada para resistir s deformaes produzidas pelas cargas a que fica sujeita em servio
Depende essencialmente da frico interna dos materiais e da sua coeso
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 10
Caractersticas gerais das Misturas BetuminosasCaractersticas gerais das Misturas Betuminosas
DurabilidadeDurabilidade
Pretende caracterizar a resistncia desintegrao causada pelas solicitaes climticas e pelo trfego
O betume pode, sofrer oxidaes ou perda de componentes por volatilizao, enquanto que o agregado pode sofrer danos devidos a ciclos de gelo/degelo
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Caractersticas gerais das Misturas BetuminosasCaractersticas gerais das Misturas Betuminosas
FlexibilidadeFlexibilidade
Tem que ver com a capacidade para se adaptar gradualmente aos movimentos do seu suporte
Ocasionalmente, ocorrem assentamentos diferenciais dos aterros. Alm disso, algumas zonas tendem a comprimir-se sob a aco do trfego.
No os entanto, esses fenmenos devem ocorrer sem que haja fendilhamento do pavimento.
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Caractersticas gerais das Misturas BetuminosasCaractersticas gerais das Misturas Betuminosas
Resistncia fadigaResistncia fadiga
Fenmeno originado pela passagem repetida de veculos que induzem nos materiais ligados extenses de traco com por duas componentes: uma reversvel (ou elstica) e outra irreversvel
Uma mistura betuminosa resiste fadiga tanto melhor quanto maior for a durabilidade (e, portanto, a percentagem em betume)
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Caractersticas gerais das Misturas BetuminosasCaractersticas gerais das Misturas Betuminosas
AdernciaAderncia
As superfcies dos pavimentos devem apresentar boas caractersticas de aderncia
Para tal, conveniente no utilizar betume em excesso, para que este no exsude
tambm importante escolher agregados com textura superfcial rugosa e que tenham boa resistncia ao desgaste, de modo a manterem essa rugosidade
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
-
Vias de Comunicao
Joo P. Silva 11
Caractersticas gerais das Misturas BetuminosasCaractersticas gerais das Misturas Betuminosas
ImpermeabilidadeImpermeabilidade
Deve existir uma boa resistncia passagem da gua e do ar atravs das camadas do pavimento
Normalmente, a quantidade de vazios uma boa indicao da impermeabilidade embora a interligao dos vazios e o seu contacto com a superfcie do pavimento tenham maior importncia na sua aferio
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Caractersticas gerais das Misturas BetuminosasCaractersticas gerais das Misturas Betuminosas
TrabalhabilidadeTrabalhabilidade
fundamental que o material possa ser colocado e compactado com facilidade
Normalmente, o respeito pelas regras de operao dos equipamentos e a correcta formulao da mistura permitem resolver as questes relativas trabalhabilidade dos materiais
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Referncias BibliogrficasReferncias Bibliogrficas
Pavimentos Rodovirios, 2001 Lus Picado Santos; Paulo PereiraPavimentos Rodovirios, 2001 Lus Picado Santos; Paulo PereiraApontamentos de Vias de Comunicao II, Universidade de CoimbrApontamentos de Vias de Comunicao II, Universidade de Coimbra, 2001; Lus P. a, 2001; Lus P.
Santos, Silvino CapitoSantos, Silvino CapitoWashington Washington StateState DepartementDepartement ofof TransportationTransportation PavementPavement GuideGuide, 1999, 1999MaterialsMaterials andand ProceduresProcedures for for RepairRepair ofof JointJoint SealsSeals inin PortlandPortland CementCement ConcreteConcrete
PavementsPavements, FHWA 1999, FHWA 1999MaterialsMaterials andand ProceduresProcedures for for SealindSealind andand FillingFilling CracksCracks inin AsphaltAsphalt--SurfacedSurfaced
PavementsPavements , FHWA 1999, FHWA 1999MaterialsMaterials andand ProceduresProcedures for for RepairRepair ofof PotholesPotholes inin AsphaltAsphalt--SurfacedSurfaced PavementsPavements , ,
FHWA 1999FHWA 1999PavementPavement MaintainanceMaintainance, FHWA 1997, FHWA 1997
http://www.hotmix.org/ http://www.slurry.org/ http://www.worldofasphalt.com/ http://www.asphaltinstitute.org/ http://www.cepsa.com/home-pt.htm http://www.mincad.com.au/pavenet/ http://www.rubberpavements.org/
http://www.pavement-online.org/ http://www.pavia-sa.pt/ http://www.shell.com/home/Framework?siteId=pt-pt http://www.wsdot.wa.gov/biz/mats/Apps/EPG.htm http://www.highwaysmaintenance.com/ http://www.betterroads.com/ http://www.amskan.com/