Um país de extensão continental e com
baixo percentual de rodovias pavimentadas requer soluções técnicas para a
melhoria de suas vias rurais e estradas sem pavimentação. Como há escassez de
dinheiro para a pavimentação, agravado ainda mais em função da crise econômica
que o Brasil atravessa desde 2014, é preciso utilizar novas técnicas para a melhoria das condições de tráfego.
As vias não pavimentadas representam
mais de 80% da extensão da malha rodoviária brasileira somando as rodovias
federais, estaduais e ligações municipais. Muitos municípios ainda não possuem
acessos pavimentados. A grande maioria de locais de produção agrícola também
não têm ligação asfáltica. As estradas não-pavimentadas apresentam normalmente
o leito deteriorado em função também de ter uma construção inadequada. A
manutenção é feita sem planejamento e de forma precária. Além de não estar
dotada de uma camada de rolamento adequada, estas vias sofrem também com a
falta de capacidade de suporte para o tráfego de caminhões cada vez mais
pesados.
As estradas de terra precisam
apresentar boa capacidade de suporte e boas condições de rolamento para
garantir condições de tráfego satisfatórias. Mas nem sempre as soluções
adotadas são as mais adequadas para solucionar os problemas.
ALTERNATIVA TÉCNICA: ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS COM RECICLADORAS
Uma alternativa de melhoria técnica com
custo bastante inferior ao pavimento asfáltico convencional é o processo de estabilização de solos com o uso de uma
máquina recicladora de asfalto. Um método relativamente fácil e rápido, amplamente
utilizado em muitos países, mas ainda desconhecido pela maioria dos profissionais
da área de pavimentação no Brasil. Alguns manuais utilizados para conservação e
recuperação de estradas vicinais de terras são ainda dos anos 80, utilizando técnicas
já defasadas e de baixa durabilidade tais como patrolamento (passagens
múltiplas da motoniveladora), encascalhamento, etc.
ESTUDOS PRELIMINARES
É preciso primeiramente que sejam
feitos estudos para diagnosticar as condições e definir a forma com que a
estabilização será executada.
· LVC
(Levantamento Visual Contínuo): para avaliação dos problemas e identificação
dos defeitos;
· Estudos
de tráfego: contagem volumétrica, volume médio diário (VMD), determinação do
número N, etc;
· Estudos
geotécnicos: coleta e ensaios dos materiais quanto à granulometria, limites,
densidade real, compactação e valor de CBR. Através deste estudo é definido se
haverá a necessidade ou não de reforço do solo existente com um pequeno
percentual de agentes ligantes tais como cal e cimento;
· Estudos
topográficos: inclinação transversal, rampa, definição dos pontos dos eixos do
traçado, verificação da necessidade de superelevação, etc;
· Estudos
geométricos: largura de plataforma, determinação da velocidade de tráfego, etc.
· Estudos
de drenagem: verificação das condições de drenagem (caso existam) e
levantamento da necessidade de implantação de dispositivos para escoamento da
água.
PROCESSO EXECUTIVO DA ESTABILIZAÇÃO
DE SOLOS
A máquina recicladora possui um
compartimento de mistura com um cilindro de corte. Em uma única passada ocorre
o corte, a mistura e a homogeneização do material. A mistura deve apresentar ao
final um material homogêneo, de coloração uniforme e com teor de água próximo
da umidade ótima. Somente a recicladora é capaz de proporcionar tais
resultados, ao contrário do uso de motoniveladora, trator de esteira ou pá
carregadeira.
Outra grande vantagem da técnica é a
possibilidade de adicionar material de reforço ao solo para melhoria de suas
características. Entre os materiais utilizados estão as britas para correção
granulométrica e aumento da capacidade de suporte de carga, o uso de material
coesivo misturado ao material granular para evitar o problema do “areião”
(dificuldade de tráfego de veículos quando seco), e a adição de cal ou cimento
para melhoria das propriedades do solo.
Em uma única passagem ocorre a mistura e homogeneização do material dentro do compartimento de corte.
Quando não há a necessidade de
reforço de agente ligante (cal ou cimento) ocorre a melhoria física do solo. A
passagem da recicladora torna o solo mais homogêneo e com melhor granulação,
facilitando a compactação. Materiais mais finos como a argila atuam como um
aglutinante entre as partículas de maior tamanho e também regulariza a
superfície final de rolagem quando está bem misturada com os demais materiais.
E somente com a recicladora é possível obter bons resultados de mistura e de
homogeneização.
A qualidade da mistura é influenciada pela
velocidade de avanço, de rotação (rpm) do cilindro de corte e em alguns casos é
necessário executar mais de uma passada. A recicladora também tem sistema de
dosagem eletrônica de água, podendo corrigir a umidade caso o material esteja
abaixo da umidade ótima.
Comboio de equipamentos necessários para a estabilização e esquematização
da execução
REFORÇO E MELHORIA DO MATERIAL
Quando o estudo do solo apresenta que
o mesmo não possui características técnicas adequadas é necessário aplicar um
pequeno reforço com a utilização de agentes ligantes. Os materiais mais
utilizados são a cal e o cimento:
· Cal:
possibilita a redução do teor de água e a sensibilidade do solo contra a
umidade. Aumenta a resistência ao cisalhamento e minimiza os efeitos de
deformação. Diminui o índice de plasticidade (IP) e limite de liquidez (LL),
assim reduz a suscetibilidade à água. Permite uma melhor compactação devido ao
fato de que a curva Proctor se desloca para o lado úmido. Recomendado para
solos de característica coesiva de alta plasticidade (argila, silte, etc.);
·
Cimento: por
ser um ligante hidráulico ocasiona o endurecimento do material, geralmente em
uma proporção entre 2% e 4% em relação à massa do solo. Por esta razão não pode
ser adicionado em excesso pois quando aplicado em maior percentual gera trincas
que podem rapidamente se espalhar pela camada. Apresenta maior resistência,
aumentando consideravelmente a capacidade de carga do material. Para que ocorra
o efeito de solidificação do solo é preciso que haja granulometria mais grossa
na composição da mistura.
