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Equipamentos utilizados na pavimentação asfáltica Usinas para Misturas Asfálticas 3 Usinas de CBUQ (CA) • Execução de camadas – Dosagem – Mistura – Transporte – Espalhamento – Compactação • Misturas Betuminosas a Quente – Demandam aquecimento: • CAP – Obtenção da viscosidade de mistura • Agregado – Secagem (propiciando a adesividade ativa) Usinas de CBUQ (CA) • O objetivo básico das usinas de asfalto é proporcionar de forma adequada a mistura de frações de agregados, aquecer essa mistura e o ligante asfáltico, e misturar todos esses materiais, produzindo misturas asfálticas dentro de características previamente especificadas. • Existem dois tipos básicos de usina de asfalto que são: a usina de produção por batelada ou gravimétrica, que produz quantidades unitárias de misturas asfálticas, e a usina de produção contínua ou drum-mixer, cuja produção é contínua, como a própria designação classifica 5 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Silos Frios e Alimentadores Frios • Receber os diversos agregados • Alimentação por unidades carregadeiras (pá-carregadeira) • Regulam o fluxo de agregado 11 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Silos Frios e Alimentadores Frios • Regulam o fluxo de agregado 12 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Correias Transportadoras • Conduzem os agregados desde os silos frios até o elevador de frios 15 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Elevador de Frio • Levam os agregados (dosados) até o secador 18 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Secador • Cilindro metálico inclinado com canaletas • Remove a umidade dos agregados • Aquece os mesmos • Maçarico realiza o processo • Produção da usina é função da velocidade de secagem • Velocidade de Secagem, função: – Temperatura requerida – Porosidade dos agregados – Condições atmosféricas – Teor de argila • Elevar a Produção – Diminuir a inclinação do secador (<tempo) – Aumentar a Chama (>custo) 19 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Secador 21 Secador-Misturador Secador de Fluxo Paralelo Secador de Contra-Fluxo 25 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Sistema Coletor de Pó • Reduz emissão de partículas para a atmosfera • Recupera parte dos finos que são re-introduzidos no sistema junto ao elevador de quente • Pode ser por ciclone ou filtro de mangas Fonte: Ciber 26 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Sistema Coletor de Pó 27 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Elevador Quente • Revestido para reduzir perda de calor • Conduz material seco e na temperatura pretendida 28 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Dispositivo de Peneiramento (Opcional) • Separar os agregados aquecidos em 2 ou 3 frações granulométricas • Evita segregação • Possibilita ajuste granulométrico No interior 29 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Silos Quentes • Recebem os agregados aquecidos • Possuem sensores de temperatura • Comportas abrem e fecham para alimentar o restante do processo 30 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Misturador • Agregados aquecidos e devidamente dosados são introduzidos no misturador • Tipos de Misturadores – Eixos Paralelos 31 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Misturador 32 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Misturador 33 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Misturador • Tipos de Misturadores – Eixo Simples 34 • Partes integrantes de uma Usina de CBUQ – Misturador • Tipos de Misturadores – Misturador de Tambor, a mistura ocorre dentro do tambor secador Fonte: Ciber Partes integrantes de uma Usina de CBUQ • Tanque para armazenamento de ligante (CAP) 38 Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétricas • Fluxo Intermitente de insumos (Bateladas) • Usinas Descontínuas – Drum-Mixer (Tambor-Misturador) • Fluxo contínuo de insumos • Pode ter fluxo Paralelo ou Contra-Fluxo 39 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétrica • Revolucionaram o processo produtivo de CBUQ • Alto grau de confiabilidade • Pré-dosagem de agregados frios por volume • Dosagem final por pesagem individual (frações) dos agregados quentes • Asfalto dosado por peso ou