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24/08/2018 1 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tipos de Revestimentos Asfálticos ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Revestimentos Asfálticos Na maioria dos pavimentos brasileiros usa-se como revestimento: uma mistura de agregados minerais de vários tamanhos e várias fontes com ligantes asfálticos, que de forma adequadamente proporcionada e processada garantam ao pavimento executado os requisitos de: impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistência à derrapagem, resistência à fadiga e resistência à fratura na tração térmica, de acordo com o clima e o tráfego previstos para o local. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Requisitos Técnicos Os requisitos técnicos e de qualidade de um pavimento asfáltico serão atendidos com um projeto adequado de estrutura do pavimento; com projeto de dosagem da mistura asfáltica compatível com as outras camadas escolhidas. Esta dosagem passa: pela escolha adequada de materiais dentro dos requisitos comentados nas aulas anteriores, proporcionados de forma a atenderem padrões e critérios pré-estabelecidos de comportamento mecânico e desempenho. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Volumetria Vv VAM VCB RBV=VCB/VAM ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto PESOS AR Vazios do Agregado cheios c/ Asfalto ASFALTO AGREGADO PAR PASF PT VAR VAR VAM VL VASF VL-EF VL-ASF VAGR-EF VAGR-ASF VMM VT = 1 VT RELAÇÕES DE PESO – VOLUME PARA CONCRETOS ASFÁLTICOS Vv VAM VCB RBV= VCB/VAM Volumetria ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto ASFALTO ABSORVIDO VOLUME DE VAZIOS PREENCHIDO COM ASFALTO VAZIOS PERMEÁVEIS A ÁGUA VAZIOS DE AR VOLUME DE AGREGADO VOLUME DE VAZIOS NÃO PREENCHIDO COM ASFALTO ASFALTO EFETIVO VAZIOS IMPERMEÁVEIS Volumetria http://www.petrobras.com.br/ 24/08/2018 2 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tipos de Revestimentos Asfálticos Nos casos mais comuns, até um determinado volume de tráfego, um revestimento asfáltico de um pavimento novo pode ser composto por um único tipo de mistura asfáltica. Neste caso esta mistura pode se distinguir: quanto ao local de fabricação, como obtida em usina específica (misturas usinadas) ou preparada na própria pista (tratamentos superficiais); quanto à temperatura de misturação: misturas a quente (uso de CAP) ou a frio (uso de EAP); as misturas usinadas ainda podem ser separadas, quanto à composição granulométrica, em densas ou abertas ou descontínuas. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tipos de Revestimentos Asfálticos Em casos de recomposição da capacidade estrutural ou funcional, além destes tipos descritos, é possível o uso de outros tipos de misturas asfálticas que se processam em usinas móveis especiais, que promovem a mistura agregados-ligante imediatamente antes da colocação no pavimento, podendo ser separadas em: • misturas novas relativamente fluidas (lama asfáltica e microrrevestimento); e • misturas recicladas com uso de fresadoras – recicladoras. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tipos de Revestimentos Asfálticos Tipos de revestimentos asfálticos: misturas usinadas e fabricadas na pista. Misturas usinadas a quente e a frio: densas: concreto asfáltico, areia-asfalto, pré-misturado a frio; descontínuas: SMA, porosa, “gap-graded”. Fabricadas na pista: tratamentos superficiais por penetração. Microrrevestimentos. Lama asfáltica. Misturas recicladas: usinadas ou fabricadas na pista. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas Usinadas a Quente Exemplo de usina para mistura asfáltica a quente ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Vibroacabadora de Distribuição da Massa Asfáltica ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Exemplo de Vibroacabadora Atualiza��o - 1� Sem 2010\ATUALIZA��O - Fotos Sultepa - Marcelo Pinto 1� SEM-2010\V�DEOS\BR-287\EXECU��O CBUQ 01.MPG 24/08/2018 3 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Exemplo de Rolo Compactador ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Rolos Compactadores de Pneus e Liso ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas Usinadas a Frio ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas Asfálticas a Frio aplicação ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Microrrevestimento a frio (Fotos: BR Distribuidora) ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Recicladora in situ 24/08/2018 4 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto 31% CAP com aditivos 9% CAP especiais 60% CAP modificado Uso de Ligantes Asfálticos no Mundo 96% CAP convencional 