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Viabilidade dos Revestimentos Asfálticos Fabricados em Usinas Móveis

Erick Fabrício Duca

Pós-graduado em Gestão de Projetos pelo Ietec

RESUMO

O artigo terá como objetivo fazer uma análise comparativa entre as técnicas utilizadas na pavimentação asfáltica, focando nos métodos que a pavimentação é fabricada em usinas móveis (na própria pista). Esta análise englobará as características gerais dos tipos de pavimentação, tais como desempenho e duração, equipamentos necessários e tempo de execução da obra. Ao final do trabalho, será verificado qual é a viabilidade de aplicação para as técnicas de pavimentação destacadas no artigo.


Palavras-chaves: Revestimentos asfálticos. Usinas. Emulsão. Agregados. Pavimentação.

1. INTRODUÇÃO

No cenário atual, a pavimentação possui grande importância no desenvolvimento socioeconômico do país, uma vez que é um patrimônio que permite o deslocamento de cargas e pessoas, e são essenciais para o desenvolvimento. Podemos desta forma, relacionar a riqueza de um país com a sua atual malha rodoviária pavimentada e a sua expansão.

A importância das rodovias pode ser explicada por sua participação na divisão modal do transporte de carga no país, onde o modo rodoviário responde por cerca de 58% do total (CNT, 2010). 

Sabendo da necessidade de ampliação da malha rodoviária, assim como sua manutenção, é importante procurar técnicas que sejam cada vez mais eficazes e duradouras, mantendo assim a boa qualidade da pavimentação existente. Por isso o estudo da pavimentação e sua execução vêm adquirindo maior importância ao longo dos últimos 60 anos, além da grande necessidade de melhoria em vias estaduais e federais, pois a depreciação destas podem causar problemas de  aderência, acarretando danos materiais e muitas vezes humanos para a sociedade.

A aplicação de revestimentos fabricados em usinas móveis é uma  técnica que vem surgindo como uma solução barata, de rápida execução e que possui características que maximizam a aderência pneu-pavimento, diminuindo as estatísticas dos acidentes. Dentre eles estacamos o Micro revestimento e a Lama asfáltica.

O micro revestimento asfáltico a frio (MRAF) pode ser considerado uma evolução das lamas asfálticas. Embora tenha o mesmo princípio e concepção, emprega materiais, equipamentos e  controles  de  alta  qualidade.  Define-se  o  MRAF  como  uma  mistura  asfáltica  a  frio, composta por emulsão de ruptura controlada, agregados britados de alta qualidade, filer mineral e água, aplicada com uma consistência fluida e uniformemente espalhada sobre uma superfície previamente preparada.

2. REVISÃO DA LITERATURA

2.1 Revestimentos fabricados em Usinas Móveis

2.1.1 Lama asfáltica

De  acordo  com  Senço (2001,  p.320;  apud  ZAGONEL,  2013)  “o  revestimento  de  lama asfáltica consiste na associação, em consistência fluída, de agregado miúdo e areia, ou material de  enchimento (filler), água e tendo como aglutinante emulsão asfáltica”.

As vantagens da técnica de misturas a frio estão ligadas principalmente ao uso de equipamentos mais simples, trabalhabilidade à temperatura ambiente, boa adesividade com quase todos os tipo de  agregados britados,  possibilidade  de  estocagem  e flexibilidade elevada (ABEDA, 2001; apud ZAGONEL, 2013).

Ainda de acordo com Bernucci et al (2008; apud ZAGONEL, 2013), para o processamento da mistura de lama asfáltica são necessárias usinas especiais móveis que têm um silo de agregado e um de emulsão, em geral de ruptura lenta, um depósito de água e um de filler. Os materiais se misturam em proporções preestabelecidas imediatamente antes de serem espalhados através da barra de distribuição de fluxo  contínuo  e  tanto quanto  possível homogêneo, em espessuras de 3 a 4 mm, sem compactação posterior.

2.1.2 Micro Revestimento Asfáltico a frio

O  micro  revestimento  é  uma  mistura  a  frio  processada  em  usina  móvel  especial,  de agregado rigorosamente selecionado, tanto no aspecto de graduação como na sua pureza em termos de contaminantes, filler, água e emulsão com polímero, e eventualmente adição de fibras. (ZAGONEL, 2013, p.79).

De acordo com Bernucci et al (2008; apud ZAGONEL, 2013) “esta é uma técnica que pode ser considerada uma evolução das lamas asfálticas, pois usa o mesmo princípio e concepção, porém utiliza emulsões modificadas com polímero para aumentar a sua vida útil”.

Para a aplicação deste tipo de revestimento é necessário uma usina móvel multidistribuidora de agregado e ligante, fabricada especialmente para a aplicação deste tipo de revestimento. (ZAGONEL, 2013).