por dosador volumétrico intermitente • Ciclo de mistura ou Batelada ( ≈ 45s) • Permite a automação de todo o processo produtivo 40 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétrica Usina Gravimétrica - Princípios de operação • Os silos de alimentação armazenam e medem as quantidades de agregados (minério virgem), que passam por um processo de aquecimento e secagem, utilizando a energia provida por um queimador. • O material é inserido no tambor-secador pelo lado oposto ao do queimador, deslocando-se em sentido contrário à chama, no processo de contra-fluxo. Usina Gravimétrica - Princípios de operação • Depois de extraída a umidade, um elevador de canecas transporta os materiais quentes e secos até a parte superior da torre de dosagem, que possui um conjunto de peneiras vibratórias para classificação granulométrica, onde o material é classificado conforme o tamanho das pedras e armazenado em silos quentes. • Conforme a mistura desejada, é feita a dosagem do material seco na balança destes silos, que têm por função garantir a fração de cada material na mistura através da pesagem individual. Usina Gravimétrica - Princípios de operação • Os componentes pétreos, o ligante (CAP) – medido pela balança própria – e possíveis aditivos chegam juntos no misturador. • O sistema controla o tempo de mistura; terminado o processo, o concreto betuminoso usinado a quente é direcionado para silos de armazenamento ou descarregado diretamente no caminhão para a pista. • A usina gravimétrica também é chamada de usina por batelada, pois cada carga de materiais dentro do misturador equivale a uma batelada. • A produção deste tipo de usina é dada pela capacidade de bateladas por hora. 44 45 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétrica 47 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétrica 48 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétrica 49 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétrica 50 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétrica Fonte: Ciber 51 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Gravimétrica 52 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Drum-Mixer • Fluxo contínuo • Mistura de agregados+asfalto no próprio tambor secador • Deve possuir pelo menos: – Um silo para cada agregado – Alimentadores com velocidades variáveis – Balança de agregados • Silos devem garantir a regularidade de fluxo de agregados (sistema de vibradores para os agregados miúdos) • Alimentadores devem possuir alarmes de falta de fluxo • Balança dinâmica 53 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Drum-Mixer • Secador-Misturador– 2/3 do comprimento para Secagem – 1/3 para Mistura com o CAP • Dosagem do CAP por bomba contínua • ≈ 90s entre a pesagem dos agregados e a sua chegada ao tambor misturador 54 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Drum-Mixer Fonte: Ciber Unidade de produção tipo drum mixer – entrada RAP Usina Drum-mixer - Tambor misturado de fluxo paralelo 57 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Contra-Fluxo • Dois tipos – Com misturador em tambor – Com misturador Pug-mill • Difere da Drum-Mixer pela inversão de sentido de fluxo do material dentro do tambor, com os materiais sendo dirigidos no sentido contrário o da chama do maçarico 58 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Contra-Fluxo 59 • Tipos de Usinas de Misturas Betuminosas a Quente – Contra-Fluxo • Os silos armazenam e dosam os agregados (minério virgem) de forma individual através de correias de velocidade variável, contínua e automaticamente na proporção indicada no sistema de controle. • Os agregados dosados entram em um secador, tipo de cilindro rotativo dotado de um queimador em uma de suas extremidades, onde passam por um processo de secagem para eliminação da água naturalmente contida e aquecimento para alcançar a correta temperatura de mistura com o ligante (de 150°C a 190°C, variável de acordo com o tipo de mistura e ligante). Usina Contra-Fluxo - Princípios de operação • O material agregado é inserido no secador na extremidade oposta ao queimador. • O fluxo de agregados desloca-se em sentido contrário ao fluxo de gases quentes oriundo da chama do queimador – característica principal do processo conhecido como contra-fluxo de mistura