sábado, 24 de novembro de 2018

Tratamento Superficial e Micropavimento

As técnicas de aplicação de tratamento superficial e de micropavimento (chamado também de microrrevestimento) são ótimas alternativas para a manutenção preventiva de pavimentos asfálticos. Mas muitas vezes são usadas de forma inadequada, em condições onde a utilização não é recomendada. Em função disto ambas as técnicas sofrem críticas, por apresentarem falhas prematuras quando aplicadas sobre estruturas degradadas de pavimentos cujas condições necessitam de algum outro tipo de intervenção.
Ambas as técnicas são utilizadas em todo o mundo, apresentando ótimos resultados quando executadas da maneira correta. Tanto o tratamento superficial quanto o micropavimento não apresentam funções estruturais, então um projeto que contemple o uso delas precisa checar se a camada abaixo está em condições de promover o devido suporte estrutural.
A superfície de um pavimento asfáltico sofre um desgaste natural com o tempo, devido às variações climáticas e ao tráfego de veículos. Este desgaste pode provocar um alisamento da superfície. Os agregados e o ligante asfáltico da capa de rolamento muitas vezes também são arrancados em algumas partes, e assim surgem muitas pequenas rachaduras superficiais. Há perda de aderência e a camada asfáltica tem diminuída a sua característica impermeável.
Para remediar este desgaste natural o tratamento superficial e o micropavimento são alternativas de ótimo custo-benefício. Estas técnicas agregam uma proteção impermeabilizante, protegendo a camada abaixo. Também aumentam a fricção superficial, melhorando a resistência à derrapagem. E preenchem pequenas trincas existentes, evitando o aumento da degradação da camada abaixo.


TRATAMENTO SUPERFICIAL: denominação para a aplicação de um ligante asfáltico que posteriormente é coberto por agregados e compactado. O procedimento técnico é denominado também como “penetração invertida” pelo fato do ligante ser aplicado primeiro e depois os agregados, com o ligante penetrando de baixo para cima.

Equipamentos e aplicação de tratamento superficial


Há diversas formas de aplicação do tratamento superficial, que é dividido em três tipos:

1. Tratamento Superficial Simples (TSS): aplicação do ligante asfáltico com cobertura de uma camada de agregados miúdos.
2. Tratamento Superficial Duplo (TSD): aplicação do ligante asfáltico em duas etapas, cobertas cada uma por agregado graúdo e miúdo.
3. Tratamento Superficial Triplo (TST): aplicação do ligante asfáltico em três etapas, cobertas cada uma por agregados graúdo, médio e miúdo. 

Nas três aplicações a compactação deve ser realizada posteriormente, com a utilização de rolo pneumático. A quantidade de emulsão asfáltica e agregado mineral a ser aplicado devem ser determinados em laboratório, de acordo com as características dos materiais e da própria obra. A faixa granulométrica utilizada em cada tipo de tratamento superficial é determinada por normas técnicas do DNIT. É muito importante que haja distribuição uniforme e precisão quanto à granulometria. Erros de aplicação podem ocasionar falhas na cobertura dos agregados e assim comprometer a adesão das partículas. 
O tratamento superficial é uma solução de ótimo custo-benefício, usado em muitos países em estradas rurais e também em rodovias pavimentadas, utilizando ligantes asfálticos modificados por polímeros para melhorar suas propriedades. Para que tenha boa qualidade é necessário que haja um processo de aplicação e espalhamento preciso e acurado, utilizando equipamentos adequados. É preciso também verificar a compatibilidade do tipo de agregado (quanto à sua origem, por exemplo, basalto, granito, calcário ou gnaisse) e o tipo de ligante asfáltico utilizado, verificando assim se haverá uma boa adesividade.
As vantagens do tratamento superficial são:

-  Garantir uma camada de rolamento com alta resistência ao desgaste;
-  Proteger e impermeabilizar o pavimento existente;
- Proporcionar um revestimento com ótima rugosidade superficial, garantindo propriedades antiderrapantes;
-  Utilização em praticamente todas as categorias de tráfego, porém sem função estrutural;
-  Aplicação em vias sem pavimentação ou sobre uma camada de base granular, melhorando as condições de trafegabilidade (desde que a superfície a ser revestida tenha boas condições);
-  Estender a vida útil de um pavimento desgastado (desde que não haja problemas estruturais);
          -  Aplicação simples, com emulsão asfáltica a temperatura ambiente, sem emitir vapores ou gases. 


