ARTIGO IMPRIMAÇÃO 30 09(2)

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PROJETO E DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO RÍGIDO E DRENAGEM DE RODOVIAS
Ana Paula da Silva Reis[footnoteRef:1] [1: Graduanda em Engenharia Civil pela Universidade Salvador. E-mail: a-paulareis@outlook.com] 
André Jordão de Lima[footnoteRef:2] [2: Professor da Escola de Engenharia e Tecnologia de Informação da UNIFACS. Mestre graduado em Bacharel pela Universidade Salvador (UNIFACS). E-mail: andre.jordao@unifacs.br
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RESUMO
Este artigo foi desenvolvido através de pesquisas realizadas no DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte) cujo conteúdo abordado retrata os projetos de dimensionamento do pavimento rígido e a drenagem de rodovias.
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ABSTRACT
This article was developed through research conducted at DNIT (National Department of Infrastructure and Transport) whose content covered portrays the design of rigid pavement and the drainage of highways.
SUMÁRIO
1.0 INTRODUÇÃO	5
2.0 OBJETIVO	5
3.0 METODOLOGIA	6
4.0 IMPRIMAÇÃO	6
4.1 Função da imprimação betuminosa	6
4.2 Materiais	7
4.3 Taxa de Aplicação (T)	8
4.4 Equipamentos	8
4.5 Procedimento de execução da Imprimação	10
4.6 Controle Tecnológico	11
4.7 Fatores que interferem na penetração da imprimação betuminosa	12
4.8 Impactos Ambientais	13
5.0 CONCLUSÃO	14
6.0 REFERÊNCIAS	14
1.0 INTRODUÇÃO
A imprimação betuminosa, de acordo com Godoi (2011) , pode ser definida como a aplicação de uma camada de material asfáltico ou pintura betuminosa sobre a superfície de uma base concluída, antes da execução do revestimento asfáltico, com o objetivo de aumentar a coesão da superfície da base pela penetração do asfalto, fixar as partículas soltas, ou seja, proporcionar mais aderência e impermeabilizar a base. Nos pavimentos das rodovias com baixo volume de tráfego, a atuação da imprimação é ainda mais relevante para o seu desempenho, visto que essas rodovias possuem revestimentos com espessuras reduzidas, aliada à sua pouca ou inexistente função estrutural (RABÊLO, 2006). 
No Brasil, o produto mais utilizado na atividade de imprimação é o asfalto diluído de petróleo de cura média CM-30, que apesar do alto custo e alto impacto ambiental, apresenta boas propriedades relacionadas à atividade, tais como a boa adesão da base com a camada de superfície do asfalto (GODOI, 2011). O Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte (DNIT) recomenda também a utilização da emulsão asfáltica do tipo EAI - Emulsão Asfáltica de Imprimação, em conformidade com a sua norma 165/2013 - EM.
Para melhor compreendimento e realização desse serviço, os engenheiros devem direcionar a execução seguindo a Norma Técnica do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) 144/2014-ES , das quais são especificadas além do processo executivo e o material utilizado, como citados anteriormente, também os equipamentos operados, as condicionantes ambientais, as determinações da taxa de aplicação, e o controle tecnológico. Para cada item destes, o presente artigo discorre sobre.
Com isso, o presente trabalho pretende analisar a sistemática a ser empregada na aplicação uniforme da camada de material asfáltico sobre a camada de base concluída. 
2.0 OBJETIVO
Analisar os procedimentos para execução do pavimento rígido desde as características geotécnicas do sub leito ao dimensionamento da placas de concreto e das juntas do pavimento. Além disso, destacar os principais dispositivos de drenagem de rodovias e sua importância.
3.0 METODOLOGIA
O presente trabalho foi desenvolvido inicialmente a partir de uma revisão bibliográfica sobre o projeto e dimensionamento de pavimentos rígidos bem como a drenagem de rodovias e sua execução. Utilizou-se o Manual De Pavimento Rígido e o Manual de Drenagem de Rodovias do DNIT como principal referência do trabalho.
4.0 IMPRIMAÇÃO 
4.1 Função da imprimação betuminosa
De acordo com Dantas (1959), a imprimação constitui-se como uma etapa na construção de revestimentos betuminosos, que tem basicamente três funções:
1. aumentar a coesão da superfície superior da base até a profundidade de aproximadamente 10mm, incorporando a ela todo o material fino que não pode ser retirado na varredura, de modo a tornar-se uma superfície lisa, polida e isenta de pó;
2. permitir uma ligação com a camada do revestimento, por conta do amolecimento do material betuminoso usado;
3. proteger a base da água, que porventura possa atravessar o revestimento.
