Estudo das condições de aplicação duma mistura temperada produzida com um novo aditivo e do seu desempenho num trecho experimental

Abstract

Recentemente desenvolveram-se diversas tecnologias para redução da temperatura de fabrico das misturas betuminosas para pavimentação. Estas são vulgarmente denominadas por misturas betuminosas temperadas (MBT), e apresentam diversas vantagens construtivas e ambientais relativamente às convencionais misturas betuminosas a quente (MBQ). Parte dessas tecnologias baseia-se no uso de aditivos para modificar a viscosidade do betume ou a trabalhabilidade da mistura betuminosa. Este tipo de tecnologia é mais atractiva para as empresas em termos técnicos e económicos, pois não exige mudanças significativas na central betuminosa. O aditivo utilizado neste estudo foi desenvolvido recentemente na Coreia, onde já foram construídos com sucesso alguns trechos em pavimentos em serviço. Este aditivo é constituído por uma composição à base de cera e inclui outros materiais artificiais que actuam como controladores de cristalização e melhoram as propriedades do ligante a baixas temperaturas. Este trabalho envolveu a construção de um trecho experimental no âmbito de um projecto em curso em Portugal, onde se aplicou uma MBT com o aditivo referido, assim como uma MBQ para fins de comparação, de forma a definir a composição da MBT e os processos produtivos e de aplicação adequados às condições portuguesas. O estudo iniciou-se em laboratório para definição das condições de execução das misturas para o trecho, prosseguindo com a realização do mesmo. Durante a execução do trecho foi feito um controlo rigoroso das temperaturas, nomeadamente através da utilização duma câmara termográfica. Além disso foram recolhidas amostras para caracterização do desempenho das misturas em estudo, através de ensaios de sensibilidade à água, deformação permanente, módulo de rigidez e fadiga. Com este trabalho foi possível concluir que o aditivo em causa permite reduzir a temperatura de produção em 25 ºC, conseguindo um desempenho globalmente semelhante ao da mistura a quente. Além disso verificou-se uma maior homogeneidade de temperaturas durante a aplicação da MBT.

Recently, various technologies have been developed to reduce the production temperature of asphalt mixtures. These are known as warm mix asphalts (WMA), and present several constructive and environmental advantages in comparison to conventional hot mix asphalt (HMA). Some of these technologies are based on the use of additives to modify the viscosity of the bitumen or the workability of the mixtures. This type of technology is attractive for companies, in technical and economic terms, since it does not require significant changes in the asphalt plants. The additive used in this study was recently developed in Korea, where some pavement trial sections have been successfully constructed. The additive is waxbased and includes other artificial materials that act as crystallization controllers and enhance the properties of the binder at low temperatures. This work involved the construction of a pavement trial section within an ongoing project in Portugal, where a WMA mixture, produced with the mentioned additive, was applied together with a conventional HMA for comparison purposes. This was done in order to define the composition of the WMA and the production and application processes most appropriate to the Portuguese conditions. The study was initiated in the laboratory to define the production/application conditions of the mixtures, before the construction of the trial section. During the construction stage, a strict control of temperatures was made, namely by using a thermographic camera. Furthermore, samples were collected to characterize the performance of the mixtures under study, by testing the mixtures to water sensitivity, permanent deformation, stiffness modulus and fatigue. With this work, it was concluded that the additive in question allows a reduction of about 25 ºC in the production temperature, achieving an overall performance similar to the HMA. In addition there was a greater uniformity of temperature during the application of the WMA.