O que é a Reciclagem de Asfalto?

O tema Reciclagem de Asfalto vem despertando o interesse e a atenção de muitos envolvidos em obras rodoviárias no Brasil. No entanto, ainda há um grande desconhecimento sobre suas aplicações e técnicas.

O que é a reciclagem de asfalto? Onde se aplica? Quais as vantagens técnicas e econômicas? Quais são os ganhos ambientais a partir do reaproveitamento de material asfáltico deteriorado?

A reciclagem asfáltica consiste na reutilização total dos materiais existentes em pavimentos danificados no processo de reabilitação da estrada, sem que haja a necessidade de importar novos agregados. Uma das grandes vantagens é justamente reaproveitar 100% do material e ainda poder reforça-lo com agentes estabilizadores tais como cal, cimento, emulsão ou espuma de asfalto. 

Não há apenas uma única forma de reciclar o asfalto. Consideramos a reciclagem de pavimentos dividida em três métodos: a frio (sem necessidade de aquecimento), ou reciclagem a quente (processo com aquecimento). No método a frio, o processo pode ser subdividido em execução In Situ (no local) ou execução em uma usina especial de reciclagem a frio.

Tanto a reciclagem a quente em usinas de asfalto quanto a reciclagem a frio em usinas especiais já foram explicadas aqui no blog quanto aos seus respectivos detalhes técnicos, vantagens e aplicações. Enquanto a reciclagem a frio no local foi abordado apenas aspectos técnicos do equipamento que a executa, a máquina recicladora.

 

RECICLAGEM A FRIO IN SITU

O método mais comum e amplamente utilizado em todo o mundo é a Reciclagem a Frio In Situ (no local). Este processo requer a utilização de um equipamento específico, a Recicladora de Asfalto, que possui um cilindro especial para corte e trituração não somente da camada asfáltica como também para a camada de base granular abaixo. O cilindro é dotado de dentes de corte especiais composto por aço e ponta de tungstênio de alta resistência.  Desta forma, o pavimento danificado é cortado, triturado e, com o giro contínuo em sentido ascendente do cilindro, o material é misturado e homogeneizado. Tudo executado em uma passada única da Recicladora, assegurando altíssimos índices de produtividade.

 

 

 

A velocidade de avanço depende da profundidade trabalhada e do tipo de material. Como as camadas de asfalto no Brasil são geralmente pouco espessas, as Recicladoras conseguem altas velocidades de execução. A restrição é que a camada de base granular (caso a profundidade de trabalho chegue até ela) tenha agregados de tamanho máximo de 1/3 (um terço) em relação à profundidade de trabalho. Ou seja, se for reciclado 15 centímetros de profundidade, o tamanho máximo aceitável de agregado será de 5 centímetros.

A recuperação através de reciclagem a frio In Situ nem sempre exige a adição de agentes estabilizadores para a melhoria das propriedades do material reciclado. O reprocessamento é utilizado quando o material existente já atende aos requisitos de resistência. Isto geralmente em estradas que apresentam baixo volume de trânsito. Quando a deterioração da via é causada por uma camada de base abaixo que tenha deficiência granulométrica ou plasticidade ruim, pode ser espalhado um novo material tal como brita graduada sobre a camada para que a Recicladora incorpore junto ao pavimento reciclado triturado. É preciso analisar o tipo de material de base antes de utilizar esta técnica. Por exemplo, em bases com argila muito úmida, é preciso que haja duas passadas da Recicladora. A primeira para pulverizar o material e proporcionar a secagem do solo coesivo com alta umidade. Após a compactação deste material, já mais seco, ocorre a mistura com o novo material adicionado em uma segunda passada da Recicladora.

É muito importante a etapa de análise do pavimento e a elaboração do projeto de execução da reciclagem, para que a solução técnica correta seja a escolhida.

AGENTES ESTABILIZADORES

O uso de agentes estabilizadores é necessário quando há carência de certas propriedades do material existente no pavimento deteriorado. Por exemplo, a adição de cimento aumenta a rigidez da camada. Já a utilização de cal hidratada reduz a suscetibilidade à umidade. A utilização de espuma de asfalto garante maior flexibilidade aos esforços oriundos do tráfego. A combinação cimento e espuma de asfalto garante boa capacidade de suporte combinado com flexibilidade, evitando surgimento de fissuras e trincas.

A escolha do agente estabilizador mais eficaz para determinada aplicação depende de vários fatores tais como o preço local, a disponibilidade do insumo e o tipo de material que compõe o pavimento existente.

No Brasil a aplicação mais comum é a reciclagem com adição de cimento. Em geral, é utilizado entre 1% e 3% de cimento em relação ao volume trabalhado, dependendo do tipo de material existente e de sua capacidade de carga. A taxa de aplicação deve ser adicionada por um equipamento espargidor específico, para que haja acuracidade na quantidade adicionada.

 

 

 

 

Já a aplicação de emulsão asfáltica ou espuma de asfalto ocorre dentro da recicladora de asfalto, que deve ser configurada com uma barra especial de espargimento dentro de sua caixa de reciclagem. A barra especial possui bicos espargidores dotados de um dispositivo especial que provoca o processo de espumação asfáltica ao dosar água, ar e o ligante asfáltico. Há um aumento no volume em mais de 15 vezes e uma fina película asfáltica encobre o material reciclado, garantindo a aderência interna e evitando que a camada fique “solta”. O que é favorável para uma maior vida útil do pavimento.

 

 

EQUIPAMENTOS AUXILIARES

Os equipamentos que fazem parte do processo de execução da reciclagem a frio in situ compõem o que é chamado de trem de reciclagem (ou comboio de reciclagem). Estes equipamentos são os rolos compactadores, a motoniveladora e o espargidor de cimento. A frente da recicladora, um caminhão pipa abastece de forma contínua a máquina, sendo empurrada pela mesma através de uma barra especial.

