Consuelo Alves da Frota

Desempenho mecânico de misturas asfálticas confeccionadas com agregados sintéticos de argila calcinada

A substantial number of municipal districts in the State of Amazonas are located in areas which are poor in stony materials. And this has led pavement builders into adopting alternatives which have historically produced pavements with low mechanical strength. Whist more effective and appropriate from a technical standpoint, the asphalt concrete has been usually left aside due to the referred lack of stony materials. Because of the specific situation in the State of Amazonas the adoption of synthetic calcinated clay aggregates (SCCA), with an abundant raw material (clay) in the State of Amazonas is recommended in lieu of the traditional practice. Previous works carried out by the Federal University of Amazonas Geotechny Group have demonstrated that the clay soil commonly used in the production of ceramic materials can yield synthetic aggregates with adequate mechanical properties. In this research work, samples featuring similar characteristics as those of the soils in question have been found along the BR-319 highway connecting the Manaus (AM) city to Porto Velho (RO) city. The transportation structure in general is in deplorable conditions. Justifiably so, the recovery of this highway has been earmarked as one of the targets for the Ministry of Transportation. In this study, asphalt mixtures were blended with synthetic aggregates and pebbles taken from the river bed in order to compare the mechanical performance of such mixtures by means of the determination of the resilient modulus (RM). The results, as a rule, have shown that the asphalt mixtures comprising synthetic calcinated clay aggregates when compared with those comprising the naturally-found material (river bed pebbles) have shown: (a) greater tensile and resilient modulus strengths; (b) low deformation tendency, as well as a considerable elastic recovery and (c) less susceptibility to permanent deformation.

Estudo da viabilidade econômica para produção de agregado sinterizado de argila calcinada

Ante a carencia de materiais petreos na regiao amazonica (deficit prejudicial ao seu emprego, nas obras civis, como agregado graudo), desenvolveu-se pesquisa cientifico-tecnologica voltada a materiais alternativos, por meio da qual se constatou a viabilidade tecnica do Agregado Sinterizado de Argila Calcinada - ASAC, na composicao de misturas asfalticas destinadas aos pavimentos rodoviarios amazonicos. Por outro lado, levantamentos demonstraram abundância na Amazonia da materia para a sua confeccao, que permitira sua obtencao em larga escala, mesmo em locais de dificil acesso, motivos pelos quais se mostra indispensavel aferir os custos do seu processo produtivo. Estabeleceu-se metodologia de analise de custos de confeccao de produtos de cerâmica vermelha, que pode ser utilizado para producao do ASAC. Em junho de 2012 o exame preliminar constatou para o ASAC preco 40% superior ao do seixo (tradicional opcao regional ao agregado petreo), ao passo que, quanto ao agregado tradicional, detectou-se preco muito abaixo da media usual, com tendencia de recuperacao, de sorte que a producao do agregado sinterizado apresenta-se vantajosa, no medio e longo prazos. Com efeito, a analise mais detalhada, em que o processo produtivo foi adaptado a producao do agregado artificial, apontou fato promissor: o preco final com valor 24% acima do seixo rolado. No contexto da producao para a aplicacao direta na obra civil, a situacao se inverte, porquanto apenas os custos diretos de producao compoem o custo do ASAC, revelando-se 34,5% inferior ao preco do agregado aluvionar, este, ressalta-se, abaixo da sua media historica. Computando-se custos adicionais de transporte para o seixo rolado, quando o local da obra e distante dos centros comerciais, a vantagem financeira do ASAC aumenta de forma expressiva, a ponto de alcancar preco 77% inferior ao do seixo rolado (por exemplo, para uma distância media de 400 km).

