Esta dissertação apresenta uma avaliação da eficiência de um recapeamento constituído por mistura de asfalto-borracha (processo via-úmida), no retardamento de reflexão de trincas, através da técnica de ensaios acelerados. Para a realização do estudo foi construído um pavimento experimental com camada final de terraplenagem de argila arenosa de comportamento laterítico (50 cm), base de brita graduada (30 cm), camada de concreto asfáltico trincado (4 cm) e camada de recapeamento em asfalto-borracha (5 cm). O simulador de tráfego DAER/UFRGS aplicou aproximadamente 513.000 ciclos de carga de eixo de 100 kN. Ao longo do experimento o desempenho do pavimento foi acompanhado, com ênfase no surgimento de trincas. A evolução da condição estrutural do pavimento foi monitorada através das medidas de deflexões e dados de instrumentação (tensões e deformações). O registro da evolução da condição funcional do pavimento foi feito através do levantamento de afundamento de trilha de roda, e macro e micro textura. Com a finalidade de comparar o desempenho do recapeamento em asfalto-borracha com os de outros recapeamentos convencionais previamente ensaiados, desenvolveu-se um procedimento para correção de temperaturas. Constatou-se que o emprego de asfalto-borracha retardou em cinco vezes o surgimento de trincas. Assim, o nível de severidade do trincamento igual a 100 cm/m2 ocorreu no recapeamento em asfalto-borracha após 340.000 solicitações (100 kN), enquanto no recapeamento em asfalto convencional tal nível de severidade foi registrado com somente 66.000 solicitações da mesma carga de eixo. Globalmente, o recapeamento em asfalto-borracha conferiu ao pavimento melhores condições funcionais e estruturais, se comparado com um recapeamento convencional da mesma espessura, executado sobre um pavimento com níveis de degradação similares. / This research discusses the efficiency of asphalt-rubber overlays in cracks reflection delaying, based in APT data. In order to carry the study, a test section was built over a lateritic sandy clay subgrade. The pavement included a 30 cm thick granular base, a 4 cm thick cracked asphalt concrete and 5 cm thick asphalt-rubber overlay. A linear traffic simulator applied nearly 513,000 cycles of 100-kN axle load. During trafficking the pavement performance was followed, emphasis being given to cracking. The pavement structural condition was monitored by deflection measurements and instrumentation (stress and strain) data. Rut depths and pavement texture were measured as part of the functional evaluation. In order to compare the performance of the focused asphalt-rubber to those of conventional asphalt concrete overlays previously tested, a procedure to correct testing temperatures was developed. It was found out that cracks appeared in the asphalt-rubber overlay nearly 5 times later than in the AC conventional one. The same cracking severity index of 100 cm/m2 that occurred after 340,000 loading cycles in the asphalt-rubber overlay, was computed after just 66,000 cycles in the conventional AC overlay. All in all, the asphalt-rubber overlay provided the pavement better functional and structural conditions, than a conventional AC overlay with identical thickness would.

Esta dissertação apresenta uma avaliação da eficiência de um recapeamento constituído por mistura de asfalto-borracha (processo via-úmida), no retardamento de reflexão de trincas, através da técnica de ensaios acelerados. Para a realização do estudo foi construído um pavimento experimental com camada final de terraplenagem de argila arenosa de comportamento laterítico (50 cm), base de brita graduada (30 cm), camada de concreto asfáltico trincado (4 cm) e camada de recapeamento em asfalto-borracha (5 cm). O simulador de tráfego DAER/UFRGS aplicou aproximadamente 513.000 ciclos de carga de eixo de 100 kN. Ao longo do experimento o desempenho do pavimento foi acompanhado, com ênfase no surgimento de trincas. A evolução da condição estrutural do pavimento foi monitorada através das medidas de deflexões e dados de instrumentação (tensões e deformações). O registro da evolução da condição funcional do pavimento foi feito através do levantamento de afundamento de trilha de roda, e macro e micro textura. Com a finalidade de comparar o desempenho do recapeamento em asfalto-borracha com os de outros recapeamentos convencionais previamente ensaiados, desenvolveu-se um procedimento para correção de temperaturas. Constatou-se que o emprego de asfalto-borracha retardou em cinco vezes o surgimento de trincas. Assim, o nível de severidade do trincamento igual a 100 cm/m2 ocorreu no recapeamento em asfalto-borracha após 340.000 solicitações (100 kN), enquanto no recapeamento em asfalto convencional tal nível de severidade foi registrado com somente 66.000 solicitações da mesma carga de eixo. Globalmente, o recapeamento em asfalto-borracha conferiu ao pavimento melhores condições funcionais e estruturais, se comparado com um recapeamento convencional da