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Tese de doutorado estudou comportamento mecânico de misturas asfálticas à quente com diferentes faixas granulométricas e métodos de compactação com e sem geogrelhas

Estudo foi feito pelo engenheiro e coordenador técnico-comercial da HUESKER Brasil, Cássio Carmo

Qual o objetivo da tese?

Cássio Carmo - O Objetivo geral da tese foi entender o comportamento mecânico relativo à interação de diferentes geogrelhas em misturas asfálticas dosadas tanto pelo método Marshall quanto pelo método Superpave para granulometrias nas faixas granulométricas C e B da especificação de serviço ES 031 do DNIT. Este trabalho realizou ensaios em laboratório sobre corpos de prova moldados, inclusive de forma composta, isto é, metade superior na faixa granulométrica C (rolamento) e a metade inferior na faixa granulométrica B (binder) e análise numérica com base nas respostas mecânicas obtidas.

Quais foram as etapas e as metodologias adotadas?

Cássio Carmo - Para se atingir o objetivo geral foram estipuladas as seguintes etapas e metodologia:
• Determinar os teores de projeto pelos métodos de dosagem Marshall e Superpave para as misturas asfálticas nas duas faixas granulométricas utilizadas.
• Para os teores de projeto obtidos através dos métodos de dosagem Marshall e Superpave, avaliar o comportamento mecânico quanto, ao módulo de resiliência, resistência à tração por compressão diametral, fadiga a tensão controlada e creep estático.
• Moldagem dos corpos de prova compostos (metade superior na faixa granulométrica C e a metade inferior na faixa granulométrica B) para os dois métodos (Marshall e Superpave) nos teores de projeto das misturas asfálticas.
• Analisar o comportamento mecânico dos corpos de prova compostos quanto a incorporação ou não de uma geogrelha na interface entre duas faixas granulométricas estudadas.

Quais os resultados do estudo?

Cássio Carmo - As conclusões gerais sobre o tema proposto, fundamentadas em literatura e ensaios laboratoriais realizado nas misturas asfálticas adotadas, foram:
a) O processo de compactação dos métodos de dosagem analisados teve efeito sobre a determinação do teor de projeto de ligante asfáltico, principalmente para as misturas da faixa granulométrica B, uma vez que o teor de ligante asfáltico encontrado para o método Superpave foi maior que o obtido pelo método Marshall. Já para as misturas asfálticas da faixa granulométrica C, a diferença entre os teores de projeto de ligante asfáltico foram de 0,1%.
b) O procedimento adotado para a compactação dos corpos de prova compostos se mostrou eficiente tanto no método Marshall quanto no método Superpave.
c) Para mistura asfáltica composta dosada pelo método Marshall, a condição de interface com geogrelha de fibra de vidro foi a que apresentou maior módulo de resiliência e o menor valor encontrado foi para a geogrelha de poliéster. Já para as misturas asfálticas dosadas pelo método Superpave, a condição de interface sem geogrelha foi a que apresentou maior valor e a geogrelha de poliéster o menor valor.
d) A resistência à tração por compressão diametral, da condição de interface com geogrelha de poliéster para a dosagem Marshall, foi a que indicou o maior valor e a sem geogrelha o menor valor. Para as misturas asfálticas dosadas pelo método Superpave essa relação foi ao contrário, na qual sem geogrelha apresentou maior valor e a geogrelha de poliéster o menor valor de resistência á tração.
e) Foi verificado uma tendência de maior vida de fadiga para a condição de interface com geogrelha de poliéster e menor para a condição com geogrelha de fibra de vidro, isto para os dois métodos de dosagem, Marshall e Superpave.
f) A vida de fadiga das misturas asfálticas analisadas mostraram-se dependente dos níveis de solicitações aplicadas, constatando-se que, para níveis de tensões mais baixos (∆σ < 1MPa), os corpos de prova com a geogrelha de poliéster indicaram melhor desempenho, comparativamente a outros corpos de prova com geogrelha de fi bra de vidro e sem geogrelhas. Este fato ocorreu para os corpos de prova dosados em ambos os métodos (Marshall e Superpave). Para o cenário com os níveis de tensão maiores (∆σ > 1MPa), o corpo de prova dosado pelo método Marshall com a geogrelha de poliéster indicou melhor desempenho, comparativamente aos outros corpos de prova com geogrelha de fi bra de vidro e sem geogrelhas. Já para os corpos dosados pelo método Superpave, a condição com geogrelha indicou o melhor desempenho foi o que estava reforçado com a geogrelha de poliéster.
g) Em termos de deformação permanente, creep estático, os corpos de prova reforçados com a geogrelha de poliéster foram os que apresentaram maiores valores de deformação plástica se comparado aos outros corpos de prova com geogrelha de fi bra de vidro e sem as geogrelha. Este fato foi observado nos corpos de prova dosados nos dois métodos de dosagem utilizados (Marshall e Superpave). Com relação às análises estruturais com o software me-PADS, os revestimentos asfálticos reforçados com geogrelhas apresentaram menores níveis de tração nas fibras inferiores para ambos os métodos de dosagem. No que se refere à vida de fadiga das camadas asfálticas da estrutura do pavimento fl exível analisado, verifi ca-se que para ambos os métodos de dosagem, Marshall e Superpave, o comportamento foi similar, onde o reforço com geogrelha de poliéster indicou melhor desempenho, se comparado às outras condições com geogrelha de fibra de vidro e sem as geogrelhas.

Quais as contribuições da sua tese para o aprimoramento da técnica?

Cássio Carmo - A principal contribuição dessa tese foi determinar as equações de fadiga de misturas asfálticas reforçadas com geogrelha.

Qual a contribuição da HUESKER para o seu estudo?

Cássio Carmo - A contribuição da HUESKER foi no fornecimento das geogrelhas utilizadas no estudo e também no apoio técnico durante a realização dos ensaios.