Rabêlo (2006), atribui ainda a função da imprimação betuminosa o preenchimento dos vazios da superfície da base, protegendo-a contra os intempéries, estabilização dos materiais finos, endurecencimento e impermeabilizá-la, obstruindo a capilaridade e promovendo a sua adesão com a mistura asfáltica subsequente. 
É possível perceber, pela definição dada pelos autores, que apesar da imprimação betuminosa constituir uma etapa construtiva do revestimento, na realidade, ela confere uma melhoria das características da porção superior da base. 
4.2 Materiais
O material asfáltico para execução da imprimação, segundo o DNIT (2014), pode ser o asfalto diluído CM-30, que é o resultado da diluição do cimento asfáltico por destilados leves de petróleo, decorrente da cura média,  da qual propicia produtos menos viscosos e podem ser trabalhados em temperaturas mais baixas, ou por emulsão asfáltica do tipo EAI que por sua vez é preparada à base de agentes tensoativos especiais e empregada para substituir o asfalto diluídos de petróleo CM-30, com o propósito de reduzir e/ou eliminar os impactos ambientais de compostos orgânicos voláteis encontrados nos solventes de petróleo.(TEIXEIRA; OMENA, 2013). 
É prática usual utilizar nos serviços de imprimação o ADP tipo cura média CM-30 que consiste em um tipo de ligante que utiliza na sua composição 40% de querosene e 60% de asfalto CAP (Cimento asfáltico de petróleo). Seu tempo de cura, ou seja, evaporação do solvente utilizado, ocorre em até 72 horas para promover a cura da base imprimada.
 Dessa forma, embora o CM-30 promova a coesão da superfície da base, melhorando a ligação do revestimento com a base, vêm sendo cada vez menos utilizado. Essa redução da utilização ocorre devido a liberação de compostos orgânicos no ar, aumentando o risco de lixiviação devido a precipitações chuvosas. (RABELO, 2006). 
Nesse sentido, foram desenvolvidos materiais alternativos para realizar o serviço de imprimação, como por exemplo, o uso de emulsões asfálticas. (RABELO, 2006). Segundo ABEDA (2016), o uso da emulsão asfáltica para imprimação (EAI), apresenta diversos benefícios. A EAI é ecologicamente correta, por possuir menor quantidade de solventes, de 0% até 15%, e assim evita a evaporação de solventes para atmosfera e risco de lixiviação devido a precipitações chuvosas repentinas. Consequentemente, satisfaz os quesitos em relação ao desenvolvimento sustentável e preservação das condições de segurança, meio ambiente e saúde (SMS); material pronto para utilização; tem o processo de cura em menor tempo, em até 24 horas, comparada ao asfalto diluídos de petróleo CM-30 que necessita de 72 horas e taxa de aplicação em torno de 0,8 a 1,30 L/m², semelhantes ao asfalto ADB CM-30.
 
EAI – emulsão asfáltica para imprimação que apresenta, no mínimo, 45% de ligante asfáltico, teor de solvente de no máximo 15% em sua composição e viscosidade Saybolt-Furol a 25ºC no máximo de 90 segundos, ou seja, baixa consistência. (JÚNIOR, 2014, p.55).
4.3 Taxa de Aplicação (T)
A taxa de aplicação (T) é aquela capaz de ser absorvida pela base em 24 horas, tendo que ser estabelecida experimentalmente, no canteiro de obra. Para o asfalto diluído usuais, as taxas de aplicação são da ordem de 0,8 a 1,6 l/m2, já para a emulsão asfáltica a ordem se encontra entre 0,9 a 1,7 l/m2, conforme o tipo e a textura da base. (DNIT, 2014, p.2).
4.4 Equipamentos
Os equipamentos utilizados para a execução da imprimação segundo o Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte (DNIT) são dividos em duas funções, os de limpeza e para a distribuição do material asfáltico.Das quais se encontram as vassouras manuais ou mecânicas rotativas e o jato de ar comprimido, para a primeira, e para a segunda estão os carros equipados com bomba de pressão regulável, sistema completo de aquecimento e espargidor manual. 