mesma espessura, executado sobre um pavimento com níveis de degradação similares. / This research discusses the efficiency of asphalt-rubber overlays in cracks reflection delaying, based in APT data. In order to carry the study, a test section was built over a lateritic sandy clay subgrade. The pavement included a 30 cm thick granular base, a 4 cm thick cracked asphalt concrete and 5 cm thick asphalt-rubber overlay. A linear traffic simulator applied nearly 513,000 cycles of 100-kN axle load. During trafficking the pavement performance was followed, emphasis being given to cracking. The pavement structural condition was monitored by deflection measurements and instrumentation (stress and strain) data. Rut depths and pavement texture were measured as part of the functional evaluation. In order to compare the performance of the focused asphalt-rubber to those of conventional asphalt concrete overlays previously tested, a procedure to correct testing temperatures was developed. It was found out that cracks appeared in the asphalt-rubber overlay nearly 5 times later than in the AC conventional one. The same cracking severity index of 100 cm/m2 that occurred after 340,000 loading cycles in the asphalt-rubber overlay, was computed after just 66,000 cycles in the conventional AC overlay. All in all, the asphalt-rubber overlay provided the pavement better functional and structural conditions, than a conventional AC overlay with identical thickness would.

Orientador: Rosane Aparecida Gomes Battistelle / Banca: Anderson Manzoli / Banca: Barbara Stolte Bezerra / Resumo: Diante do crescimento populacional considerável e consequentemente uma maior demanda por produtos industrializados, com ciclos de vida cada vez menores, é de fundamental importância buscar alternativas que minimizem as agressões e as degradações ao meio ambiente. Neste contexto, é importante apontar os pneus inservíveis, pois se abandonados ou dispostos inadequadamente, além de se tornarem um passive ambiental, causam sérios problemas ao meio ambiente, à paisagem urbana e à saude da população. Assim este trabalho faz uma análise comparativa utilizando dados laboratoriais referentes às características do asfalto borracha (em três composições de asfalto com 15%, 18% e 20% de borracha triturada), comparando-as com as do asfalto modificado convencional, utilizado no Brasil na atualidade (asfalto modificado com polímeros SBS) que atende a especificação atual do DNIT 129/2010. As características e os comportamentos foram avaliados com os ensaios de penetração, ponto de amolecimento e fulgor, viscosidade, recuperação elástica e separação de fases. Através dos ensaios, conclui-se que os dois matérias possuem características distintas, como por exemplo, no que diz respeito à penetração e ao ponto de amolecimento, com comportamento inversamente propocional, quanto maior o ponto de amolecimento menor a penetração, quanto à viscosidade essa conclusão também pode ser aplicada, isto é, quanto maior o teor de borracha maior a consistência, nos ensaios de separaçãode fases, nota-se que quanto maior o teor da borracha maior é a separação, já nos ensaios de recuperação elástica os valores foram próximo dos 50% / Abstract: Given the considerable population growth and consequently a greater demand for industrial products, with the cycles ever smaller, it is very important to seek alternatives that minimeze the aggression and the degradation of the environment. In this context it is important to point out the tire, it is abandoned or disposed of improperly, and become an environmental liabitity, cause serious problems for the environment, landscape and people's health. So this paper makes a comparative analysis using laboratory data regarding the characteristics of the asphalt rubber (three asphalt compositions with 15%, 18% and 20% crumb rubber), comparing them with those of conventional modified asphalt, used in Brazil today (SBS polymer modified asphalt) that meets the current specification of DNIT 129/2010. The characteristics and performance were evaluated according to the tests of penetration, softening point and flash, viscosity, elastic recoveru and separation of phases. Through trials, it was conclused that the two materials have distinct characteristics, such as with regard to penetration and the softening point, to conduct inversely, the softening point of less penetration, such as the viscosity conclusion can also be applied, ie the higher the rubber content greater consistency in testing phase separation, it is noted that rubber content the greater the separation already during the testing of elastic recovery values were around 50% / Mestre

