Em pavimentos flexíveis pode ser
utilizado misturas a quente ou misturas a frio. Entre as misturas a quente, a
mais utilizada é o CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente). Já entre as
misturas a frio o PMF (Pré-Misturado a Frio) é a mais conhecida. Quais são as
diferenças principais entre as misturas? Quando é recomendado utilizar cada
uma?
Em ambas as misturas asfálticas a
composição é formada por agregados minerais (britas, pó-de-pedra, filler) e um
ligante asfáltico que os unem. A classificação mais comum é dividir em quente
ou frio, no entanto a principal diferença é o ligante asfáltico. Este
influencia os demais parâmetros da mistura. No CBUQ, o ligante CAP (cimento
asfáltico de petróleo) é um produto semi-sólido em temperatura ambiente que
necessita deste aquecimento para possibilitar a sua mistura com os agregados.
Já para o PMF é necessário emulsionar o ligante asfáltico em água, obtendo uma
emulsão asfáltica catiônica, com propriedades que permitem melhor adesividade
com os agregados.
O
CBUQ é produzido em uma Usina de Asfalto em processo a quente, enquanto o PMF é
produzido em temperatura ambiente em uma Usina de Pré-Misturado a Frio,
conhecido também como Usina de Solos, que é muito mais simples. Dotada apenas
de silos de recebimento de agregados, correias dosadoras e misturador, a Usina
de Solos não necessita de todo o sistema de secagem, mistura, filtragem e
automação de uma Usina de Asfalto a Quente convencional.
Esquema de funcionamento de uma Usina de Solos
Usina de Solos em Operação
Esquema de funcionamento de uma Usina de Asfalto a Quente
Usina de Asfalto em operação
O CBUQ é uma mistura entre agregados
minerais (aproximadamente 95%) e o CAP (aproximadamente 5%). Os agregados mais
utilizados são as britas e o pó-de-pedra, cuja função no pavimento é a
resistência mecânica e estabilidade da mistura. Já CAP tem função de promover a
aglutinação, flexibilidade, impermeabilidade e durabilidade da mistura
asfáltica. O CBUQ é classificado de acordo com a curva granulométrica dos
agregados que a compõe, podendo ter graduação densa, aberta, uniforme ou
descontínua.
O CAP é um material termosensível
cuja utilização deve obedecer sua curva viscosidade/temperatura. Por esta
razão, é necessário muito cuidado com a temperatura de usinagem. Se a
temperatura subir excessivamente há um dano as propriedades do CAP, que se
oxida precocemente, alterando sua constituição e reduzindo a vida útil do
material asfáltico recém produzido. O CAP é classificado de acordo com a sua
consistência medida por penetração de agulha a 25°C (CAP 30/45, CAP 50/70, etc)
em décimos de milímetro. A composição da mistura asfáltica em relação ao CAP
utilizado e as propriedades dos agregados disponíveis em determinada obra deve
ser regida por estudos e projetos específicos. O CAP é armazenado aquecido em
tanques junto às Usinas de Asfalto, mantido em temperaturas entre 145°C e
155°C.
No PMF, o ligante que une os agregados
graúdos e miúdos é a emulsão asfáltica, uma dispersão do CAP em fase aquosa
estabilizada com tensoativos. Pode ser utilizada na mistura com agregados
úmidos, ao contrário do CAP em uma mistura a quente onde há necessidade de
secagem dos materiais pétreos para que haja a aderência do ligante com os
agregados. Dependendo da origem mineral do agregado é necessário adicionar cal
para que haja adesividade com o CAP.
Um período de cura para o PMF é
necessário para que a capacidade adesiva do ligante seja mantida. A emulsão
asfáltica pode ter inúmeras composições, classificadas de acordo com tempo de
ruptura (ligante asfáltico se separa da água para aderir ao agregado), teor de
asfalto e a presença de material de reforço tal como polímeros. Já o PMF pode
ser classificado em mistura aberta, semi-densa e densa. As PMFAs
(pré-misturados a frio abertas) tem um alto teor de vazios (Vv > 22%) e tem
como característica o atrito entre as partículas e uma pequena parcela de
película ligante. Acrescentando material fino há uma diminuição do teor de
vazios e a mistura se transforma em um PMFsD (pré-misturado a frio semi-denso)
ou PMFD (pré-misturado a frio denso), tendo assim seu comportamento orientado
pelo mastique asfáltico, que é o material de consistência fluída resultante da
mistura do agregado mineral graduado com o ligante.
Em comparação com as misturas a
quente, o PMF necessita de um maior volume de vazios para que a água evapore. Há
maior desgaste ao uso e envelhecimento acelerado em comparação com o CBUQ, por
estar mais sensível a ação da água e do ar. Inúmeros estudos comprovam que o
número de repetições de carga para romper um corpo de prova é muito maior para
um CBUQ do que para um PMF. Alguns valores de estabilidade Marshall só podem
ser atingidos pelo CBUQ. O PMF apresenta limitações para aplicação em rodovias,
principalmente quando há previsão de cargas pesadas circulando sobre o
pavimento.
A recomendação de aplicação do PMF é
ser utilizado em vias com baixo volume de tráfego e em camadas intermediárias
da estrutura do pavimento, obedecendo a uma criteriosa dosagem da mistura. Pode
ser incorporado polímero na emulsão, melhorando as propriedades em relação a
estabilidade da mistura. Há tendência de desagregação da superfície, que pode
ser protegida através de um tratamento superficial. É importante também
examinar o projeto de drenagem, para que a água escoe e não desagregue o
material.
Equivocadamente, o PMF vem sendo
utilizado em rodovias com tráfego pesado em diversos Estados do Brasil. Embora
o PMF tenha custo bastante inferior a uma mistura asfáltica a quente e seja
muito mais fácil de produzir, a sua aplicação não pode substituir o CBUQ em
vias de tráfego mais pesado. Outro erro também é aplicar o PMF por espalhamento
com o uso de motoniveladoras. A qualidade obviamente fica muito abaixo de um
CBUQ aplicado por vibroacabadora.
PMF espalhado por motoniveladora
CBUQ aplicado por vibroacabadora
Em relação a custos, o PMF é cerca de
50% mais barato do que o CBUQ, com algumas variações conforme a região do
Brasil. Portanto, a questão de escolher entre um e outro depende do porte e das
características da obra. Uma mistura asfáltica a quente terá qualidade e
resistência superior em relação a mistura a frio. Entretanto se o PMF apresenta
um traço bem projetado, com a correta dosagem e com rigoroso controle
tecnológico pode ser uma ótima alternativa para vias com baixo volume de
tráfego.