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TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO AULA 3 TERMINOLOGIAS DOS REVESTIMENTOS REFERÊNCIA CAP 04 LIVRO DE PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA FORMAÇÃO PARA ENGENHEIROS Prof. Me. Fábio Maurício Corrêa TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Os revestimentos podem ser agrupados de acordo com o seguinte esquema: TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.1. Revestimentos Rígidos 6.1.1. - Concreto de Cimento Mistura de cimento Portland, agregado graúdo, areia e água devidamente adensada e espalhada formando placas de concreto, separadas por juntas de dilatação. Funcionam como base e revestimento. 6.1.2 - Macadame Cimentado Já visto na terminologia das bases. Uma camada de brita é espalhada sobre a pista e sujeita a uma compressão, com o objetivo de diminuir o número de vazios, tornando a estrutura mais estável. Logo após é lançada uma argamassa de cimento e areia que penetra nos espaços vazios ainda existentes. O produto assim formado tem característica de um concreto pobre. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.1.3 - Paralelepípedos Rejuntados com Cimento Já visto na terminologia das bases, porém o rejuntamento é feito com argamassa de cimento. O macadame betuminoso por penetração consiste do espalhamento do agregado, de tamanho e quantidades especificadas, nivelamento e compactação. Em seguida é espalhado o material betuminoso que penetra nos vazios da agregado, desempenhando a função de ligante. Todas estas operações são executadas na própria pista. A base feita por meio de macadame betuminoso é chamada de “base negra”. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.2. - Revestimentos Flexíveis Solos Estabilizados 6.2.1. - Em Solo Estabilizado É o chamado revestimento primário. Após a terraplanagem é colocado um material com determinada composição granulométrica, comumente denominado “saibro” ou “cascalho” , e que apresenta alguma plasticidade através da relação fino-grosso. Adiciona-se água e procede-se à compactação. É dito estabilizado porque a granulometria deve ser estudada de modo a proporcionar resistência à estrada. Novos “cascalhamentos” podem ser executados, por cima do revestimento antigo. É muito comum o uso em estradas vicinais, estradas de fazendas e pequenos acessos rurais. Também podem ser adicionados sais minerais e resinas, como nas bases estabilizadas. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.3 - Revestimentos Flexíveis por Calçamento 6.3.1. - Revestimento de Alvenaria Poliédrica / Paralelepípedos O Pavimento de Alvenaria Poliédrica consiste de um revestimento de pedras irregulares/paralelepípedos, assentadas por processo manual, rejuntadas com areia, betume e assentes sobre um colchão de areia ou de solo estabilizado. 6.3.2. - Blocos de Concreto Pré-Moldados e Articulados Consiste de revestimento de blocos de pré-moldados (bloquetes), assentados por processo manual, rejuntados com areia ou betume, assentes sobre o colchão de areia ou pó de pedra ou sub-base de solo estabilizado. Os componentes e processo construtivo: são semelhantes ao do revestimento de alvenaria poliédrica e paralelepípedos. O formato dos bloquetes pode ser variado: quadrado, hexagonal, tipo macho-fêmea, de encaixe. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.4. Revestimentos Flexíveis Betuminosos por Penetração 6.4.1 - Macadame Betuminoso São os revestimentos betuminosos por penetração direta que consiste no espalhamento e compressão de uma camada de brita de granulometria apropriada seguida de aplicação do material betuminoso. O material betuminoso penetra nos vazios do agregado e um novo espalhamento de brita é feito, para preenchimento dos vazios superficiais, seguido de nova compressão. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.4. Revestimentos Flexíveis Betuminosos por Penetração 6.4.2. - Tratamentos Superficiais São os revestimentos betuminosos por penetração invertida com aplicação de material betuminoso seguida de espalhamento e compressão de agregado de granulometria apropriada. Sua espessura é aproximadamente igual ao diâmetro do agregado empregado. Pode ser executado com os objetivos de impermeabilização, modificar a textura de um revestimento existente ou como revestimento final de um pavimento. Quando a operação executiva do tratamento simples é repetida duas ou três vezes, resultam os chamados tratamentos superficiais duplos e triplos. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.5. Revestimentos Flexíveis por Mistura à Quente 6.5.1 - Concreto Asfáltico (CAUQ) ou Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) É um revestimento flexível, resultante da mistura a quente, em usina apropriada, de agregado mineral graduado, material de enchimento (fíler) e material betuminoso espalhado e comprimido a quente. Durante o processo de construção e dimensionamento, são feitas rigorosos exigências no que diz respeito aos equipamentos, granulometria, teor de betume, estabilidade, vazios etc. É considerado um revestimento nobre. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.5.2. - Pré-Misturado à Quente Consiste na mistura íntima, devidamente dosada, de material betuminoso e agregado mineral em usina e na compressão do produto final, à quente, por equipamento apropriado. Quando os pré-misturados são executados em usinas tem-se os “plant mixer” e quando o ligante e o agregado são misturados e espalhados na pista ainda quente tem-se os “hot mix”ou “hot laid”. 