Os resultados dos ensaios de dano por umidade induzida dizem respeito às misturas 5%AF e 15%AF, com 4% de vazios e às misturas 10%AF e 10%AV com 4% e 7% de volumes de vazios nominais e sem envelhecimento. Este ensaio foi conduzido na condição sem envelhecimento, pois o condicionamento em estufa a 60oC por 16 horas simula o envelhecimento a curto prazo (Colorado Procedure L 5109) e o método prediz a susceptibilidade ao descolamento a longo prazo. Os resultados de resistência à tração dos corpos-de-prova condicionados e dos não condicionados, no ensaio de umidade induzida, podem ser visualizados no gráfico da Figura 5.03. A relação entre a resistência dos corpos-de-prova condicionados e não condicionados podem ser avaliadas no gráfico da Figura 5.04.
Figura 5.03. Resistências à tração dos corpos-de-prova condicionados e não condicionados - ensaios de dano por umidade induzida
Resistência à Tração - Dano por Umidade Induzida
0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 RT (M P a) CPs Não Cond. 1.56 1.57 1.19 1.42 1.58 1.20 CPs Cond. 1.37 1.23 1.07 1.24 1.15 1.08 5%AF - Vv4% 10%AF - Vv4% 10%AF - Vv7% 15%AF - Vv4% 10%AV - Vv4% 10%AV - Vv7%
Relação de Resistência à Tração (RRT) - Dano por Umidade Induzida 88.00 78.00 89.80 90.30 88.00 73.00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 5%AF Vv4% 10%AF Vv4% 10%AF Vv7% 10%AV Vv4% 10%AV Vv7% 15%AF Vv4% RR T (% ) RRT (%) RRT - HICKS, 1991
Figura 5.04. Relações de resistência à tração dos ensaios de dano por umidade induzida
Os volumes de vazios médios para os corpos-de-prova das misturas 5%AF e 15%AF, utilizados nos ensaio de umidade induzida, foram, respectivamente, 3,83% e 3,73% e para as misturas 10%AF e 10%AV, para o volume de vazios nominal de 4%, foram, respectivamente, 4,36% e 4,40% e no teor nominal de 7%, foram, respectivamente, 7,58% e 7,87%.
No gráfico da Figura 5.05, pode-se verificar os resultados de resistência à tração para os corpos-de-prova moldados para o ensaio de umidade induzida e para os moldados para o ensaio de resistência à tração nas condições normais (Marshall). Estes valores referem-se ao teor de 4% de vazios para as misturas estudadas nas seguintes condições: umidade induzida dos corpos-de-prova não condicionados (U.I - S/C), sem envelhecimento (S.E), com envelhecimento a curto prazo (E.C.P), com envelhecimento a longo prazo (E.L.P) e com envelhecimento a curto e a longo prazos (E.C.L.P) para as condições normais de moldagem.
As Tabelas (B.01 a B.06) com todos os dados referentes aos ensaios de umidade induzidas podem ser observados no Apêndice B (página 207). Nestas Tabelas podem ser verificados, entre outros, as características geométrica dos corpos-de-prova, volume de vazios, carga de ruptura, o tempo e a pressão necessários para a saturação dos corpos-de-prova condicionados, bem como o grau de saturação.
Resistência à Tração - Geral 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 RT (M P a) RT - Não cond. 1.56 1.57 1.42 1.58 RT - S.E 1.62 1.51 1.34 1.55 RT - E.C. P 1.86 1.33 1.63 2.00 RT - E. L. P 1.76 1.55 1.32 1.68 RT - E.C.L.P 1.97 1.27 1.34 1.96
5%AF 10%AF 15%AF 10%AV
Figura 5.05. Resistências à tração dos corpos-de-prova não condicionados no ensaio de umidade induzida e dos corpos-de-prova no ensaio de tração indireta (normal)
Estes resultados mostram que as relações da resistência à tração (RRT) para todas as misturas, sejam com 4 ou 7% de volume de vazios, são superiores a 70% (gráficos da Figura 5.04), portanto, consideradas de boa qualidade, quanto à adesividade (HICKS, 1991). Nos ensaios realizados em corpos-de-prova com Vv nominal de 4%, o melhor resultado (88%) é para a mistura com 15% de areia de fundição, sendo ligeiramente menor (87%) para a mistura com 5% de areia de fundição, um valor intermediário para a mistura com 10% de areia de fundição (78%), enquanto o menos favorável foi apresentado pela mistura de referência (10%AV). Vale ressaltar que a porcentagem de saturação da mistura com 15% de areia de fundição foi inferior (S15%AF = 34,46%) ao
estipulado pela norma que é de 55%.