Distribuição de agregados sobre o ligante asfáltico (TSS)

Espargidor aplicando emulsão sobre a primeira camada de agregados (TSD)

Tratamento superficial utilizado dentro de área urbana

Há opções de equipamentos que aplicam ligante asfáltico e agregados de forma simultânea, com maior precisão e qualidade


MICROPAVIMENTO: também chamado de MRAF (micro revestimento asfáltico a frio) é uma fina película de emulsão asfáltica modificada com pequenos agregados misturados. É utilizada a frio, ou seja, em temperatura ambiente. O micropavimento é produzido e aplicado na pista pelo mesmo equipamento, a usina de micropavimento. Neste caso não há necessidade de compactação posterior.  O procedimento é realizado com baixo consumo de energia, de forma rápida e com precisão. Por ser uma mistura delgada e impermeável, não apresenta função estrutural.

Equipamentos e aplicação do micropavimento


Alguns tipos de defeitos são normais na pavimentação asfáltica. Problemas como as trincas por fadiga, ou fissuras originadas da parte superior para baixo, ou pequenas deformações e sulcos causados por grandes mudanças de temperatura. Para restaurar as propriedades funcionais da superfície do pavimento pode ser aplicado o micropavimento. Também são alternativas a colocação de uma pequena camada asfáltica sobreposta, ou o processo convencional de fresagem e recapeamento. A escolha do procedimento depende do orçamento disponível, das condições da rodovia e a disponibilidade de equipamentos de execução.
Os benefícios do uso do micropavimento são: 

-     Protege o pavimento asfáltico existente;
-  Corrige pequenas deformações superficiais, até mesmo trilha de rodas;
-    Preenche vazios e pequenas rachaduras superficiais com a emulsão;
-   Proporciona uma impermeabilização das camadas abaixo, evitando a entrada de água e o surgimento dos buracos;
-   Aumenta a segurança e a qualidade na locomoção dos veículos devido à melhor aderência;
-    Prolonga a vida útil do pavimento, garantindo em média mais quatro anos de durabilidade;
-  Gera ganhos financeiros na manutenção, o custo pode chegar a menos da metade do valor de um CBUQ (geralmente custa 30%, variando entre uma região e outra do Brasil);
          -  Rapidez de execução, exigindo menor mobilização e menor número de equipamentos necessários (CBUQ exige uma usina de asfalto para produzir o concreto asfáltico, o transporte até a obra, a aplicação com pavimentadora e compactação com rolos compactadores).


O micropavimento é uma ótima técnica, porém precisa ter alguns cuidados para evitar o aparecimento de falhas precoces. Um dos principais tipos de defeitos que acontecem é o descolamento em placas da camada aplicada. Isto ocorre em função quando o microrrevestimento é aplicado sobre uma superfície asfáltica muito lisa ou polida. Nestes casos é recomendado a utilização da pintura de ligação.
O equipamento que faz a aplicação, a usina móvel de micropavimento, possui silos para armazenar os agregados miúdos utilizados na mistura, tanque de emulsão asfáltica e de água, um misturador do tipo pug-mill e o conjunto da mesa distribuidora sobre o pavimento. Assim como no uso do concreto betuminoso usinado à quente (CBUQ), o trabalho de laboratório é fundamental  para verificar as características dos materiais utilizados, definindo granulometria e teor ótimo de ligante. O excesso de ligante resulta em exsudação e a falta gera desagregação da mistura.
Pelos seus benefícios técnicos e baixo custo poderia ser utilizado em maior escala mesmo dentro de cidades, em manutenções preventivas de pavimentos asfálticos. Outra grande vantagem do micropavimento na pavimentação urbana é a sua fina espessura, de no máximo 15 mm, evitando problemas de desnivelamento com calçadas, sarjetas, bueiros, acesso a garagens, etc. Já no CBUQ a espessura mínima recomendada de aplicação é de 30 mm. Em espessuras menores o CBUQ pode ter os agregados esmagados pelo peso da mesa compactadora da vibroacabadora de asfalto, sendo necessário a utilização de uma mistura asfáltica sem a presença de agregados graúdos.

