Especificação por Desempenho de Emulsões Asfálticas - Parte 4

Valores de especificação e nomenclatura.

Já sabemos quais ensaios realizar em uma emulsão e no seu resíduo asfáltico. Agora precisamos de limites para os parâmetros desses ensaios de modo a termos uma especificação baseada em desempenho.

E também estabelecer quais os graus de desempenho desejados.

No caso dos ensaios na emulsão in natura, as tabelas abaixo resumem os ensaios e limites para Tratamentos Superficiais e MRAF.

Ensaios em emulsões para Tratamentos Superficiais

Ensaios em emulsões para MRAF

No caso dos resíduos asfálticos, precisamos definir quais as temperaturas de pavimento a serem adotadas para os graus de desempenho.

O SUPERPAVE se baseia em temperaturas de pavimento. Os ligantes asfálticos precisam ter valores definidos de suas propriedades de modo a garantir que eles terão desempenho satisfatório dentro dos limites estabelecidos de temperatura de pavimento.

No caso da temperatura de desempenho superior, definiu-se a mesma como sendo a temperatura do revestimento asfáltico a 20 mm da superfície.

Mas esse critério não pode ser adotado no caso de emulsões para Tratamentos de Superfície, pois a maioria desses tratamentos possui espessura inferior a 20 mm. Neste caso, se convencionou adotar a própria temperatura da superfície. E essa temperatura é geralmente 3,9°C mais elevada que a adotada no SUPERPAVE.

Por conveniência, decidiu-se que o EPG (Emulsion Performance Grade) seria o PG mais 3°C, tanto no grau superior, quanto no inferior, apesar dessa correção não ser necessária neste último caso.

Assim, foram definidos os EPG superiores de 49, 55, 61, 67, 73 e 79 e inferiores de -7, -13, -19, -25, -31, -37, -43 e -49.

É preciso também definir níveis de tráfego. Tratamentos de Superfície são dosados para níveis de tráfego diferentes de misturas a quente.

O tráfego foi definido então em função da AADT – Média Anual de Veículos por Dia.

Tráfego Baixo: de 0 a 500 AADT

Tráfego Médio: de 501 a 2.500 AADT

Tráfego Alto: de 2.501 a 20.000 AADT

Como explicado na Parte 3, o parâmetro relacionado à exsudação e trilha de roda adotado foi o Jnr. O mesmo foi correlacionado aos resultados do MMLS3 conforme os gráficos abaixo, adotando-se como limites os valores de 80% de área exsudada e 5mm de afundamento de trilha de roda. Esses limites foram obtidos por correlação com o desempenho conhecido das emulsões aplicadas e da experiência com o simulador de tráfego, conforme os gráficos abaixo.

Os valores de especificação do Jnr para as emulsões de tratamentos superficiais e MRAF são os seguintes:

Para Tratamentos Superficiais

AASHTO T 350 – Na temperatura do EPG Superior

Non recoverable creep compliance, Jnr

Máx Jnr @ 3.2 kPa, 8 kPa^-1 (Tráfego baixo)

Máx Jnr @ 3.2 kPa, 5.5 kPa^-1 (tráfego médio)

Máx Jnr @ 3.2 kPa, 3.5 kPa^-1 (Tráfego alto)

Para MRAF

Non recoverable creep compliance, Jnr

Máx Jnr @ 3.2kPa, 5 kPa^-1 (Tráfego baixo)

Máx Jnr @ 3.2 kPa, 1.5 kPa^-1 (Tráfegos médio e alto)

E para a retenção de agregados nos tratamentos superficiais e trincamento térmico no MRAF, o parâmetro adotado foi o módulo complexo G* em um ângulo de fase crítico dependente do EPG inferior, relacionado à perda de agregados pelo Vialit (tratamentos superficiais) e à energia de fratura SENB (trincamento térmico no MRAF), cujas relações são mostradas nos gráficos abaixo.

Relação Vialit x G* no δc - Tratamentos Superficiais

Relação Enegia de Fratura x G* no δc - MARF

Da mesma forma que no caso dos limites para temperatura superior, os limites aqui também foram determinados com base no desempenho conhecido das emulsões aplicadas e da experiência com os ensaios. Os limites foram de 25% a 35% de perda de agregados para tratamentos superficiais (dependendo do tráfego) e de 0,01J de energia de fratura para o trincamento térmico do MRAF (que não depende do tráfego).

Para os tratamentos superficiais temos os seguintes limites de G*:

DSR – Varredura de Frequência/Temperatura, temperaturas 5°C e 15°C

Resposta medida: G* no ângulo de Fase crítico, δc

Máx. G* @ δc : 30 MPa (Tráfego baixo)

Máx. G* @ δc : 20 MPa (tráfego médio)

Máx. G* @ δc : 12 MPa (Tráfego alto)

O δc em função do EPG inferior é dado pela tabela abaixo:

E para o MRAF temos:

Resistência à Baixa Temperatura – Trincamento Térmico

DSR – Varredura de Frequência/Temperatura, temperaturas 5°C e 15°C

Resposta medida: G* no ângulo de Fase crítico, δc

Máx. G* @ δc : 16 Mpa

O δc em função do EPG inferior é dado pela tabela abaixo:

Esses valores dos parâmetros no resíduo asfáltico, em conjunto com os parâmetros dos ensaios realizados na emulsão, mostrados no início do artigo compõem a proposta de especificação por desempenho para emulsões asfálticas apresentada como resultado final do NCHRP 09-50. Essa especificação está em processo de validação por um outro NCHRP, o 09-63. Os resultados devem estar disponíveis em 2023.

Agora já podemos definir uma nomenclatura para emulsões classificadas por desempenho.

Um exemplo seria:

CRS-EPG 67-19M

Onde:

CRS = Cationic Rapid Setting, ou emulsão catiônica de ruptura rápida - Aqui se descreve o tipo da emulsão com relação à carga de partícula (aniônica ou catiônica) e ao tipo de ruptura (rápida, média, lenta ou controlada)

EPG 67-19 – Grau de Desempenho de Emulsão (Emulsion Performance Grade) para temperaturas do revestimento entre 67°C e -19°C

M – Tráfego Médio

E assim termino essa pequena série. Espero que tenha consigo passar o conceito de especificação por desempenho para emulsões. Como no caso da especificação SUPERPAVE para ligantes a quente, a adoção do Grau EPG significa uma mudança de paradigma, difícil e trabalhosa, porém necessária para a melhor garantia da qualidade e durabilidade dos serviços de pavimentação.