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Tal como se descreveu anteriormente, neste trabalho foram produzidas duas misturas com betume-espuma: i) uma com 100% de material granular e; ii) outra com 50% de material granular + 50% de material fresado.

Inicialmente procurou utilizar-se o procedimento descrito no caderno de encargos das estradas de Portugal (EP, 2009) para misturas estabilizadas com ligante betuminoso. Após algumas tentativas iniciais, e depois de novas pesquisas, optou-se por utilizar o procedimento de produção indicado pela Wirtgen (2012) por ser a entidade que fabricou a máquina de laboratório já apresentada, e na qual se produziu o betume-espuma durante todo o estudo. É importante referir que as misturas foram produzidas a frio (apenas o betume-espuma foi aquecido).

Para confirmar a precisão da máquina de betume-espuma da Wirtgen em cada injeção de betume-espuma, optou-se efetuar pesagens de confirmação da massa de betume injetada cada vez que se efetuou uma nova mistura.

No final do estudo também foi feita uma inceneração das misturas com betume-espuma, segundo a norma EN 12697-39, para confirmar o teor em betume-espuma efetivamente injetado, verificando-se que os teores obtidos eram normalmente superiores aos utilizados na produção em 1,2% a 1,5%. Esta diferença resulta da água adicionada à mistura durante a produção, e que pode estar retida na mesma, impedindo uma análise mais pormenorizada a estes valores.

Mistura com 100% material granular

Em primeiro lugar, e com base na Tabela 3.1 (Wirtgen, 2012), escolheram-se três teores de betume-espuma diferentes (2,7, 3,2 e 4,0%) para o estudo de formulação da mistura com 100% de material granular. A partir destes três teores de betume, foram feitas três misturas estabilizadas com betume-espuma com o objetivo de escolher o teor ótimo de betume.

Tabela 3.1 – Diretrizes para estimar a adição ideal de betume-espuma (Wirtgen, 2012)

Para cada teor de betume acima referido preparou se a mistura granular estabilizada com betume-espuma do modo que se explica em seguida. Primeiro colocou-se na misturadora 10 kg de material granular ABGE, que se encontra no seu estado de humidade natural (neste caso de 4,7%). Em seguida juntou-se 1,5% de cimento sobre a massa seca de ABGE. Depois adiciona-se alguma água adicional (além da já existente no ABGE) na mistura a frio para garantir uma boa trabalhabilidade do material nas fases de mistura e compactação. A quantidade de água a adicionar deve ser tal que, em conjunto com o teor em água higroscópico do ABGE, permita atingir o teor em água ótimo de Proctor do ABGE, que é

igual a 7,0% de acordo com um trabalho anterior de Pereira (2014). Convém referir que essa água adicional aqui referida é introduzida na mistura em duas fases, 75% nesta fase inicial, antes da injeção de betume-espuma, e os restantes 25% depois dessa injeção.

Relativamente à quantidade de cimento, o manual da Wirtgen (2012) indica o valor de 1% de cimento como sendo mais habitual, mas optou-se por alterar esse valor para 1,5% para se conseguir obter misturas com melhor desempenho, em simultâneo com um ligeiro aumento das percentagens de betume-espuma utilizadas no estudo de formulação de cada mistura.

Em seguida convém misturar o material granular, o cimento e a água correspondente à primeira fase (75% da quantidade de água adicional) durante sensivelmente 2 minutos. Depois procede-se à injeção do betume-espuma quente para cada percentagem de betume-espuma atrás referida, e mistura-se por mais 2 min. Finalmente coloca-se a água da segunda fase (25% da quantidade de água adicional). Após adicionar a água da segunda fase, mistura-se tudo durante 5 min e a mistura fica pronta para compactar os provetes (Figura 3.19).

Figura 3.19 – Produção da mistura estabilizada com 100% material granular

Das três misturas com teores de betume diferentes vão resultar 18 provetes, que vão ser sujeitos ao ensaio de sensibilidade da água, para posteriormente chegar a um teor ótimo de betume. Este procedimento será explicado na secção 3.2.7. Após determinar o teor ótimo de betume desta mistura granular estabilizada com betume-espuma (3,5%, como se verá

posteriormente), repetiu-se todo o processo de produção dessa mistura para este teor de betume de modo a realizar ensaios de caracterização adicionais.

Mistura com 50% de material granular e 50% de material fresado

Tal como se procedeu anteriormente para a mistura com 100% de material granular, também neste caso se recorreu à Tabela 3.1 (Wirtgen, 2012), escolhendo-se três teores de betume- espuma diferentes (1,6, 2,6 e 3,1%) para o estudo de formulação da mistura de material granular (50%) e material fresado (50%) reciclada com betume-espuma. A partir destes três teores de betume, foram feitas três misturas recicladas com betume-espuma com o objetivo de escolher o teor ótimo de betume.

Para cada teor de betume acima referido preparou se a mistura reciclada de material granular e material fresado com betume-espuma do modo que se explica em seguida. Primeiro colocou-se na misturadora 5 kg de material granular ABGE, que se encontra no seu estado de humidade natural (neste caso de 4,7%) juntamente com 5 kg de material fresado, também no seu estado de humidade natural (neste caso de 2,3%). Em seguida juntou-se 1,5% de cimento sobre a massa seca do ABGE e dos agregados secos do material fresado. Depois adiciona-se alguma água adicional (além da já existente no ABGE e no material fresado) na mistura produzida a frio para garantir uma boa trabalhabilidade do material nas fases de mistura e compactação.

Por simplificação, voltou a considerar-se que a quantidade de água a adicionar deve ser tal que, em conjunto com o teor em água higroscópico do ABGE e do material fresado, permita atingir o teor em água ótimo de Proctor do ABGE, que é igual a 7,0% (como referido anteriormente). Mais uma vez, essa água adicional aqui referida é introduzida na mistura em duas fases, 75% nesta fase inicial, antes da injeção de betume-espuma, e os restantes 25% depois dessa injeção. Para a percentagem de cimento de 1,5% voltou a ser seguindo o critério referido anteriormente.

O processo de produção da mistura reciclada com betume-espuma também é semelhante ao indicado para a mistura com 100% de material granular, de modo a reduzir o número de variáveis em análise para posterior comparação entre as duas misturas. Assim, na produção da mistura reciclada de material granular e material fresado com betume-espuma começou por se misturar o material granular, o material fresado, o cimento e a água correspondente à primeira

fase (75% da quantidade de água adicional) durante sensivelmente 2 minutos. Depois procede-se à injeção do betume-espuma quente para cada percentagem de betume-espuma atrás referida, e mistura-se por mais 2 min. Finalmente coloca-se a água da segunda fase (25% da quantidade de água adicional). Após adicionar a água da segunda fase, mistura-se tudo durante 5 min e a mistura fica pronta para compactar os provetes (Figura 3.20).

Figura 3.20 – Produção da mistura reciclada com 50% material granular e 50% material fresado

Das três misturas com teores de betume diferentes vão resultar 18 provetes, que vão ser sujeitos ao ensaio de sensibilidade da água, para posteriormente chegar a um teor ótimo de betume. Este procedimento será explicado na secção 3.2.7. Após determinar o teor ótimo de betume desta mistura de material granular e material fresado reciclada com betume-espuma (3,0%, como se verá posteriormente), repetiu-se todo o processo de produção desta mistura para esse teor de betume de modo a realizar ensaios de caracterização adicionais.