Acredita-se que o presente estudo, pioneiro no Brasil, possa contribuir para o fomento de novos tipos de tecnologias empregadas para a construção de pavimentos sustentáveis. Nesse sentido, intentou-se avaliar o emprego de um Bioligante, produzido a partir de recursos naturais renováveis, como substituto total ao ligante asfáltico convencional na confecção de camadas usinadas com agregados para pavimentos rodoviários.
Para tanto, buscou-se em primeiro lugar estudar os resultados de ensaios de caracterização reológica, realizados em ligantes asfálticos convencionais e modificados por borracha, em comparação com bioligantes, para compreender se por meio destes ensaios poder-se-ia prever comportamento mecânico desses novos tipos de ligantes. A seguir são apresentadas as observações relevantes obtidas quanto ao estudo reológico comparativo de ligantes e de seu envelhecimento:
De acordo com as curvas mestras dos ligantes na condição não envelhecida, em regiões de altas frequências, os bioligantes apresentaram maiores valores de módulo de cisalhamento dinâmico quando comparados aos módulos apresentados pelo ligante asfáltico convencional (CAP 30/45) e o pelo ligante asfáltico modificado por borracha (Asfalto-borracha). Todavia, em baixas frequências (altas temperaturas), os módulos dos bioligantes foram semelhantes aos observados pelo ligante asfáltico convencional (CAP 30/45).
Dada uma determinada temperatura de ensaio e para ambos os níveis de tensões considerados durante o ensaio MSCR, o Asfalto-borracha apresentou os menores valores de compliância não recuperável (Jnr), indicando assim sua melhor resistência à deformação permanente, se comparado aos bioligantes e ao ligante asfáltico convencional (CAP 30/45), salienta-se ainda que o BIO 3 apresentou valores de Jnr semelhantes aos obtidos pelos CAP 30/45.
Os resultados obtidos a partir do ensaio de varredura de amplitude linear (LAS) mostraram que o Asfalto-borracha teve maior vida de fadiga, quando comparado
aos demais ligantes analisados. Enquanto que dentre os ligantes analisados os bioligantes (BIO 3) e (BIO 4) apresentaram as menores vidas de fadiga. Todavia, é recomendável que tais resultados sejam analisados de forma cautelosa, visto que não se pode afirmar que a metodologia de análise comumente adotada para ligantes asfálticos se aplica aos bioligantes estudados. Ressalta-se ainda que o ensaio LAS indicou que a taxa de queda de integridade dos Bioligantes testados é menor que para o ligante asfáltico convencional CAP 30/45, fato este que deve ser melhor explorado.
A análise reológica e química do efeito da temperatura de envelhecimento de curto prazo revelou que a rigidez dos bioligantes foi significativamente afetada pela temperatura de ensaio RTFOT, visto que os ensaios RTFOT conduzidos em temperaturas acima (180 °C) e abaixo (150 °C), da normatizada (163 °C) pela norma norte americana, ASTM D 2872, resultaram em um bioligante com maiores e menores módulos de cisalhamento dinâmico, respectivamente. Tais observações revelaram que o expressivo efeito da temperatura de ensaio RTFOT na degradação do bioligante quando comparado ao ligante asfáltico convencional.
Ainda de acordo com as curvas mestras obtidas é possível inferir que o bioligante seja mais suscetível ao envelhecimento quando comparado ao ligante asfáltico convencional. Os índices de carbonila e de sulfóxido não se mostraram adequados para análise da oxidação e envelhecimento sofrido pelo bioligante envelhecido em diferentes condições.
A partir dos resultados de caracterização dos ligantes procurou-se estudar a previsibilidade de comportamento das misturas usinadas compostas por bioligante e agregados. Foram relacionados principalmente com os resultados de ensaios mecânicos de deformação permanente e de módulo dinâmico, uma vez que não foi possível realizar ensaios de fadiga por indisponibilidade do equipamento. Dentre os principais resultados obtidos por meio da caracterização mecânica das misturas, destacam-se:
A mistura usinada a partir de bioligante e agregados se mostrou mais rígida que as demais misturas analisadas. Indicando assim que este tipo de mistura seja menos propenso a sofrer deformação permanente quando comparada às misturas asfálticas controle.
O ensaio de afundamento em trilha de roda francês demonstrou o esperado em ensaios reológicos, mostrando uma similaridade de comportamento do bioligante com o CAP 30/45. Observe-se que a progressão ou taxa de deformação com o aumento de solicitação é bastante menor nas misturas com bioligante, o que a torna promissora para alguns usos.
A despeito da mistura de Bioligante estudada tenha apresentado bom comportamento quanto à deformação permanente, é importante salientar que em somatório ao tipo e/ou teor de ligante empregado, outros fatores devem ser considerados para ponderação deste defeito no pavimento. Nessa perspectiva, Moura (2010) elenca outros fatores que interferem no defeito de trilha de roda no pavimento, dentre os citados têm-se: distribuição granulométrica; forma e textura superficial dos agregados empregados; excesso de carga; temperatura; trafego e grau de compactação da mistura de agregados com ligante.
Diante do exposto, é importante que a resistência à deformação permanente das misturas usinadas com bioligante e agregados, seja avaliada frente a diferentes faixas granulométricas e fontes minerais dos agregados. Com bases nestas avaliações será possível verificar qual configuração culminará num pavimento menos propenso à formação de trilhas de rodas, minimizando assim os custos operacionais com manutenção e reabilitação da via.
Com base nos resultados reológicos e na caracterização das misturas é possível verificar a necessidade de novas modificações na composição do bioligante, antes da comercialização do mesmo, objetivando assim aumentar a resistência à fadiga, reduzir a suscetibilidade dos mesmos ao envelhecimento e aumentar a resistência ao dano por umidade das misturas usinadas a partir desse bioligate, todavia sem comprometer a resistência à deformação permanente observada pelos mesmos.