Análise de regeneração em misturas asfálticas através da mecânica do dano contínuo

Abstract

O fenômeno de fadiga em materiais asfálticos está entre as grandes causas de deterioração de pavimentos asfálticos e é objeto de estudo de muitos trabalhos que se preocupam com a sua descrição. Embora este seja um fenômeno bastante estudado, existem parcelas de sua compreensão que permanecem pouco claras. Uma camada de revestimento asfáltico no início de sua vida de serviço sofre com trincamento de pequenas dimensões, ou microtrincamento, em cujo espaço, ao serem aplicados períodos de solicitação nula (chamados de períodos de repouso), se manifesta o efeito da regeneração que atua de maneira a fechar estas microtrincas, recuperando propriedades do material e extendendo a vida de fadiga do mesmo. O presente trabalho aplica a mecânica do dano contínuo em uma abordagem mecanística da descrição do fenômeno de regeneração, adaptando o ensaio de fadiga à tração direta para a inserção de períodos de repouso em meio aos ciclos de carregamento, na expectativa de se explorar as características do material frente a este fenômeno. Sabe-se que a regeneração, ou healing, é uma propriedade dependente da temperatura, da duração do período de repouso e do histórico de dano sofrido pelo material. Desta forma, o protocolo de caracterização propõe um conjunto de 9 ensaios em combinações de temperatura e período de repouso aplicados em diferentes condições de integridade do material. Os resultados deste conjunto de condições permitem a construção da denominada curva mestra de regeneração que, através da calibração de uma variável de estado de regeneração desenvolvida para este fim, permite a previsão da capacidade de regeneração de misturas asfálticas para quaisquer condições em que a mecânica do dano contínuo seja válida A metodologia proposta foi aplicada a três misturas com diferentes composições em termos de ligante asfáltico e granulometria, avaliando-se não somente os resultados, mas também os métodos aplicados na caracterização. Ao final do trabalho são apresentadas as curvas mestras de regeneração calibradas para as três misturas ensaiadas. Os resultados se mostraram satisfatórios e coerentes e o protocolo proposto, embora passível de evoluções, se mostrou adequado para a avaliação realizada, permitindo a modelagem de uma propriedade, até então, carente em metodologias de previsão.