Formulação e desempenho de misturas betuminosas temperadas

Abstract

As misturas betuminosas temperadas surgiram como resposta à necessidade de reduzir os custos energéticos e as emissões de gases de efeito de estufa causados pelas centrais de produção de misturas betuminosas a quente. Neste trabalho foi desenvolvido um primeiro estudo, com o objetivo de verificar se o desempenho mecânico de uma mistura betuminosa de alto módulo, produzida a temperaturas inferiores às convencionais, através da introdução de um aditivo químico, não ficaria comprometido face a uma mistura padrão. No segundo estudo foi formulado um betão betuminoso rugoso, produzido a temperaturas inferiores às convencionais, através da introdução de um aditivo orgânico e foi avaliado se o seu desempenho mecânico não ficaria comprometido face a uma mistura de padrão. Para esta mistura foi avaliada a interação entre o aditivo e o betume modificado com polímero, assim como foi avaliada a possível redução de temperaturas. A avaliação do desempenho final das misturas consistiu na sua caracterização em termos de sensibilidade à água, resistência à deformação permanente, módulo de rigidez e resistência à fadiga. De forma a confirmar as vantagens da aplicação definitiva das misturas betuminosas temperadas, foi determinada a redução de consumo energético no aquecimento dos componentes das misturas, que se repercute na diminuição dos custos de aquisição dos combustíveis, bem como na diminuição das emissões de gases nocivos. Os resultados indicam que as misturas betuminosas temperadas se comportam de forma muito semelhante às misturas betuminosas convencionais, sugerindo que estas serão capazes de suportar as solicitações impostas pelo tráfego. Todavia, existem alguns campos onde deverão ser desenvolvidos estudos adicionais, nomeadamente no que diz respeito à sensibilidade à água.

Warm mix asphalt emerged in response to the need to reduce energy costs and emissions of greenhouse gases caused by hot mix asphalt plants. A first study was developed in this work in order to verify if the mechanical performance of a high modulus asphalt mixture, produced at temperatures lower than conventional, by introduction of a chemical additive, wouldn’t be compromised, when compared to a standard mix. In the second study, a rough asphalt concrete was formulated, produced at temperatures lower than conventional, by introduction of an organic additive, and it was evaluated if the mechanical performance wouldn’t be compromised, when compared to a standard mix. Concerning this mixture, the interaction between the additive and polymer modified bitumen was assessed, as well as evaluated the possible reduction of temperatures. The analysis of the mixtures final performance consisted in the characterization in terms of water sensitivity, resistance to permanent deformation, stiffness modulus and fatigue resistance. In order to confirm the advantages of permanent application of warm mix asphalt, the reduction energy consumption in the mixtures components heating was determined, which reflects in the decrease of the fuel acquisition costs as well as lower harmful gases emissions. The results indicate that warm mix asphalt behaves very similarly to conventional mixtures, suggesting that they will be capable of withstanding the loads imposed by traffic. However, there are some fields requiring additional studies, particularly as regards to water sensitivity.