externa – que garante melhor aproveitamento da energia gerada no queimador, bem como maior eficiência na extração da umidade dos agregados. • Uma vez secos e aquecidos, os agregados alcançam o misturador externo. Usina Contra-Fluxo - Princípios de operação • Paralelamente, o material particulado (finos, pó) oriundo do processo de secagem é retido por dois componentes principais: o primeiro é o Separador Estático® – que captura os finos de maior granulometria (retidos na peneira 200) – e o Filtro de Mangas – responsável pela retenção dos finos de menor granulometria (passante na peneira 200). • Estes componentes entregam o material particulado ao misturador, evitando que seja lançado à atmosfera, preservando o meio ambiente. Além de ser uma solução ecologicamente correta, também traz vantagens econômicas, pois, quando comparado aos sistemas tradicionais de outros fabricantes, diminui a necessidade dosagem deste material. Usina Contra-Fluxo - Princípios de operação • No processo contra-fluxo o desperdício é zero: todo o material dosado é aproveitado e estará presente na composição da mistura final. • Ao mesmo tempo, o sistema de dosagem de CAP injeta este ligante – seguindo comandos do sistema de controle – diretamente no misturador sobre os agregados secos e quentes. • Revolvida com grande energia pelos braços do misturador, a mistura resultante é conhecida como mistura asfáltica a quente, tendo como tipo mais usual o Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). • Através de um elevador, esta mistura é direcionada para um silo de armazenamento, de onde é descarregada em um caminhão que a transportará para o local de pavimentação (pista). Usina Contra-Fluxo - Princípios de operação 65 • O que toda usina deve ter – Um silo para cada material – Sistema de alimentação de agregados com velocidade variável – Sistema sincronizado que permita aumentar ou diminuir a produção sem alterar as proporções – Balança para agregados – Alarme de falta de fluxo de material – Controle de temperaturas 66 67 • Itens importantes para evitar falhas na produção – Dosador de agregados • As dimensões da pá carregadeira deve ser compatível com a largura do silo • Manter vigilância constante no abastecimento dos silos • Evitar interrupções no fluxo de agregados – Balança • Calibrar freqüentemente • Verificar diariamente a tara da balança e zerá-la, se necessário, antes do início da produção 68 • Itens importantes para evitar falhas na produção – Bomba de CAP • Manter a temperatura do CAP constante (viscosidade e peso específico) • Calibrar periodicamente a bomba – Temperatura • Manter a temperatura dos materiais dentro dos limites especificados • Evitar produção elevada da usina quando os agregados estiverem excessivamente úmidos – Silo • Evitar segregação da mistura, evitando quedas livres elevadas 69 • Usinas de CBUQ – Gravimétrica Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento 70 • Usinas de CBUQ – Volumétrica (Contra-Fluxo) Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento 71 • Usinas de CBUQ – Volumétrica (Contra-Fluxo) Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento 72 • Usinas de CBUQ – Algumas ainda funcionam assim!!!!!!! Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento 73 • Usinas de PMF’s Fonte: www.ciber.com.br Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento Processos Construtivos e Controle 75 Processos Construtivos/Controle • Pinturas Asfálticas – Imprimação DAER-ES-P 12/91 • Taxa de Aplicação entre 0,8 a 1,6 l/m² • Verificação da taxa de aplicação (longitudinal e transversal), da viscosidade do asfalto diluído e demais parâmetros • Medição: m² (área) – Pintura de Ligação DAER-ES-P 13/91 • Taxa de Aplicação calibrável para que a película de asfalto residual fique em torno dos 0,3mm; • Verificação da taxa de aplicação (longitudinal e transversal), da viscosidade da emulsão asfáltica e demais parâmetros • Medição: m² (área) – Equipamentos • Vassouras mecânicas (Bobcat) • Distribuidor de ligante (“caneta” ou Espargidor) 76 Processos Construtivos/Controle • Revestimentos – Tratamento Superficial Simples - DAER-ES-P 14/91 – Tratamento Superficial Duplo - DAER-ES-P 15/91 – Concreto Asfáltico - DAER-ES-P 16/91 – Areia Asfalto a Quente - DAER-ES-P 17/91 – Pré-Misturado a Quente - DAER-ES-P 18/91 – Pré-Misturado a Frio - DAER-ES-P 19/91 – Lama Asfáltica - DAER-ES-P 20/91 – Capa Selante - DAER-ES-P 21/91 – Materiais Asfálticos - DAER-ES-P 22/91 – Revestimento com Blocos de Concreto - DAER-ES-P 23/91 – Execução de Pavimento Rígido com Equipamento de Formas-Trilhos DAER-ES- P 24/91 – Pavimentação em Paralelepípedos - DAER-ES-P 25/91 77 Processos Construtivos/Controle • Revestimentos – Principais Controles • Função do Material e da Especificação • Exemplo (CBUQ - DAER-ES-P 16/91) 78 Processos Construtivos/Controle • Revestimentos – Principais Controles • Função do Material e da Especificação • Exemplo (CBUQ - DAER-ES-P 16/91) – Controle Qualidade do Material Betuminosos – Controle Qualidade dos agregados » Granulometria, inclusive do filler (1x ao dia) » Los Angeles, Sanidade (quando houver variação do material) » Lamelaridade (cada 900m³) » Equivalência de Areia (1x ao dia) – Material retirado após a passagem da vibro-acabadora » Teor de Betume (Extração): 2x a cada 8h (variação permitida: 0,3%) » Granulometria 79 Processos Construtivos/Controle • Revestimentos – Principais Controles • Exemplo (CBUQ - DAER-ES-P 16/91) – Controle de Temperatura » do agregado, no silo quente da usina; (120°C a 175°C, sempre 10°C maior que atemperatura do ligante, mas nunca superior a 175°C) » do ligante, na usina; (135°C a 180°C) » da mistura betuminosa, na saída do misturador da usina; » da mistura, no momento do espalhamento e no início da rolagem, na pista. (tempAr+tempCA entre 150 e 190°C). Máxima perda no transporte: 12°C. Temperatura ambiente mínima: 10°C – Controle das características de Dosagem (Marshall) » Estabilidade e Fluência – Verificação GC>97% (cfme Ensaio Marshall) 100m – Variações geométicas máximas: » Espessura (cfme análise estatística) » Largura (não admitir larguras inferiores a de projeto) » Irregularidade Longitudinal e vertical 80 Processos Construtivos/Controle • Revestimentos – Medição: m3 (volume) – Equipamentos • Usinas; • Vibro-acabadoras; • Rolos compactadores; • Caminhões. – Execução (CBUQ - DAER-ES-P 16/91) • Imprimação ou Pintura de Ligação • Usinagem do CBUQ • Espalhamento • Compactação (espessura mínima e máxima definida caso a caso) e acabamento da camada 81 Processos Construtivos/Controle • Revestimentos – Execução (CBUQ - DAER-ES-P 16/91) – Ordem dos Rolos (Geralmente) – 1° - Rolo Liso – Rolagem Inicial » Apenas uma passada » Do ponto mais baixo para o ponto mais alto – 2° - Rolo Pneumático – Rolagem Intermediária » Concluída antes que o CA atinja 65°C » Pressão crescente dos pneus até atingir a pressão de inflação que possibilite a rápida obtenção do Grau de Compactação referido para o CBUQ » Com a pressão máxima, dar no mínimo três passagens – 3° - Rolo Liso – Rolagem Final ou de Acabamento » Realizada para dar o acabamento final da camada » Somente executa-se tal etapa na camada final do revestimento » Não tem função de reduzir volumes de vazios, apenas serve para corrigir irregularidades 82 Fonte: www.romanelli.com.br Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Espargidores Comuns 83 Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Espargidores Comuns 84 Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Espargidores Comuns 85 Fonte: www.romanelli.com.br Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Espargidores Eletrônicos 86 Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Distribuidores de Agregados Fonte: www.romanelli.com.br Fonte: Eng. Dultevir Melo 87 Fonte: www.romanelli.com.br Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Distribuidores de Agregados 88 Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Distribuidores de Agregados Fonte: www.romanelli.com.br 89 Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Distribuidores de Agregados 90 Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Distribuidores de Agregados Fonte: www.romanelli.com.br 91 • Vibro-acabadoras Fonte: www.ciber.com.br Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento 92 • Vibro-acabadoras Fonte: www.ciber.com.br Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento 93 • Vibro-acabadoras Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento Fonte: Terex 94 Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento • Vibro-acabadoras 