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UNIVESIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS ESTRADAS II DOCENTE: WENDEL SILVA CABRAL GRUPO: ANDERSON GOMES BEZERRA; ANTONIA NAIANE DA SILVA ;HÁLISSON DE OLIVEIRA B. S. ; PEDRO RAFAEL DE F F LEAL; RAMON PAIVA DE ANDRADE REVESTIMENTO ASFALTICO E SUAS COMPOSIÇÕES CARAÚBAS ∕ 2020 1. INTRODUÇÃO Os pavimentos podem ser definidos como estruturas de várias camadas sobre uma superfície de terraplenagem, destinados a resistir uma determinada variedade de esforços de diversas origens, tais como, esforços decorrentes do trafego de veículos ou do clima. (VIANA, D. 2019). Um projeto de pavimento deve garantir aos seus usuários melhores condições de trafego, transmitir uma boa sensação de conforto ao usuário que por ele trafega, além de oferecer segurança, isso sempre levando em conta a economia (VIANA, D. 2019). Um pavimento asfáltico convencional pode ser constituído por até quatro camadas principais. Cada uma desempenhando uma função especifica e vital para o seu perfeito funcionamento (BERNUCCI, L. B. et al. 2008). O revestimento é a camada superficial que por sua vez tem a função de resistir diretamente as ações do trafego e do clima, além de melhorar as condições de rolamento e transmitir conforto aos usuários. (BERNUCCI, L. B. et al. 2008). A camada da base é a camada mais importante de um pavimento, pois ela é a responsável por resistir aos esforços verticais gerados pelos veículos e distribui-los de forma suavizada para as camadas inferiores. Por este motivo nela são empregados os materiais mais nobres, que possuem melhores propriedades mecânicas, consequentemente torna-se a camada mais cara de um pavimento. Esta camada fica localizada logo abaixo da camada de revestimento (MEDINA L. 2015). A sub-base pode ser entendida como uma camada complementar à base, podendo ou não ser empregada, pois sua utilização dependerá de fatores técnicos e econômicos, já que a sua função principal é buscar uma redução considerável da espessura da camada de base, consequentemente reduzindo os custos, pois o material empregado na sub-base já não é tão nobre como o utilizado na base (MEDINA L. 2015). O reforço do subleito é mais uma camada utilizada de acordo com fatores técnicos e econômicos, pois sua função é de evitar espessura elevada da sub-base devido as baixas propriedades mecânicas apresentadas pelo material do subleito ao qual foi constatado uma baixa capacidade suporte (VIANA, D. 2019). Contudo, para se obter um pavimento ao qual atenda todas as necessidades técnicas e econômicas é necessário aliar uma vasta gama de conhecimentos envolvendo diversas áreas da engenharia, tais como: engenharia dos transportes para se obter um levantamento de fluxo de veículos e o perfil dos veículos que circularam pelo pavimento, mecânica dos solos que possibilita uma análise detalha do subleito a fim de avaliar suas características, indicando a necessidade de camadas, materiais de construção para realizar a escolha correta do material que atenda as propriedades exigidas e possua viabilidade econômica, tecnologia das construções para que se possa executar de maneira correta o projeto (MEDINA L. 2015). 2. REVESTIMENTO ASFÁLTICO 2.1 - Conceitos e Definições Bernucci et al. (2006) nos trazem: revestimento asfáltico é a camada superior destinada a resistir diretamente às ações do tráfego e transmiti-las de forma atenuada às camadas inferiores, impermeabilizar o pavimento, além de melhorar as condições de rolamento (conforto e segurança). A aplicabilidade dos conceitos na prática sobre o revestimento asfáltico determina a autonomia destinada para a satisfação do conforto durante o tráfego, transmitindo as cargas para as camadas inferiores e projetadas para suportar a atenuação das cargas. Sendo assim, tendo em vista a necessidade premente da melhoria da qualidade das rodovias, o setor de infraestrutura aborda conceitos e normas técnicas de pavimentação, seus tipos de revestimento e sua aplicabilidade, tanto no quesito execução quanto no tempo de vida útil. Dessa forma, a 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 garante ao pavimento executado os requisitos de sua NBR como a capacidade de impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistência à derrapagem, resistência a fadiga e resistência à fratura na tração térmica. Temos então que os revestimentos asfálticos podem ser: • De acordo com a locação