USO DE PASSIVOS AMBIENTAIS PARA A PAVIMENTAÇÃO DE VIAS URBANAS EM MANAUS, AM

Devido ao alto custo da pedra britada em Manaus, as obras de pavimentacao sao executadas, em geral, com misturas asfalticas do tipo areia asfalto e com material argiloso na camada de base, o que tem resultado no aparecimento de diferentes patologias nas vias urbanas da cidade. Este estudo aponta alternativas para a pavimentacao manauara por meio da utilizacao de residuos industriais. Utilizou-se um revestimento com areia de Residuo de Construcao e Demolicao (RCD) e Cimento Asfaltico de Petroleo (CAP), modificado pelo polimero estireno e butadieno (SBS). Particularmente, comparou-se o comportamento mecânico das misturas frente ao composito usual (areia residual e CAP 50/70 puro), por meio dos ensaios de Resistencia a Tracao (RT) e Modulo de Resiliencia (MR). Adicionalmente, para contribuir com a solucao de problemas relacionados as subcamadas, acrescentou-se, ao solo argiloso, a cal de carbureto (subproduto da fabricacao do gas acetileno) e analisou-se seu desempenho pela Resistencia a Compressao Simples (RCS). Os resultados mostraram que, para a mistura asfaltica, a inclusao do polimero SBS aumentou a RT, enquanto a areia de RCD proporcionou valores mais elevados, tanto de RT quanto de MR. Em complemento, a adicao da cal de carbureto ao solo reduziu o Indice de Plasticidade e aumentou a RCS. Palavras-chave: Passivo ambiental, RCD, cal de carbureto, polimero SBS, estabilizacao quimica. USE OF ENVIRONMENTAL WAST FOR PAVING URBAN ROADS IN MANAUS, AM ABSTRACT Due to the high cost of crushed stone in Manaus, the construction of pavements is executed usually with asphalt sand mixtures and clay material in the base course, which has resulted in the appearance of different pathologies in the urban streets of the city. This study aims to identify alternatives for the pavements of the Manaus city by the use of industrial waste. A binder course with sand from construction residue (WCD) and asphalt cement (AC) modified by styrene and butadiene polymers (SBS) was used. Particularly, it was compared the mechanical behavior of the mixtures with the usual composite (residual sand and pure AC 50/70), through the Tensile Strength (TS) and the Resilience Module (RM). Additionally, in order to contribute to the solution of problems related to the sub layers, carbide lime (by-product from the manufacture of acetylene gas) was added to the clay soil and its performance was analyzed by Unconfined Compression Test (UCT). The results have shown that for the asphalt mixture, the inclusion of SBS polymer increases the TS, while WCD sand gave higher values both for TS and RM. Furthermore, the addition of carbide lime to soil decreases the plasticity index and enhances the UCT. Keywords: Industrial waste, WCD, carbide, SBS polymer, chemical stabilization.

Módulo complexo de compósitos asfálticos com argila calcinada sob flexão a quatro pontos

RESUMO Na analise mecanicista, o modulo complexo e um parâmetro de fundamental importância para construcao de modelos constitutivos do comportamento do concreto asfaltico. Dentre as opcoes mais modernas para sua obtencao, encontram-se os testes de flexao a quatro pontos, amplamente difundidos na Europa e objeto do presente estudo. Realizou-se esse experimento para obtencao do modulo dinâmico e ângulo de fase, empregando-se condicoes representativas de Manaus (AM) no tocante ao agregado graudo e temperatura, que na superficie dos pavimentos alcanca em torno de 60°C por longas horas do dia. Como material graudo, ante a escassez regional de agregado petreo, utilizou-se o Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC), alternativa promissora diante da abundância de materia prima e viabilidade tecnica e financeira. Como resultado obteve-se pontualmente o modulo dinâmico e ângulo de fase a diversas frequencias e temperaturas. Por fim, consideradas as condicoes locais de temperatura e trafego, o modulo dinâmico apresentou grandes variacoes, indicando queda de ate 93,3% em seu valor, situacao em que o pavimento apresenta-se muito suscetivel a deformacoes permanentes, problema recorrente nos pavimentos asfalticos locais.

Efeito da adição de material vegetal (fibra da castanha de cutia) e polímero (SBS) nas propriedades do ligante asfáltico (CAP 50/70)

There is a need in the Brazilian market for asphalt binders that minimize premature structural failure of the coatings on urban roads, and the modification of asphalt cement oil (CAP 50/70) is an excellent option. In this research we used 2% w/w of the styrene - butadiene-styrene (SBS) copolymer and 2% w/w of natural fiber from Couepia edulis (Prance), known as cutia chesnut, which is a plant from the Amazon region with strengthening properties. The oxidative and thermal effects, as well as the physical characteristics of the asphalt modified materials, were studied and compared to the conventional binder, using the tests set by the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP) and thermal analysis - thermogravimetry (TG) to determine the properties of thermal degradation and stabilization. In comparison with the traditional binders, the modified ones exhibited increased resistance to aging, evidenced by an increase in consistency, softening point and excellent thermal stability in the whole range of operating (10 oC to 80 oC ) and application (130 oC to 170 oC) temperatures for the asphalt cement oil, providing an option for regional pavements.