Asfalto Modificado TLA - DER

Requisitos básicosExistir em quantidade suficienteTer preço que torne seu uso economicamente viávelApresentar qualidade satisfatóriapara o fim a que se destina

Tipos de modificadores•Polímeros•Pó de borracha•Hidrocarbonetos•Asfalto Natural TLA•Filer mineral•Aditivo anti-striping•Oxidantes/antioxidantes•Quimicos

Porque modificar ?•Aumentar a Vida útil do Pavimento•Melhorar o Desempenho

CARACTERÍSTICAS DO PRODUTO (propriedades modificadas)

CAP “Trinidad Lake Asphalt – TLA é um asfalto extraído do maior lagonatural comercialmente viável do mundo em Trinidad. Esse produto écomercializado há mais de 100 anos e aplicado das mais variadas formas emportos, pontes,aeroportos,túneis e rodovias em praticamentetodos os continentes.O TLA é um ligante altamente viscoso e é utilizado como modificador deasfaltos derivados de petróleo, com o objetivo de aumentar a resistência àdeformação permanente e a vida de serviço das misturas asfálticas.Por ser um asfalto oxidado naturalmente, possui características químicas bemdefinidas, o que assegura sua qualidade e o torna mais resistente a ações decombustíveis”.

HistóricoOs asfaltos naturais ocorrem em várias partes do mundo e podem serencontrados na ilha de Trinidad ao sul do Caribe, Orinoco na Venezuela, LaPresta em Val de Travers na Suiça, Irã , na província de Alberta nas areias doAthabasca no Canadá e no Mar Morto, conhecido pelo romanos como LacusAsphaltes.Há ocorrências de asfalto natural em forma de lagos resultante de altas pressões,que são exercidas nas capas interiores da crosta terrestre, fazendo fluir àsuperfície de maneira natural o asfalto.O asfalto natural de Trinidad (TLA), foi descoberto por Walter Raleigh em 1559O asfalto natural TLA , embora tenham propriedades físicas semelhantes aosasfaltos derivados de petróleo, têm sua composição química diferenciada dosasfaltos derivados de petróleo.

A primeira pavimentação asfáltica com material do lago de Trinidad foi executada peloBelga Chemist E.J. Smedt em frente ao City Hall in Newark, New Jersey, em 1870 e em1873 num segmento da Fifth Avenue.Posteriormente a técnica se difundiu pelos Estados Unidos chegando ao Reino Unidoainda no final do século XIX para os primeiros serviços de “Rolled Asphalt” em Londres(King’s Road – Chelsea e Victoria Embankment).Entre 1875 e 1900 o asfalto de Trinidadrepresentava 90% do asfalto consumido no mundo.O desenvolvimento feito com os materiais pararodovias, originários de Trinidad especialmente pelo TLA in Drums – 1950 Georgia - USAClifford Richardson e The Barber Corporation, resultou em uma transferência detecnologia para a Europa, estabelecendo o TLA como o primeiro ligante betuminosoda mais alta qualidade no mundo, que rendia uma vida útil superior a 50 anos.

O TLA é um material natural formado após oxidação completasob a pressão da crosta terrestre em temperatura elevadadurante milhões de anos.Por isso, tem a vantagem de apresentar alto ponto deamolecimento, excelente estabilidade térmica, capacidade deresistência a oxidação, óleos, ácidos e álcalis.Foi o primeiro modificador de asfalto de petróleo (asfaltorefinado).Quanto a Reologia é classificado como Sol-Gel

- Montmorilonita 25 %TLA compreende Betume e conteúdo mineralComposição do TLA - 64% Betume- 36% Filer mineral- Quartzo 40 %- Ilita 15 %- Caolinita 20 %

National Center for Asphalt Technology - NCATPavement Test TrackResearch Findings 2000 –2010The track is a 1.7-mile oval with 46 different 200-ft test sections that are sponsored onthree-year cycles. Each sponsor has specific research objectives for their section(s) andshared objectives for the track as a whole. Three cycles have been completed since thetest track opened in 2000, and a fourth cycle will end in 2011.The track sections are exposed to a fleet of heavily loadedinstalled in Opelika, Alabama USA -An accelerated evaluation program with theimpact of 10 million - Equivalent Single AxleLoads (ESALs) impacting the surface

Estudos no Brasil - IV SINAPRE - 2009ESTUDO COMPARATIVO PARA AVALIAÇÃO DOCOMPORTAMENTO À FADIGA DE MISTURASASFÁLTICAS ELABORADAS COM CAP TLA ECONVENCIONAISCaio Rubens Santos1,4; Santi Ferri1,4; Osvaldo Tuchumantel2;Marcos Bottene Cunha3 & Carlos Yukio Suzuki1,4

Asfalto Modificado TLAcomparação com CAP convencionalProjeto Marshall – teores de CAPFaixa granulométrica baseada no Superpave12,5 mmCAP 30-45 = 4,7%CAP 50-70 = 4,6%CAP modificado TLA = 4,7%

Ensaio de deformação permanente10%Porcentagem de afundamento na trilha de roda2,15%1,59%1,58%2,63%2,06%1,88%3,26%2,74%2,29%3,98%3,56%2,73%6,16%4,94% 6,02%4,74%3,95%3,31%CAP TLACAP 30/45CAP 50/701%100 1.000 10.000 100.000Número de Ciclos

10 D0 média30 35 55 75 95 4,50E+06infraestrutura(0,01mm)TLA (4cm)4,00E+06CAP 30-45 (4cm)CAP 50-70 (4cm)3,50E+063,00E+062,50E+062,00E+061,50E+061,00E+06Número N admissível a fadiga ( ∆ σ )5,00E+057.0006.5006.0005.5005.0004.5004.0003.5003.0002.5002.0001.5001,00E+00E equivalente estrutura (kgf/cm2)10 30 35 55 75 95 4,50E+06