Esta dissertação apresenta uma avaliação da eficiência de um recapeamento constituído por mistura de asfalto-borracha (processo via-úmida), no retardamento de reflexão de trincas, através da técnica de ensaios acelerados. Para a realização do estudo foi construído um pavimento experimental com camada final de terraplenagem de argila arenosa de comportamento laterítico (50 cm), base de brita graduada (30 cm), camada de concreto asfáltico trincado (4 cm) e camada de recapeamento em asfalto-borracha (5 cm). O simulador de tráfego DAER/UFRGS aplicou aproximadamente 513.000 ciclos de carga de eixo de 100 kN. Ao longo do experimento o desempenho do pavimento foi acompanhado, com ênfase no surgimento de trincas. A evolução da condição estrutural do pavimento foi monitorada através das medidas de deflexões e dados de instrumentação (tensões e deformações). O registro da evolução da condição funcional do pavimento foi feito através do levantamento de afundamento de trilha de roda, e macro e micro textura. Com a finalidade de comparar o desempenho do recapeamento em asfalto-borracha com os de outros recapeamentos convencionais previamente ensaiados, desenvolveu-se um procedimento para correção de temperaturas. Constatou-se que o emprego de asfalto-borracha retardou em cinco vezes o surgimento de trincas. Assim, o nível de severidade do trincamento igual a 100 cm/m2 ocorreu no recapeamento em asfalto-borracha após 340.000 solicitações (100 kN), enquanto no recapeamento em asfalto convencional tal nível de severidade foi registrado com somente 66.000 solicitações da mesma carga de eixo. Globalmente, o recapeamento em asfalto-borracha conferiu ao pavimento melhores condições funcionais e estruturais, se comparado com um recapeamento convencional da mesma espessura, executado sobre um pavimento com níveis de degradação similares. / This research discusses the efficiency of asphalt-rubber overlays in cracks reflection delaying, based in APT data. In order to carry the study, a test section was built over a lateritic sandy clay subgrade. The pavement included a 30 cm thick granular base, a 4 cm thick cracked asphalt concrete and 5 cm thick asphalt-rubber overlay. A linear traffic simulator applied nearly 513,000 cycles of 100-kN axle load. During trafficking the pavement performance was followed, emphasis being given to cracking. The pavement structural condition was monitored by deflection measurements and instrumentation (stress and strain) data. Rut depths and pavement texture were measured as part of the functional evaluation. In order to compare the performance of the focused asphalt-rubber to those of conventional asphalt concrete overlays previously tested, a procedure to correct testing temperatures was developed. It was found out that cracks appeared in the asphalt-rubber overlay nearly 5 times later than in the AC conventional one. The same cracking severity index of 100 cm/m2 that occurred after 340,000 loading cycles in the asphalt-rubber overlay, was computed after just 66,000 cycles in the conventional AC overlay. All in all, the asphalt-rubber overlay provided the pavement better functional and structural conditions, than a conventional AC overlay with identical thickness would.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / No Brasil, a produÃÃo anual declarada de resÃduos pneumÃticos à da ordem de 40 milhÃes de unidades, estimando um descarte de pelo menos 25 milhÃes de pneus por ano. Segundo estatÃstica da AssociaÃÃo Nacional da IndÃstria de PneumÃticos, 100 milhÃes de pneus inservÃveis estÃo espalhados pelo paÃs em aterros, terrenos baldios, rios e lagos, causando enormes problemas de ordem ambiental. Com a resoluÃÃo 258 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, CONAMA, a reciclagem de pneus inservÃveis passou a ser obrigatÃria em 2005, sendo a proporÃÃo desta reciclagem de 120%, ou seja, a cada 4 pneus produzidos ou importados, 5 tem que ser reciclados, contribuindo, assim, para a eliminaÃÃo do passivo ambiental existente. A presente dissertaÃÃo trata de uma anÃlise quÃmica e reolÃgica de ligantes asfÃlticos modificados com borracha de pneu, com o intuito de melhorar o desempenho dos ligantes, quando aplicados nos revestimentos asfÃlticos, bem como minimizar o problema ambiental. Para modificar o ligante asfÃltico foi utilizado o processo Ãmido, sendo verificado o comportamento de diferentes teores de Ãleo aromÃtico (2,5; 4,5 e 6,0%) e a granulometria da borracha de pneu moÃdo (BPM 3) passando na peneira de N 80 (0,180mm) com teor de 20% em peso (p/p). Para efeito de comparaÃÃo foi analisada uma amostra comercial de asfalto-borracha. O estudo das amostras produzidas em laboratÃrio e comercial foi realizado em um reÃmetro de cisalhamento dinÃmico (DSR) e a caracterizaÃÃo quÃmica em um espectrÃmetro na regiÃo do infravermelho (FTIR). O Ãleo aromÃtico influenciou nas propriedades quÃmicas e reolÃgicas do ligante modificado em laboratÃrio, tendo em vista que os espectros na regiÃo do infravermelho apresentaram o aparecimento de novas bandas. A viscosidade diminui com a presenÃa do Ãleo e melhorou a trabalhabilidade do material. A regiÃo de viscoelasticidade linear foi maior para a amostra que continha 4,5 e 6,0% de Ãleo aromÃtico. Nas curvas mestras foi observado que a borracha pode diminuir trincamentos por fadiga em