Diversos elementos estão envolvidos
na construção de pavimentos resistentes e duráveis, tais como profissionais
qualificados, materiais de qualidade e equipamentos de primeira linha. Segundo o Asphalt
Institute dos Estados Unidos, há quatro processos da área de mistura e
pavimentação que desempenham um papel crucial na vida do pavimento: segregação
do material, operação de aplicação pela pavimentadora de asfalto, compactação e
juntas.
A segregação da mistura asfáltica é
um problema comum há décadas na pavimentação e que ocorre não apenas no Brasil,
mas em todo o mundo. Ocorre uma distribuição não uniforme de agregados de
diversos tamanhos, com a separação dos agregados de maior tamanho em relação
aos menores. Assim a mistura deixa de ter consistência homogênea e perde suas
características estruturais definidas em projeto, principalmente em relação à
densidade, baixando a qualidade da pavimentação com o surgimento de falhas
prematuras após a liberação do tráfego. É fácil identificar pontos segregados
já que estas áreas são muito mais rugosas do que o restante do pavimento.
Segregação
asfáltica na capa de rolamento após a aplicação do material pela pavimentadora
de asfalto.
A segregação ocorre com mais
frequência nas seguintes etapas: projeto da mistura, estoque de agregados,
carregamento dos silos dosadores da usina de asfalto, silo de descarga de
material, carregamento do caminhão de transporte e execução na pista com a vibroacabadora
(pavimentadora de asfalto).
Projeto da mistura asfáltica
O aumento da porcentagem de uso de
material fino (passante na peneira 200) nos projetos de pavimentação pode
ocasionar segregação. O efeito do uso é a diminuição dos vazios e da coesão da
mistura, assim com sua trabalhabilidade e durabilidade. O volume de vazios e o
teor de asfalto devem ter correlação ótima definida em laboratório para que a
mistura não apresente problemas. Experiências relatam que o baixo teor de
asfalto apresenta tendência à segregação. O uso excessivo de finos ocasiona
maior consumo de ligante asfáltico (CAP), mas nem sempre a dosagem de CAP é
corrigida e assim a mistura apresenta um teor de asfalto inferior à porcentagem
ótima. Outro fator de grande importância é a correta graduação dos agregados. Usinas
obsoletas, que não possui um sistema de dosagem aferido, podem ocasionar
problemas na graduação da mistura asfáltica.
Segregação na estocagem de agregados
Para que não haja segregação já na
etapa anterior à usinagem, é recomendado que as pilhas de agregados não sejam
de formato cônico excessivamente altas, evitando que as pedras de maior tamanho
rolem pelos lados. Estas pilhas de agregados para o uso na pavimentação em
geral são separadas em pó-de-pedra, brita zero e brita um. Mesmo dentro de uma
mesma graduação há diferenciação no tamanho dos agregados, assim o efeito da
segregação deve ser evitado também com a estocagem de pilhas mais baixas e com
menor ângulo de inclinação.
A pilha de
agregados deveria ter uma altura mais reduzida, em formato não-cônico, para
evitar que os materiais rolem para baixo, não ocorrendo a separação das pedras
de maior tamanho.
Efeito da
segregação ainda na fase de estocagem de agregados
Carregamento dos silos da usina de asfalto
O operador da pá-carregadeira que
abastece a usina precisa ser orientado e treinado para que os silos sejam
mantidos cheios, mas de forma nivelada. A formação de uma pilha cônica e alta pode
também ocasionar efeitos de segregação. É importante também que não haja
contaminação entre materiais, que afetam totalmente a graduação da mistura. Uma
usina de asfalto de dosagem contínua não detecta a variação de material uma vez
que haja contaminação de um material de um silo para outro. O sistema de
dosagem ocorre individualmente para cada silo, onde deve ser utilizado um único
material apenas.
Contaminação
entre agregados de diferentes silos da usina de asfalto.
Carregamento do caminhão
Uma das principais causas de
segregação é a forma com que o material é transferido ao caminhão de
transporte. Se a mistura asfáltica for descarregada de uma só vez, formará uma
enorme pilha em formato cônico. E isto provoca a segregação pelo fato dos grãos
maiores terem a tendência de se acumular no entorno deste monte. Quanto mais
alta a pilha, maior será o volume de material segregado.
Portanto é preciso carregar o
caminhão de maneira parcial. Em vez uma grande pilha, o carregamento é
realizado ao menos em três pequenas pilhas, dependendo do tamanho da caçamba. Entre
as descargas devem ocorrer um efeito de sobreposição dos lados cônicos. Este
procedimento reduz a distância que as partículas maiores poderiam percorrer do
topo da pilha até a parte mais baixa da caçamba. Não irá eliminar totalmente a
segregação, mas espalha melhor o material e minimiza o seu efeito.
O
carregamento em pelo menos três pilhas separadas evita o efeito da segregação no
caminhão de transporte.
Silos de descarga e armazenamento dimensionados
O silo de descarga é a
última parte da usina por onde a mistura asfáltica recém produzida irá passar
antes da descarga ao caminhão de transporte. Ao longo dos anos os projetos das
usinas de asfalto foram evoluindo de modo a eliminar a segregação ainda dentro
do equipamento, especialmente na produção de misturas de granulometria
descontínua, mais sensível à segregação. O uso de chapas defletoras que evitam
uma queda direta do material reduziu muito o problema. Usinas antigas e
obsoletas tecnicamente ainda sofrem com este efeito durante a descarga do
material asfáltico.
Já os silos de
armazenamento foram projetados com sistemas direcionadores para evitar cones ou
planos inclinados, além de um sistema de aquecimento para manter a temperatura
do material.
Execução da pavimentação
A segregação pode ocorrer
durante a pavimentação nos procedimentos de trocas de caminhões que transportam
o material asfáltico para a pavimentadora. A caçamba deve ser elevada de forma
suave assim que a comporta traseira estiver liberada. A pavimentadora empurra
através do contato dos roletes de encosto com os pneus do caminhão,
proporcionando um carregamento constante e proporcional.
Jamais esvaziar
completamente o silo de recebimento da pavimentadora entre um caminhão e outro.
É recomendado manter com material asfáltico pelo menos 25% de volume enquanto o
equipamento estiver em movimentação. A alimentação da parte central do silo
deve ser constante, evitando que material se acumule nas abas basculantes do
equipamento e haja o esfriamento do material. Se a correia transportadora
central ficar sem material pode ocorrer a segregação quando o material contido
nas abas cair diretamente sobre a mesma. O operador deve ser orientado e
treinado para que mantenha esta alimentação suave e proporcional.
Uma forma de evitar a
segregação em obras rodoviárias é a utilização de alimentadores de asfalto
entre o caminhão e a pavimentadora, já publicado aqui no Blog em junho de 2014. Este
equipamento possui um sistema aquecido com distribuidores helicoidais, o que
provoca um efeito de mistura no material e evita também a segregação térmica. É
altamente recomendável quando utilizado uma mistura asfáltica descontínua
(exemplo: SMA) que por sua característica física apresenta tendência à
segregação.
Antes de procurar as
melhores opções técnicas em equipamentos, o sucesso de uma obra de pavimentação
depende ainda basicamente do treinamento dos operadores. As equipes de trabalho
devem ser capacitadas em relação às técnicas de pavimentação e como usar
corretamente cada equipamento disponível.