RESUMO Os revestimentos asfálticos dos pavimentos flexíveis, em função do ligante betuminoso presente em sua composição, possuem comportamento mecânico dependente de vários fatores, dentre eles: processo de compactação, temperatura e taxa de aplicação de carregamento. Várias são as reações passíveis de ocorrerem nos principais constituintes dessas formulações asfálticas, dentre estas, pode-se citar a oxidação, endurecimento físico e perda de voláteis. No caso do ligante asfáltico, o envelhecimento aumenta a viscosidade, associada a uma diminuição da penetração e alguma perda de suas características aglutinantes. Em particular, o aumento de consistência confere maior dureza com o tempo. No trabalho em pauta, estudou-se o comportamento mecânico de misturas asfálticas confeccionadas com Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC), por meio de ensaios dinâmicos de flexão a quatro pontos. Determinou-se experimentalmente o efeito do processo de compactação dos corpos de prova prismáticos, bem como a influência do envelhecimento do ligante asfáltico no módulo dinâmico |E*| da mistura. Constatou-se queda de até 81,1% no valor do módulo complexo, frente às solicitações de temperatura e frequência selecionadas. Os resultados experimentais foram analisados à luz do modelo de Euler-Bernoulli generalizado para materiais viscoelásticos com carregamento dinâmico representativo do ensaio de flexão a quatro pontos. Salienta-se a compatibilidade do modelo teórico para as duas composições estudadas (fresca e envelhecida), face ao ajuste alcançado, representado pelos coeficientes de determinação (R²) resultantes.

ABSTRACT The mechanical behavior of flexible pavement asphalt coatings, composed by bituminous binder, depends on several factors, among them: compaction process, temperature and loading application rate. Several reactions occur on the main constituents of these asphalt mixtures, so as oxidation, physical hardening and loss of volatiles. In the case of the asphalt binder, aging increases viscosity, associated to a decrease in the penetration and loss of its binding properties. In particular, the consistency achieved with the time leads to an increase of the stiffness. This paper aims to study the mechanical behavior of fresh and aged asphalt mixtures manufactured with Sinterized Calcined Clay Aggregate (SCCA) by four-point bending tests. The effect of the compaction process in the prismatic specimens modulus |E*| was determined, so as the influence of the asphalt binder aging. The results presented a drop of up to 81.1% in |E*| values under the selected series of temperatures and frequencies. The experimental data was analyzed by means of the Euler-Bernoulli Theory generalized for viscoelastic materials with 4PB representative dynamic loading. The theoretical modeling compatibility was pronounced for both searched compositions (fresh and aged), considering the curve fitting achieved, represented by the coefficients of determination (R²) that were acquired.

Na análise mecanicista, o módulo complexo é um parâmetro de fundamental importância para construção de modelos constitutivos do comportamento do concreto asfáltico. Dentre as opções mais modernas para sua obtenção, encontram-se os testes de flexão a quatro pontos, amplamente difundidos na Europa e objeto do presente estudo. Realizou-se esse experimento para obtenção do módulo dinâmico e ângulo de fase, empregando-se condições representativas de Manaus (AM) no tocante ao agregado graúdo e temperatura, que na superfície dos pavimentos alcança em torno de 60°C por longas horas do dia. Como material graúdo, ante a escassez regional de agregado pétreo, utilizou-se o Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC), alternativa promissora diante da abundância de matéria prima e viabilidade técnica e financeira. Como resultado obteve-se pontualmente o módulo dinâmico e ângulo de fase a diversas frequências e temperaturas. Por fim, consideradas as condições locais de temperatura e tráfego, o módulo dinâmico apresentou grandes variações, indicando queda de até 93,3% em seu valor, situação em que o pavimento apresenta-se muito suscetível a deformações permanentes, problema recorrente nos pavimentos asfálticos locais.

In mechanistic analysis, the complex modulus is a fundamental parameter for the constitutive models of asphalt concrete. The four-point bending test, widely used in Europe, is among the most modern options for obtaining the complex modulus. In this study a four-point bending tests is carried out to obtain the dynamic modulus and phase angle of the asphalt concrete, employing Amazon representative conditions for the coarse aggregate and temperature on the road surface, which reaches almost 60 °C for many hours a day. As aggregate, taking into account the regional shortage of stone materials, we used the ASAC - Synthesized Calcined Clay Aggregate, a promising material due the abundance of raw materials and the technical and financial feasibility. As a result of the tests, it has been found the dynamic modulus and the phase angle at different frequencies and temperatures. Considering the local conditions of temperature and traffic, the dynamic module presented abrupt change, showing a drop of up to 93.3 % in value, with the surface appearing very susceptible to permanent deformation, recurring problem in local asphalt pavements.