Análise do comportamento mecânico, hidráulico e ambiental de misturas asfálticas porosas recicladas

Abstract

O processo contínuo de urbanização tem gerado problemas como a impermeabilização do solo e alagamentos urbanos, impulsionando o desenvolvimento de pavimentos funcionais, como a Camada Porosa de Atrito (CPA), que auxilia na drenagem devido à sua estrutura porosa. No entanto, a durabilidade dessas misturas ainda é um desafio, estando a adesividade entre os componentes um fator crítico para a resistência mecânica e a funcionalidade a longo prazo. Nesse contexto, esta pesquisa investigou o uso de materiais reciclados, como Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) e Cinzas da Incineração de Resíduos de Serviço de Saúde (CIRSS), em misturas asfálticas porosas, visando melhorar o desempenho mecânico e manter suas propriedades funcionais com redução de riscos ao meio ambiente. Foram produzidas cinco misturas asfálticas porosas utilizando dois ligantes modificados: Asfalto-Borracha (AB) e Asfalto Altamente Modificado (HiMA). As misturas incluíram uma de referência com AB (ABAM), uma com 10% de RAP (AB-RAP) e três com HiMA: uma de referência (HI-AM), uma com 10% de RAP (HI-RAP) e outra com 10% de RAP e 1% de cinzas (HI-RAP-C). Todas as misturas foram dosadas com 4,5% de ligante asfáltico, seguindo a metodologia Superpave. O programa experimental foi dividido em duas fases: a primeira avaliou as misturas com AB por meio de ensaios mecânicos (resistência à tração por compressão diametral, desgaste Cântabro, dano por umidade, módulo de resiliência, módulo complexo, ressonância por impacto, deformação permanente) e permeabilidade. Já a segunda fase focou nas misturas com HiMA e nos parâmetros mecânicos de resistência à tração, desgaste Cântabro, dano por umidade, módulo de resiliência, vazios comunicantes e permeabilidade, com análise estatística dos dados. Adicionalmente, foram realizados ensaios de lixiviação em batelada, solubilização e lixiviação em coluna. Os resultados indicaram que as misturas com RAP e AB apresentaram função estrutural, mas não atenderam aos requisitos de projeto para CPA em termos de resistência à tração (0,55 MPa), desagregação (≤ 25%) e suscetibilidade à umidade (80%). A permeabilidade mostrou coeficientes hidráulicos médios (10-2 cm/s) para todas as misturas produzidas. Já as misturas com HiMA apresentaram melhores resultados para a resistência à tração, dano por umidade e módulo de resiliência, embora não tenham atendido ao limite de desagregação (perda máxima de 25%). As análises químicas identificaram altas concentrações de óxidos de silício para