Correção de IRI com o uso de fresadoras e vibroacabadoras

Um dos temas que mais tem sido debatido junto às concessionárias de rodovias é a correção do IRI (International Roughness Index – Índice de irregularidade longitudinal). A forma como muitas rodovias foram construídas resultaram em valores de IRI e QI (Quociente de Irregularidade) muito altos. Não é preciso utilizar instrumentos modernos para verificação, basta circular de carro e perceber as ondulações e desníveis no trajeto.

O principal fator para que tenhamos rodovias com tantos desníveis e irregularidade longitudinal é o não uso de sistemas de nivelamento eletrônico das vibroacabadoras de asfalto (pavimentadoras), o que resulta em uma cópia das eventuais irregularidades da base. No Brasil também não há a cultura de aplicar camadas granulares de base com o uso de vibroacabadoras, que podem também atender a esta aplicação utilizando também o nivelamento eletrônico. Na grande maioria das obras as camadas granulares são espalhadas com o uso de motoniveladoras, o que exige muita perícia do operador para acertar espessura e regularidade.

Em uma estrada com desníveis é preciso verificar as condições existentes para estabelecer um plano de ação. Dependendo do nível de irregularidade é possível corrigir apenas com a fresagem e recapeio. No caso de valores menores de IRI seria possível uma correção superficial com fresagem fina e microfresagem utilizando sistema de nivelamento eletrônico de corte na fresadora.

Sistema de nivelamento eletrônico de uma vibroacabadora de asfalto

As mesas compactadoras da vibroacabadora por sua natureza já são autonivelantes. Desde a primeira patente na década de 1930, as mesas são conectadas ao chassi do equipamento por braços laterais e cilindros hidráulicos, o que permite com que a mesa flutue sobre o material asfáltico durante a pavimentação. Ocorre um equilíbrio de forças que mantém uma espessura constante mesmo quando há pequenas irregularidades na base. Porém este equilíbrio deixa de existir quando ocorrem paradas do equipamento ou quando o ângulo de ataque da mesa não está correto. Estes fatores sujeitos à falha humana resultam em erros de aplicação.

O sistema de nivelamento eletrônico pode ser utilizado devido à fixação lateral da mesa com chassi, o que permite movimentações independentes de subidas e descidas. O princípio de funcionamento é simples. Trata-se de um sensor, conectado a um acessório, que faz a leitura de uma referência externa, que pode ser uma calçada, um meio-fio ou uma faixa de rodovia. Por mais que haja irregularidades na pista, a movimentação da mesa seguirá a leitura desta referência externa. Em uma obra que exija alta qualidade e precisão, como pistas de aeroportos, é utilizado um sensor de contato a um fio-guia instalado por uma equipe de topografia Dessa forma, a pavimentação é executada com precisão máxima em relação à regularidade longitudinal e ao ângulo de caimento para escoamento de água da chuva.

Entre as opções mais utilizadas no nivelamento há os esquis de contato, que fazem a leitura da camada de base. Quanto maior o esqui, melhor a compensação das irregularidades. Há opções a partir de 30 cm, chegando a 6 m de comprimento. Outra opção também são os sensores ultrassônicos, sem contato. É possível instalar mais de um sensor, aumentando assim o comprimento de medição, calculando uma média das irregularidades. No exterior são utilizados também sensores a laser em obras que exigem regularidade milimétrica, tais como aeroportos e autódromos.

A mesa compactadora de uma pavimentadora de asfalto tem princípio autonivelante, porém não é o suficiente para compensar irregularidades de maior porte.

Nivelamento eletrônico na vibroacabadora permite a pavimentação com regularidades longitudinal e transversal.

Quanto maior o comprimento de leitura longitudinal, melhor será a compensação das irregularidades.

Sistema de nivelamento eletrônico de uma fresadora de asfalto

As fresadoras também podem ser dotadas com o sistema eletrônico automático de corte. Porém é preciso entender conceitos de modelos de fresadoras antes de adotar esta solução.

As fresadoras mais utilizadas no Brasil são máquinas de pequeno porte, com 1,0 metro de largura de corte e locomoção sobre pneus. Para manter uma regularidade no corte o ideal é utilizar fresadoras com locomoção sobre esteiras, muito menos sensível às possíveis irregularidades existentes na superfície. Alguns modelos mais modernos já possuem um sistema que mantem o cilindro sempre paralelo à superfície. Porém com irregularidades maiores este sistema pode não ser suficiente. É preciso utilizar também um sistema de nivelamento eletrônico.

O princípio de funcionamento deste sistema é similar ao de uma vibroacabadora. Um dispositivo lateral faz a leitura e calcula a média de uma referência externa. Esta média será transmitida ao movimento de subida e descida do tambor fresador. Alguns modelos de grande porte, com 2,0 metros de largura de corte, podem receber múltiplos sensores ultrassônicos. Assim uma média maior da referência externa é calculada, compensando melhor as irregularidades.

Sistema hidráulico das fresadoras de esteiras mantem o tambor paralelo à superfície. Para correção de maiores irregularidades é utilizado sistema de leitura por sensores e cálculo da média das irregularidades.

Sistema dotado de vários sensores pode reduzir consideravelmente as irregularidades longitudinais existentes.

Qual a melhor solução?

Depende da situação existente. Pequenas irregularidades podem ser corrigidas com o uso do modelo correto de fresadora dotada de sistema de nivelamento eletrônico. Aplicação com o uso de tambor de microfresagem pode eliminar a necessidade de um novo recapeio, como vimos em um artigo publicado aqui em setembro de 2017.

Irregularidades maiores exigem a correção tanto na fresagem quanto na aplicação de uma nova camada asfáltica de CBUQ com a vibroacabadora, com ambos os equipamentos utilizando o sistema de nivelamento eletrônico. Já grandes irregularidades exigirão fresagens mais profundas e uma reconstrução da camada intermediária de base.

De qualquer maneira é preciso disseminar o bom uso e as corretas práticas de utilização dos sistemas de nivelamento eletrônico na pavimentação.