Módulo complexo de compósitos asfálticos com argila calcinada sob flexão a quatro pontos

Abstract

RESUMONa análise mecanicista, o módulo complexo é um parâmetro de fundamental importância para construção de modelos constitutivos do comportamento do concreto asfáltico. Dentre as opções mais modernas para sua obtenção, encontram-se os testes de flexão a quatro pontos, amplamente difundidos na Europa e objeto do presente estudo. Realizou-se esse experimento para obtenção do módulo dinâmico e ângulo de fase, empregando-se condições representativas de Manaus (AM) no tocante ao agregado graúdo e temperatura, que na superfície dos pavimentos alcança em torno de 60°C por longas horas do dia. Como material graúdo, ante a escassez regional de agregado pétreo, utilizou-se o Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC), alternativa promissora diante da abundância de matéria prima e viabilidade técnica e financeira. Como resultado obteve-se pontualmente o módulo dinâmico e ângulo de fase a diversas frequências e temperaturas. Por fim, consideradas as condições locais de temperatura e tráfego, o módulo dinâmico apresentou grandes variações, indicando queda de até 93,3% em seu valor, situação em que o pavimento apresenta-se muito suscetível a deformações permanentes, problema recorrente nos pavimentos asfálticos locais.Palavras-chave: módulo dinâmico, flexão a quatro pontos, agregado de argila calcinada, temperatura. ABSTRACTIn mechanistic analysis, the complex modulus is a fundamental parameter for the constitutive models of asphalt concrete. The four-point bending test, widely used in Europe, is among the most modern options for obtaining the complex modulus. In this study a four-point bending tests is carried out to obtain the dynamic modulus and phase angle of the asphalt concrete, employing Amazon representative conditions for the coarse aggregate and temperature on the road surface, which reaches almost 60 °C for many hours a day. As aggregate, taking into account the regional shortage of stone materials, we used the ASAC -Synthesized Calcined Clay Aggregate, a promising material due the abundance of raw materials and the technical and financial feasibility. As a result of the tests, it has been found the dynamic modulus and the phase angle at different frequencies and temperatures. Considering the local conditions of temperature and traffic, the dynamic module presented abrupt change, showing a drop of up to 93.3 % in value, with the surface appearing very susceptible to permanent deformation, recurring problem in local asphalt pavements.

Estudo viscoelástico de misturas asfálticas frescas e envelhecidas com agregado sinterizado de argila calcinada

“…A avaliação do efeito do processo de compactação e do envelhecimento da mistura asfáltica foi realizada mediante comparação com os resultados obtidos por [3]. O efeito do processo de compactação se deu com moldagem de corpos de prova com os mesmos parâmetros dos confeccionados anteriormente, variando-se apenas o processo de compactação, consoante a seguir detalhado.…”

“…O agregado miúdo empregado foi a areia comercializada no mercado local (Areia MAO), proveniente de jazidas de areia residual localizadas no território amazonense, notadamente em trechos das estradas BR-174 e AM-070. As granulometrias destes partícipes, consoante Figura 7a, foram manipuladas de modo a compatibilizá-las com aquelas examinadas por [3], objetivando-se a fiel comparação concernente aos resultados de módulo dinâmico. Complementa-se as formulações com o cimento Portland atuando como fíler, e ligante asfáltico do tipo CAP 50/70.…”

“…Sublinha-se que a dosagem mineral (Tabela 1) e o teor de projeto procederam-se conforme a metodologia Superpave, avaliada por [4], conforme ilustra a Figura 7b. A moldagem e compactação dos corpos de prova prismáticos (Figura 6b) acompanharam, notadamente, os protocolos da EN 12697-24 [26] e o autor citado [3]. [3,27].…”

“…Diante do retrospecto deficitário relativo à disponibilidade de jazidas de material pétreo superficial para composição de misturas asfálticas com capacidade suficiente de suporte, observa-se na majoritária porção da região amazônica, os elevados dispêndios com o transporte de tal matéria-prima. Como consequência, destaca-se o notável esforço de pesquisadores na produção e desenvolvimento de estudos em prol da substituição dos agregados graúdos convencionais de misturas asfálticas produzidas a quente pelo agregado sinterizado de argila calcinada (ASAC), como é o caso de FROTA et al (2006) [1], SILVA et al (2013) [2], SILVA (2014) [3], Silva et al (2015aSilva et al ( , 2015b [4,5], Silva et al (2016) [6], e mais recentemente, CABRAL (2017) [7] e CUNHA et al (2018) [8], com o objetivo de se produzir pavimentos asfálticos mecanicamente satisfatórios, bem como oferecer apropriada durabilidade frente às solicitações dinâmicas de tráfego e eventos climáticos.…”

Análise teórico-experimental do módulo dinâmico de compósitos asfálticos com argila calcinada

“…Como os ensaios laboratoriais consistem em se aplicar ao corpo de prova cargas repetidas, registrando-se os deslocamentos ao longo do tempo, devem ser estipulados, além da geometria do corpo de prova, frequência e modo de aplicação da carga. No presente trabalho, a determinação do módulo de rigidez se deu a partir da deformação de vigas mediante ensaios de flexão em quatro pontos [13].…”