temperaturas intermediÃrias e proporcionaram um comportamento elÃstico superior ao das amostras de ligante asfÃltico puro, bem como a formaÃÃo de um platà que indica uma rede polimÃrica no ligante modificado. Os ligantes modificados produzidos em laboratÃrio apresentaram desempenhos superiores com relaÃÃo à amostra comercial e ligante asfÃltico puro. Pode-se atribuir as diferenÃas Ãs caracterÃsticas como teor de borracha, tipo de ligante asfÃltico puro e diluente utilizado durante a modificaÃÃo do LAB / In Brazil, the annual production of waste tires is in the order of 40 million units, with an estimated tire disposal of at least 25 million units per year. According to statistics of the National Association of Tire Industry, 100 million of useless tires are spread around the country in landfills, vacant land, rivers and lakes, causing enormous environment damage. The recycling of scrap tires has become mandatory since 2005 according to the resolution 258 of the National Council on the Environment (NCE) and the recycling rate must be of 120%, i.e., for every 4 tires produced or imported, 5 have to be recycled, thus contributing to the elimination of existing scrap tires. This dissertation deals with the chemical and rheological analysis of asphalt binder modified with rubber tires in order to improve the performance, when applied to the asphalt coating, and minimize the environmental problem. The wet process was used to modify the binder. It was verified the effect of different levels of aromatic oil (2.5, 4.5 and 6.0%) and the particle size of the incorporated rubber through the sieve passing 80 (0.180mm) containing 20% by weight (w/w). For comparison purposes, it was considered a commercial sample of rubber asphalt. The rheological study of samples produced in laboratory and commercially available was conducted in a dynamic shear rheometer (DSR) and the chemical analysis was performed in an infrared spectrometer with Fourier Transform Infra Red (FTIR). The aromatic oil influenced the chemical and rheological properties of the modified binder produced in the laboratory, since the spectra in the infrared showed the appearance of new bands. Viscosity decreased with the presence of oil and the workability of the material was improved. The region of linear viscoelasticity was higher for the sample that contained 4.5 and 6.0% aromatic oil. The master curves showed that rubber can reduce fatigue in intermediate temperatures and provide a greater elastic response for the modified samples. It was observed a plateau in the  master curves which indicates the formation of a polymer network in the modified binder. The modified binder produced in the laboratory showed a greater performance with respect to the commercial sample and the pure asphalt binder. The differences in the rheological behavior of the samples can be attributed to the rubber content, type of asphalt binder and rubber used during the modification process

Este trabalho apresenta estudo sobre a viabilidade técnica da incorporação de borracha de pneus em ligantes asfálticos utilizados em obras de pavimentação. Trata-se de uma alternativa para solucionar um grave problema ambiental, pois no Brasil, anualmente, são descartados mais de 30 milhões de pneus, dos quais a maior parte é disposta em locais inadequados, servindo para a procriação de vetores de doenças e representando risco de contaminação do meio-ambiente. Os efeitos dos principais fatores que condicionam o comportamento do ligante asfalto-borracha (teor e granulometria da borracha, temperatura de mistura, tempo de reação) são avaliados através de ensaios tradicionais de caracterização de ligantes asfálticos e também ensaios do Método Superpave, que determinam propriedades fundamentais, diretamente relacionadas ao desempenho dos pavimentos no campo. Os resultados da análise estatística da programação fatorial de ensaios laboratoriais desenvolvida evidenciam o efeito preponderante do teor de borracha e, principalmente, que o ligante asfalto-borracha pode aumentar a resistência ao acúmulo de deformação permanente e ao aparecimento de trincas por fadiga do revestimento. / This work presents the results of a study about the technical feasibility of the use of asphalt-rubber binder by the asphalt paving industry. In Brazil, more than 30 million tires a year are disposed, mostly in inadequate sites, causing serious health and environmental problems. The effects of the main factors (rubber content, rubber particle size, temperature of mixture, reaction time) on the behavior of asphalt-rubber binders are evaluated by traditional tests and also by tests of the Superpave Method, which are based on fundamental properties, directly related to field performance. The results of the statistical analysis of the factorial design of laboratory experiments show the most significant effect of rubber content and, mainly, that asphalt-rubber binder can increase the resistance to permanent deformation and fatigue cracking.

