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TIPOS DE REVESTIMENTO ASFÁLTICO André Vinícius de Santana Oliveira | Gabriella Hillesheim | José Carlos Catarino| José Guilherme Martins |Lucas Gonçalves | Luiz Gustavo Bonfim Introdução Os pavimentos são estruturas de múltiplas camadas, sendo o revestimento a camada que se destina a receber a carga dos veículos e mais diretamente a ação climática. Portanto, essa camada deve ser tanto quanto possível impermeável e resistente aos esforços de contato pneu-pavimento em movimento, que são variados conforme a carga e a velocidade dos veículos. 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, a 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, abertas e descontínuas. Em casos de recomposição da capacidade estrutural ou funcional, é possível o uso de outros tipos de misturas asfálticas que se processam em usinas móveis especiais e 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. Tipos de revestimentos asfálticos Os revestimentos asfálticos podem ser: Misturas usinadas: 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. MISTURAS USINADAS É a mistura do agregado com o ligante asfáltico, realizada em uma usina fixa e, posteriormente, transportada até o local com o auxílio de caminhões. Chegando no local, a mistura é despejada através de uma máquina vibrocadora e, então, é compactada até atingir o grau de compactação especificado em projeto. Misturas usinadas a quente Essas misturas distinguem-se em vários tipos de acordo com a granulometria e as exigências de características mecânicas. Um dos tipos mais empregados no Brasil é o concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ). O que é o CBUQ? O concreto betuminoso é a mistura de agregados de vários tamanhos e cimentos asfálticos, ambos são aquecidos em temperaturas determinadas previamente. Os tipos mais usuais nas misturas a quente são: Graduação densa: os agregados formam um esqueleto mineral com poucos vazios, tendo em vista que os agregados menores preenchem os vazios dos maiores. Graduação aberta: possui agregados quase exclusivamente do mesmo tamanho, de forma a proporcionar um esqueleto mineral com muitos vazios. Graduação descontínua: forma um esqueleto mineral mais resistente à deformação permanente, por possuir uma quantidade dominante de grãos maiores. Aberta Descontínua Densa Concreto asfáltico na faixa B do DNIT – graduação densa SMA na faixa alemã 0/11S – graduação contínua Misturas usinadas densas CONCRETO ASFÁLTICO Mistura mais resistente entre todas, em todos os aspectos. Convencional: CAP e agregados bem graúdos aquecidos. Especiais: Com asfalto modificado com polímero ou com borracha moída de pneu; Com asfalto duro: misturas de módulo elevado. Composição diferenciada do agregado: SMA= “stone matrix agregate”; Camada porosa de atrito (CPA): aberto Misturas usinadas densas AREIA – ASFALTO Em regiões onde não existem agregados pétreos graúdos, utiliza-se como revestimento uma argamassa de areia e ligante que terá menor resistência às deformações permanentes e maior consumo de ligante. Pode ser: a quente (com CAP), que é a melhor, ou a frio (com EAP). Misturas usinadas densas PRÉ-MISTURADAS A FRIO Agregados graúdos, miúdos e de enchimento a temperatura ambiente, misturados com EAP (emulsão asfáltica). PODEM SER Densos – graduação contínua – volume de vazios baixo; Abertos – graduação aberta – volume de vazios alto; Usos: revestimento de ruas e estradas de baixo volume de tráfego, como camada intermediária (com CA/ CBUQ superposto) e em operações de manutenção. Misturas usinadas descontínuas 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, que tem sido utilizada com asfalto – borracha. SMA (Stone Matrix Asphalt) Misturas usinadas descontínuas 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. 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. Desempenho do 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. CPA (Camada Porosa de Atrito) Misturas usinadas descontínuas 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. Características dos materiais empregados em CPA 1. LIGANTE O ligante utilizado deverá ter: Baixa suscetibilidade térmica; Alta resistência ao envelhecimento; A utilização de ligantes modificados com polímeros visa atender estas exigências técnicas. 2. AGREGADOS 100% de material britado; Índice de forma dos agregados, cúbica (>0,5); Absorção de água para cada fração, máximo de 2%; Sanidade, perda inferior a 2%. DOSAGEM DA MISTURA Corpos de prova moldados segundo a metodologia Marshall, com 50 golpes por face; Perda de massa no ensaio Cântabro limitada a 20%; O índice de vazios deve ficar entre 18% a 25%; Resistência à tração de, no mínimo, 0,6MPa. 25 REVESTIMENTOS FABRICADOS NA PISTA 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. Tratamento superficial CONSTRUÇÃO DE UM TRATAMENTO SUPERFICIAL SIMPLES Aplicação do asfalto: sobre a base imprimida, curada e isenta de material solto, aplica-se um banho de asfalto com carro-tanque provido de barra espargidora. Espalhamento da brita: após a aplicação do ligante, efetua-se o espalhamento do agregado de preferência com caminhões basculantes dotados de dispositivos espalhadores. Compactação: após o espalhamento do agregado, é iniciada a compressão com liso ou pneumático. Processo de aplicação