que é fabricado, sendo usinada (feito em indústria) ou se foi preparado na obra (pista- tratamento superficiais); • Quanto a sua temperatura de mistura, onde podemos ter misturas quente (uso de CAP) ou a frio (uso de EAP); • Misturas usinadas são manipuladas podendo ser separadas pela composição granulométrica, mais densa ou descontínuas, dentre outros aspectos de projeto. Existe também casos onde a depender da capacidade de carga podem ser usinadas por processos de usinas móveis especiais, onde promove a mistura do agregado-ligante antes da colocação do pavimento, são elas: - Misturas novas relativamente fluidas (lama asfáltica e microrrevestimento); - Misturas recicladas com uso de fresadoras (recicladoras). Com isso, temos: Misturas Usinadas: Densas (concreto asfáltico, areia-asfalto, pré-misturado a frio); Descontínuas (SMA, porosa e “gap-graded – mistura densa”); Fabricadas na Pista: tratamento superficiais por penetração; microrrevestimento; lama asfáltica e misturas recicladas. De forma mais detalhada, as misturas usinadas é: mistura do agregado com o ligante asfáltico, realizada em uma usina fixa e, posteriormente, transportada até o local com o auxílio de caminhões. Essas misturas podem se distinguir-se em vários tipos de acordo com a granulometria e as exigências de características mecânicas da obra. No brasil se emprega mais o concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ). A areia-asfálto é empregado onde não existem agregados pétreos graúdos, então utiliza- se como revestimento uma argamassa de área e ligante que terá menor resistência às deformações permanentes e maior consumo de ligante, onde pode ser a quente ( com CAP), que é a melhor, ou a frio (com EAP). 2.2- Composição e tipos de misturas De acordo com (BERNUCCI, MOTTA, et al,2006), os pavimentos são estruturas de várias camadas, em que o revestimento é a camada destinada a receber a carga dos veículos e a ação climática. Sendo assim, a camada de revestimento deve ser impermeável e resistir aos esforços de contato pneu-pavimento em movimento, que varia de acordo com a carga e a velocidade dos veículos. No Brasil grande parte dos pavimentos usa-se revestimento asfáltico, sendo composto por uma mistura de agregados minerais, de várias dimensões, sendo capaz de mudar quanto à fonte, com ligantes asfálticos que, de maneira devidamente preparada e processada, garanta ao serviço feito as condições de impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistência à fadiga, resistência à derrapagem e ao trincamento térmico, conforme o clima e o tráfego previstos para o local. Conforme (BERNUCCI, MOTTA, et al,2006), em situações mais usuais, até um certo volume de tráfego um revestimento asfáltico de um pavimento novo pode ser composto por um único tipo de mistura asfáltica. Sendo assim, esta mistura pode se diferenciar de várias formas: Quanto ao local de fabricação, ela pode ser obtida em usina específica (misturas usinadas) fixa ou móvel ou preparada na própria pista (tratamentos superficiais); quanto a temperatura, sendo misturas a quente (uso de CAP) ou a frio (uso de EAP). Além dos tipos supracitados, existem as misturas asfálticas processadas em usinas móveis especiais, nos quaissão desenvolvidas mistura agregados-ligantes sendo feita imediatamente antes da aplicação no pavimento, sendo separadas em novas misturas fluidas (lama asfáltica e microrevestimento), e também misturas recicladas usando a fresadoras- recicladoras. Segundo (BERNUCCI, MOTTA, et al,2006), as misturas asfálticas a quente podem ser subdivididas quanto à composição granulométrica, em: Densas, abertas, contínuas e descontínuas, porém, as mais usuais são as densas, abertas e descontínuas. • Graduação densa: A curva granulométrica é contínua e bem-graduada, proporcionando um esqueleto mineral com poucos vazios. Como exemplo tem o concreto asfáltico (CA); • Graduação aberta: A curva granulométrica é uniforme com agregados praticamente do mesmo tamanho, ocasionando um esqueleto mineral com muitos vazios. Exemplo tem-se a mistura asfáltica drenante, no Brasil conhecida por camada porosa de atrito (CPA); • Graduação descontínua: A curva granulométrica com os grãos de maiores dimensões em quantidade dominante em relação aos grãos de dimensões intermediárias, concluído por certa quantidade de finos. Exemplo dessas misturas são: matriz pétrea asfáltica (stone matrix asphalt –SMA), e mistura sem agregados de certa graduação (gap-graded). No Brasil, um tipo de mistura a quente mais empregada é o concreto asfáltico (CA). 