As vassouras e o jato de ar comprimido utilizados nesse serviço são operados para varrer adequadamente a superfície da base, eliminado o excesso de fino, evitando que eles se aglomerem como ligante asfáltico e possam impedir a devida penetração na camada. (DNIT; JÚNIOR, 2014)
A vassoura mecânica é acoplada normalmente a um trator agrícola demonstrada na imagem 1.
Figura 01 - Vassoura mecânica acoplada em um trator.
Fonte 01: Ruiter da Silva Souza.
Os carros equipados com a finalidade de distribuir o ligante asfáltico para a base precisam dispor de dispositivos e maquinismo acoplados especificamente para este tipo de serviço, dentre eles a bomba de pressão, com intuito de ajustar a saída do ligante em direções verticais e larguras variáveis, para um melhor espalhamento. Necessário também, dispor de um sistema de aquecimento que é de grande importância e indispensável para execução da imprimação, pois ele vai permitir o aquecimento adequado e uniforme do material. Além de conter tacômetro, calibradores e termômetros com precisão de 1 °C, e espargidor manual, para tratamento de pequenas superfícies e correções localizadas. Esse tipo de equipamento está representado na imagem 2. (DNIT,2014; AGETOP,2018)
Figura 02 - Caminhão equipado para o processo de imprimação.
Fonte 02: Ruiter da Silva Souza.
4.5 Procedimento de execução da Imprimação
De acordo com o DNIT (2014), antes de realização da atividade, devem-se observar as condições gerais do ambiente, pois o ligante asfáltico não deve ser distribuído quando a temperatura ambiente for inferior a 10ºC, na ocorrência de chuvas, ou se houver qualquer sinal de excesso de umidade na superfície a ser imprimada. Antes da execução do serviço, deve ser implantada a sinalização adequada, visando sempre a segurança do tráfego, e ser efetuada a sua manutenção permanente durante toda a execução da atividade. 
Inicialmente, após a conformação geométrica da base, deve-se realizar a varredura de toda a superfície, de modo que não haja nenhum tipo de material solto sobre ela. Para esta atividade pode-se utilizar vassouras mecânicas rotativas, jato de ar comprimido, ou a execução manual (DNIT, 2014). 
A seguir, aplica-se o ligante asfáltico, na temperatura adequada, na quantidade recomendada e de maneira uniforme. A temperatura escolhida para a aplicação, deve ser aquela que proporcione a melhor viscosidade para o seu espalhamento. 
 Essa aplicação deve ser feita por carros equipados com bomba reguladora de pressão e sistema completo de aquecimento, permitindo que o ligante asfáltico seja aplicado em quantidade uniforme.  Estes carros, especialmente construídos com esta finalidade, devem possuir dispositivos de aquecimento e espargidor manual, para tratamento de pequenas superfícies e correções localizadas. As barras de distribuição devem ser do tipo de circulação plena, com dispositivo de ajustamento vertical e larguras variáveis de espalhamento uniforme do ligante asfáltico. Qualquer falha na aplicação do ligante deve imediatamente ser corrigida (DNIT, 2014).
Com o objetivo de evitar o excesso nos pontos iniciais e finais das aplicações, devem ser colocadas faixas de papel transversalmente na pista, de modo que o início de término da aplicação, situem-se sobre essas faixas, que devem ser retiradas em seguida (DNIT, 2014). 
Feita a aplicação, deve-se aguardar de 24 a 72 horas, após o qual o desempenho do ligante asfáltico é analisado quanto a sua distribuição, alinhamento da aplicação e tempo de cura. A construção do pavimento asfáltico é permitida quando o ligante residual presente na superfície da base não apresentar resistência aos movimentos dos equipamentos rodoviários. O tempo de exposição da base imprimada ao tráfego, deve ser condicionada ao comportamento da mesma, não devendo ultrapassar os 30 dias (DNIT, 2014).
4.6 Controle Tecnológico
A qualidade dos serviços de imprimação depende do controle tecnológico do material a ser empregado, depois da sua aplicação. O controle tecnológico do material a ser utilizado consiste na realização de um conjunto de ensaios previstos na especificação correspondente da ABNT para cada tipo de material e para cada entrega de material. Deve-se obedecer à metodologia indicada pelo DNIT e satisfazer às especificações em vigor.