Aplicação do micropavimento em uma estrada

Faixa rodoviária após a aplicação do micropavimento


O micro revestimento a frio corrige pequenas imperfeições superficiais de um pavimento asfáltico


Outra opção também é o uso da lama asfáltica. Porém esta aplicação é mais simples, utilizando uma emulsão asfáltica e finos, geralmente uma composição com consistência bem mais fluída para garantir propriedades selantes. A aplicação é similar ao micropavimento, porém com custos e qualidade inferiores, uma vez que o micropavimento apresenta em sua composição emulsões modificadas que rompem rapidamente e agregados mais bem selecionados.

Aplicação de lama asfáltica

Obs: Importante também é esclarecer algumas traduções técnicas do inglês para o português, que causam confusão quando literaturas técnicas do exterior são consultadas. O tratamento superficial é “chip and seal”, enquanto que a micropavimento é “microsurfacing” e a lama asfáltica é “slurry seal”. 





quarta-feira, 3 de outubro de 2018

Aplicação de camada granular de base com vibroacabadora


Como já foi publicado aqui no blog em fevereiro de 2018, cada vez mais se busca um valor baixo de IRI (índice de irregularidade longitudinal) na construção e manutenção de rodovias. Porém muitas vezes não se consegue atingir um valor razoável de IRI na execução da pavimentação asfáltica em função das irregularidades existentes nas camadas de base. Quanto mais problemas existem nas camadas de base, mais difícil fica a correção durante a aplicação da capa asfáltica de rolamento. Por esta razão é importante construir as camadas de base do pavimento já com o nivelamento longitudinal e transversal adequado.

Uma solução já utilizada amplamente em outros países é a mudança no procedimento de aplicação dos materiais que constituem as camadas estruturais do pavimento. As pavimentadoras / vibroacabadoras de asfalto podem aplicar camadas granulares de base além da própria aplicação asfáltica. Porém esta aplicação do equipamento ainda é muito pouco utilizada no Brasil em função do desconhecimento, das dúvidas quanto ao correto uso e sobre o nível de desgaste que o equipamento sofre.

As camadas granulares da estrutura do pavimento rodoviário são espalhadas por equipamentos de movimentação de terra tais como trator de esteira e motoniveladora. Entretanto o uso destas máquinas exigem várias passadas do equipamento até atingir a espessura de lançamento do material. Não há garantias de que a espessura esteja 100% nivelada, por melhor e mais moderno que seja o equipamento e por mais experiente que seja o operador. Estes equipamentos utilizam pás para arrastar o material, sem um controle volumétrico para lançar uma espessura definida.



Motoniveladora espalhando brita graduada com cimento, cujo procedimento é o mais utilizado em obras.

Camadas de sub-base que utilizam material de alta granulometria (exemplos: rachão, macadame hidráulico, etc) não podem ser aplicadas pela vibroacabadora. Neste caso se utiliza o trator de esteiras. Já materiais de base de menor granulometria podem ser perfeitamente aplicados pela pavimentadora. Materiais como BGS (brita graduada simples) e BGTC (brita graduada tratada com cimento) podem ser colocados na pista de forma rápida e fácil. A regra prática é que o maior agregado deve ter tamanho máximo de aproximadamente 30% em relação à espessura da camada. Ou seja, para uma camada de 15 centímetros deve ser utilizado agregados com no máximo 5 centímetros de granulometria. 

Vibroacabadora de asfalto aplicando BGTC.


Este procedimento de aplicação dos materiais granulares na pista pode gerar um substancial aumento na produção da obra. Em uma única passada o equipamento aplica o material na espessura correta, sem a necessidade de passadas adicionais para atingir a espessura adequada. E o material já recebe uma pré-compactação. As bordas da camada aplicada são bem regularizadas, evitando o desperdício de material além da largura de projeto. Este custo extra muitas vezes não é devidamente mensurado nas obras, reduzindo o retorno financeiro do projeto. Com os equipamentos de movimentação de terra é muito difícil obter uma borda 100% regularizada na largura de projeto.

Benefícios da aplicação.