4% CAP não convencional 7% asfalto borracha 78% elastomérico 13% plastomérico 2% outros fonte: PIARC 1998 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Comparação de Granulometria aberto (open graded) descontínuo (gap graded) Bem-graduado ou denso ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Exemplo de CA Denso e Aberto Falta uma foto de CPA (esqueci) Mistura Densa – Concreto asfáltico Corpo-de-prova de laboratório Mistura Aberta – camada porosa de atrito corpo-de-prova de pista ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Camadas de revestimento asfáltico Mistura asfáltica usinada a quente aberta ( revestimento drenante) Concreto asfáltico denso Concreto asfáltico aberto como “binder” ou camada de ligação Uma composição de revestimento de via de alto volume de tráfego ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Aplicação de CA ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Camada Porosa de Atrito sobre CA (Leite,2002) 24/08/2018 5 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas Usinadas Especiais SMA – uso de faixa granulométrica descontínua, porém de mistura densa, e CAP modificado por polímero. CPA – uso de faixa granulométrica aberta e CAP modificado por polímero; alto volume de vazios para proporcionar alta permeabilidade. Descontínua densa “gap- graded” – faixa granulométrica especial que resulta em textura aberta ou rugosa, que tem sido utilizada comumente com asfalto –borracha. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto SMA Stone Matrix Asphalt (Matriz Pétrea Asfáltica) ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Mistura Asfáltica SMA Definição e princípio de funcionamento: Mistura de graduação descontínua, densa, a quente; Grande proporção de agregado graúdo (≥ 70%); Esqueleto mineral responsável pelo contato grão/grão (resistência e dissipação do carregamento); Formação do mástique asfáltico (durabilidade): ligante asfáltico + fíler + finos minerais (fração areia) + fibras. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Mistura Asfáltica SMA Detalhe do esqueleto mineral da mistura SMA mástique asfáltico: ligante asfáltico + fíler + finos minerais + fibras agregados graúdos ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Materiais do SMA Matriz Pétrea fíler Fração + areia + asfalto Mástique + SMA Apud Horst Erdlen, 2004 Fibras ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Comparação de Materiais SMA versus CA Foto: Horst Erdlen SMA CA http://www.petrobras.com.br/ 24/08/2018 6ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Exemplo de Composição Granulométrica SMA Via Anchieta D 0/11S ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Algumas Aplicações da Mistura Asfáltica SMA Vias com alta freqüência de caminhões; Interseções; Em áreas de carregamento e descarregamento de cargas; Em rampas, pontes, paradas de ônibus, faixas de ônibus; Pistas de aeroporto; Estacionamentos; Portos. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Alemanha: Uso de SMA em Pátios de Portos ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto SMA Aeroporto Frankfurt ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto SMA Autódromo de Silvestone ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Exemplo de Estrutura de Pavimento na Alemanha 4 cm de SMA camada de rolamento 8 cm de camada de ligação 22 cm de base asfáltica 24/08/2018 7 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Características de Desempenho da Mistura Asfáltica SMA Boa estabilidade a elevadas temperaturas; Boa flexibilidade a baixas temperaturas; Elevada resistência ao desgaste; Elevada adesividade entre os agregados minerais e o ligante; Boa resistência a derrapagem devido à macrotextura da superfície de rolamento; Redução do “spray” ou borrifo de água; Redução do nível de ruído. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Exemplo de Redução de “Spray” ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Exemplo de Redução de “Spray” e Reflexão dos faróis ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Camada Porosa de Atrito Concreto Asfáltico Drenante ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Camada Porosa de Atrito Drenante Reduz o risco de hidroplanagem ou aquaplanagem; Aumenta a aderência do pneu/pavimento; Reduz as distâncias de frenagem sob chuva; Reduz os níveis de ruído do tráfego; Aumenta a segurança, reduzindo o número de acidentes; Diminui o spray ou cortina de água durante chuvas. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Camada Porosa de Atrito Aumento da distância de visibilidade e diminuição da cortina de água http://www.petrobras.com.br/ 24/08/2018 8 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Camada Porosa de Atrito Pista de pouso do Aeroporto Santos Dumont Rio de Janeiro ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Gap-graded Mistura Asfáltica Descontínua ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas Descontínuas Gap-graded • GAP GRADED/CALTRANS com Asfalto Borracha: Mistura Descontínua amplamente utilizada na Califórnia em serviços de pavimentação com Asfalto-Borracha. • No Brasil, essa mistura com Asfalto-Borracha, já foi utilizada por várias concessionárias, destacando a Ecovias com extensa e bem sucedida obra no sistema Anchieta/Imigrantes. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas Descontínuas Gap-graded Definição • Mistura executada a quente em usina apropriada, constituída de agregado graúdo, agregado miúdo, material de enchimento (fíler) em granulometria descontínua e ligante asfáltico modificado por borracha moída de pneus, devendo ser espalhada e compactada a quente. Finalidade • Obtenção de camada de alta resistência à deformação permanente e melhoria das condições de aderência em pista molhada. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Execução do Gap-graded Gap-graded – camada acabada ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tratamentos Superficiais http://www.petrobras.com.br/ http://www.petrobras.com.br/ 24/08/2018 9 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tratamentos Superficiais Aplicação de ligantes asfálticos e agregados sem mistura prévia na pista, com posterior compactação, que promove o recobrimento parcial e a adesão entre agregados e ligantes. Podem ser: TS – tratamento superficial simples TSD - tratamento superficial duplo TST - tratamento superficial triplo TAP - tratamento superficial de condição particular contra pó ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tratamento Superficial Processo de aplicação ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tratamento superficial ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Tratamentos Superficiais Especiais São incluídos na família dos Tratamentos Superficiais: Capa selante: selagem de um revestimento betuminoso por espalhamento de ligante betuminoso, com ou sem cobertura de agregado miúdo. Freqüentemente usada como última camada em tratamento superficial múltiplo. Tratamento superficial primário: TAP (anti-pó) de estradas de terra ou de revestimento primário, por espalhamento de ligante de baixa viscosidade, com cobertura de agregado miúdo. Lama asfáltica: capa selante por argamassa pré-misturada. Macadame betuminoso por penetração direta: espalha-se primeiro o agregado e depois o ligante betuminoso. Inicia-se pela aplicação do agregado mais graúdo. ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Anti-pó Tratamentos Superficiais Especiais ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Principais funções do Tratamento Superficial: Proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura, porém, de alta resistência contra desgaste; Impermeabilizar o pavimento; Proteger a infra-estrutura do pavimento; Proporcionar um revestimento anti-derrapante; Proporcionar um revestimento de alta flexibilidade que possa acompanhar deformações relativamente grandes da infra- estrutura. Devido a sua pequena espessura: não aumenta substancialmente a resistência estrutural do pavimento; não corrige irregularidades (longitudinais ou transversais) da pista. Tratamento Superficial 24/08/2018 10 ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Lama asfáltica: mistura fluida de EAP e agregado miúdo utilizada para recuperação funcional de pavimentos deteriorados ou como capa selante de TS. microrrevestimento: mistura fluida de emulsão asfáltica modificada por polímero e processada em usina especial móvel. Utilizada 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. Misturas in situ especiais ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas in situ especiais Microrrevestimento asfáltico a frio ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas in situ especiais Microrrevestimento asfáltico a frio ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Misturas in situ especiais Microrrevestimento asfáltico a frio ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto Fonte: Programa Asfalto na Universidade – Abeda / Petrobrás Autores: Liedi Légi Bariani Bernucci - Universidade de São Paulo Jorge Augusto Pereira Ceratti - Universidade Federal do Rio Grande do Sul Laura Maria Goretti da Motta - Universidade Federal do Rio de Janeiro Jorge Barbosa Soares - Universidade Federal do Ceará
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