Ainda de acordo com Pinto (2012; apud ZAGONEL, 2013) “o micro revestimento é no momento, indiscutivelmente, a melhor técnica na manutenção de pavimentos com vida útil extinta, respondendo muito bem aos problemas que enfrentamos hoje em nossos municípios”.

2.2 Revestimentos fabricados em Usinas Fixas Dosadoras

2.2.1 Concreto Betuminoso Usinado à Quente (CBUQ)

De acordo com DNIT 031/2006, concreto asfáltico é a mistura executada a quente, em usina apropriada, com características específicas, composta de agregado graduado, material de enchimento (filler) se necessário e cimento asfáltico, espalhada e compactada a quente.

Segundo Senço (1997, p.26), o concreto asfáltico “consiste na mistura íntima do agregado, satisfazendo rigorosas especificações, e betume devidamente dosado”.

Segundo Bernucci et al (2008; apud ZAGONEL 2013), o concreto asfáltico é a mistura asfáltica muito resistente em todos os aspectos, desde que adequadamente selecionados os materiais e dosados convenientemente.

De acordo com Nogueira (2008, p. 20), o revestimento mais utilizado no Brasil é o CA ou CBUQ. Isto se deve ao fato da produção desse material ser realizada em usinas dosadoras e misturadoras a quente, proporcionando um amplo controle da produção. Ainda, o país possui tradição de utilização e conhecimento das propriedades deste material, gerando alta capacidade de fabricação e execução da camada de revestimento asfáltico.

A produção de concreto asfáltico é efetuada em usinas apropriadas e deve ser transportada, da usina ao ponto de aplicação, nos caminhões basculantes. O lançamento é realizado por vibroacabadoras (ZAGONEL, 2013). 

2.2.2 Pré-Misturado a Frio (PMF)

De acordo com Abeda (2010, p.105), o PMF é uma técnica utilizada na execução de camada intermediária de regularização e reforço da estrutura do pavimento, também conhecida como binder, em revestimentos asfálticos e serviços rotineiros de conservação do tipo tapa-buracos. Entre os inúmeros serviços que podem ser executados com emulsão asfáltica, talvez o mais empregado seja o PMF.

O  PMF  consiste  numa  mistura  de  agregado  graúdo,  agregado miúdo, material  de enchimento (fíler) e emulsão asfáltica catiônica convencional ou modificada com polímeros, fabricada em equipamento apropriado, espalhada e compactada a frio (ABEDA, 2010, p. 105).

Além da utilização como camadas de pavimento, em nosso País, é muito frequente a aplicação como material para execução de serviços de manutenção em vias urbanas e mesmo em rodovias (tapa-buracos) (ZAGONEL, 2013).

Ainda de acordo com Abeda (2010, p.105), a facilidade com que se pode obter a massa asfáltica, bem como sua aplicação na pista com vibroacabadora ou motoniveladora, faz com que essa alternativa ganhe espaço em muitas cidades que querem pavimentar e não dispõem de grandes recursos financeiros.

2.2.3 Pré-Misturado a Quente (PMQ)

De acordo com Balbo (2007, p.183), os PMQ são misturas asfálticas semelhantes aos CAUQs ou CA (CBUQ), porém elaboradas sem a introdução de material de enchimento, sendo em geral compostos quanto ao diâmetro por apenas dois tipos de agregados.

São executados com vibro-acabadoras para distribuição e pré-compactação, da mesma forma que os CAUQs ou CA. (ZAGONEL, 2013).

2.2.4 Areia Asfalto Usinado a Quente (AAUQ)

Segundo DNIT 032/2005, areia-asfalto a quente é uma mistura, com características específicas, composta de areia (agregado miúdo), material de enchimento (filler) se necessário, e cimento asfáltico de petróleo, espalhada e compactada a quente.

Segundo Dias (2004), soluções alternativas como revestimentos de areia-asfalto, reafirmam- se de grande valia para pavimentos de baixo custo na região litorânea do Rio Grande do Sul, onde há abundância de areias e falta de agregados pétreos.

De  acordo  com  Bernucci  et  al  (2008),  a  AAUQ  é  normalmente empregada  como revestimento de rodovias de tráfego não muito elevado. Por ser uma mistura usinada a quente, tanto o agregado quanto o ligante são aquecidos antes da mistura e são aplicados e compactados a quente.

A produção de Areia-Asfalto é efetuada em usinas apropriadas e deve ser transportada, da usina ao ponto de aplicação, nos caminhões basculantes. A distribuição da Areia-Asfalto deve ser feita por máquinas acabadoras e não deve ser aplicada a temperatura ambiente inferior a 10°C. (ZAGONEL, 2013).