O uso de sistema de nivelamento eletrônico na vibroacabadora desde o lançamento das camadas granulares de base garante a alta precisão na regularidade longitudinal do pavimento. A mesa compactadora é fixada lateralmente ao chassi do equipamento através de braços de apoio. Durante a sua locomoção o material passa por debaixo da mesa, cujo peso e regulagem do ângulo de ataque definem a espessura de lançamento. Este comportamento já provoca um efeito autonivelante, compensando pequenas irregularidades existentes. Porém para obter um ótimo valor de IRI é preciso utilizar o sistema de nivelamento eletrônico, cujos sensores guiarão o comportamento da mesa compactadora independente de haver irregularidades no solo. Ao utilizar estes sensores na aplicação da camada granular de base haverá pouquíssimas irregularidades a serem corrigidas na aplicação do CBUQ (concreto betuminoso usinado a quente), garantindo assim uma alta qualidade em relação à regularidade longitudinal. Existem diversas opções de sensores, desde um esqui de contato de 30 centímetros até uma régua com mais de 6 metros. Quanto maior a leitura da referência lateral melhor será a compensação das irregularidades existentes. 


Quando ocorre a aplicação de uma mistura asfáltica, a própria composição do CBUQ (concreto betuminoso usinado a quente) protege o equipamento. O CAP (cimento asfáltico de petróleo) acaba provocando um efeito de lubrificação, amenizando desgastes na vibroacabadora. Já na aplicação de misturas granulares de base este efeito lubrificante não ocorre, e assim há maior desgaste do equipamento. Principalmente quando há o uso de BGTC, pois o cimento é altamente abrasivo. Para estas aplicações é necessário ter muito cuidado em relação à limpeza diária do equipamento e monitoramento constante das peças de desgaste, que estão localizadas em todo o percurso que o material faz desde o silo de entrada, passando pelas correias transportadoras e distribuidor helicoidal até a mesa compactadora. Alguns fabricantes de equipamentos oferecem como opcional uma mesa com kit heavy duty, ou seja, uma mesa compactadora preparada com peças de maior resistência ao desgaste justamente para a aplicação de materiais granulares de base.

Camadas granulares de base apresentam espessuras muito superiores em relação às camadas asfálticas, geralmente com espessuras de 20 a 30 centímetros. Ou seja, a vibroacabadora necessita de mais força para aplicá-las. Desta maneira a recomendação é que se utilize vibroacabadoras com locomoção sobre esteiras, e não sobre pneus, em função de ter maior força de tração devido à maior área de contato com o solo. 

Lançamento do material granular de base.


Compactação de camada de BGTC.

Limpeza diária e inspeções de desgaste são de fundamental importância para manter o equipamento em boas condições de trabalho.







sexta-feira, 25 de maio de 2018

Tipos de sistemas de dosagem e mistura em usina de asfalto



A função principal de uma usina de asfalto é dosar, secar, aquecer e misturar os agregados minerais com o ligante asfáltico (CAP) em alta temperatura, produzindo uma mistura asfáltica homogênea e de qualidade, cumprindo com a formulação. A mistura asfáltica desenvolvida em laboratório, onde o tempo de produção de poucos corpos de prova pode durar um dia inteiro, em uma usina é produzida em altas taxas, acima de 100 toneladas por hora, dependendo do porte do modelo de máquina.
Há no mercado vários tipos de usinas, com formas diferentes de dosar os agregados e executar a mistura asfáltica, porém poucas pessoas conhecem com clareza as opções disponíveis e suas características principais, além do impacto financeiro e da qualidade final do produto.

SISTEMA DE DOSAGEM DE AGREGADOS MINERAIS

Basicamente há somente duas opções: sistema de dosagem dinâmica por pesagem e sistema de separação por peneiramento. 

Dosagem por pesagem dinâmica: é característica das usinas móveis com produção contínua. Em função das dimensões reduzidas do equipamento não há espaço para um sistema de separação por peneiras. Cada agregado é adicionado em um silo de recebimento. Um sistema automatizado faz a leitura através de célula de carga localizada na correia dosadora, pela parte inferior de cada silo de agregado. Se ocorrer diminuição de material em um determinado silo, o sistema detecta e automaticamente reduz a velocidade dos demais silos, mantendo a proporção dos materiais sempre constante. Assim a fórmula da mistura asfáltica é mantida. A desvantagem deste sistema é a ocorrência de contaminação de materiais entre os silos, visto que não há separação por peneiras. No Brasil mais de 90% das usinas de asfalto no país são do tipo móvel com produção contínua e dosagem dinâmica dos agregados.