Este trabalho apresenta estudo sobre a viabilidade técnica da incorporação de borracha de pneus em ligantes asfálticos utilizados em obras de pavimentação. Trata-se de uma alternativa para solucionar um grave problema ambiental, pois no Brasil, anualmente, são descartados mais de 30 milhões de pneus, dos quais a maior parte é disposta em locais inadequados, servindo para a procriação de vetores de doenças e representando risco de contaminação do meio-ambiente. Os efeitos dos principais fatores que condicionam o comportamento do ligante asfalto-borracha (teor e granulometria da borracha, temperatura de mistura, tempo de reação) são avaliados através de ensaios tradicionais de caracterização de ligantes asfálticos e também ensaios do Método Superpave, que determinam propriedades fundamentais, diretamente relacionadas ao desempenho dos pavimentos no campo. Os resultados da análise estatística da programação fatorial de ensaios laboratoriais desenvolvida evidenciam o efeito preponderante do teor de borracha e, principalmente, que o ligante asfalto-borracha pode aumentar a resistência ao acúmulo de deformação permanente e ao aparecimento de trincas por fadiga do revestimento. / This work presents the results of a study about the technical feasibility of the use of asphalt-rubber binder by the asphalt paving industry. In Brazil, more than 30 million tires a year are disposed, mostly in inadequate sites, causing serious health and environmental problems. The effects of the main factors (rubber content, rubber particle size, temperature of mixture, reaction time) on the behavior of asphalt-rubber binders are evaluated by traditional tests and also by tests of the Superpave Method, which are based on fundamental properties, directly related to field performance. The results of the statistical analysis of the factorial design of laboratory experiments show the most significant effect of rubber content and, mainly, that asphalt-rubber binder can increase the resistance to permanent deformation and fatigue cracking.

Pesquisas sobre aplicação de borracha de pneus descartados em pavimentação asfáltica vêm sendo desenvolvidas desde a década de 1960, especialmente nos Estados Unidos e, desde o início da década de 1990, no Brasil, como alternativa para diminuição dos problemas ambientais gerados por estes resíduos sólidos. Esta pesquisa tem por objetivo avaliar o desempenho de três misturas asfálticas do tipo concreto asfáltico usinado à quente: duas empregando teores diferentes de borracha moída e óleo de xisto (CAP 40 + 12% de borracha + 10% de óleo de xisto e CAP 40 + 20% de borracha + 15% de óleo de xisto) e uma convencional. Este estudo faz parte de um programa de pesquisa coordenado pela Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP), Universidade Estadual de Maringá (UEM) e Petrobrás, envolvendo a execução de misturas com borracha e óleo de xisto em trechos experimentais. Foram realizadas dosagens Marshall e ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência e fluência por compressão uniaxial estática. Os corpos-de-prova empregados nos ensaios foram moldados no teor ótimo de cimento asfáltico referente a cada uma das misturas. Constatou-se a viabilidade técnica da adição de óleo extensor para a incorporação de borracha de pneus descartados em concreto asfáltico, permitindo a obtenção de resultados satisfatórios quanto aos projetos de dosagem das misturas pelo método Marshall. Com base nos resultados dos ensaios realizados, acredita-se ser viável a execução de trechos experimentais empregando as duas misturas modificadas. / Researches on the application of discarded tires in asphaltic pavements has been developed since 1960, mainly in the United States and since the beginning of the 90\'s in Brazil, as an alternative to the reduction of environmental problems created by this kind of solid residues. The purpose of this research is to evaluate the performance of three hot mix asphalt concrete: two using different crumb rubber and shale oil contents (CAP 40 + 12% rubber + 10% shale oil and CAP 40 + 20% rubber + 15% shale oil) and a conventional hot mix asphalt concrete. The research is part of a major program coordinated by the Universidade de São Paulo (EESC-USP), Universidade Estadual de Maringá and Petrobras, comprehending the execution of asphaltic mixtures using tire rubber and shale oil in experimental road segments. The tests performed are: Marshall test, indirect tension, resilient modulus and static creep. The samples tested were compacted in the optimum binder content of each mixture. Good results obtained in tests confirrned the technical viability of using the shale oil as extender in crumb rubber asphalt hot mixtures. The results lead to the conclusion that experimental road sections or segments may be constructed with both tested rubber-oil modified asphalt mixtures.

