ESTUDO DE AGREGADOS PARA PAVIMENTAÇÃO

1. TT 051 – PAVIMENTAÇÃO ESTUDO DE AGREGADOS PARA PAVIMENTAÇÃO

2. ESTUDO DE AGREGADOS 3 • ESCOPO • Definição / Aplicação • Classificação • Produção de agregados • Amostragem • Caracterização Tecnológica • (Propriedades / Ensaios) TT 051- PAVIMENTAÇÃO

3. Importância e Conceituação Influência do agregado e do ligante no desempenho de uma mistura asfáltica. Fonte: FHWA (2002). A proporção de agregados em misturas asfálticas é de aproximadamente 93 a 97% em peso.

4. Agregados Os materiais pétreos usados em pavimentação, conhecidos genericamente como agregados, podem ser naturais ou artificiais: encontrados diretamente na natureza ou passam por algum tipo de processo para sua adequação. Exemplo: Areia, Seixo Rolado, Pedra Britada, Escória, etc.

5. AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO APLICAÇÕES • Revestimentos (CCP, CBUQ, Blocos de Concretos). • Bases, sub-bases e reforço (Camadas Granulares). FUNÇÕES • Estabilidade mecânica dos revestimentos • Resiste à abrasão superficial • Suporta as tensões solicitantes do tráfego e as transmite as camadas inferiores de forma atenuada. TIPOS • Naturais • Artificiais

6. AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO • SAIBROS • ALTERAÇÕES DE ROCHA • AREIAS • CASCALHOS • LATERITAS AGREGADOS NATURAIS: Aplicados da maneira como são extraídos da natureza.

7. AGREGADOS ARTIFICIAIS ( BRITA ) ORIGEM Classe Tipo Família Calcário Calcário Dolomita Folhelo Sedimentar Arenito Silício Sílex Conglomerado Brecha Granito Sienito Diorito Intrusivo Gabro (textura grossa) Peridoto Piroxênio Hornblendito Ígneo Obsidiana Púmice Tufo Extrusi vo Riolito (textura fina) Traquito Andesito Basalto Gnaisse Xisto Foliáceo Anfibolito Metamórfico Ardósia Quartzito Não Foliáceo Mármore Serpnetinita Fonte: Manual do Asfalto - AI (2002)

8. AGREGADOS ARTIFICIAIS • PEDRA BRITADA • ROCHAS ÍGNEAS • Formadas pelo resfriamento e cristalização da rocha fundida (magma) • Granulação grossa  esfriamento lento (GRANITO) • Granulação fina  esfriamento mais rápido (BASALTO) • Muita variação de granulação, textura e densidade. • Rocha Ácida  alto teor de sílica (má adesividade)

9. AGREGADOS ARTIFICIAIS • PEDRA BRITADA • ROCHAS ÍGNEAS

10. Classificação Natural (areia, seixo rolado etc) NATUREZAArtificial (areia de brita, pedra britada etc) Reciclado (agregado de resíduo sólido ) Graúdo (retido na peneira de 2,0 mm) Miúdo (passante na peneira de 2,0mm) TAMANHODe enchimento (65% a 100% passante na peneira 200 e 100% passante na peneira 40) Graduação Bem-graduada ou Densa DISTRIBUIÇÃO Graduação Aberta DOS GRÃOS Graduação Uniforme Graduação em Degrau (descontínua)

11. Produção de Agregados maciço equipamentos Qualidade estocagem

12. Produção de Agregados

13. Produção de Agregados

14. Produção de Agregados Esquema Simplificado do Processo de Britagem

15. AGREGADOS ARTIFICIAIS • PRODUÇÃO – ESQUEMAS DE BRITAGEM • Fase 1 – Britagem Primária – Britadores de Mandíbula • Fase 2 – Britagem Secundária – Rebritadores de mandíbula / girosféricos (rebritadores de cone) • Fase 3 - Britagem Terciária – Girosféricos (rebritadores de cone) • Fase 4 – Britagem Quaternária – Hidrocônicos, girosféricos rocha/rocha, ou moinhos de barra ou de bola

16. Tipos de britagem Impacto Impacto + Desgaste por atrito

17. Tipos de britagem Impacto + Cisalhamento + Compressão Impacto + Compressão

18. Fracionamento

19. Estocagem

20. BRITAGEM – MÉDIO PORTE

21. BRITAGEM – GRANDE PORTE

22. Amostragem de Agregados DNER PRO 120/97 e NBR NM 26 (NBR 7616) Coleta de Amostra de Agregados DNER PRO 199/94 e NBR NM 27 (NBR 9941) Redução de Amostra de Campo de Agregados para Ensaios de laboratório

23. Agregado Graúdo Amostragem – deve ser feita diretamente na correia transportadora ou em diversos pontos do monte, e então misturada e quarteada.

24. Redução de amostra

25. Quarteamento Manual

26. Redução de amostra 2 1 4 3

27. Caracterização Tecnológica As características tecnológicas dos agregados servem para assegurar uma fácil distinção de materiais, de modo a poder comprovar sua homogeneidade, bem como selecionar um material que resista, de maneira adequada, às cargas e à ação ambiental às quais o pavimento irá sofrer. • Graduação • Limpeza • Resistência a abrasão, ao choque e ao desgaste • Textura superficial • Forma das partículas • Absorção de água • Sanidade • Adesividade • Massa específica real, aparente e efetiva

28. Agregado Graúdo • Amostragem – amostra deve ser representativa; • Segregação é maior; • Granulometria (Peneiramento); • Densidade e Massa específica real e aparente; • Perda por abrasão; • Forma; • Sanidade.

