No desenvolvimento de técnicas em
projetos de recuperação estrutural de rodovias através da reciclagem asfáltica,
a camada BSM é um dos avanços mais significativos em termos de qualidade,
rapidez de execução, prolongamento da vida útil e redução de custos.
A camada BSM vem do inglês Bitumen Stabilized Material, que
significa camada estabilizada com betume (asfalto). Esta estabilização é
executada através de um processo de corte e reprocessamento do material existente
da pista, e na sequência a mistura de todo este material ao betume em forma de
emulsão asfáltica ou espuma de asfalto. Estas duas formas permitem que haja uma
mistura perfeita com agregado frio e úmido. A espuma de asfalto apresenta
melhores quesitos técnicos em relação a emulsão asfáltica, e por isto é a mais
utilizada em todo o mundo.
O BSM é um material granular ligado não
continuamente que constitui uma camada intermediária do pavimento. Ao contrário
de uma mistura asfáltica convencional (ligada continuamente), onde o ligante
asfáltico cobre a superfície de todos os agregados por completo, na mistura
ligada não continuamente há inúmeros pontos de contato entre uma fina película
de betume e as partículas, com cobertura apenas parcial dos agregados.
Há duas formas de produzir uma nova
camada de BSM. A primeira é a reciclagem In-Situ,
com o uso de uma Recicladora de Asfalto que executa o processo de desbaste e
corte da camada, mistura, adição de espuma de asfalto e homogeneização em uma
única passada da máquina. A segunda opção é a reciclagem na planta, utilizando
uma Usina de Reciclagem onde o material removido da pista através da fresagem é
processado. A precisão da nova mistura BSM ao reciclar na planta é superior,
embora o processo In-Situ também seja
de qualidade devido à alta performance das Recicladoras atuais.
RECICLAGEM
IN-SITU
RECICLAGEM NA PLANTA
Para compreender melhor os benefícios
de uma camada BSM é preciso entender também o comportamento de uma camada
ligada continuamente. Na estrutura do pavimento, a camada asfáltica de
rolamento e a camada de base granular tratada com cimento possuem esta
característica. Por terem as partículas unidas umas às outras ocorre o fenômeno
das trincas por fadiga na parte inferior da camada e a propagação das mesmas em
direção a parte superior. Isto ocorre devido a deflexão do pavimento ocasionada
pelas forças aplicadas oriundas das cargas do tráfego de veículos pesados,
conforme ilustração abaixo.
Caso não haja uma intervenção para a recuperação
estrutural desta camada, as trincas e fissuras começam a se propagar por toda a
camada de forma a tornar a mesma com comportamento de material granular solto,
o que compromete totalmente a capacidade estrutural da rodovia e acelerando o
processo de degradação da capa de rolamento asfáltica.
Em função deste comportamento foram
estudadas e desenvolvidas outras alternativas técnicas até se chegar ao BSM.
Embora tenha suas particuladas ligadas parcialmente (não-continuamente), o
comportamento é semelhante ao de uma camada não-ligada, o que elimina a
propagação de trincas típicas de camadas ligadas continuamente. Isto faz com
que haja uma proteção também para a capa asfáltica de rolamento em relação a
problemas oriundos da base. As características do asfalto espumado disperso
entre as partículas fazem com que o BSM apresente melhorias na resistência à flexão
e coesão, além de um melhor comportamento com a umidade. Tudo isto garante
maior durabilidade do material em relação a outros tipos de camada de base.
Outra grande qualidade do BSM é a
significativa melhoria das características físicas dos materiais granulares já
existentes na pista, adicionando espuma de asfalto e cimento em pequenas
quantidades. Um exemplo de uma amostra de material comprovou em ensaios de
laboratório que seu valor de coesão aumentou em mais de 6 vezes, assim
melhorando também sua resistência ao cisalhamento.
Com estas melhorias em suas
características físicas, o modo de falha do BSM ocorre por deformação
permanente. Porém, para que haja um alto desempenho do pavimento, é preciso analisar
os materiais existentes e disponíveis. Algumas características importantes
precisam ser verificadas, tais como a quantidade exata de espuma de asfalto
necessária, a efetividade da dispersão desta espuma, o uso de cimento e sua
quantidade caso necessário, a densidade máxima a ser atingida pela compactação,
teor de umidade, etc. Um laboratório móvel especialmente projetado auxilia
nesta etapa de investigação pré-projeto. Permite que diferentes parâmetros
sejam dosados, tais como quantidade de água necessária para a criação da espuma
de asfalto, pressão, temperatura, a proporção da espuma na mistura com os
agregados e material asfáltico fresado, quantidade de agente ligante de reforço
como o cimento, etc. Amostras são
criadas para os ensaios de laboratório que definirão os resultados que
mostrarão quais são os teores ideais de cada insumo para elaborar um projeto
adequado.
Após a definição do projeto é
importante ter muito cuidado na execução. Seja em planta ou In-Situ, uma aplicação mal feita pode
comprometer um ótimo projeto. Os equipamentos atuais foram projetados de forma
a diminuir a possibilidade de erros de operação, no entanto alguns cuidados
precisam ser checados diariamente. Por exemplo, no caso da Reciclagem com o uso
da Recicladora na pista, a velocidade de avanço nunca deve exceder os 8 metros
por minuto para não comprometer a qualidade do corte, desbaste, mistura e
homogeneização do material. O uso da espuma de asfalto exige controle constante
da pressão e temperatura do ligante asfáltico, da água e dos medidores de
vazão.
A compactação é uma etapa muito
importante. Se a densidade máxima da camada estabilizada com asfalto não é
atingida em toda a sua espessura, o projeto fica comprometido. A utilização de
rolos compactadores mais pesados, de 20 toneladas, é recomendado para que haja
efetividade na compactação e que não ocorra queda de produção diária, já que a
Recicladora é uma máquina de alto desempenho.
No Brasil ocorreram algumas
aplicações desta técnica por concessionárias privadas de rodovias, onde a
qualidade e durabilidade tem sido um quesito obrigatório. A rodovia Ayrton
Senna, em São Paulo, teve recuperação de alguns trechos com o uso do BSM produzindo
na planta com o material fresado da pista.
1) Planta
de produção de material reciclado (BSM). Recebimento do material fresado da
pista, dosado e reforçado com cimento e espuma de asfalto, para aplicar no
local onde ocorre a intervenção.
2) 1) Material transportado da planta até a
Vibroacabadora de asfalto, que aplica os 30 centímetros de espessura em duas passadas
de 15 cm cada.
3) Compactação
do material com rolo vibratório liso tandem e rolo de pneus. É recomendado
utilizar rolo pneumático para a compactação final da camada com o objetivo de
melhorar o selamento superficial, antes de receber a pintura de ligação. Na
segunda foto é possível visualizar o melhor acabamento superficial na faixa compactada.
4) Jato
de ar comprimido para limpeza e remoção de pequenos agregados sobre a
superfície da camada aplicada.
5) Aplicação
da pintura de ligação, para criar a aderência adequada entre a camada BSM e a
camada asfáltica final.
6) Pavimentação
e compactação final de uma camada asfáltica de rolamento. Mistura do tipo SMA
com 3 centímetros de espessura.
