Mesmo sendo do conhecimento no meio técnico que a espessura do pavimento e o tamanho máximo do agregado constante na mistura têm uma profunda influência na capacidade de densificar um concreto asfáltico, os níveis ótimos desses fatores têm sido objeto de debate ao longo dos anos.

Como mudanças foram feitas em projetos de mistura, materiais, e métodos de compactação, os valores recomendados evoluíram.

Por exemplo, em 1982, o Corpo de Engenheiros dos Estados Unidos afirmou que o uso de um agregado graúdo produz uma mistura mais estável, com propriedades de atrito superiores e um menor teor de ligante.

Pesquisas mais recentes mostraram que a trabalhabilidade, que reflete a capacidade de compactar uma mistura, diminui conforme aumenta a quantidade de material graúdo na mistura, cabendo mais à angularidade dos agregados do que o seu tamanho o resultado de misturas mais resistentes.

As espessuras recomendadas para as camadas asfálticas também mudaram com o tempo. Existem muitos pavimentos executados com sucesso onde o diâmetro máximo do agregado chegou a ser 2/3 da espessura da camada. No início das pesquisas que originaram a metodologia Superpave a proporção 2:1 (espessura/diâmetro máximo do agregado) era comum e apresentava bons resultados.

A relação de espessura da camada asfáltica foi tipicamente relacionada ao tamanho máximo do agregado e a peneira de tamanho através do qual, 100% do agregado passaria.

As espessuras das camadas pelo método Superpave são expressas em relação ao diâmetro máximo nominal do agregado, que é uma peneira acima da primeira peneira que retém mais de 10% do agregado. O diâmetro máximo nominal é dado por uma peneira menor que a máxima.

Então a razão entre a espessura da camada e o diâmetro máximo nominal foi aumentada para 3:1. Essa razão atende não só uma mistura com agregados mais graúdos como também a utilização de ligantes asfálticos modificados que resultam em misturas de maior módulo de rigidez, e que seriam melhor adensadas nessa proporção.

Experiências e pesquisas mais recentes sugerem que a relação espessura/diâmetro máximo nominal deve ser ainda maior.

As proporções, atualmente com melhores resultados de densificação, estão sendo recomendadas de pelo menos 3:1 para classificação de uma mistura fina e pelo menos 4:1 para misturas de graduação aberta.

A relação da espessura pode ser de até 5:1 sem efeitos prejudiciais, mas deve-se ter cautela, uma vez que atingir a densidade, especialmente na parte inferior das camadas, pode se tornar problemático.

Em relação ao teor dos vazios, estudos mais recentes comprovam que o que mais atua na obtenção de índices ideais é a relação espessura/diâmetro máximo do agregado. Outros fatores como quantidade de material fino, angularidade, teor de umidade, azul de metileno, superfície específica do material fino pouco influenciam para se obter o teor de vazios desejado.

Quando se parte para a análise de custo do ciclo de vida do pavimento, pouca literatura se encontra. No entanto, vários estudos exploraram os benefícios de desempenho potencial de vários tipos e espessuras de misturas asfálticas.

Observou-se que uma redução de 1% no volume de vazios aumenta a vida de fadiga em 8,2% para 43,8%, resistência à deformação permanente de 7,3% para 66,3% e vida útil em pelo menos 10%.

Esses índices são alcançados facilmente com melhorias na sistemática de projeto e equipamentos, que proporcionem densidades mais altas. Nesse ponto podemos mencionar as misturas mornas que aditivadas possuem uma melhor lubricidade facilitando a densificação, rolos vibratórios de alta frequência, compactação inteligente e técnicas de construção modernas.

Os estudos demonstram que misturas compactadas a 4% de volume de vazios são consideradas excelentes, a 8% podem ser boas e 12% são misturas pobres e fadadas ao insucesso completo.

A diferença na rigidez (indicada pelo módulo resiliente) levou a uma redução estimada em três vezes na vida útil quando comparada uma mistura com 4%(excelente) de volume de vazios e uma mistura com 12%(péssima) de volume de vazios.

CONCLUSÕES:

A densidade do pavimento de concreto asfáltico tem sido reconhecida como um dos fatores mais importantes que afetam o seu desempenho e há evidências para apoiar essa afirmação.

A experiência de campo mostra que pavimentos mal compactados podem adensar sob ação do tráfego, resultando em deformações.

O alto volume de vazios em uma camada mal compactada permite que o ar se movimente e se acomode através do pavimento, aumentando a oxidação e contribuindo para o aumento das trincas. A permeabilidade do pavimento relacionada também ao volume de vazios, permite que a água entre no pavimento, exacerbando os danos causados pela umidade.

Um dos principais fatores que afetam a capacidade de atingir uma densidade adequada é a relação entre a espessura da camada asfáltica e o tamanho do agregado da mistura.

As camadas asfálticas devem ser espessas o suficiente para dar espaço aos agregados se reorientarem e densificarem quando aplicadas as energias de compactação, mas também não tão espessos ao ponto das fibras inferiores da camada não receber tal energia e não adensar.

As relações entre espessura da camada e diâmetro máximo nominal do agregado da mistura devem estar entre as proporções 3:1 e 4:1. Casos particulares podem ser estudados com proporções ainda maiores, mas nunca menores.

Trens de compactação, produção de usinas, de vibro-acabadoras devem ser dimensionados para as exigências de qualidade. A adoção de densímetros não-nucleares dá agilidade aos processos de dimensionamento do ritmo de compactação e isso agrega qualidade e menores custos.

A adoção de misturas mornas que apresentam uma melhor lubricidade da mistura asfáltica também devem ser avaliadas no custo/benefício das obras.

Camadas muito finas de concreto asfáltico perdem temperatura com rapidez, dificultando a densificação da mistura e criando vários pontos fracos, principalmente nas juntas longitudinais.

Fato: Aumentar o percentual de material graúdo na mistura, visando redução de ligante asfáltico sem corrigir a espessura mínima da camada, o seu pavimento caminha a passos largos para a ruína precoce.

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