10 D0 média30 35 55 75 95 4,50E+06infraestrutura(0,01mm)TLA (5,5cm)4,00E+06CAP 30-45 (5,5cm)CAP 50-70 (5,5cm)3,50E+063,00E+062,50E+062,00E+061,50E+061,00E+06Número N admissível a fadiga ( ∆ σ )5,00E+051,00E+007.0006.5006.0005.5005.0004.5004.0003.5003.0002.5002.0001.500E equivalente estrutura (kgf/cm2)10 30355575 95 4,50E+06

20o Encontro de Asfalto - 2009EFEITO DO MODIFICADOR TRINIDAD LAKEASPHALT (TLA) NA REOLOGIA DE UM LIGANTE ENAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE MISTURAASFALTICALeonardo S. Cavalcanti, Laura M. G. da Motta2, Sandra Oda3

Dados considerados para o dimensionamento da camada derevestimento de mistura asfáltica - valores típicos, mantidos iguais paratodas as condições de revestimento:• Base de material granular com espessura de 15cm e Mr = 1000MPa;• Sub-base de solo laterítico com espessura de 20cm e Mr = 130MPa;• Subleito de solos finos, siltosos ou argilosos de Mr = 52MPa;• Tráfego de eixo de roda dupla com volume do 1° ano = 150.000;• Carga do eixo = 8,2tf;• Pressão dos pneus = 0,56Mpa;• Mês de abertura de tráfego = Janeiro

Ensaios de fadiga mostraram que o ligante modificado com TLA apresentoumelhor desempenho quanto à vida de fadiga, mesmo com o teor de ligante0,3% mais baixo que o da mistura convencional.O ângulo de fase após RTFOT entre os ligantes estudados o CAP TLA assumecomportamento mais elástico dos ligantes estudados após a usinagem.Os ensaios de caracterização de ligantes mostraram que o TLA aumentousignificativamente a viscosidade do ligante puro. Quanto aos ensaios de DSRobservou-se que TLA elevou a rigidez do ligante, passando de um PG 64-XXpara um PG 70-XX.

Mistura Ligante RT (MPa) Desvio Padrão RT após módulo de resiliência.(MPa)CAP 50/70 de referência 1,38 0,04 1,42CAP 50/70 + 25% TLA 1,52 0,13 1,67A mistura com ligante modificado com TLA apresentou resistência à tração emódulo de resiliência maiores do que a mistura de referência. Resultados demódulo dinâmico indicaram que a mistura com TLA obteve maior rigidez evalor de FN duas vezes maior do que o da de referência, o que indica que oTLA é eficiente para aumentar a resistência à deformação permanente.Valores de CDI e TDI referentes à mistura modificada com TLA mostramaumento da rigidez do ligante proporcionado pela modificação.

“SEMI CIRCULAR BENDING TEST” NADETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES À FRATURADE MISTURAS ASFÁLTICASGuillermo E. Montestruque(1)Liedi B. Bernucci(1)(1) Laboratório de Tecnologia de Pavimentação, Depto. de Engenharia deTransportesEscola Politécnica, Universidade de São Paulo

Aplicações aeroportos Pontes Tuneis/terminaismarítimosI-70Glenwood CanyonJohn F. Kenedy e La Guardia-Nova York - EUAHumber,Severn,Forth,Kessock,Avonmouth,CliftonSeagirt Marine,Dundalk Marine,Colorado - EUAM-4Berkshire –Reino UnidoA-7Hamburg -AlemanhaA-13Brenner - AustriaN-3Basel- Suiça2nd e 3nd RingRoadBeijing-ChinaE-3Ghent – KortrijkBélgicaLogan-BostonNewwark- New JerseyEUASalt Lake City-UtahBurbank-CaliforniaEUAKai Tak - Hong KongHongqiao-Changai -ChinaFrankfurt,Munich,Riem.Bremen,HOF,KeineBrogel - AlemanhaKastrup-Copenhagen - DinamarcaVarkaus - FinlândiaPiarco - TrinidadForenes - BélgicaReino UnidoGeorge Washington,Geothels, Outer,Niagara Viaduct , Walt WhitmanEUABosphorus -1Bosphorus-2TurkiaTsing Ma –Hong KongBrunstuttel High Bridge, RhineBridge,RodenkirchenAlemanhaYokohama Bay, Trans Tokyo Bay,Kansay Airport Viaduct,Rainbow – JapãoKarushima1, 2, 3,Hakata-Ohshima, Akashi KaikyoJapãoBaltimore - EUACross Harbour – Tunnel –Hong KongDover -InglaterraQueens Mid-Nova York - EUABrooklyn Battery ,Lincoln –TunnelNova York - USAA 13Brenner-Autobahn -Transalpine-Austria

Hongquiao InternationalAirport Shangai - ChinaBeijing Third ring Road - China

Yokohama bridge -Japão

Principais aplicações no BrasilConcessionária Renovias - SP 342 02/09CBUQ 6 cm – CAP TLA- BR 163 – DNIT Travessia urbana de Sorriso MT – 08/09Binder 4 cm – CAP 50-70CBUQ 4 cm – CAP TLA-Concessionária Nova Dutra – BR 116 RJ Pista Sul 09/09Gap Grade – 4 cm CAP TLA-BR 452 – DNIT 05/11

Concessionária Nova Dutra – BR 116 RJ Pista SulOBRIGADOosvaldo.tuchumantel@betunel.com.br