Módulo dinâmico de compósitos asfálticos com agregados sinterizados de argila calcinada

2016

Cerâmica

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INTRODUÇÃOO agregado sinterizado de argila calcinada (ASAC) apresenta-se promissor para localidades que apresentam dificuldades na obtenção de materiais pétreos, com vistas à produção de agregado graúdo (brita), e ao mesmo tempo possuem abundância de solos argilosos. Esta é a realidade presente em grandes regiões do Brasil, com destaque na pavimentação asfáltica de rodovias em trechos distantes dos centros urbanos, como são os casos da BR 163 (Santarém, PA -Cuiabá, MT) e BR 319 (Manaus, AM -Porto Velho, RO), situações em que os agregados de argila calcinada se mostram viáveis técnica e economicamente [1-3]. ResumoNa análise mecanicista das misturas asfálticas, o módulo complexo é um parâmetro de importância fundamental para formulação de modelos constitutivos de sua estrutura, pois retrata tanto a parcela do comportamento elástico, decorrente dos agregados, quanto o comportamento viscoso, advindo do ligante asfáltico. A primeira é representada pelo módulo dinâmico e a segunda pelo ângulo de fase. Ambos os parâmetros dependem da temperatura e da frequência de carregamento. Como não é possível medi-los para toda temperatura e carregamento, obtêm-se funções que representem esses parâmetros, utilizando-se tanto ajustes genéricos como modelos de previsão do comportamento. Analisou-se a viabilidade de diversas modelagens referente ao módulo dinâmico de compósitos asfálticos com argila calcinada, obtidos mediante ensaios de flexão a quatro pontos. Observou-se que podem ser utilizados com eficiência tanto regressões múltiplas não lineares quanto as curvas mestras, com translação entre frequência e temperatura. Equações fenomenológicas também podem ser empregadas com precisão, por meio das quais é possível extrapolar os dados, obtendo-se o valor de equilíbrio do módulo dinâmico quando a frequência tende ao infinito. Palavras-chave: mistura asfáltica, módulo dinâmico, argila calcinada, agregado sinterizado de argila calcinada, modelagem matemática. AbstractIn

Section: Materiais E Métodosunclassified

Section: Introductionunclassified

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

2016

Cerâmica

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“…Dentre diversos estudos comparativos já realizados com o ASAC, destaca-se a dissertação de mestrado de SILVA [7], que obteve o módulo dinâmico uniaxial (tração com tensão controlada e tração/compressão com deformação controlada) de uma mistura com o agregado alternativo e de outras com agregado convencional (seixo rolado), apontando que os módulos dinâmicos das misturas com ASAC apresentaram-se superiores aos das misturas com seixo para altas temperaturas de ensaio e baixas frequências de aplicação de carga, mostrando que as mesmas, nessas condições que melhor retratam a situação dos pavimentos locais, estão menos susceptíveis às deformações permanentes, como afundamentos de trilhas de roda. Para baixas temperaturas e altas frequências, o processo se inverteu e as misturas com seixo passaram a apresentar maiores valores de |E*| que as misturas com ASAC.…”

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

2015

Matéria (Rio J.)

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 da viabilidade econômica para produção de agregado sinterizado de argila calcinada

2013

Cerâmica

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Ante a carência de materiais pétreos na região amazônica (déficit prejudicial ao seu emprego, nas obras civis, como agregado graúdo), desenvolveu-se pesquisa científico-tecnológica voltada a materiais alternativos, por meio da qual se constatou a viabilidade técnica do Agregado Sinterizado de Argila Calcinada - ASAC, na composição de misturas asfálticas destinadas aos pavimentos rodoviários amazônicos. Por outro lado, levantamentos demonstraram abundância na Amazônia da matéria para a sua confecção, que permitirá sua obtenção em larga escala, mesmo em locais de difícil acesso, motivos pelos quais se mostra indispensável aferir os custos do seu processo produtivo. Estabeleceu-se metodologia de análise de custos de confecção de produtos de cerâmica vermelha, que pode ser utilizado para produção do ASAC. Em junho de 2012 o exame preliminar constatou para o ASAC preço 40% superior ao do seixo (tradicional opção regional ao agregado pétreo), ao passo que, quanto ao agregado tradicional, detectou-se preço muito abaixo da média usual, com tendência de recuperação, de sorte que a produção do agregado sinterizado apresenta-se vantajosa, no médio e longo prazos. Com efeito, a análise mais detalhada, em que o processo produtivo foi adaptado à produção do agregado artificial, apontou fato promissor: o preço final com valor 24% acima do seixo rolado. No contexto da produção para a aplicação direta na obra civil, a situação se inverte, porquanto apenas os custos diretos de produção compõem o custo do ASAC, revelando-se 34,5% inferior ao preço do agregado aluvionar, este, ressalta-se, abaixo da sua média histórica. Computando-se custos adicionais de transporte para o seixo rolado, quando o local da obra é distante dos centros comerciais, a vantagem financeira do ASAC aumenta de forma expressiva, a ponto de alcançar preço 77% inferior ao do seixo rolado (por exemplo, para uma distância média de 400 km).