2.º Seminário Engenharia Rodoviária O FUTURO DA PAVIMENTAÇÃO

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1 2.º Seminário Engenharia Rodoviária O FUTURO DA PAVIMENTAÇÃO

2 ENQUADRAMENTO Portugal é o 5º país da Europa dos 27+6 (Turquia, Noruega, Suíça, Croácia, Macedónia e Islândia) com mais km de AEs por milhão de habitantes (ou o 7º em kmaes/km 2 ),emboraseja o31º juntando à análise a restante rede nacional e regional (ou o 30º em kmrede/km 2 ) Este paradigma significa que a esmagadora maioria da rede que tem de suportar as movimentações necessárias à economia do país é a rede de AEs, a qual tem de ser preventivamente conservada para poder continuar a ser esse suporte Noutro sentido, com a introdução de portagens, uma parte não desprezável das movimentações pode passar para na rede secundária e regional etambémesta,queé muito escassa como se viu, necessita de intervenções de conservação preventiva ou mesmo reconstrução Intervenções preventivas significa a recuperação de camadas de desgaste, no essencial através douso de camadasdelgadas implicando a impermeabilização e atraso da evolução da degradação no que respeita, principalmente, a fendilhamento e irregularidade Camadas delgadas têm geralmente o significado de camadas essencialmente funcionais mas que podem ter contribuição estrutural (por exemplo BBR)

3 ESTRUTURA TIPOS DE CAMADAS STONE MASTIC ASPHALT BBR COM BORRACHA MISTURAS TEMPERADAS COM RESÍDUOS MISTURAS MODIFICADAS COM NANO MATERIAIS RECICLAGEM DE CAMADAS CONSIDERAÇÕES FINAIS

4 TIPOS DE CAMADAS Betão betuminoso tradicional Betão betuminoso drenante Stone Mastic Asphalt Betão betuminoso rugoso Misturas Temperadas com resíduos Reciclagem de camadas Microaglomerado betuminoso Lama asfáltica (slurry seal) Revestimento superficial (camada delgada não misturada previamente) Misturas modificadas com nano materiais

5 STONE MASTIC ASPHALT SMA surf 12,5 35/50 Desenvolvido na década de 60 (século XX) na Alemanha e grande utilização nos EUA a partir da década de 90 Usadoemcamadasd d de desgaste com espessura dl delgada, d geralmente entre 3 e 4 cm Granulometria marcadamente descontínua Em geral utiliza se um ligante normal na percentagem em massa superior a 6% mas utilizando fibras (em geral celulósicas) na percentagem 0,3 a 0,4 % de percentagem em massa para evitar escorrimento SMA 12,5 [%] Passados [ ,01 0, Dimensão [mm] NCHRP ,5 max NCHRP min Suécia ABS 11 max Suécia ABS 11 min Alemanha SMA 0/11S max Alemanha SMA 0/11S min

6 STONE MASTIC ASPHALT Granulometria é fundamental na obtenção das características desejadas Pontos de controlo definidos na EN são insuficientes (ex. permitem quebra no #2mm mesma para SMA de dimensão mais grosseira). Adopção de fusos de outras tecnologias (Alemanha, EUA). Embora com reduzida porosidade global, a mistura apresenta uma apreciável porosidade superficial e portanto uma boa macro textura

7 BETÃO BETUMINOSO RUGOSO Para camadas de desgaste com espessura delgada, geralmente entre 2,5 e 4 cm Metade da contribuição para a resistência estrutural do pavimento Granulometria descontínua Em geral utiliza se um ligante modificado com polímeros (SBS elastómeros) na % em massa de 4 a 6%, podendo também ser um betume borracha de média ou altapercentagem (15 a 20% em peso dobetume para8 a10% de ligante) Fracção granulométrica Percentagem na Mistura Brita 6/14 65 Brita 4/6 15 Pó de Pedra ou Areão 0/6 18 Fíler Comercial Material que passa (%) Curva das M isturas Fuso-Limite Inferior Fuso-Limite Superior 0 0,01 0, Diâmetro das partículas (mm)