Separação por peneiramento: é característica das usinas fixas com produção descontínua. Os diferentes agregados são transportados para a parte alta de uma torre e por gravidade passam por peneiras, onde ocorre a separação granulométrica para compartimentos específicos.  Por ter uma produção descontínua (em bateladas) os diferentes materiais são armazenados e transferidos para o misturador quando atingem a pesagem correspondente ao traço (porcentagem) da mistura. É um sistema excelente de dosagem, eliminando todos os riscos de contaminações, porém por suas dimensões maiores se adequa somente em uma torre de usina do tipo fixa (gravimétrica). Este tipo de usina exige maior área e tempo de instalação, tem maior custo de aquisição e maiores dificuldades para transporte. É recomendada a instalação de uma usina gravimétrica em situações onde não há previsão de deslocamento do equipamento para outras obras.


Embora o sistema por peneiramento típico das usinas gravimétricas seja excelente, a utilização do sistema de dosagem por pesagem dinâmica das usinas contínuas pode também produzir misturas asfálticas de altíssima qualidade. Desde que os profissionais envolvidos tenham o devido treinamento e executem o serviço com o cuidado necessário. 

SISTEMA DE MISTURA DE AGREGADOS COM O LIGANTE ASFÁLTICO (CAP)

Os agregados dosados, secos e aquecidos entram para o compartimento de mistura com o ligante asfáltico. Há dois tipos de sistema de mistura: compartimento pug-mill e compartimento rotativo externo.

Misturador externo do tipo pug-mill: o misturador é localizado em um compartimento externo, separado do tambor de secagem. Este compartimento possui dois eixos dotados de braços com palhetas. O giro dos eixos com as palhetas promove a mistura dos agregados com o CAP.
A vantagem deste tipo de misturador é que a injeção do CAP ocorre em um compartimento separado, sem contato com as altas temperaturas internas do tambor secador. Entende-se que estas altas temperaturas podem provocar efeitos de envelhecimento precoce do ligante asfáltico, reduzindo a vida útil da mistura.
Hoje no Brasil a maioria dos fabricantes adotaram o misturador externo como padrão em suas usinas de asfalto.






Misturador externo rotativo: é uma câmara de mistura acoplada ao tambor secador da usina. Após a secagem e aquecimento os materiais entram por este compartimento, onde o giro do tambor promove também a movimentação das aletas que executam a mistura dos agregados com o CAP.
Como o compartimento de mistura está dentro do tambor há o risco de que as altas temperaturas internas causem danos ao ligante asfáltico, favorecendo a oxidação precoce do mesmo. Em função disto a maioria dos fabricantes passaram a produzir usinas de asfalto com o misturador externo, abolindo o uso da mistura interna.
Em contrapartida este tipo de tambor apresenta como diferencial a grande área de mistura dos agregados a seco. Para misturas asfálticas especiais é fundamental que haja uma mistura homogênea dos materiais antes da injeção do CAP. Esta maior área permite também maior percentual do uso de material asfáltico fresado (RAP) na mistura.












sexta-feira, 9 de fevereiro de 2018

Correção de IRI com o uso de fresadoras e vibroacabadoras


Um dos temas que mais tem sido debatido junto às concessionárias de rodovias é a correção do IRI (International Roughness Index – Índice de irregularidade longitudinal). A forma como muitas rodovias foram construídas resultaram em valores de IRI e QI (Quociente de Irregularidade) muito altos. Não é preciso utilizar instrumentos modernos para verificação, basta circular de carro e perceber as ondulações e desníveis no trajeto.
O principal fator para que tenhamos rodovias com tantos desníveis e irregularidade longitudinal é o não uso de sistemas de nivelamento eletrônico das vibroacabadoras de asfalto (pavimentadoras), o que resulta em uma cópia das eventuais irregularidades da base. No Brasil também não há a cultura de aplicar camadas granulares de base com o uso de vibroacabadoras, que podem também atender a esta aplicação utilizando também o nivelamento eletrônico. Na grande maioria das obras as camadas granulares são espalhadas com o uso de motoniveladoras, o que exige muita perícia do operador para acertar espessura e regularidade.
Em uma estrada com desníveis é preciso verificar as condições existentes para estabelecer um plano de ação. Dependendo do nível de irregularidade é possível corrigir apenas com a fresagem e recapeio. No caso de valores menores de IRI seria possível uma correção superficial com fresagem fina e microfresagem utilizando sistema de nivelamento eletrônico de corte na fresadora.