6.5.3. - Areia Asfalto à Quente Consiste na mistura de areia com um produto betuminoso obtido em usinas fixas. A areia utilizada, normalmente é a passante na # 10 (2mm), embora 2 ou 3 areias possam ser misturadas para se obter a granulometria desejada. Pode ser executada em duas camadas. Apresenta o inconveniente de produzir uma superfície lisa e macia, ocasionando problemas de escorregamento. Pode-se usar pedrisco para tornar a superfície mais áspera. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.5.4. - Camada Porosa de Atrito (CPA) Camada de macrotextura aberta com elevada capacidade de drenagem através de uma estrutura de alto índice de vazios (18 - 25%). As principais vantagens são: - Redução dos riscos de aquaplanagem - Redução das distâncias de frenagem sob chuva - Aumento de distância de visibilidade. E diminuição da cortina de água (spray) - Menor reflexão luminosa - Maior percepção de sinalização vertical durante a noite - Redução dos níveis de “Stress” do usuário TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.5.5. - Stone Matrix Asphalt (SMA) Revestimento caracterizado por elevada % de agregados graúdos, que formam uma estrutura descontínua semelhante a uma parede de pedra de elevado atrito interno. Os vazios do esqueleto mineral são preenchidos com ligante modificado por polímeros, fíler mineral e fibras orgânicas. (mástique) As principais vantagens do SMA são: - Melhoria das condições mecânicas do pavimento - Resistência à deformação, fissuração e desgaste - Melhoria das características funcionais como resistência à derrapagem - Redução do spray e reflexão de luz TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.5.5. - Stone Matrix Asphalt (SMA) Em resumo, algumas aplicações do SMA, atualmente, são: • vias com alta frequência de caminhões; • interseções; • áreas de carregamento e descarregamento de cargas; • rampas, pontes, paradas de ônibus, faixa de ônibus; • pistas de aeroporto; • estacionamentos; • portos. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIADOS REVESTIMENTOS 6.6. Revestimentos Flexíveis por Mistura à Frio em Central 6.6.1. - Pré-Misturado à Frio (PMF) -É o produto obtido da mistura de agregado mineral e emulsão asfáltica ou asfalto diluído, em equipamento apropriado, sendo a mistura espalhada e comprimida a frio. -Os agregados também não são aquecidos. A mistura obedece a métodos de dimensionamento próprios e são produzidos em usinas simplificadas, sem a existência de secadores, ou através do uso de betoneiras. -Neste tipo de mistura é permitida a estocagem durante certo período de tempo. Muito utilizado em serviços de conservação, mas também pode ser usado como revestimento final, porém com qualidade inferior. Podem ser designados pelo nome de “cold laid”. Dependendo da granulometria, pode ter as designações: pré- misturado a frio denso ou aberto. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.6.2. - Areia Asfalto (Argamassa Asfáltica) - É a mistura de asfalto diluído ou emulsão asfáltica e agregado miúdo, na presença ou não de material de enchimento, em equipamento apropriado. O produto é espalhado e comprimido a frio. 6.6.3 – Micro Revestimento à Frio - Consiste na associação de agregado, material de enchimento (fíler),emulsão asfáltica modificada por polímero SBS, água, aditivos se necessário, com consistência fluida, uniformemente espalhada sobre uma superfície previamente preparada. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.6.4 - Lama asfáltica (não é considerada revestimento) - É uma associação (mistura), em consistência fluida, de agregados ou misturas de agregados miúdos, fíler (ou material de enchimento) e emulsão asfáltica, devidamente espalhada e nivelada. - É geralmente empregada no rejuvenescimento de pavimentos asfálticos (pavimentos desgastados) ou como camada de desgaste e impermeabilizante nos tratamentos superficiais ou macadame betuminoso. - Por apresentar condições de elevada resistência à derrapagem, devido a seu alto coeficiente de atrito, é também empregada na correção de trechos lisos e derrapantes. -A espessura final é da ordem de 4mm e a compactação é executada pelo próprio tráfego. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 6.7. Revestimentos Flexíveis por Mistura no Leito 6.7.1 - Misturas graduadas Consiste em mistura, na própria pista, de agregado de granulometria determinada com um produto betuminoso líquido. São usados asfaltos diluídos ou emulsão. Por serem feitos no próprio leito são também chamados de pré misturados na pista ou “Road- Mixer”. 