Para todo carregamento de asfalto diluído que chegar à obra deverá ser submetido ao ensaio de viscosidade cinemática a 60°C (NBR 14.756:2001); ensaio de viscosidade “Saybolt-Furol” e o ensaio de ponto de fulgor e combustão (vaso aberto TAG) (NBR 5.765:2012). Adicionalmente, para cada 100 toneladas de produto, deve ser realizado o ensaio de viscosidade “Saybolt-Furol”, no mínimo em três temperaturas, para o estabelecimento da relação viscosidade x temperatura e um ensaio de destilação para os asfaltos diluídos (NBR 14.856:2002), para verificação da quantidade de resíduo.
Para todo carregamento de emulsão asfáltica que chegar à obra devem ser realizados o ensaio de viscosidade Saybolt Furol (NBR 14491:2007) a 25ºC; ensaio de resíduo por evaporação (NBR 14376:2007); ensaio de peneiração (NBR 14393:2012), e a determinação da carga da partícula (DNIT 156/2011-ME). Para cada 100 toneladas de produto, deve ser realizado um ensaio de sedimentação para emulsões (NBR 6570:2010) e o ensaio de viscosidade Saybolt Furol (NBR 14.491:2007), no mínimo em três temperaturas, para o estabelecimento da relação viscosidade x temperatura.
Basicamente, o controle de qualidade do serviço de imprimação compreende na verificação da taxa aplicada do ligante para cada segmento executado. Segundo VILLIBOR (2006), esse controle pode ser feito pesando-se o veículo distribuidor, antes e depois da aplicação; determinando a quantidade de material consumido, por intermédio da diferença de leituras dá régua, aferida e graduada em litros, que acompanha o veículo distribuidor ou pelo método da bandeja (mínimo de três determinações).
4.7 Fatores que interferem na penetração da imprimação betuminosa
Determinados fatores influenciam na penetração da imprimação na base, tais como: 
1) Tipo de taxa de ligante - como objeto de estudo de Viliibor et al (1989), após realizar um ensaio de imprimação com SAFL imprimidos com asfalto diluídos CM-30 e CM-70, os resultados de penetração foram diferentes para determinados ligantes de acordo com a variação da viscosidade e a taxa de aplicação utilizada.
2) Teor de umidade de compactação - Vilibor et al (1989) observaram que para solos lateríticos imprimados com asfalto diluído CM-30 os valores de penetração betuminosa foram maiores para teores de umidade baixos.
3) Influência do tipo de solo - solos arenosos tem maior penetração da imprimação betuminosa, ao contrário de solos com maior teor de argila.
4) Umidade do solo no momento da imprimação - os valores de penetração da imprimação são máximos quando a umidade do solo se situa de 50% a 70% da umidade inicial.
5) Irrigação prévia da superfície - Após a varredura da superfície, é necessário a irrigação da mesma para que haja maior penetração. Esta deve ser feita 12 horas antes do início da imprimação, devendo ser complementada pela raspagem da base com a motoniveladora antes da execução da imprimação.
4.8 Impactos Ambientais 
Como já dito anteriormente, o produto mais utilizado no Brasil para serviços de imprimação é o asfalto diluído de petróleo de cura média CM-30, que utiliza o querosene como solvente principal, o qual é questionado por órgãos ambientais devido a grande quantidade de substâncias tóxicas que são liberadas para a atmosfera e por ser prejudicial à saúde dos funcionários envolvidos nas obras de pavimentação (GODOI, 2011). 
O querosene contém uma série de hidrocarbonetos, que de acordo com a Ficha de Informação de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ), é classificado como líquido inflamávelde categoria 3, corrosivo e irritante à pele (categoria 2), provocando danos/irritação ocular, toxicidade para órgãos-alvo, perigo por aspiração e perigo agudo para o ambiente aquático. Essa substância possui alta persistência e estabilidade, o que lhe atribui a capacidade ocasionar danos ambientais mesmo em baixas concentrações, fazendo com que seus efeitos perdurem e alcancem longas distâncias. Além disso, o querosene tem potencial bioacumulativo, ou seja, há a absorção e retenção de substâncias químicas nos organismos de determinados seres vivos, principalmente os aquáticos (LIMA et al., 2016).
