Formulação de misturas betuminosas a quente : análise comparativa da aplicação de métodos empíricos e volumétricos

A utilização de métodos de formulação de misturas betuminosas tem como objetivo determinar a combinação de agregados e betume numa mistura, de tal modo que se obtenha um material de pavimentação tão económico quanto possível, fácil de fabricar e colocar, e que suporte os efeitos das cargas e do clima ao longo do seu ciclo de vida. As misturas colocadas nas camadas de pavimentos podem diferir no tipo de material agregado e na sua granulometria, no tipo e na quantidade de ligante, na utilização de aditivos ou agentes que modificam o betume, e na sua composição volumétrica. Os métodos empíricos de formulação de misturas betuminosas, como o método de Marshall, não permitem formular com a fiabilidade necessária misturas betuminosas com o desempenho mecânico adequado para resistir aos mecanismos de degradação a que vão ficar sujeitas nos pavimentos. Uma das alternativas ao método de Marshall é a metodologia de formulação volumétrica SUPERPAVE, desenvolvida no programa Strategic Highway Research Program(SHRP). Nesta metodologia o procedimento de seleção da percentagem ótima em betume é realizado com base nas propriedades volumétricas de provetes compactados com o compactador giratório. A percentagem ótima em betume depende da energia de compactação utilizada, sendo esta fornecida pelo número de giros a que o provete foi submetido. O equipamento geralmente usado nos ensaios é a prensa giratória de corte (PGC) que permite medir a compacidade e estimar com uma precisão suficiente a porosidade que será obtida insitu. Nestes métodos a seleção da curva granulométrica e da percentagem ótima de betume a usar é feita pela verificação da maior ou menor correspondência entre as composiçõestestadas e certos requisitos de compactabilidade pré-definidos, entendendo-se estes como uma medida da aptidão da mistura para apresentar bom comportamento no seu ciclo de vida. A prática portuguesa é a de utilizar o método de Marshall para formular misturas betuminosas convencionais e até algumas misturas não convencionais. Torna-se, assim, útil comparar os resultados de formulações obtidas por duas vias diferentes, tendo em conta que a utilização da prensa giratória de corte tem vindo a ser progressivamente integrada em várias metodologias de formulação utilizadas internacionalmente. Crê-se que os métodos baseados em PGC, mantêm alguma simplicidade de procedimentos, ao mesmo tempo que permitem amentar o nível de confiança nas composições a que se chega, no que diz respeito ao seu desempenho no seu ciclo de vida.

Validação do compactador de Harvard no estudo da compactação de solos coesivos

Ensaios anteriormente efetuados indicam que não existe nenhum procedimento recorrente em laboratório, que permita reproduzir adequadamente a compactação de campo. Como tal, surgiu na década de cinquenta do século passado, um equipamento de compactação de utilização manual que oferecia vantagens na realização de ensaios envolvidos em qualquer investigação ou trabalhos referentes à compactação de solos. Este permite a redução em termos de material, trabalho e tempo despendido e as suas reduzidas dimensões tornam-no portátil, com a possibilidade de ser utilizado para ensaios em campo. O equipamento designa-se por Compactador Miniatura de Harvard e o método de compactação que lhe está associado permite, segundo Wilson (1950), reproduzir com uma maior precisão a ação do cilindro pés-de-carneiro, utilizado frequentemente em obra sobre solos coesivos. Porém, para tal é necessário definir uma adequada combinação de molas, número de camadas e pressões por camada de forma a reproduzir com o compactador miniatura de Harvard valores aproximados aos valores que se obtêm tradicionalmente com o compactador de Proctor. Na presente dissertação apresentam-se os estudos realizados com o objetivo de completar as investigações promovidas anteriormente, por forma a desenvolver um procedimento adequado e possível de ser utilizado por entidades, não só em trabalhos laboratoriais como de campo.