O uso do compactador giratório na formulação de misturas betuminosas

Abstract

A formulação de misturas betuminosas em Portugal baseia-se no método de Marshall, um método empírico com uma grande experiência de utilização. Este método usa o compactador de impacto no fabrico dos provetes, onde a mistura é compactada por impacto num molde cilíndrico através da queda de uma massa deslizante de uma altura fixa um determinado número de vezes, em cada topo do provete. O número de pancadas a aplicar é em função do volume de tráfego estimado, considerando-se correntemente 75 pancadas. Como alternativa ao método de Marshall, surge a metodologia SUPERPAVE (Superior Perfoming Asphalt Pavement System) que usa o compactador giratório no fabrico dos provetes. O compactador giratório permite analisar como evolui a compactação do provete com a energia aplicada. A energia de compactação é definida pelo valor do número de giros, do ângulo de compactação e da pressão de compressão aplicada no topo do provete (parâmetros de compactação). Sendo o compactador giratório pouco usado em Portugal, ao contrário do que acontece noutros países, pretende-se com este trabalho contribuir para um melhor conhecimento do impacto dos parâmetros de compactação nas propriedades volumétricas e na trabalhabilidade da mistura. Para tal, considerou-se uma mistura AC20 (MB) com duas percentagens de betume (4,5 e 5%) e fabricaram-se provetes recorrendo ao compactador de impacto (50 e 75 pancadas) e ao compactador giratório (três ângulos e três pressões). De modo a avaliar o impacto dos parâmetros de compactação, considerados no compactador giratório, avaliou-se a trabalhabilidade da mistura segundo diferentes procedimentos e realizou-se uma análise estatística (ANOVA), tendo-se concluído que apenas variações significativas nos parâmetros de compactação afetam a trabalhabilidade da mistura.

The design of bituminous mixtures in Portugal is based on the Marshall method, an empirical method for which there is great experience of use. This method uses the impact compactor in the preparation of specimens, where the mixture is impact compacted in a cylindrical mold by dropping a sliding mass of a fixed height a certain number of blows, on each top of the specimen. The number of bows to be applied is a function of the estimated traffic volume, with 75 blows currently being considered. As an alternative to the Marshall method, the SUPERPAVE (Superior Perfoming Asphalt Pavement System) methodology is used, which uses the gyratory compactor in the preparation of specimens. The gyratory compactor allows to evaluate how the compaction of the specimen with the applied energy evolves. The compaction energy is defined by the number of cycles, the gyratory angle and the compression pressure applied to the top of the specimen (compaction parameters). As the gyratory compactor is little used in Portugal, unlike in other countries, this work intends to contribute to a better understanding of the impact of compacting parameters on the volumetric properties and the workability of the mixture. For this, an AC20 (MB) mixture with two percentages of bitumen (4.5 and 5%) was considered and specimens were prepared using the impact compactor (50 and 75 blows) and the gyratory compactor (three angles and three pressures). In order to evaluate the impact of the compaction parameters considered in the gyratory compactor, the workability of the mixture was evaluated according to different procedures and a statistical analysis (ANOVA) was carried out, and it was concluded that only significant variations in the compaction parameters affect the workability of the misture.