Avaliação mecânica de misturas asfálticas recicladas mornas com 50% de revestimento asfáltico fresado e adição de agente rejuvenescedor

Abstract

Resumo: A técnica de reciclagem de misturas asfálticas tem se difundido bastante no Brasil, seguindo parâmetros e técnicas internacionais de reaproveitamento do material fresado, também conhecido como Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), em pavimentos novos. O advento dos agentes rejuvenescedores (AR), capazes de restaurar as propriedades mecânicas do ligante envelhecido, permitiu o avanço dos estudos para o emprego de altos teores (superiores a 25% da mistura) desse material em misturas novas. A quantidade empregada de AR, porém, afeta diretamente o desempenho das misturas asfálticas, uma vez que dosagens excessivas prejudicam a resistência à deformação permanente, ao passo que dosagens escassas têm um impacto negativo na resistência à fadiga. A opção por um método de dosagem adequado é, portanto, fundamental para o bom desempenho das misturas recicladas. Considerando ainda o avanço da técnica de misturas mornas, faz-se importante avaliar também a relação dessas técnicas combinadas. Desta forma, a presente pesquisa buscou avaliar os efeitos da adição do agente rejuvenescedor Sylvaroad RP 1000 nas propriedades reológicas do ligante asfáltico envelhecido, utilizando como parâmetro o Performance Grade de alta temperatura - PGH do ligante virgem pretendido, assim como avaliar o comportamento mecânico de misturas asfálticas convencionais e recicladas, produzidas pelas técnicas a quente e morna. A dosagem do AR se deu pela extração do ligante do RAP e aplicação dos teores 0, 3, 5, 7 e 10% do produto, determinando-se o teor ideal através de ensaios de PGH no reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR), e verificando-se a tolerância ao dano por fadiga e suscetibilidade à deformação permanente, também no DSR. Na sequência foi produzida uma mistura convencional a quente (MCQ), uma mistura convencional morna (MCM), uma mistura reciclada a quente (MRQ) e uma mistura reciclada morna (MRM), avaliadas em termos módulo resiliente, resistência à tração, dano por umidade induzida, resistência à fadiga e deformação permanente, assim como por simulação de uma estrutura de pavimento asfáltico hipotética no programa MeDiNa. Os resultados mostraram que o teor de AR capaz de recuperar o PGH do ligante original foi de 10,6%, valor que apresentou parâmetros reológicos satisfatórios e inclusive superiores ao do ligante pretendido, o CAP 50/70. Para as misturas asfálticas, verificou-se superioridade da mistura MRQ nos ensaios de módulo de resiliência, fadiga, deformação permanente e desempenho pelo programa MeDiNa. Já a mistura MRM, contudo, apresentou o pior desempenho nestes ensaios, denotando a necessidade de avaliação mais aprofundada da interação dos agentes surfactante e rejuvenescedor. Os resultados permitiram concluir que as misturas asfálticas recicladas são capazes de obter um desempenho superior ao das convencionais, e que seu emprego como solução de pavimentação pode e deve ser encorajado.

Abstract: The asphalt mixture recycling technique has become widespread in Brazil, following international parameters and techniques for reusing Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) in new pavements. The rejuvenating agents (AR) can restore the mechanical properties of aged binder, including in high contents (greater than 25%) of this material in new mixtures. The amount of AR used, however, directly affects the performance of asphalt mixtures, since excessive dosages reduces the resistance to permanent deformation, while low dosages have a negative impact on fatigue resistance. The option for an adequate dosage method is, therefore, fundamental for the good performance of recycled mixtures. Considering the advancement of the technique of warm mixtures, it is important to also evaluate the relationship of these combined techniques. The present research aimed to evaluate the effects of the addition of the rejuvenating agent Sylvaroad RP 1000 on the rheological properties of aged asphalt binder, using as a parameter the High Temperature Performance Grade - PGH of the intended virgin binder, as well as to evaluate the behavior of conventional and recycled asphalt mixtures, produced by hot and warm techniques. The dosage of AR was achieved by extracting the binder from the RAP and applying the contents of 0, 3, 5, 7 and 10% in binder, determining the ideal content through the PGH tests in the Dynamic Shear Rheometer (DSR), and verifying the tolerance to fatigue damage and rutting susceptibility, also in the DSR. A conventional hot mix (MCQ), a conventional warm mix (MCM), a recycled hot mix (MRQ) and a warm recycled mix (MRM) were then prepared, all evaluated in terms of resilient modulus, tensile strength, moisture damage, fatigue resistance and permanent deformation, as well as an simulation of a hypothetical pavement structure in MeDiNa software. The results showed that the rejuvenating agent content, capable of recovering PGH from the original binder, was 10.6%, a value that presented satisfactory rheological parameters, even superior to the intended binder, (CAP 50/70). Regarding the asphalt mixtures, superiority of the MRQ mixture was verified in the results of resilient modulus, fatigue resistance, permanent deformation resistance and performance evaluated on MeDiNa software. The MRM mixture, however, presented the worst performance, denoting the need for a more extensive evaluation about the interaction of the surfactant and rejuvenating agents. From the resultus of this research it is possible to conclude that recycled asphalt mixtures are able to outperform conventional asphalt mixtures, and that their use as a paving solution can and should be encouraged.