Autor(es):
Ferreira, C. I. G. 
Data: 2009
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/1822/10536
Origem: RepositóriUM - Universidade do Minho
Assunto(s): Redução das emissões; Misturas betuminosas temperadas; Aditivos; Ligante; Viscosidade; Compactabilidade; Temperatura; Trecho experimental; Desempenho; Benefícios ambientais e socioeconómicos; Emission reduction; Warm mix asphalt; Additives; Bitumen; Viscosity; Compactability; Temperature; Experimental trial; Performance; Environment, economic and social benefits
Descrição
Dissertação de mestrado em Engenharia Civil (área de especialização em Engenharia Rodoviária) O acrescido enfoque que tem vindo a ser dado ao uso racional da energia e à pegada de
carbono estimula o interesse nas novas tecnologias para redução dos consumos, – menos
energia / menos CO2 – e o procurement para encorajar a sua utilização. As Misturas
Betuminosas Temperadas (MBT) assumem cada vez mais uma notoriedade inequívoca,
traduzindo-se como uma das respostas adequadas do sector de produtores das misturas
betuminosas a este repto. Actualmente, para que as MBT possam ser aceites por todos os
intervenientes rodoviários, é um requisito essencial comprovar que o seu desempenho
mecânico é idêntico ao obtido com o mesmo tipo de mistura betuminosa fabricada a quente.
Assim, o objectivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa do desempenho (em
laboratório e num trecho experimental) de uma mistura betuminosa produzida a temperaturas
convencionais, e da mesma mistura produzida com duas diferentes tecnologias para produção
de MBT, nomeadamente através da introdução de dois aditivos distintos (ceras sintéticas e
agentes de superfície) que permitem realizar a mistura a menor temperatura (120 a 140 ºC).
Neste trabalho faz-se um enquadramento temático, abordando os benefícios e a história
recente das MBT e descrevendo as diferentes tecnologias e técnicas de produção das mesmas.
Em seguida, apresenta-se a caracterização laboratorial para avaliação comparativa das
diferentes propriedades das misturas convencional e temperadas. Realça-se o trabalho
realizado para a caracterização do ligante e restantes materiais constituintes, a metodologia de
formulação das misturas betuminosas e o método utilizado para definir a quantidade óptima
de aditivo e a redução de temperatura de fabrico. Por último, são descritos os procedimentos
relativos à validação na produção, à execução do trecho experimental, à avaliação do
desempenho das misturas in situ e à avaliação estrutural e funcional do trecho, sendo feita
uma sumária análise económica do custo comparativo entre as três misturas estudadas.
Apresentam-se no final os aspectos mais relevantes de todo o trabalho, e são elencadas as
principais conclusões do mesmo. Concluiu-se que as MBT têm potencialmente o mesmo
desempenho das misturas convencionais a quente, embora careçam de um cuidado acrescido
na sua produção. Assim, deve ser implementado um controlo da qualidade mais rigoroso na
fase de produção e aplicação das misturas betuminosas temperadas. The increased focus that has been given to the rational use of energy and carbon footprint
stimulates the interest in new technologies to reduce consumption – less energy / less CO2 –
and procurement to encourage their use. The Warm Mix Asphalt (WMA) are increasingly
acquiring an unequivocal reputation, thus becoming one of the appropriate answers of the
producers of bituminous mixtures to that challenge. Presently, in order that the WMA can be
accepted by all road intervenients, it is essential to ensure that their mechanical performance
is identical to that obtained with the same type of asphalt mix produced at high temperatures.
Thus, the aim of this work is to carry out a comparative analysis of the performance (in lab
and in an experimental trial) of an asphalt mixture produced at conventional temperatures, and
the same mixture produced by using two different technologies to produce WMAs, including
the introduction of two different additives (synthetic waxes and surfactants) that allow to
produce the mixture at lower temperatures (120 to 140 ºC).
This dissertation presents a thematic context, addressing the benefits and the recent history of
WMAs and describing the different technologies and techniques for their production. Then, a
laboratorial characterization of the mixtures is presented for a comparative assessment of the
different properties of the conventional and warm mixtures. The work carried out to
characterize the binder and the other constituent materials should be emphasized, as well as
the mix design methodology and the method used to define the optimum amount of additive
and the reduction of the production temperature. At last, the procedures used for asphalt
production validation, construction of the experimental trial, evaluation of in situ performance
of the mixtures and structural and functional evaluation of the trial are described, and a brief
economic analysis was done to compare the costs of the three studied mixtures.
Finally, the most important aspects of this work are presented, and its main findings are listed.
It was concluded that the WMA potentially have the same performance of the conventional
hot mix asphalt, but they need additional attention during their production. Thus, a more
stringent quality control should be implemented during the phases of production and laying
down of the warm mix asphalts.