29. Agregado Miúdo • Amostragem – amostra deve ser representativa; • Segregação é menor; • Granulometria (igual ao graúdo); • Densidade e Massa específica real e aparente; • Angularidade (FAA); • Matéria Orgânica; • Equivalente de Areia.

30. Material de Enchimento - Fíler • Material a granel ou ensacado • Sem problemas de segregação • Evitar grumos; • Densidade Real – Frasco Le Chatelier; • Superfície específica; • Exemplo: Cal, Cimento, Pó calcáreo, Pó de pedra .

31. Tamanho e Graduação Pode ser com ou sem lavagem. Manual ou em peneirador automático. Análise Granulométrica

32. Exemplo de Frações Típicas de Agregados utilizados em Misturas ( BGS ou CBUQ)

33. Graduações

34. Tamanho e Graduação • GRANULOMETRIAS CONTÍNUAS • Equação de Talbot

35. Tamanho e Graduação • CLASSIFICAÇÃO DAS CURVAS CONTÍNUAS • Graduação aberta • Bem graduado / sem finos • Percentual de vazios > 30% • 0,55 < n < 0,75 • Graduação densa • Bem graduado / quantidade suficiente de finos • Baixo percentual de vazios • 0,35 < n < 0,55

36. Tamanho e Graduação • CLASSIFICAÇÃO DAS CURVAS CONTÍNUAS • Graduação uniforme • Mau graduado / diâmetro máximo e mínimo muito próximos • Elevado percentual de vazios • n > 0,75 • “Permeabilidade”

37. Equivalente de Areia (EA) Limpeza

38. Equivalente de Areia (EA) Proveta graduada Solução Floculad Leitura da suspensão h1 Argila em suspensão Leitura da sedimentação h2 Agregado Sedimentad Tem por finalidade a identificação de finos plásticos no agregado miúdo. Colocar o material na proveta com solução padronizada; deixar em repouso; agitar; ler a altura da suspensão (h1) e da sedimentação (h2). Para misturas asfálticas, EA>55%.

39. Matéria Orgânica • Comparação de coloração de uma amostra com branco após 24 horas de imersão em ácido tânico. • Em misturas a quente, a matéria orgânica é queimada no secador da usina.

40. Perda por Abrasão A perda por abrasão Los Angeles consiste em submeter cerca de 5.000g de agregado a 500 até 1.000 revoluções no interior do cilindro de uma máquina Los Angeles (v = 33 rpm). 10 esferas padronizadas de aço são adicionadas ao agregado, causando um efeito danoso. LA = Perda por abrasão Los Angeles (%) mi = massa inicial (mat.retido na # n˚ 8) mf = massa final (mat. Retido na # n˚ 12) Parâmetro fundamental em Tratamentos Superficiais e Britas Graduadas. • Bases – LA  50% Revestimentos - LA  40%

41. Utilização da Máquina Los Angeles

42. Exemplos da Máquina Los Angeles

43. Resistência ao choque e ao esmagamento - Choque • Ensaio de Tenacidade Treton • Simula a resistência ao impacto (choque) quando submetido a golpes de soquete em um cilindro • Importante para aeroportos - Esmagamento • Simula a resistência a ação de cargas estáticas quando submetido a pressão de um êmbolo em um cilindro • Importante para áreas de estacionamento

44. Resistência ao Choque - DNER ME 399/99 O ensaio de impacto ou choque consiste em dar uma série de golpes com um soquete padrão no agregado colocado dentro do cilindro do aparelho Treton. Calcula-se a perda de massa após o impacto.

45. Treton

46. Esmagamento - DNER ME 197/97 O ensaio de esmagamento mede a resistência do agregado submetido à compressão de uma carga variável de até 40tf, aplicada uniformemente sobre os agregados colocados dentro de um cilindro. A razão de carga é de 4tf/min. Determina-se a carga que conduz a uma quebra de 10% do material.

47. 10% finos

48. Textura ou Microtextura microtextura macrotextura • A resistência ao cisalhamento depende da textura superficial. • Superfície específica alta – maior consumo de ligante asfáltico.

49. Textura ou Microtextura - Resistência ao Polimento e Coeficiente de atrito procedimentos de avaliação indireta • Máquina Dorry (CPA) ou Pêndulo Britânico (VRD) • Simula a resistência do agregado ao polimento pela ação do tráfego (revestimentos) • Avaliam a textura superficial do agregado – Microtextura • Importante para a resistência à derrapagem em pista seca e baixas velocidades

50. Forma de Agregados • Importante para avaliar indiretamente o contato entre grãos e a resistência ao cisalhamento • Formas • Agregados Cúbicos – preferíveis • Agregados Lamelares – indesejáveis ( Relação a/b > 6) • Ensaio de Cubicidade – determinação do Índice de Forma (f) • f = 1,0 – Agregado cúbico (calcáreo) • f = 0,0 – Agregado lamelar (basalto) • Recomendação – f > 0,5