Além disso, o querosene quando derramado sobre o solo, pode em parte evaporar, poluindo a atmosfera com a emissão de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), que possuem potencial carcinogênico comprovado, e em parte lixiviar e/ou percolar, contaminando o lençol freático. Ele também pode reduzir o nível de oxigênio dissolvido nos recursos hídricos, devido a possibilidade de formar uma película na superfície da água, causando a mortandade de organismos aquáticos (LIMA et al., 2016). 
Por conta disso, já há em alguns países uma maior restrição na utilização do asfalto diluído, sendo até abolido de suas especificações técnicas, e uma maior utilização das Emulsões Especiais para Imprimação (EAIs) (ALMEIDA, 2017). A Emulsão Asfáltica possui o mesmo poder ligante do CM-30, porém menos prejudicial à saúde das pessoas e ao meio ambiente, pois parte do solvente (querosene) nela contido é substituído por água. Estudos mais aprofundados acerca da utilização das EAI estão sendo realizados no Brasil (LIMA et al., 2016).. 
 
5.0 CONCLUSÃO
Pode-se concluir, que apesar da imprimação betuminosa constituir uma etapa construtiva do revestimento, na realidade, ela confere uma melhoria das características da porção superior da base. 
Verificou-se também a necessidade de se buscarem alternativas mais interessantes do ponto de vista ambiental, ampliar a problemática sobre a utilização dos ligantes asfálticos e discutir de forma mais aprofundada a viabilidade ambiental e econômica da substituição do CM-30 pelo EAI.
Além disso, o presente artigo possibilitou aos autores, a compreender e a desenvolver o serviço de imprimação empregando para a tal pratica o uso da Norma Técnica do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) 144/2014-ES, na qual discorrem os requisitos relacionados a equipamentos, materiais, execução, além de apresentar plano de ensaios e de amostragens, as limitações ambientais, os quesitos de conformidade e não conformidade, controle da qualidade e os critérios de medição dos serviços. 
6.0 REFERÊNCIAS
ABEDA (Brasileira). Associação. Emulsão Asfáltica para Serviço de Imprimação. 7. ed. rev. Comitê Técnico da Adeba: [s. n.], 2016. 16 p.
Agência Goiana de Transportes e Obras. AGETOP – PAV 07/18. Pavimentação – Imprimação. 
DANTAS, J.M. Tratamentos Contra o Pó, Imprimações, Pinturas de Ligação, Tratamentos Superficiais, Macadames Betuminosos. Instituto de Pesquisas Rodoviárias, 1959.
Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. NORMA DNIT 144/2014– ES. Pavimentação – Imprimação com Ligante Asfáltico. Especificação de serviço. 
GODOI, Luciane. Estudo do Comportamento dos Ligantes Asfálticos Utilizados na Imprimação Asfáltica Relacionados à Emissão de VOCs. Universidade Federal do Paraná, 2011. 
JÚNIOR, Elci Pessoa. Manual de Obras Rodoviárias e Pavimentação Urbana: Execução e Fiscalização. 1. ed. rev. São Paulo: PINI, 2014. 377 p.
LIMA, R. C., et al. Análise Comparativa dos Impactos Ambientais Gerados na Utilização de dois Diferentes Ligantes Asfálticos no Processo de Pavimentação de Estradas. Universidade Salvador, v. 6, p.4-17, jan. 2016.
RABELO, A. N. Contribuição ao estudo da imprimação betuminosa das bases rodoviárias do estado do Ceará. Universidade do Ceará, Fortaleza, 2006.
REIS, Rafael M. Martins de; TEIXEIRA, Luiz Henrique; CONSTANTINO, Rômulo; OMENA, Wander. Manual Básicos de Emulsões Asfálticas. 2. ed. rev. e aum. Rio de Janeiro: Ultraset Editora Ltda, 2010. 133 p.
(REIS et al., 2010) Reis et al. (2010)
SOUZA, Ruiter da Silva. Terraplanagem e Pavimentação. Disponível em: <http://professor.pucgoias.edu.br/sitedocente/admin/arquivosUpload/17735/material/Aula%2013%20-%20Imprima%C3%A7%C3%A3o.pdf>. Acesso em: 24 set. 2019.
TEIXEIRA, Luiz Henrique; OMENA, Wander P.S. Utilização de Emulsões Asfálticas Catiônicas nos Serviços de Imprimação. Boletim Técnico, São Paulo, ano 2013, ed. 6, 29 maio. 2013.