Este trabalho apresenta um estudo realizado com uma mistura asfáltica morna utilizando ligante aditivado com agente surfactante e borracha moída de pneus inservíveis. Um trecho experimental foi executado com a mistura asfáltica morna, localizado na SPA-248-055, Pista Oeste, entre os quilômetros 3+000 e 6+000 e comparado ao trecho de referência, localizado na mesma rodovia, entre os quilômetros 1+000 e 3+000. Foram feitos também ensaios fundamentais para caracterização do ligante modificado com borracha e com aditivo químico para mistura morna e também ensaios para verificar o comportamento mecânico da mistura de usina, de modo que possibilitou comparar seus resultados com uma mistura de referência, com produção na temperatura a quente. Os ensaios realizados para verificação do comportamento mecânico foram: resistência à tração, módulo de resiliência, fadiga e resistência à formação de trilha de roda no simulador de tráfego francês do LCPC. Comparando a mistura asfáltica morna com uma mistura de referencia, os resultados obtidos foram satisfatórios. Além destes experimentos também foram realizados ensaios de resistência ao dano por umidade induzida (DUI). No caso deste estudo, os resultados foram satisfatórios. Durante a produção da mistura asfáltica, foi realizada a análise da redução de emissões de poluentes, no momento da produção da mistura. Os resultados indicaram que há redução de poluentes como fumos totais, fumos solúveis e compostos orgânicos voláteis (VOC). Tanto o trecho experimental quanto o trecho de referência foram avaliados durante 3 anos quanto aos parâmetros de desempenho do pavimento, como irregularidade e condição de superfície. Os resultados obtidos mostram o comportamento positivo da mistura asfáltica morna, quando comparado ao pavimento do trecho de referência, ao longo de dois anos de observação. / This paper presents a study of a warm asphalt mix using binder additive with surfactant agent and tire crumb rubber. A test section was performed with the warm asphalt mixture, located in SPA-248-055, West Lane, between kilometers 3+00 to 6+000 and compared to the reference section, a hot mix section, located on the same highway, between kilometers 1 + 000 and 3 + 000. Basic tests were also made to characterize the rubber-modified binder and to verify the mechanical behavior of the plant mixture, than compared to results of a reference hot mixture. The tests performed to check the mechanical behavior were: tensile strength, resilient modulus, fatigue and rooting in French LCPC traffic simulator. Comparing the warm asphalt mixture with a mixture of reference, the results achieved were satisfactory. In addiction, in this research were also performed induced moisture damage, and check the adhesion of the binder to the aggregate. In the case of this study, the results were acceptable. During warm asphalt mix and hot mix production, analysis of reducing pollutant emissions were recorded. The results indicated that there is a reduction of pollutants such as total smoke, fumes soluble and organic volatile compounds. Both the experimental section and the reference section were evaluated for 3 years for pavement performance parameters such as roughness and surface condition. The results show a positive behavior of warm asphalt mix compared to the reference pavement section over two years of observation.

