Comportamento Mecânico e à Fadiga das Misturas Asfálticas

Retornando ao artigo da Biblioteca do Asfalto do número anterior, que faz a introdução ao comportamento mecânico e a fadiga das misturas asfálticas concluímos naquele informativo que:
– os ligantes modificados apresentam um melhor comportamento elástico e ao envelhecimento que os ligantes asfálticos tradicionais;
– os ligantes modificados quando analisados isoladamente nos fornecem uma idéia de consistência e elasticidade. É importante compreender o comportamento do ligante asfáltico e as suas características individuais; e,
– em termos de ligante asfáltico devem ser considerados alguns aspectos importantes como: sua resistência ao envelhecimento, suscetibilidade térmica, características elásticas e sua influência nas propriedades mecânicas e de fadiga da mistura.
Tendo em vista os itens listados anteriormente, pode-se concluir que cada tipo de obra pode ter a sua camada de revestimento especialmente desenhada face a sua especificidade. Isto pode ser feito escolhendo-se o tipo de ligante e o tipo de faixa granulométrica mais adequada.
Após esse arrazoado inicial, perguntamo-nos então, se nosso objetivo final é a mistura asfáltica, qual o efeito de cada ligante no comportamento mecânico e à fadiga da mistura asfáltica?
Este é um assunto importante que consideramos fundamental para uma boa apreciação da influência do ligante no comportamento da mistura asfáltica.
O SHRP (Strategic Highway Research Program) considera três modos de ruptura para os projetos de revestimentos asfálticos: deformação permanente, fissuração por fadiga e fissuração devido a baixas temperaturas. Em Nosso País podemos considerar os dois primeiros modos de ruptura.
É evidente que estes modos de ruptura são influenciados em cada mistura asfáltica não só pela ação do ligante, mas também, pelas características do agregado, pelo critério de dosagem e suas relações volumétricas, e pela faixa granulométrica utilizada. Isto para falarmos em comportamento de laboratório.
Já no campo, o comportamento da mistura asfáltica depende, além disso, da influência da homogeneidade da mistura fabricada (em termos de similaridade com a mistura projetada), da boa técnica construtiva e de um controle tecnológico adequado.


Portanto as variáveis a serem controladas visando garantir a qualidade de uma mistura asfáltica e, por conseqüência, do nosso revestimento, são várias e todas com seu grau de importância.
Nesta edição vamos falar um pouco da deformação permanente a que está exposto o nosso revestimento asfáltico.
A deformação permanente, como é de conhecimento dos nossos leitores, é um defeito que leva à formação de desníveis na superfície do pavimento, levando ao aumento da irregularidade e do desconforto ao rolamento, além de poder ocasionar perda de dirigibilidade. Em dias de chuva, o acúmulo de água nas trilhas de roda pode causar acidentes motivados pelo fenômeno conhecido como hidroplanagem, que ocorre quando os veículos perdem a aderência necessária para manutenção de sua estabilidade.
O ensaio de dosagem Marshall através do estabelecimento dos parâmetros de estabilidade, fluência, volume de vazios e suas relações procura limitar a deformação permanente. No entanto, apesar desses parâmetros serem seguidos, não asseguram o controle da deformação permanente e nem se correlacionam diretamente com os valores constatados em campo.


Em termos de simulação de laboratório, os ensaios de creep estático e de creep com cargas repetidas são bastante difundidos devido à possibilidade de utilização de corpos-de-prova Marshall, inclusive aqueles extraídos por broqueamento de pista. Já os ensaios de carga repetida dependem de laboratórios que possuam prensa para ensaios de resiliência. No Brasil, alguns laboratórios de universidades fazem este ensaio e tem se caminhado para especificar misturas asfálticas pelas suas propriedades mecânicas, como a resiliência.
Outros países, em determinados momentos históricos em que ocorreu um aumento significativo do volume de tráfego e das cargas de rodas dos veículos comerciais, como a França nos anos 60, enfrentaram o problema do recrudescimento da formação de trilhas de roda em suas rodovias. Esta situação levou o LCPC – Laboratoire Central des Ponts et Chaussées a uma pesquisa significativa no estabelecimento de testes para previsão de desempenho em pista. O resultado destas pesquisas levou os franceses à concepção de um equipamento de laboratório destinado à solicitação de carga de misturas asfálticas para medida da evolução das deformações permanentes.
Em 1973 surgiu o simulador de tráfego (Orniéreur para os franceses e Wheel Tracking Test para os ingleses). As 3 fotos deste artigo apresentam este equipamento que trabalha com a solicitação de pneus em movimentos de ida e volta completos em 1 Hz, com o pneu sempre em contato pleno com a placa de revestimento asfáltico.A temperatura é controlada por câmara de aquecimento e sensores, de forma que o ensaio pode ser realizado na temperatura ambiente até cerca de 70° C, além de carga de roda e pressão de inflação controladas. O equipamento permite que possam ser testadas duas placas semelhantes de cada vez.


Além disso, a preparação ou moldagem dos corpos-de-prova é realizada em um equipamento especial que simula a compactação de campo, com rolos pneumáticos ou lisos. A dimensão das placas produzidas é de 50cm de comprimento, 18cm de largura e 5 ou 10cm de espessura. Tem sido o método mais recomendado de preparação de corpos-de-prova para testes, inclusive na pesquisa norte-americana do SHRP.
Os franceses não observaram afundamentos significativos em trilhas de roda em revestimentos asfálticos cujos limites de aceitabilidade à deformação permanente pelo simulador de tráfego foram respeitados. Estes limites foram estabelecidos em função do volume de tráfego e do tipo de carga e admitem valores de porcentagem de afundamento em relação à espessura do corpo-de-prova. As especificações francesas, hoje também empregadas na comunidade européia, apontam os seguintes valores limites para cada situação: 5% de afundamento nas trilhas de roda das placas para misturas asfálticas sujeitas a tráfego pesado após 30.000 ciclos de solicitação e 10% de afundamento após 10.000 ciclos para tráfego leve.
No próximo artigo da Biblioteca do Asfalto apresentaremos os equipamentos que caracterizam as propriedades mecânicas e à fadiga das misturas asfálticas. Será feito um resumo dos ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência e vida de fadiga por compressão diametral de corpos-de-prova cilíndricos moldados pelo método Marshall.
As fotos deste artigo foram gentilmente fornecidas pela Prof. Dra. Liedi Bariani Bernucci da USP que também auxiliou na elaboração e revisão do texto. Interessados em manter contato sobre o assunto favor contatar-nos pelo e-mail: tecnologia@grecaasfaltos.com.br.

Leia a matéria completa no informativo Fatos&Asfaltos nº7

Armando Morilha Junior

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *