Webinar - Usinas de Asfalto

 Em parceria com a consultoria New Roads, fizemos em conjunto um Webinar sobre usinas de asfalto. Segue vídeo abaixo com a apresentação de cerca de 1 hora:

Veículo de transferência de material (asfalto)

Um equipamento ainda pouco conhecido no Brasil tem sido utilizado cada vez mais em obras de pavimentação pelo mundo. O veículo de transferência de material tem a função de receber o concreto asfáltico de um caminhão e transportar para uma pavimentadora / vibroacabadora de asfalto. O uso deste equipamento traz grandes melhorias para a qualidade da pavimentação e o aumento da vida útil de um novo pavimento asfáltico. 

O primeiro equipamento foi lançado em 1989, pelo fabricante norteamericano Roadtec com o nome de MTV Shuttle Buggy (MTV = material transfer vehicle, Shuttle Buggy = veículo aberto de transporte). Esta máquina passou por aprimoramentos técnicos e hoje é a melhor opção para obter um pavimento homogêneo e com qualidade ao evitar um dos maiores problemas na etapa construtiva: a segregação da mistura asfáltica. Nos anos 1980 houve muitas pesquisas e investigações nos Estados Unidos que apontaram a segregação como uma das principais razões para problemas prematuros em pavimentos. Isto inspirou a busca por uma solução técnica que evitasse a segregação.

       

Veículo de transferência de material em operação

PROBLEMA 1 - SEGREGAÇÃO GRANULOMÉTRICA

Podemos definir a segregação granulométrica como o efeito causado pela separação dos agregados de maior tamanho dos materiais menores, tornando a mistura sem homogeneidade. Este tema já foi postado aqui no blog em 2017. 

As causas que resultam em segregação são geralmente ocasionadas pela gestão ineficiente no transporte ou quando ocorre uma longa espera nos caminhões. A mistura asfáltica é aplicada sem ter homogeneidade em sua composição, embora tenha sido produzida em uma usina de asfalto de forma homogênea. Os estudos preliminares consideram um pavimento homogêneo para cumprir com suas funções e atingir um determinado período de vida útil. Porém ao ocorrer segregação dos materiais na etapa construtiva, estes quesitos não serão cumpridos. Alguns pontos terão menor capacidade de suporte às ações das cargas do tráfego, com maior volume de vazios. Alguns estudos apontaram que ao ter um aumento de apenas 1% no volume de vazios, a vida útil do asfalto pode ser reduzida em até 10%.

PROBLEMA 2 - FALTA DE HOMOGENEIDADE DE TEMPERATURA

Quando foi realizada a pesquisa para investigar as causas das falhas precoces nos pavimentos, se observou todo o processo construtivo da pavimentação asfáltica. Foi constatado através do uso de câmeras infravermelhas que a mistura asfáltica ao ser transportada em caminhões apresentava diferenças significativas de temperaturas. A parte externa, em contato com o ar, esfriava rapidamente. Esta falta de homogeneidade na temperatura pode provocar problemas durante a pavimentação e compactação. 

Toda mistura asfáltica sofre segregação térmica, não importando se o material acabou de ser produzido, ou se a usina de asfalto está próxima da obra ou o tipo de ligante asfáltico que é utilizado. A vibroacabadora de asfalto não tem como evitar a segregação térmica. A vida útil do pavimento asfáltico é seriamente afetada. Abaixo uma sequência de imagens explicando de forma clara a questão da segregação térmica, gerada em função da falta de homogeneidade de temperatura de um carregamento de concreto asfáltico e sua aplicação.

DETALHES TÉCNICOS DO EQUIPAMENTO

O transferidor do tipo Shuttle Buggy possui um silo de entrada, onde o caminhão descarrega o material. Uma correia primária transporta o CBUQ até o compartimento de mistura. Após a mistura e homogeneização do material, uma segunda correia transporta da parte interna para a externa, onde uma terceira correia com deslocamento lateral faz a transferência até o silo da vibroacabadora.

O grande diferencial técnico é o compartimento onde ocorre uma nova mistura do material asfáltico. Na parte inferior deste compartimento há um eixo distribuidor sem-fim de três seções, com a função de executar a mistura do concreto asfáltico recebido de um caminhão. Esta ação equaliza as temperaturas e mistura uniformemente as partículas do CBUQ. A capacidade de recebimento depende do modelo, com três opções: 15, 25 e 30 toneladas.

A correia transportadora de descarga é articulável em até 55° para a direita ou esquerda, permitindo pavimentar de forma deslocada e poupar tempo e dinheiro em determinados tipos de aplicações. Este recurso permite manter os caminhões fora do trecho onde foi aplicado a pintura de ligação. 

Detalhes do veículo de transferência de material asfáltico

As correias transportadoras de recebimento e descarga são ambas deslocáveis, se ajustando respectivamente ao tipo de caminhão e a posição da vibroacabadora.

Usando o Shuttle Buggy, a pavimentação asfáltica tem total homogeneidade de temperatura

Compartimento de mistura através de um transportador sem-fim de três seções, promovendo em equilíbrio térmico entre os materiais de maior temperatura com os materiais mais frios.

ECONOMIA E MELHORIA NA LOGÍSTICA

O uso de um veículo de transferência permite utilizar menos caminhões entre a usina de asfalto e o local da pavimentação. A capacidade de armazenar o concreto asfáltico pode eliminar os atrasos que acontecem quando o caminhão vazio se retira e a vibroacabadora de asfalto precisa interromper o trabalho porque o próximo caminhão ainda não chegou na obra. A diminuição no número de caminhões aumenta a eficiência, reduz custos e melhora a lucratividade do projeto. Basta otimizar a quantidade necessária, sem precisar ter caminhões parados na obra esperando a vez de descarregar o material.

PAVIMENTAÇÃO CONTÍNUA

Manter a vibroacabadora em movimento também é outro benefício do veículo transferidor. A pavimentação executada de forma contínua evita que a mesa compactadora “afunde” sobre o material. Isto é uma ocorrência muito comum em obras pelo Brasil, resultando em um desnível longitudinal. Muitas vezes este desnível não é corrigido de maneira adequada, permanecendo a irregularidade na pista. Valores de IRI (índice de irregularidade longitudinal) baixos são garantidos com o uso do veículo de transferência, em vez de descarregar o caminhão diretamente na vibroacabadora.

COLISÕES DO CAMINHÃO NA VIBROACABADORA

Outra ocorrência muito comum em obras rodoviárias brasileiras é a colisão do caminhão ao descarregar o concreto asfáltico na vibroacabadora. Dependendo da força do impacto, ocorre um desnível longitudinal em função da mesa compactadora sofrer um “tranco” durante o processo de pavimentação. Quando a vibroacabadora está se deslocando, a mesa compactadora flutua sobre a camada asfáltica ainda quente. A ação de seu peso junto com dispositivos de pré-compactação define a espessura de lançamento, em combinação com o ajuste de ângulo de ataque da mesa. Ao ocorrer o impacto, o equilíbrio de forças se altera por um instante, provocando o desnivelamento.

USO NO BRASIL

Embora tenha poucos equipamentos no Brasil, o uso já acontece. Abaixo, uma filmagem das obras de recuperação do pavimento da pista do aeroporto Santos Dumont, no Rio de Janeiro.