8 BETÃO BETUMINOSO RUGOSO AC14 surf 35/50rubberBBr 1000 TA - 20ºC TA - 30ºC Número de Ciclos de Carga 10 Hz 5Hz 1Hz Módulo de deformab bilidade (MPa) TA TAV TAVV Deformação (m mm) TA Tempo (minutos)

9 MISTURAS TEMPERADAS COM RESÍDUOS Redução no consumo energético no fabrico Redução no consumo e custo de matérias primas naturais Redução dos volumes de resíduos transportados a depósito Redução na energia utilizada na produção de agregados e misturas Redução da poluição e do passivo ambiental MBR RCD ASIC Rediset Sasobit Viatop

10 MISTURAS TEMPERADAS COM RESÍDUOS Aposta para AC 20 NãoestáforadecausaAC14surf(inclusiveBBr),oquedependeráda qualidade final (também em termos comerciais) dos resíduos disponíveis e do que se conseguir reduzir em termos de consumos energéticos Bet50/70 + Sasobit+Viatop + RCD + ASIC Sasobit+Viatop

11 MISTURAS MODIFICADAS COM NANO MATERIAIS Materiais de escala nanométrica, os quais têm geralmente propriedades físicas e químicas diferentes daquelas que a mesma substância com maiores dimensões Grande potencial para melhorar várias características das misturas Devido ao custo e dificuldades de manipulação só fazem sentido desgaste Esperam se melhorias significativas para: a resistência ao envelhecimento do ligante (betume asfáltico+nanomaterial); para a adesividade aos agregados; para a resistência à acção da acção da água e à abrasão induzida pelo tráfego; para a resistência mecânica ao fendilhamento a partir da superfície, ou devido ao funcionamento estrutural do pavimento e para a ocorrência de deformações permanente e ainda para acapacidade de auto reparação de misturas Espera se avaliar nano partículas de origem ferrosa e não metálica. No entanto, todas asproveniências estão em aberto desde que comercialmente aceitáveis

12 MISTURAS MODIFICADAS PELO USO DE NANO MATERIAIS 75; 125 m/m 10; 4; 21,3; 39,2 ºC 25; 10; 5; 1; 05;01Hz 0,5; 0,1 Nanomaterial Incorporado Tipo de Mistura Denominação - AC14 Surf 35/50 MBQ Montmorillonite AC14 Surf 35/50 MM PCC AC14 Surf 35/50 MP Sílica AC14 Surf 35/50 MS

13 RECICLAGEM DE CAMADAS Reciclagem a quente in situ para espessuras delgadas

14 RECICLAGEM DE CAMADAS Reciclagem a frio in situ para pavimentos de baixo tráfego Reciclagem a quente em central para camadas bt betuminosas de base

15 RECICLAGEM DE CAMADAS Reciclagem a frio com cimento in situ RCDs e fresados em leitos de pavimento In Novos Agregados Reciclados em Pavimentos Rodoviários (Bruno Medeiros / Gonçalo Matos / João Ferreira / Fernando Martinho)

16 CONSIDERAÇÕES FINAIS SMA tem se revelado como uma excelente solução sobre pavimentos fendilhados, inclusive, sobre rígidos. Tem se confirmado em laboratório as características excelentes referentes à integração de fendilhamento inferior sem desagregação e referentes ao suporte de assentamento O BBr com borracha (média e alta percentagem) tem se revelado com uma solução adequada d paracamada de desgaste. O processo de fbi fabrico por via seca revelou poder produzir misturas também consistentes e portanto constituir se como possibilidade forte e de menor custo para o fabrico daquelas misturas betuminosas sob determinadas condições e objectivos As misturas temperadas com resíduos para camada de desgaste podem ser uma possibilidade sob determinadas condições e objectivos As misturas modificadas pelo uso de nano materiais constituem o futuro do ponto de vista de desenvolvimento tecnológico já que mostram potencialidade enorme de contribuição decisiva para a resolução dos principais problemas Os diversos tipos de reciclagem são já o presente em termos de alternativas ambientalmente desejáveis

17 MUITO OBRIGADO