Os melhores resultados para as misturas com areia de fundição, considerando as misturas com 5 e 10%, talvez sejam em conseqüência dela apresentar substâncias que podem melhorar a interação asfalto/agregado, como ferro, cálcio, magnésio e alumínio, e também uma textura ligeiramente mais rugosa. O que pode ser observado, desconsiderando o resultado da mistura com 15%AF por razões expostas anteriormente, é que o próprio teor de areia (maior teor de sílica), de fundição ou virgem, parece influenciar na adesividade.
As misturas com areia virgem e de fundição (10%AV e 10%AF) apresentam, aproximadamente, a mesma RRT, considerando os ensaios de dano por umidade induzida em corpos-de-prova com Vv nominal de 7%, igual a 90% (Figura 5.04). Este resultado é contrário às expectativas, visto que eram esperados valores mais desfavoráveis que os encontrados para o volume de vazios nominal de 4% (73 e 78%, respectivamente, para a areia virgem e de fundição), pois o volume de água absorvido é maior. As porcentagens de saturação foram maiores para o Vv de 7% (S10%AV = 65,98%
e S10%AF = 61,81%) do que para o Vv de 4% (55,62 e 56,02%, respectivamente).
Acredita-se que a explicação para esse resultado não esperado seja o fato dos corpos- de-prova com 7% de vazios apresentarem maior volume de vazios interconectados, facilitando a migração da água para outros vazios (expansão) na fase de congelamento, diminuindo, desta forma, o efeito deletério na interação asfalto/agregado. Ou ainda, a facilidade de saturação neste teor pode diminuir o efeito da pressão de sucção nesta interação.
O estudo estatístico (ANOVA) realizado com os resultados dos ensaios de dano por umidade induzida, para Vv nominal de 4%, indicou que o condicionamento interferiu significativamente na Resistência à Tração (RT) de quase todas as misturas, visto que as médias de resistência antes e após o condicionamento são expressivamente diferentes entre si (5%AF - αo = 0,36%, 10%AF - αo = 0,27 % e 10%AV - αo = 0,09%). No
entanto, para a mistura com 15% de areia de fundição (15%AF), o condicionamento não interferiu significativamente na RT, apresentando αo = 10,23%. Isto deve ter ocorrido
em conseqüência da saturação (S15%AF = 34,46%) não ter atendido à faixa de variação
da norma, que é de 55 a 80% (AASHTO T 283/99). No caso dos ensaios com Vv nominal de 7%, realizado apenas para as misturas com10% de AF e com 10% de AV, o condicionamento interferiu expressivamente na RT (10%AF - αo = 1,30 % e10%AV -
αo = 4,18%).
Com a análise de variância também foi possível detectar que o teor de areia de fundição não interfere na relação de resistência à tração (αo = 6,07%), considerando as
misturas com 5 e 10% deste resíduo e que a natureza da areia, se de fundição ou virgem, no teor de 10% na mistura, não interfere nesta resposta (Vv = 4% - αo = 24,13% e
Vv = 7% - αo = 57,38%).
As médias das resistências à tração dos corpos-de-prova não condicionados, no ensaio de dano por umidade induzida com Vv 4%, não são significativamente diferentes (αo = 77,14%) das médias de resistência à tração do ensaio usual (DNER-ME 138/94)
para as condições de envelhecimento estudadas nesta pesquisa. Entretanto, a menor diferença (0,0275) entre as médias de resistências à tração é entre os corpos-de-prova não condicionados (dano por umidade induzida) e sem envelhecimento (ensaio usual) (gráficos da Figura 5.05).