2.2 – Composição e Tipos de Misturas De acordo com (BERNUCCI, MOTTA, et al,2006), os pavimentos são estruturas de várias camadas, em que o revestimento é a camada destinada a receber a carga dos veículos e a ação climática. Sendo assim, a camada de revestimento deve ser impermeável e resistir aos esforços de contato pneu-pavimento em movimento, que varia de acordo com a carga e a velocidade dos veículos. No Brasil grande parte dos pavimentos usa-se revestimento asfáltico, sendo composto por uma mistura de agregados minerais, de várias dimensões, sendo capaz de mudar quanto à fonte, com ligantes asfálticos que, de maneira devidamente preparada e processada, garanta ao serviço feito as condições de impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistência à fadiga, resistência à derrapagem e ao trincamento térmico, conforme o clima e o tráfego previstos para o local. Conforme (BERNUCCI, MOTTA, et al,2006), em situações mais usuais, até um certo volume de tráfego um revestimento asfáltico de um pavimento novo pode ser composto por um único tipo de mistura asfáltica. Sendo assim, esta mistura pode se diferenciar de várias formas: Quanto ao local de fabricação, ela pode ser obtida em usina específica (misturas usinadas) fixa ou móvel ou preparada na própria pista (tratamentos superficiais); quanto a temperatura, sendo misturas a quente (uso de CAP) ou a frio (uso de EAP). Além dos tipos supracitados, existem as misturas asfálticas processadas em usinas móveis especiais, nos quais são desenvolvidas mistura agregados-ligantes sendo feita imediatamente antes da aplicação no pavimento, sendo separadas em novas misturas fluidas (lama asfáltica e microrevestimento), e também misturas recicladas usando a fresadoras- recicladoras. Segundo (BERNUCCI, MOTTA, et al,2006), as misturas asfálticas a quente podem ser subdivididas quanto à composição granulométrica, em: Densas, abertas, contínuas e descontínuas, porém, as mais usuais são as densas, abertas e descontínuas. • Graduação densa: A curva granulométrica é contínua e bem-graduada, proporcionando um esqueleto mineral com poucos vazios. Como exemplo tem o concreto asfáltico (CA); • Graduação aberta: A curva granulométrica é uniforme com agregados praticamente do mesmo tamanho, ocasionando um esqueleto mineral com muitos vazios. Exemplo tem-se a mistura asfáltica drenante, no Brasil conhecida por camada porosa de atrito (CPA); • Graduação descontínua: A curva granulométrica com os grãos de maiores dimensões em quantidade dominante em relação aos grãos de dimensões intermediárias, concluído por certa quantidade de finos. Exemplo dessas misturas são: matriz pétrea asfáltica (stone matrix asphalt –SMA), e mistura sem agregados de certa graduação (gap-graded). No Brasil, um tipo de mistura a quente mais empregada é o concreto asfáltico (CA). Conforme (BERNUCCI, MOTTA, et al,2006), As misturas usinadas são misturas de agregados e ligantes, no qual é feita em usina estacionária e depois transportada por caminhão para a pista, sendo lançado por equipamento adequado, chamado vibroacabadora. Já as misturas asfálticas usinadas a frio, os pré-misturados a frio (PMF), constituem em misturas usinadas de agregados graúdos, miúdos e de enchimento, sendo misturado com emulsão asfáltica de petróleo (EAP) à temperatura ambiente. De acordo com o supracitado, tem- se ainda as misturas in situ em usinas móveis, que são as misturas de agregados–ligantes colocadas imediatamente antes no pavimento e são processadas em usinas móveis especiais. Tem-se como exemplos a lama asfáltica e o microrevestimento asfáltico. As lamas asfálticas constituem de material de enchimento ou fíler e de agregados minerais associados e misturados com emulsão asfáltica e água. E o microrevestimento é um melhoramento da lama asfáltica, usando o mesmo princípio e concepção, alterando apenas a utilização de emulsões modificadas com polímero, aumentando assim a vida útil. Tem-se ainda, as misturas asfálticas recicladas que são realizadas através da reutilização de misturas asfáltica envelhecidas e deterioradas para produção de novas misturas, no qual aproveitam os agregados e ligantes remanescentes, adicionando espuma de asfalto, CAP ou EAP novos se necessário e também adição de aglomerantes hidráulicos. 