Rubber asphalt has been used in Brazil as early as 2001. Among the fabrication processes of rubber asphalt, the most widely used in Brazil is the terminal blend. However, the use of field-blended rubber asphalt has been around in the United States for decades, especially in the state of Arizona. This process results in a highly viscous material with enhanced engineering properties, but requires specific equipment that is typically installed at the job site, or close to the supplying asphalt plant. Thus, keeping in mind the possible technological advantages of using a field blended rubber asphalt mixture and the lack of information regarding this technique in Brazil, there is a necessity to develop studies to assess the performance of this type of material in our environmental conditions and axle loading configurations. Therefore, a laboratory study was conducted to determine the rheological properties of a field-blended rubber asphalt and compare them to those of typical binders used in Brazil (an AC 30/45 penetration grade and a binder modified with SBS, an elastomeric polymer). Binder permanent deformation was determined using the Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR) test, whereas binder fatigue behavior was determined using the Time Sweep and Linear Amplitude Sweep (LAS) tests. Subsequently, the permanent deformation and fatigue behavior of a gap-graded mixture using the field-blended rubber asphalt were assessed in the laboratory and in the field. The permanent deformation of the mixture was determined in the laboratory using the LCPC wheel track test, whereas the fatigue behavior was determined using the four point bending flexural test. A test section was built after the rehabilitation job of highway RJ-122, where a field-blended rubber asphalt mixture was first used in the country. The mixture performance was studied in situ through accelerated pavement tests using a full scale, large mobile traffic simulator. The results were used to model the performance of the structure with the rubber asphalt mixture by means of the Highway Development and Management Model (HDM-4) cracking and permanent deformation models, calibrated to local conditions. Accelerated pavement tests were validated through periodic pavement monitoring campaigns conducted for four years in a test section in Highway RJ-122. The field-blended rubber asphalt showed a good performance in terms of permanent deformation and fatigue determined in the laboratory at the binder and mixture levels, which confirms what was verified in the field. / No Brasil, o asfalto-borracha vem sendo utilizado desde meados de 2001. Dentre os processos de fabricação do asfalto-borracha, o mais utilizado no Brasil é o asfalto-borracha estocável ou terminal blend. Contudo, o asfalto-borracha do tipo não estocável (field blend) vem sendo bastante difundido nos Estados Unidos há décadas, principalmente no estado do Arizona. Este processo resulta em um asfalto-borracha de alta viscosidade, com alto desempenho, porém requer um equipamento de fabricação de asfalto-borracha específico, instalado no canteiro de obras, ou muito próximo à usina de asfaltos fornecedora da obra. Tendo em vista as possíveis vantagens tecnológicas do asfalto-borracha field blend e o conhecimento ainda pequeno sobre esta técnica no Brasil, há a necessidade de desenvolver estudos para a avaliação deste tipo de material frente às condições climáticas e de solicitação pelas cargas viárias em nosso país. Para tanto, foi realizado um estudo em laboratório para verificar as propriedades reológicas de um asfalto-borracha field blend e compará-las com as características de ligantes típicos empregados no Brasil (um CAP 30-45 e um ligante modificado por polímero elastomérico do tipo SBS). Elegeu-se o Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR) para verificar a deformação permanente e o Time Sweep e Linear Amplitude Sweep (LAS) para verificar o comportamento na fadiga dos ligantes. Na sequência, determinou-se a deformação permanente e o comportamento à fadiga de uma mistura asfáltica descontínua (gap-graded) empregando o asfalto-borracha field blend em laboratório e no campo. A deformação permanente da mistura foi verificada por meio do simulador de tráfego LCPC, enquanto a vida de fadiga foi determinada utilizando o ensaio de flexão em viga (4 pontos). Por fim, foi construída uma seção teste após a conclusão da obra de restauração dos pavimentos da rodovia RJ-122, local onde se elegeu a utilização desta tecnologia pela primeira vez no país. O desempenho da mistura foi estudado in loco com o emprego de ensaios acelerados do pavimento utilizando-se o simulador de tráfego linear móvel em tamanho real. Os resultados obtidos foram utilizados para modelar o desempenho da estrutura com o revestimento asfáltico constituído pela mistura com o asfalto-borracha por meio dos modelos de trincamento e de deformação permanente do Highway Development and Management Model (HDM-4), podendo-se verificar o desempenho desta mistura calibrado para as condições locais. Os ensaios acelerados foram validados em campo por meio de campanhas de monitoramento periódicas realizadas ao longo de quatro anos na rodovia RJ-122. Pelos ensaios de laboratório no ligante e na mistura foi possível concluir que o asfalto-borracha field blend apresenta um bom desempenho quanto à deformação permanente e à fadiga, corroborando o que foi verificado no campo.