6.7.2. - Areia asfalto no leito Similar às misturas graduadas, porém usando-se apenas o agregado miúdo (areia) e o material betuminoso (asfalto diluído ou emulsão). TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6.8 - ASFALTOS ESPECIAIS 6.8.1. - CONCRETO USINADO A QUENTE COM ADIÇÃO DE BORRACHA O Asfalto-borracha é um asfalto modificado por borracha moída de pneus. Além de ser uma forma nobre de dar destino aos pneus inservíveis, resolvendo um grande problema ambiental, o uso de borracha moída de pneus no asfalto melhora em muito as propriedades e o desempenho do revestimento asfáltico. O Asfalto-borracha é aplicado por equipamentos convencionais de pavimentação. É recomendado para aplicações que requeiram do ligante asfáltico um desempenho superior, alta elasticidade e resistência ao envelhecimento, tais como revestimentos drenantes, SMA (Stone Mastic Asphalt), camadas intermediárias de absorção de tensões, camadas anti-reflexão de trincas e outras. Vantagens: - Alta elasticidade; - Alta resistência ao envelhecimento; - Alta coesividade; - Excelente relação benefício/custo TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6.8.2. - Microrrevestimento asfáltico 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. O microrrevestimento é uma mistura a frio processada em usina móvel especial, de agregados minerais, fíler, água e emulsão com polímero, e eventualmente adição de fibras (ABNT NBR 14948/2003). Há vantagens em se aplicar o microrrevestimento com emulsão asfáltica de ruptura controlada modificada por polímero. A emulsão é preparada de tal forma que permita sua mistura aos agregados como se fosse lenta e em seguida sua ruptura torna-se rápida para permitir a liberação do tráfego em pouco tempo, por exemplo, duas horas. O microrrevestimento 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. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6.8.3. - MISTURAS ASFÁLTICAS RECICLADAS Quando um pavimento asfáltico em uso torna-se deteriorado estruturalmente, há necessidade de restaurar sua capacidade de carga através de colocação de espessurasadicionais de camadas ou através do corte de todo ou parte do revestimento deteriorado por equipamento especial – fresadora – e execução de nova camada de revestimento asfáltico. O material gerado no corte pode ser reaproveitado por reciclagem. Entende-se por reciclagem de pavimentos o processo de reutilização de misturas asfálticas envelhecidas e deterioradas para produção de novas misturas, aproveitando os agregados e ligantes remanescentes, provenientes da fresagem, com acréscimo de agentes rejuvenescedores, espuma de asfalto, CAP ou EAP novos, quando necessários, e também com adição de aglomerantes hidráulicos. Fresagem é a operação de corte, por uso de máquinas especiais, de parte ou de todo o revestimento asfáltico existente em um trecho de via, ou até englobando outra camada do pavimento, como forma de restauração da qualidade ao rolamento da superfície, ou como melhoria da capacidade de suporte. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6.8.3. - MISTURAS ASFÁTICAS COM ELEVADO MÓDULO DE RESILIÊNCIA EME (enrobé a module élevé) Asfalto duro. Consistem em ligantes asfálticos modificados destinados a obtenção de misturas asfálticas de alto módulo de resiliência. Estas misturas são utilizadas em bases asfálticas para pavimentos de alto desempenho e perpétuos. Se caracterizam como elevada consistência; elevada resistência ao envelhecimento devido aos constituintes organo-minerais. Vantagens: Alto ponto de amolecimento; baixa penetração e elevada consistência (viscosidade); Confere à camada asfáltica elevada resistência a afundamentos plásticos (deformação permanente) mesmo em condições de elevado tráfego, devido às suas características reológicas; Usinado em plantas de Concreto Asfáltico (CBUQ) convencionais; Peça fundamental na construção de pavimentos perpétuos, ou seja, pavimentos multicamadas constituído de uma base de alto módulo e uma camada de revestimento com polímero elastomérico (Stylink) tipo SMA ou CPA. É uma excelente solução para pavimentos de rodovias de 8 altíssimo tráfego (N > 10 ). TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Revestimento em concreto de cimento. Macadame cimentado. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Calçamento com paralelepípedos. Solo estabilizado em estradas vicinais. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Calçamento permeável. Macadame betuminoso. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Tratamento superficiais. Concreto Asfáltico Usinado a Quente (CAUQ) ou Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Pré Misturado à Quente. Areia Asfalto à Quente. TERRAPLANAGEME PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Camada Porosa de Atrito (CPA). Stone Matrix Asphalt (SMA). TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Trecho em CA seguido por trecho em CPA. Trecho em CPA na Bahia. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Equipamento para Macadame e Tratamento Superficial. Caminhão de aplicação simultânea de agregados e emulsão. Caminhão de aplicação simultânea de agregados e emulsão. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Rolo compactador de pneus. Caminhão espargidor. Caminhão aplicador. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Exemplo de aplicação de lama asfáltica em um trecho de via urbana. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Exemplos de aplicação de microrrevestimento asfáltico em rodovia de tráfego pesado como restauração funcional. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Exemplo de aplicação de microrrevestimento asfáltico em Rodovia. TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Reciclagem in situ com espuma de asfalto. Reciclagem in situ com emulsão rejuvenescedora ARE (agente rejuvenescedor). TERRAPLANAGEM E PAVIMENTAÇÃO 6 - TERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOS Processo de fresagem e recolhimento do material. Pista após fresagem.