· Ligante misto (cal e cimento): dependendo da classificação do tipo de solo é utilizado o
ligante misto. Geralmente quando o solo é uma mistura de material coesivo com
material granular.
Duas amostras do mesmo solo com e sem a presença da cal
imersas em água.
Estabilização de solos com adição de cal (esquerda) e cimento (direita).
ESPARGIDOR/DISTRIBUIDOR ELETRÔNICO DE
CAL OU CIMENTO:
No caso de adição de agentes ligantes
é importante utilizar um distribuidor eletrônico à frente da recicladora. O uso
de um equipamento correto de dosagem garante que o ligante seja espalhado
uniformemente e a quantidade de material aplicado estará de acordo com o
especificado em projeto após análises e estudos de laboratório. Uma dosagem
inadequada de agentes ligantes afetará totalmente o desempenho da nova camada.
O grande diferencial técnico do
distribuidor eletrônico é a correção instantânea quando ocorre a variação de
velocidade de avanço do caminhão. O alimentador rotativo com inúmeros
compartimentos de igual volume aumenta ou diminui sua rotação de acordo com a
mudança de velocidade. Assim, a quantidade de material dosado será sempre conhecida
e constante. Em obras de estabilização o maior percentual dos custos é o
próprio cal ou cimento. Desta forma o uso do distribuidor evita além de
problemas técnicos também o desperdício financeiro.
Espargidor/distribuidor em operação aplicando cal sobre um solo..
COMPACTAÇÃO:
Após a passagem da recicladora é
importante que haja compactação imediata com a utilização de um rolo
compactador de maior energia de compactação. Em vez de rolos da classe de 11
toneladas (mais utilizados no Brasil) pode ser utilizado um rolo de 20
toneladas. Além de compactar mais rápido e permitir que a recicladora trabalhe
mais horas por dia, também não ocorre perda de umidade que dificulta o aumento
da densidade do solo. No caso de uso do cimento é necessário compactar antes do
tempo de reação, que ocorre em até duas horas após a aplicação.
Uma motoniveladora deve ser utilizada
após a passagem do primeiro rolo para remover o excesso de material solto que
surge na superfície. Posteriormente, os demais rolos finalizam a compactação. A
sugestão técnica é que se utiliza um rolo compactador vibratório de cilindro
liso para complementar a compactação. No caso de aplicação de cimento com
material granular, é recomendado a utilização de um rolo de pneus lisos para a
finalização, selando a pista.
Compactação do solo melhorado após a passada da
recicladora e antes da passada da motoniveladora
Tipos de rolos compactadores são selecionados de acordo com o tipo de aplicação.
MOTONIVELADORA:
A motoniveladora pode ser utilizada
mais de uma vez dentro do processo de estabilização. Antes da passagem da
recicladora é necessário remover rochas de grande tamanho que estejam sobre o
leito. Através do escarificador traseiro estas pedras de grande tamanho podem
ser retiradas mesmo que estejam enterradas na profundidade onde a recicladora
irá cortar. O ideal é que não haja pedras maiores do que 70 mm dentro do
compartimento de corte e mistura da recicladora. Em caso de reciclagem mais
rasa, o tamanho máximo dos agregados deve ser de 1/3 (um terço) em relação à
profundidade de corte.
Remoção de rochas de sobretamanho com o escarificador..
ACABAMENTO SUPERFICIAL:
O acabamento superficial pode ser
realizado com a aplicação de um revestimento primário selante ou a utilização
de um tratamento superficial, ambos com custo inferior ao asfalto convencional.
Para vias de menor volume de tráfego pode ser utilizado também o “salgamento”,
que é o espalhamento de agregados finos sobre uma imprimação.
NIVELAMENTO:
A recicladora pode também nivelar
transversalmente a via não-pavimentada, deixando um leve caimento para escoar a
água da chuva. A movimentação independente das quatro colunas de movimentação
da recicadora garantem que o nivelamento no corte seja sempre constante.
DRENAGEM
A drenagem é de extrema importância
para estradas sem pavimentação. É preciso que além da inclinação transversal da
pista tenha também uma valeta de drenagem. Desta forma o greide da estrada fica
mais elevado em relação às bordas.
Por redução de custos a sarjeta para
drenagem pode ser revestida com proteção vegetal para evitar erosão. A limpeza
rotineira destas valetas se faz necessário pelo fato da água carregar materiais
finos do solo, acumulando resíduos ao longo do tempo.
A utilização de técnicas de
manutenção e melhoria para vias não-pavimentadas geram grandes benefícios
econômicos. De acordo com o Banco Mundial, há uma economia no transporte
superior a três vezes o valor investido na manutenção de estradas. A
conservação rotineira evita que maiores danos ocorram a ponto de impedir o
tráfego na via, sendo necessário intervenções mais longas de recuperação e de
maior custo. A estabilização de solos permite uma economia de até 40% em
relação aos métodos tradicionais de transportar novos materiais para o local da
obra somente pela drástica redução do transporte necessário.