3. DESENVOLVIMENTO

A metodologia empregada para o desenvolvimento do artigo consiste em pesquisas voltadas a artigos científicos, teses, monografias, dissertações, revistas técnicas, livros e internet no âmbito  geral  com o  intuito   de   obter   variada   gama   bibliográfica  para   consulta   e enriquecimento do trabalho.

Depois de tratados, os dados obtidos serão analisados, a fim de verificar as vantagens e desvantagens dos métodos utilizados nos revestimentos asfálticos fabricados em usinas móveis e, assim, podendo analisar sua real viabilidade.

3.1 Lama Asfáltica

De acordo com Senço (2001, p.320) “o revestimento de lama asfáltica consiste na associação, em consistência fluída, de agregado miúdo e areia, ou material de enchimento (filler), água e tendo como aglutinante emulsão asfáltica”.

Esse tipo de mistura in situ começou a ser utilizado na década de 1960, nos Estados Unidos (slurry seal), na França e no Brasil (ABEDA, 2001).

As vantagens da técnica de misturas a frio estão ligadas, principalmente, ao uso de equipamentos mais simples, trabalhabilidade à temperatura ambiente, boa adesividade com quase todos os tipo de agregados britados,  possibilidade  de  estocagem  e flexibilidade elevada (ABEDA, 2001).

Equipamentos:

•    Depósito  para  emulsão  asfáltica,  geralmente  rebocável,  munido  de  bomba  de circulação, de modo a garantir o seu abastecimento.
 
•    Usina apropriada, que deverá estar instalada sobre um chassi de um caminhão ou similar, capaz de se deslocar a baixas velocidades, de maneira contínua e sem arrancadas ou paradas bruscas, garantindo uniformidade do espalhamento. A usina deverá ter um silo para agregado – o qual deverá obedecer à granulometria especificada -, um depósito de filler com dosador, depósito de água, emulsão e misturador apropriado;

•    Caixa deslizante arrastada pelo próprio caminhão, que recebe a mistura e executa a sua distribuição sobre a superfície a revestir.

Ainda de acordo com Bernucci et al (2008), para o processamento da mistura de lama asfáltica são necessárias usinas especiais móveis que têm um silo de agregado e um de emulsão, em geral de ruptura lenta, um depósito de água e um de filler. Os materiais se misturam em proporções preestabelecidas imediatamente antes de serem espalhados através da barra de distribuição de fluxo contínuo e tanto quanto possível homogêneo, em espessuras de 3 a 4mm, sem compactação posterior.

A massa é aplicada diretamente do misturador para a pista, o que implica na utilização de um sistema de alimentação do agregado e asfalto no próprio local, de forma a garantir a continuidade da operação. O espalhamento da mistura na pista é feito através da barra de distribuição de fluxo contínuo e o mais homogêneo possível, sem compactação posterior.

A espessura final de uma camada de lama asfáltica, de graduação dentro dos limites especificados, é da ordem de 3 a 5mm.

3.2 Micro Revestimento Asfáltico a Frio

Moderna tecnologia da pavimentação asfáltica, desenvolvida e consagrada em países da Europa e nos Estados Unidos, a partir dos anos 90, tecnologia esta, oriunda das lamas asfálticas selantes, para a proteção, impermeabilização e rejuvenescimento superficial e estético dos pavimentos asfálticos em início de desgaste pela ação do tráfego e envelhecimento.

No Brasil, com o advento das concessões de rodovias, inicialmente no sul e sudeste do país, à partir de meados de 1995, novas tecnologias tem sido adotadas com sucesso para a conservação ou melhoramentos dos pavimentos asfálticos, através de superposição com
 
novas  camadas,  objetivando  a  reabilitação  da  superfície  de  rolamento,  implementando fatores para a segurança do tráfego.

O micro revestimento asfáltico a frio (MRAF) pode ser considerado uma evolução das lamas asfálticas. Embora tenha o mesmo princípio e concepção, emprega materiais, equipamentos e  controles  de  alta  qualidade.  Define-se  o  MRAF  como  uma  mistura  asfáltica  a  frio, composta por emulsão catiônica elastomérica e de ruptura controlada, agregados britados de alta qualidade, filler mineral, água e, se necessário aditivo químico para controle de ruptura da emulsão e fibras (aditivo de reforço mecânico), aplicada com uma consistência fluida e uniformemente espalhada sobre uma superfície previamente preparada. A emulsão empregada no MRAF, além de conter polímeros elastoméricos (SBR ou SBS), é de ruptura controlada. O tempo de ruptura/cura é ajustado compatibilizando a composição química da emulsão, o tipo e a qualidade de filler mineral (cal hidratada ou cimento Portland) e os aditivos (se necessário) com os agregados e das condições climáticas da obra (umidade relativa e temperatura ambiente).