95 • Vibro-acabadoras Equipamentos para Sub-base, Base e Revestimento 96 • Fresadoras Fonte: www.ciber.com.br Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico 97 • Fresadoras Fonte: www.ciber.com.br Arquivo Pessoal Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico 98 Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico • Fresadoras 99 • BobCat Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico Fonte: www.bobcat.com 100 • Usinas de PMF’s Fonte: www.romanelli.com.br Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico 101 • Usina de Lama Asfáltica Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico Fonte: www.romanelli.com.br 102 • Usina de Micro-revestimento Asfáltico Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico Fonte: www.romanelli.com.br 103 • Usina de Micro-revestimento Asfáltico Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico Fonte: www.romanelli.com.br 104 Fonte: www.romanelli.com.br • Usina de Micro-revestimento Asfáltico Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico 105 • Kit Tapa-Buraco (Multi-Tarefa) Fonte: www.romanelli.com.br Equipamentos para Manutenção Pav. Asfáltico 106 Fotos – Selagem de Fissuras 107 Fotos – Imprimação 108 Fotos – Imprimação Fonte: Acad. Eduardo Vargas 109 Fotos – Imprimação Fonte: Acad. Eduardo Vargas 110 Fotos – Imprimação Fonte: ECOSUL S/A 111 Fotos – Pintura de Ligação Fonte: ECOSUL S/A 112 Fotos – Pintura de Ligação Fonte: ECOSUL S/A 113 Fotos – Pintura de Ligação Fonte: ECOSUL S/A 114 Fotos – Pintura de Ligação Fonte: ECOSUL S/A 115 Fotos – Pintura de Ligação – Atenção! Fonte: ECOSUL S/A 116 Fotos – Pintura de Ligação – Atenção! Fonte: ECOSUL S/A 117 Fotos – Pintura de Ligação – Atenção! Fonte: ECOSUL S/A 118 Fotos – Pintura de Ligação – Atenção! Fonte: ECOSUL S/A 119 Fotos – Execução CBUQ – Vibro-acabadora Fonte: ECOSUL S/A 120 Fotos – Execução CBUQ – Vibro-acabadora Fonte: ECOSUL S/A 121 Fonte: ECOSUL S/A Fotos – Execução CBUQ – Vibro-acabadora 122 Fotos – Execução CBUQ – Vibro-acabadora 123 Fotos – Execução CBUQ – Rolo Pneus 124 Fotos – Execução CBUQ – Rolo Pneus 125 Fotos – Execução CBUQ – Acabamento?! 126 Fotos – Geo-Mantas (Evitar Reflexão de Fissuras) 127 Fotos – Geo-Mantas (Evitar Reflexão de Fissuras) 128 Fotos – Geo-Mantas (Evitar Reflexão de Fissuras) 129 Fotos – Fresagem 130 Fotos – Fresagem 131 Fonte: ECOSUL S/A Fotos – Fresagem 132 Fonte: ECOSUL S/A Fotos – Fresagem 133 Fonte: ECOSUL S/A Fotos – Fresagem (Limpeza) 134 Fonte: ECOSUL S/A Fotos – Fresagem (Limpeza) 135 Fonte: ECOSUL S/A Fotos – Fresagem (Textura) 136 Fonte: ECOSUL S/A Fotos – Fresagem (Cuidados nos Encontros) 137 Fotos – Fresagem (Cuidados nos Encontros) Fonte: ECOSUL S/A 138 Fotos – Fresagem (Cuidados nos Encontros) Fonte: ECOSUL S/A 139 Fotos – Fresagem (Cuidados nos Encontros) Fonte: Eng. Anselmo Moreira 140 Fotos – Lama Asfáltica Fonte: ECOSUL S/A 141 Fotos – Lama Asfáltica Fonte: ECOSUL S/A 142 Fotos – Lama Asfáltica Fonte: ECOSUL S/A 143 Fotos – Lama Asfáltica Fonte: ECOSUL S/A 144 Fotos – Lama Asfáltica (Fissuras e Exsudação) Fonte: ECOSUL S/A 145 Fotos – Lama Asfáltica (Fissuras e Exsudação) Fonte: ECOSUL S/A 146 Fotos – Micro-Revestimento Asfáltico a Frio Fonte: ECOSUL S/A 147 Fotos – Micro-Revestimento Asfáltico a Frio Fonte: ECOSUL S/A 148 Fotos – Micro-Revestimento Asfáltico a Frio Fonte: ECOSUL S/A 149 Fotos – Micro-Revestimento Asfáltico a Frio Fonte: ECOSUL S/A 150 Fotos – Micro-Revestimento Asfáltico a Frio - Aparência Fonte: ECOSUL S/A 151 Fotos – Micro-Revestimento Asfáltico a Frio - Aparência Fonte: ECOSUL S/A 152 Fotos – Micro-Revestimento Asfáltico a Frio – Reflexão de Fissuras Fonte: ECOSUL S/A 153 Fotos – Sinalização Horizontal Fonte: ECOSUL S/A 154 Fotos – Sinalização Horizontal Fonte: ECOSUL S/A 155 Fotos – Sinalização Horizontal Fonte:ECOSUL S/A 156 Fotos – Sinalização Horizontal Fonte: ECOSUL S/A 157 Fotos – Sinalização Horizontal (Limpeza) Fonte: ECOSUL S/A • Fontes: • Prof. Luciano Pivotto Specht • Site da Ciber: www.ciber.com.br • Site da Romanelli: www.romanelli.com.br • Prof. Brondani • Prof. José Mário • Prof. Rinaldo Pinheiro • Eng. Aselmo Moreira • ECOSUL S.A. • COESUL Ltda. • Prof. Larry Rivoire Jr. • Livro Pavimentação Asfáltica • Asphalt Institute
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