Sistema de nivelamento eletrônico de uma vibroacabadora de asfalto

As mesas compactadoras da vibroacabadora por sua natureza já são autonivelantes. Desde a primeira patente na década de 1930, as mesas são conectadas ao chassi do equipamento por braços laterais e cilindros hidráulicos, o que permite com que a mesa flutue sobre o material asfáltico durante a pavimentação. Ocorre um equilíbrio de forças que mantém uma espessura constante mesmo quando há pequenas irregularidades na base. Porém este equilíbrio deixa de existir quando ocorrem paradas do equipamento ou quando o ângulo de ataque da mesa não está correto. Estes fatores sujeitos à falha humana resultam em erros de aplicação.
O sistema de nivelamento eletrônico pode ser utilizado devido à fixação lateral da mesa com chassi, o que permite movimentações independentes de subidas e descidas. O princípio de funcionamento é simples. Trata-se de um sensor, conectado a um acessório, que faz a leitura de uma referência externa, que pode ser uma calçada, um meio-fio ou uma faixa de rodovia. Por mais que haja irregularidades na pista, a movimentação da mesa seguirá a leitura desta referência externa. Em uma obra que exija alta qualidade e precisão, como pistas de aeroportos, é utilizado um sensor de contato a um fio-guia instalado por uma equipe de topografia Dessa forma, a pavimentação é executada com precisão máxima em relação à regularidade longitudinal e ao ângulo de caimento para escoamento de água da chuva.
Entre as opções mais utilizadas no nivelamento há os esquis de contato, que fazem a leitura da camada de base. Quanto maior o esqui, melhor a compensação das irregularidades. Há opções a partir de 30 cm, chegando a 6 m de comprimento. Outra opção também são os sensores ultrassônicos, sem contato. É possível instalar mais de um sensor, aumentando assim o comprimento de medição, calculando uma média das irregularidades. No exterior são utilizados também sensores a laser em obras que exigem regularidade milimétrica, tais como aeroportos e autódromos.

A mesa compactadora de uma pavimentadora de asfalto tem princípio autonivelante, porém não é o suficiente para compensar irregularidades de maior porte.

Nivelamento eletrônico na vibroacabadora permite a pavimentação com regularidades longitudinal e transversal.

Quanto maior o comprimento de leitura longitudinal, melhor será a compensação das irregularidades.


Sistema de nivelamento eletrônico de uma fresadora de asfalto


As fresadoras também podem ser dotadas com o sistema eletrônico automático de corte. Porém é preciso entender conceitos de modelos de fresadoras antes de adotar esta solução.
As fresadoras mais utilizadas no Brasil são máquinas de pequeno porte, com 1,0 metro de largura de corte e locomoção sobre pneus. Para manter uma regularidade no corte o ideal é utilizar fresadoras com locomoção sobre esteiras, muito menos sensível às possíveis irregularidades existentes na superfície. Alguns modelos mais modernos já possuem um sistema que mantem o cilindro sempre paralelo à superfície. Porém com irregularidades maiores este sistema pode não ser suficiente. É preciso utilizar também um sistema de nivelamento eletrônico.
O princípio de funcionamento deste sistema é similar ao de uma vibroacabadora. Um dispositivo lateral faz a leitura e calcula a média de uma referência externa. Esta média será transmitida ao movimento de subida e descida do tambor fresador. Alguns modelos de grande porte, com 2,0 metros de largura de corte, podem receber múltiplos sensores ultrassônicos. Assim uma média maior da referência externa é calculada, compensando melhor as irregularidades.

Sistema hidráulico das fresadoras de esteiras mantem o tambor paralelo à superfície. Para correção de maiores irregularidades é utilizado sistema de leitura por sensores e cálculo da média das irregularidades.

Sistema dotado de vários sensores pode reduzir consideravelmente as irregularidades longitudinais existentes.


Qual a melhor solução?

