Estudo da utilização de fibras em misturas betuminosas

A presente dissertação tem como objectivo principal aprofundar os conhecimentos sobre a incorporação de fibras em misturas betuminosas, em particular, sobre as misturas do tipo Stone Mastic Asphalt (SMA). Para este tipo de mistura betuminosa existe uma norma de produto europeia, a EN 13108-5:2006. Os ensaios tipo iniciais para efeitos de certificação CE das misturas estão contemplados na norma portuguesa NP EN 13108-20:2008, onde também são estipuladas as condições de ensaio. São descritos diversos tipos de fibras passíveis de serem utilizadas no fabrico da mistura betuminosa do tipo SMA, dando especial enfoque às misturas fabricadas com fibras celulósicas, uma vez que este tipo específico de mistura é frequentemente aplicado em camada de desgaste noutros países, com reconhecidas vantagens em termos de durabilidade e desempenho do pavimento. As misturas do tipo SMA são descritas, analisando-se métodos de formulação e métodos para a sua caracterização. Posteriormente, são apresentados e discutidos os trabalhos experimentais levados a cabo para um caso concreto. Os ensaios realizados permitiram caracterizar a mistura quanto à sensibilidade à água, ao seu módulo de rigidez e resistência à deformação permanente. Conclui-se que a mistura do tipo SMA com a incorporação de fibras analisada, apresenta bom comportamento à deformação permanente e boa resistência á acção da água, comparativamente às misturas betuminosas tradicionais aplicadas em camada de desgaste.

This dissertation mainly aims to increase the knowledge of the incorporation of fibers in bituminous mixtures, in particular, Stone Mastic Asphalt (SMA) mixtures. For this type of asphalt, there is an European standard product, EN 13108-5:2006. The initial type tests for CE certification are included in the Portuguese standard NP EN 13108-20:2008, where the test conditions are also stipulated. Various types of fibers which can be used in the manufacture of SMA mixtures with particular focus on the cellulosic fibers, are described, since this particular type of mixture is often used to the surface layer in other countries, and the advantages in terms of durability and performance of pavement are well known. The SMA mixtures are described, after analyzing formulation methods and characterization methods. Later on, experimental work carried out for a specific case, is presented and discussed. These tests allowed to characterize the mixture and its sensitivity to water, its modulus of rigidity and resistance to permanent deformation. The conclusion is that the SMA mixture with the incorporation of fibers, shows a good performance to permanent deformation and good resistance to the action of water, compared to traditional bituminous mixtures applied in surface layer.