CBUQ x PMF

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.