Depende da situação existente. Pequenas irregularidades podem ser corrigidas com o uso do modelo correto de fresadora dotada de sistema de nivelamento eletrônico. Aplicação com o uso de tambor de microfresagem pode eliminar a necessidade de um novo recapeio, como vimos em um artigo publicado aqui em setembro de 2017.
Irregularidades maiores exigem a correção tanto na fresagem quanto na aplicação de uma nova camada asfáltica de CBUQ com a vibroacabadora, com ambos os equipamentos utilizando o sistema de nivelamento eletrônico. Já grandes irregularidades exigirão fresagens mais profundas e uma reconstrução da camada intermediária de base.
De qualquer maneira é preciso disseminar o bom uso e as corretas práticas de utilização dos sistemas de nivelamento eletrônico na pavimentação. 







quarta-feira, 20 de dezembro de 2017

Falta de controle de peso e adequações


Um dos maiores problemas das rodovias brasileiras é a total falta de controle e fiscalização do peso dos caminhões que transitam em nossas estradas. Somado às falhas básicas na execução e ao excesso de água no pavimento sem a devida drenagem (água é o inimigo número 1 de pavimentos) o que resulta são rodovias em péssimo estado de conservação de norte a sul do Brasil. Embora este problema seja muito grave, pouca gente conhece com clareza os efeitos do excesso de carga na estrutura da rodovia e o perigo de permitir que caminhões cada vez mais pesados transitem em nossas estradas.

Os pavimentos são projetados para suportar uma carga definida (eixo-padrão rodoviário brasileiro é de 8,2 toneladas), por um tempo definido (vida útil) e para um número estimado de repetições de carga (tráfego). Os métodos de dimensionamento são similares em todo o mundo. O que muda de um país para outro é o valor da carga do eixo-padrão ou a quantidade de repetições. Para suportar mais carga obviamente o pavimento projetado necessita de espessuras maiores.
Primeiramente é preciso entender o cálculo do fator de equivalência de carga. A ação de cinquenta carros de 1 tonelada não é a mesma que um caminhão de 50 toneladas. Embora tenha sido um estudo feito no exterior (considerando carga padrão de 80 kN = 8,16 t), na figura abaixo podemos ver um exemplo melhor deste cálculo:


Para o dimensionamento é considerando um certo número de repetições de carga para um eixo padrão de 8,2 toneladas. Quando ocorre o sobrepeso, com aumento considerável da carga aplicada em cada eixo, a vida útil do pavimento é bastante encurtada. Portanto é extremamente importante que haja o controle não apenas do peso do caminhão, mas sim da carga aplicada por cada eixo. Existe alguns tipos de balanças aptas para executar o serviço. O problema é que no Brasil a grande maioria das balanças estão abandonadas, como na foto abaixo.

Balança abandonada em estrada brasileira

Balança em funcionamento em rodovia alemã

As balanças podem ser utilizadas também para contagem do tráfego, uma vez que é uma variável importante no dimensionamento de pavimentos. Quando há circulação de veículos pesados, estes precisam entrar no cálculo. Aumentar as fiscalizações e instalar balanças nas rodovias teria como prioridade número um coibir a circulação de caminhões extremamente pesados, que reduzem significativamente a vida útil da estrutura do pavimento.
O nível de degradação ao pavimento não ocorre por soma aritmética da carga, conforme mostra o exemplo abaixo:


A situação de boa parte das rodovias brasileiras é a falta de capacidade de suporte de pavimentos, pois estes não foram dimensionados para suportar a carga atual. Portanto o uso das balanças e a melhoria da fiscalização teria dupla função. A primeira em não permitir o tráfego de cargas excessivas que destroem a estrutura das estradas. E a segunda para estudar melhor o tráfego atual visando dimensionar adequadamente as soluções de reabilitação estrutural para a rodovia.
Uma das melhores soluções para reforço estrutural de rodovias visando se adequar às cargas do tráfego atual é a reciclagem in-situ com uso de agentes estabilizadores tais como cimento, emulsão asfáltica ou espuma de asfalto. Na figura abaixo um exemplo do aumento da capacidade de suporte através da reciclagem com uso de cimento. 






terça-feira, 19 de setembro de 2017

Fresagem fina e microfresagem

A fresagem asfáltica é a remoção de uma ou mais camadas do pavimento com largura e profundidade de corte pré-determinadas através do uso de uma fresadora de asfalto. Este equipamento é amplamente utilizado em todos os tipos de obras de pavimentação no Brasil e no exterior. Embora seja uma técnica muito conhecida e utilizada, ainda há pouca informação sobre os diferentes tipos de tambores de corte disponíveis para as fresadoras e as respectivas sugestões de aplicação.