2.3 – Concreto Asfáltico De acordo com a norma DNIT 031/2004, define-se o concreto asfáltico como uma mistura a quente que tem características especificas e necessita de uma usina apropriada para sua fabricação. O concreto asfáltico trata-se de um material betuminoso e de coloração escura, é obtido pela destilação do petróleo bruto, esse também é conhecido como cimento asfáltico, betão betuminoso, entre outros termos. É um material utilizado principalmente em construções de pavimentação (estradas e rodovias), para fins de melhorar ainda mais essa mistura, tem-se a adição de rochas e minerais. 2.3.1 ESPECIFICAÇÕES Tem-se a mistura asfáltica a quente e a frio, ambas têm suas características de uso. A mistura a quente permite uma melhor expansão e compactação na base, já a mistura a frio no seu processo de formação tem uma transformação nos polímeros de borracha que gera suas características principais. A escolha da mistura a se utilizar é dada em função da sua utilização, sejam elas: quando se trata de uma reabilitação da base, a categoria do tráfego, o tipo de infraestrutura, as exigências normativas de segurança viária, a topografia do terreno, entro outras. Trata-se de uma ótima opção visando o custo-benefício, pois o concreto asfáltico frio pode ser utilizado até mesmo para tapar buracos, por se tratar de um material muito resistente e fácil de aplicar, com isso se torna mais fácil o preparo da mão de obra qualificada, além disso não se faz necessário possuir grandes equipes para a realização do serviço. Uma informação importante do concreto asfáltico do tipo frio é que ele é um produto. O concreto asfáltico é especialmente resistente na hora de suportar o tráfego rodado, adapta-se aos pneus dos mais variados tipos de veículos. Por ser impermeável, evita a passagem da água e pode alterar a cimentação da estrada. 2.3.2 POSSÍVEIS PATOLOGIAS Por se tratar de um material que pode receber diversas variedades de misturas asfálticas, pode-se surgir algumas manifestações patológicas no pavimento. Vale ressaltar os erros mais comuns que se cometem ao se utilizar o concreto asfáltico, são eles: • Pavimento com furos que facilitam a filtração da água; • Misturaincorreta ou defeituosa; • Mistura com umidade excessiva; • Compactação deficiente (exemplo, com argamassas rígidas); • Cálculo imperfeito na densidade das partículas minerais empregadas. 3- TRATAMENTOS SUPERFICIAIS 3.1 DEFINIÇÃO O tratamento superficial de um pavimento pode ser compreendido como a aplicação de uma camada (pouco espessa) de revestimento constituída por uma ou mais aplicações de ligante asfáltico, que pode ser modificado ou não por polímero, com uma ou mais aplicações sucessivas e alternadas de agregado mineral (DNIT, 2006). Tratamentos superficiais segundo (BERNUCCI, L. B. et al. 2008) “representam a técnica mais econômica utilizada na manutenção da impermeabilização e forte macroestrutura superficial de rodovias com volume de tráfego de baixo a médio.” A aplicação do tratamento superficial aos pavimentos é realizada com o intuito de: promover uma camada de rolamento de pequena espessura, mas também que resista ao desgaste ao qual será solicitada, promover a impermeabilização do pavimento (de forma a garantir que nenhuma porção de agua atinja as camadas subjacentes do pavimento), proteger a infraestrutura e proporcionar aderência ao pavimento de forma a torna-lo antiderrapante (TEIXEIRA, L. H. 2012). Os materiais constituintes dos tratamentos superficiais são os agregados minerais, ligantes asfálticos modificados ou não por polímero (DNIT, 2006). A função principal do ligante asfáltico é firmar o agregado no seu lugar de aplicação, através da ligação permanente entre a superfície tratada e as partículas vizinhas. Os materiais utilizados como ligante asfálticos são: cimento asfáltico de petróleo, emulsão asfáltica (modificada ou não por polímero), cimento asfáltico (modificada ou não por polímero) (TEIXEIRA, L. H. 2012). Os agregados empregados devem ser constituídos por pedra britada ou seixo rolado britado. Tais materiais devem atender uma série de requisitos estabelecidos pelo DNIT. Os tratamentos superficiais são classificados em: Tratamento simples, Tratamento duplo e tratamento triplo (DNIT, 2006). 