O micro revestimento é utilizado em:

•    Recuperação funcional de pavimentos deteriorados;

•    Capa selante;

•    Revestimento de pavimentos de baixo volume de tráfego;

•    Camada intermediária anti-reflexão de trincas em projetos de reforço estrutural;

A mistura asfáltica é realizada numa usina móvel própria e apoiada sobre um chassi de caminhão para espalhamento contínuo do MRAF. É provida de silos de agregados, filler mineral, fibras (se necessário), tanques de emulsão asfáltica, água e aditivo, dispositivo misturador,   caixa   de   distribuição   e   nivelamento.   É   um   equipamento   autopropelido produzindo um fluxo contínuo do material e com controle de nivelamento para o acabamento final da superfície aplicada. O sistema misturador e distribuidor da usina móvel são capazes de processar  de forma contínua e  homogênea,  espalhando  a  massa  asfáltica  sobre  a superfície a ser revestida. A largura da caixa distribuidora é regulada de acordo com a faixa de rolamento. A produtividade diária do MRAF depende, entre outros fatores, do tipo e número de usinas móveis, da logística de abastecimento dos materiais e das condições operacionais da via. Na prática, cada conjunto de aplicação pode aplicar entre 4.000 m² e 10.000m² por dia de serviço.

As vantagens do micro revestimento são:
 
•    Preço: Entre as técnicas de recape, o micro revestimento se destaca quando é avaliado seu custo benefício, pois, se comparado ao concreto asfáltico convencional ou CBUQ,  seu custo será na média 1/3 do valor,  com  desempenho, relativo  à funcionalidade, às vezes, superior ao do CBUQ.
•    Gabarito: Um dos grandes problemas nas cidades é o gabarito definido. Neste caso, o micro revestimento leva uma grande vantagem sobre o CBUQ, pois as espessuras giram em torno de 12 a 15mm, enquanto que o CBUQ necessita de no mínimo
25mm,  provocando  várias  correções  complementares  da  via  recapada  como: Sarjetas; Bocas de lobo; Poço de visita; Rebaixamento para acesso de garagens; Rampas para deficientes, etc.
•     Rapidez: O micro revestimento tem um volume de produção maior o CBUQ.
•    Desempenho: pela sua granulometria e pelo tipo de emulsão, tem uma capacidade muito maior de revitalização do substrato comprometido, pois conseguimos através de adequações na fluidez da mistura na primeira camada, uma mistura que penetre nas trincas proporcionando um bloqueio eficiente, evitando a infiltração de água. Tem ainda uma capacidade muito grande de aderência no substrato proporcionando um corpo monolítico com superfície assumindo altas deformações sem ruptura.
•    Textura de superfície (segurança): Pela sua especificação, o micro revestimento proporciona uma textura com aderência que atende aos ensaios previstos na norma.

As principais diferenças entre as técnicas de Lama Asfáltica e MRAF são:

•    Exigem agregados mais grossos, 100% britados, e de melhor qualidade;
•    Utiliza emulsão asfáltica elastométrica e de ruptura controlada;
•    A cura é química e menos dependente das condições climáticas;
•    A liberação ao tráfego é controlada;
•    Utilizado como camada antiderrapante e de regularização para qualquer categoria de tráfego;
•    Apresenta vida útil media 5-8 anos; Interdição mínima de tempo da rodovia (em media 3 horas);
•    Alto rendimento na execução;
•    Apresenta ótima adesão ao pavimento existente;
 
4. CONCLUSÃO

O revestimento usinado a frio na pista apresenta-se como mais uma alternativa importante e de alto desempenho na restauração de pavimentos. Trata-se de uma tecnologia de baixo custo quando comparada a serviços de CBUQ, que alia simplicidade e praticidade executiva a um pavimento de alto desempenho, atuando significativamente contra o trincamento precoce e a formação de deformações permanentes no pavimento. Além de minimizar os problemas ambientais gerados pelos pneus inservíveis descartados no meio-ambiente.
O resultado final é um pavimento seguro, onde efeitos como a aquaplanagem são menos recorrentes devido à percolação superficial da água na macrotextura do Tratamento Superficial. Além de possibilitar boa frenagem, diminuição de spray em dias chuvosos e durabilidade   superior   a   maioria   dos   serviços   de   manutenção   asfáltica   executados atualmente.
 

REFERÊNCIAS


ZAGONEL, Ana Regina, Inovações em Revestimentos Asfálticos no Brasil. 2013. 115 f. Trabalho de Conclusão de Curso - TCC (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí, 2013.

ACTIO Infraestrutura. Pavimentos Asfálticos Especiais. Belo Horizonte. Disponível em: http://www.actioinfraestrutura.com.br/servicos_actio_microrrevestimento.html  .  Acesso  em: 07 mar. 2016.

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