Um tambor de corte padrão tem um espaçamento de 15 mm entre as linhas de corte no pavimento. Este foi o distanciamento escolhido para ser padrão de fábrica. Com este espaçamento é possível a remoção da capa asfáltica de rolamento e também de camadas granulares de base em uma única passada. Devido à versatilidade de aplicações é o tambor utilizado nos mais variados modelos de fresadoras.



É possível equipar a fresadora de asfalto com tambores de diferentes espaçamentos entre as linhas de corte no pavimento, e consequentemente com um número diferente de bits (ferramentas de corte). Além do tambor de fresagem padrão existe as opções de utilização de um tambor econômico com menor número de bits e os tambores de fresagem fina e microfresagem, estes com maior número de bits.




Tambor econômico (Eco-cutter):

Possui menor quantidade de bits em relação ao tambor padrão, logo maior espaçamento entre as linhas de corte no pavimento. Ainda é um tipo de tambor de fresagem desconhecido no Brasil e na América Latina. Quanto maior a distância entre as linhas resultará também em sulcos maiores. Esta aplicação é recomendada quando o objetivo é a remoção total das camadas do pavimento com fresagem superior a 20 centímetros de profundidade. Por ter um menor número de ferramentas de corte consequentemente haverá menos desgaste e substituição destas peças, desta forma se alcança uma redução nos custos operacionais. Por ter maior espaçamento entre os bits resultará em um material fresado de maior granulometria.


Tambor de fresagem fina:

Trata-se de um tambor de corte com maior quantidade de bits e menor espaçamento entre as linhas de corte no pavimento. Em comparação com o tambor de fresagem padrão, o espaçamento reduz de 15 mm para 8 mm. Desta forma os sulcos produzidos são muito menores, cuja altura interna dos mesmos é reduzida de 4,33 mm para 2,31 mm. Por exemplo, quando há aplicação de micropavimento sobre a camada fresada ocorre melhor aderência e principalmente uma redução no consumo do material novo em função da diminuição dos sulcos resultantes do corte.
Por ter um número maior de bits não é recomendado a aplicação com profundidade superior a 8 centímetros. Um tambor de 2 metros de largura de fresagem convencional tem 162 bits. Já um tambor 2 metros de fresagem fina possui 274 bits, um aumento próximo de 70% na quantidade. Este maior número de ferramentas de corte significa maior resistência ao corte e também maior custo operacional em função do desgaste dos bits. Portanto as aplicações recomendadas são para fresagem rasa e correções de pequenos defeitos localizados. Em relação à fresagem convencional haverá uma grande redução nos torrões de asfalto fresado, melhorando a granulometria do material para um possível reuso.

Tambor de microfresagem:

Equipado com um alto número de bits, consequentemente possui menor capacidade de profundidade de corte. Ao contrário dos demais tambores o objetivo de aplicação não é a remoção da camada mas sim uma correção superficial do pavimento. O espaçamento entre as linhas de corte é reduzido de 8 mm para 6 mm e realizada de uma forma mais forte e precisa pelo fato deste tambor ser do tipo “6x2”, ou seja, a cada rotação completa do tambor passam dois bits na linha de corte no pavimento. Os demais tambores funcionam com um único bit passando na linha de corte a cada rotação do cilindro. O tambor de microfresagem com 2 metros de largura é equipado com 672 bits. Com este número elevado de ferramentas de corte é recomendável aplicar a microfresagem no máximo com 3 centímetros.
Por ser mais um trabalho de correção superficial do que remoção, a microfresagem é recomendada para operações de aumento de aderência, preparação para tratamento superficial ou micropavimento, correções de irregularidades inferiores a 3 cm e remoção de pintura de sinalização. A distância entre as linhas de corte é tão pequena que o tráfego pode ser liberado sem a necessidade de aplicação de um novo material de revestimento.


Tambor de microfresagem

Aplicação com microfresagem (à esquerda)


Alguns modelos de fresadoras apresentam como opcional um sistema de troca rápida dos tambores de corte, agregando maior flexibilidade e versatilidade ao equipamento. Este sistema é composto por um compartimento de fácil abertura das comportas laterais com conexões por parafusos onde o cilindro é fixado em sua posição de trabalho. Assim em menos de duas horas é possível substituir um tipo de tambor por outro. É uma ótima opção para empresas que buscam estar dispostas a atender as mais variadas aplicações em fresagem asfáltica.