Após a passagem da recicladora, um rolo executa a compactação inicial. Se o material reciclado for predominantemente granular, este rolo deve ser de cilindro liso. Se a reciclagem atingir camadas de base com material coesivo (argiloso), o cilindro deve ser do tipo corrugado (pata).

As três fotos abaixo mostram a reciclagem a frio com adição de cimento em uma rodovia deteriorada. Com profundidade de 15 centímetros cortando asfalto e uma camada de base predominantemente argilosa (coesiva), misturada com o cimento e formando uma nova e mais resistente camada intermediária de base.

 

 

 

Na sequência, o material é nivelado junto as extremidades trabalhadas através de uma motoniveladora. Após a sua passagem, os rolos compactadores retornam para finalizar a compactação e adensamento do pavimento. É recomendado que os dois últimos rolos utilizados sejam de cilindro liso e de pneus, para que haja uma boa aderência com o material que será colocado acima.

Quando há aplicação da reciclagem utilizando cimento é recomendado que se utilize o espargidor especial, já citado anteriormente, para que ocorra a taxa correta de despejo de material sobre o pavimento. Estudos indicam que o maior custo em uma obra de reciclagem é justamente o cimento. Além da questão econômica, a adição em dose errada pode ser prejudicial. O excesso de cimento deixa a camada com excesso de rigidez, com tendência a formação de trincas e fissuras que comprometem a vida útil do pavimento. Já a dosagem em menor quantidade que o especificado pode ser insuficiente para que haja a resistência adequada.

FINALIZAÇÃO

Após a passagem do comboio de reciclagem, com a compactação já executada, a superfície precisa ser finalizada. Há diversas opções, que serão escolhidas dependendo da capacidade de carga de tráfego. Para locais de menor movimento de veículos pesados pode ser executado um simples tratamento superficial ou microrevestimento. Em caso de rodovias de intenso e pesado fluxo, é necessário pavimentar uma nova camada asfáltica sobre a camada reciclada.

VANTAGENS DA TÉCNICA

·        Ótima mistura dos materiais, utilizando novos agregados ou agentes estabilizadores;

·        Adição de água e agentes estabilizadores é controlada eletronicamente através de computador de bordo;

·        Controle total da espessura da camada trabalhada;

·        Reaproveitamento de todo o material degradado existente;

·        Elevadíssimas taxa de produtividade. Em obras acompanhadas no Brasil, com reciclagem de camada de asfalto e base granular em brita totalizando 15 cm, as recicladoras Wirtgen chegaram a atingir mais de 7 metros por minuto de produção;

·        Pode ser executado durante períodos de tempo incertos, com sol ou chuva (desde que não seja em excesso);

·        Pela largura dos equipamentos existentes (2,0 m a 2,5 m de largura), é possível trabalhar em uma faixa de rolagem apenas, liberando as demais para que o trânsito não seja totalmente interrompido. 

APLICAÇÕES

1.      Vias não pavimentadas:

O processo de reciclagem é uma ótima solução técnica e econômica para a melhoria de ruas sem pavimentação, de chão batido, que causam muitos problemas aos usuários. Na época de seca a passagem dos veículos provoca nuvens de pó, enquanto na época de chuva estas vias tornam-se muitas vezes intransitáveis.

Para manter uma qualidade mínima de rodagem é preciso realizar a manutenção dos agregados que a cobrem e também o seu nivelamento. A utilização da Recicladora mistura novamente o material existente, tornando o mesmo mais homogêneo, podendo ser adicionado britas e outros materiais para que haja uma melhor trafegabilidade.

2.      Vias com finas camadas de asfalto:

O asfalto sofre um processo natural de envelhecimento que resulta em sua destruição gradativa. O pavimento degradado pode ser reabilitado reciclando uma camada fina, embora o mais comum seja a remoção da camada através da fresagem e a pavimentação de uma nova camada.

Para melhorar a curva granulométrica do material asfáltico reciclado, aumentar a sua capacidade de suporte e assegurar uma boa compactação, pode ser necessário espalhar uma camada de pó de pedra sobre a superfície do pavimento antes da passagem da Recicladora. A vantagem é que não há remoção de materiais, pois os mesmos são corrigidos no próprio local.

A investigação do pavimento é importante e precisa ser estudado, através da remoção do material existente e a devida análise em laboratório. Assim a melhor alternativa técnica e econômica pode ser escolhida.

3.      Reciclagem em profundidade para reforço estrutural:

As Recicladoras são máquinas robustas com capacidade de reciclar grossas camadas de asfalto e de base. O processo completo pode ser realizado em uma única passada, mas dependendo da consistência forte da camada existente é necessário passar duas vezes. A primeira para triturar e pulverizar o material, para que na sequência haja a correta homogeneidade granulométrica da camada.

Em reciclagens profundas há pouca ou nenhuma necessidade de adicionar material. Uma camada com alto grau de degradação pode ser completamente recuperada. A máquina em uma só passada fortalece o material ao corrigir granulometricamente a sua consistência, transformando em uma nova camada de base que está apta a suportar os esforços oriundos do tráfego.

Camada asfáltica e a camada de base granular abaixo podem ser tratadas e transformadas em uma nova e única camada. Se há um alto grau de degradação em ambas as camadas, o uso da reciclagem a frio é sem dúvida o melhor método para a recuperação das mesmas. 

            Maiores detalhes sobre a máquina Recicladora de Asfalto em português: http://www.wirtgen.de/media/redaktion/pdf-dokumente/03_kaltrecycling_stabilisierung/wrbaureihe/broschuere_2/BR_WR_Baureihe_PT.pdf