3.2 – Tipos de Tratamento Superficiais 3.2.1 Tratamento superficial simples (TSS) De acordo com o (Departamento de Estradas de Rodagem de São Paulo – DER/SP, 2006) o tratamento superficial simples consiste na aplicação de ligante betuminoso coberto por uma camada de agregado mineral de pequeno diâmetro, submetido posteriormente à compressão e acabamento. A execução do tratamento superficial simples, de maneira objetiva segue as etapas a seguir: • Limpeza da superfície subjacente; • Espargimento do ligante asfáltico (ligante betumisono); Nessa etapa o ligante deve ser aplicado em uma única vez de modo uniforme, na taxa especificada no projeto e em uma temperatura adequada para que se tenha uma boa viscosidade do material, proporcionando uma boa trabalhabilidade e uma boa aderência. • Primeira distribuição dos agregados; A aplicação dessa etapa deve ser feita imediatamente após o término do espargimento. • Compactação da primeira camada; A compactação da camada deve ser realizada no sentido longitudinal, tendo o seu início no lado mais baixo da seção transversal e progredindo no sentido do lado mais alto. 3.2.2 Tratamento Superficial Duplo (TSD) Consiste em duas aplicações de ligante betuminoso cobertas cada uma por agregado mineral de grande diâmetro e de pequeno diâmetro, após a aplicação de cada camada os agregados são submetidos a compressão. A execução do tratamento superficial duplo, de maneira objetiva segue as etapas citadas no tópico anterior, com o acréscimo das apresentadas a seguir: • Segundo espargimento do ligante asfáltico, ou segunda camada para o TSD; Deve-se aplicar a segunda etapa de maneira análoga a da primeira etapa. • Segunda distribuição do agregado, ou segunda camada para o TSD; Deve-se aplicar a segunda camada de modo idêntico a primeira. • Eliminação dos rejeitos que ficaram presente após a aplicação da segunda camada. 3.2.3 - Tratamento Superficial Triplo (TST) Segue a mesma linha de raciocínio dos demais tópicos, mudando basicamente no incremento de mais uma camada de material ligante betuminoso e o acréscimo de agregado mineral médio, além dos já presentes nos outros tipos que são os de pequenos e grandes diâmetros. 4- CONCLUSÃO Os aspectos redigidos sobre o revestimento asfáltico trás consigo a metodologia na aplicabilidade, estudo e execução dos mais diversos tipos de revestimentos asfálticos. Contudo, as práticas adotadas para revestimento asfáltico ainda são defasadas, pois falta muito investimento ainda no estado do Rio Grande do Norte. Muitas rodovias estão sucateadas, levando a prática de não mais um revestimento superficial de recuperação, mas sim da construção de novas rodovias. Diante da análise bibliográfica feita, a capacidade e tempo de vida útil de uma rodovia está diretamente ligada ao fato do material utilizado, assim como na execução de forma correta. 5 - REFERÊNCIAS BERNUCCI, L. B. et al. Pavimentação asfáltica: Formação básica para Engenheiro. Rio de Janeiro: Petrobrás, ABEDA, 2008. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Pavimentos flexíveis – Concreto asfáltico: DNIT 031/2004 - ES. Rio de Janeiro, 2004. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT – IPR 719. Manual de Pavimentação. 3ª Edição. Rio de Janeiro, 2006. MEDINA, L. Mecânica dos Pavimentos. Rio de Janeiro: Editora UFRJ, 2015; SILVA, Paulo Rogério Veiga. Onde e como aplicar o Tratamento Superficial? Disponível em:<https://pt.linkedin.com/pulse/onde-e-como-aplicar-o-tratamento-superficial- rog%C3%A9rio-veiga-silva>. Acesso em: 08 nov. 2020. TEIXEIRA, L. H. Tratamento Superficial. Sindicato da Industria da construção pesada do estado de São Paulo, 2012. Disponível em: <http://sinicesp.org.br/materias/2012/bt12a.htm#:~:text=As%20principais%20fun%C3%A7% C3%B5es%20dos%20tratamentos,um%20pavimento%20com%20revestimento%20antiderrap ante>. Acesso em: 06 de novembro de 2020. VIANA, D. Entenda o que é um pavimento asfáltico. Guia da engenharia, 2019. Disponível em: <https://www.guiadaengenharia.com/pavimento-asfaltico>. Acesso em: 05 de novembro de 2020. http://sinicesp.org.br/materias/2012/bt12a.htm#:~:text=As%20principais%20fun%C3%A7%C3%B5es%20dos%20tratamentos,um%20pavimento%20com%20revestimento%20antiderrapante http://sinicesp.org.br/materias/2012/bt12a.htm#:~:text=As%20principais%20fun%C3%A7%C3%B5es%20dos%20tratamentos,um%20pavimento%20com%20revestimento%20antiderrapante http://sinicesp.org.br/materias/2012/bt12a.htm#:~:text=As%20principais%20fun%C3%A7%C3%B5es%20dos%20tratamentos,um%20pavimento%20com%20revestimento%20antiderrapante https://www.guiadaengenharia.com/pavimento-asfaltico
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