Asfalto de Qualidade

Asfalto de Qualidade

domingo, 16 de novembro de 2014

Cuidados na Produção da Mistura Asfáltica

Um ótimo texto técnico escrito pelo meu colega Eng. Marcelo Zubaran, especialista em Usinas de Asfalto e Misturas Asfálticas.

Destaca a importância de adequar processos em relação a tipos de agregados e a umidade contida nos mesmos, que influenciam diretamente a produção e a qualidade da mistura asfáltica. Inúmeros problemas de qualidade em obras rodoviárias surgem no processo de usinagem. Um somatório de pequenos erros podem gerar um material sem a qualidade necessária, comprometendo a vida útil da rodovia.

Vale a pena a leitura. Texto original no seguinte link:

http://www.sinicesp.org.br/materias/2014/bt12a.htm


QUALIDADE E ECONOMIA

Uma visão sobre a influência dos agregados, controle de umidade e adequação do processo

Marcelo Zubaran

O concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ) é composto de cimento asfáltico de petróleo (CAP) e agregados britados ou não britados (areias e seixo, por exemplo). As características físico-químicas do CAP dependem basicamente do petróleo e das condições de refino e, portanto, resultam em características conhecidas e previsíveis. Assim, sabe-se exatamente o que esperar desse ligante asfáltico. Já os agregados apresentam especificações intrínsecas dos processos de sua formação, função do intemperismo e de outros fenômenos que resultam em materiais com qualidades únicas.Os agregados apresentam as características dos minerais que os constituem, e o tipo de rocha prediz ligeiramente alguns traços físico-químicos das pedras, mas a margem de erro pode ser grande.

Uma das premissas para a produção de um CAUQ é retirar toda a umidade dos agregados, seja esta superficial e/ou absorvida. A usina de asfalto é principalmente um sistema térmico, no qual se deve retirar toda a umidade dos agregados para que ocorra a “pintura” de CAP em suas arestas. A secagem, dessa forma, é fundamental, pois os agregados são atraídos mais pela água do que pelo CAP. Este ligante não adere às superfícies dos agregados se houver água e, logo, a mistura asfáltica perderá qualidade.

No que tange à umidade dos agregados, retirar a água presa na superfície da pedra não é uma tarefa muito difícil. A adsorção é o fenômeno que mantém a água aderida nas arestas dos solos/agregados, razão pela qual não existe material pétreo seco na natureza. Já a absorção é a quantidade de água que um agregado consegue absorver em seus poros quando submerso em água. Retirar a água absorvida é muito mais complexo e demorado. Além disso, após a retirada da água absorvida dos agregados, o CAP entra parcialmente nos poros livres de água (não integralmente, porque o CAP é mais viscoso que a água) e, assim, quanto maior a absorção de um agregado, maior a absorção de CAP durante a mistura e maior será o consumo de CAP no CAUQ, tornando a mistura mais cara sem trazer benefício.
 
Uma característica da rocha que dificulta a secagem, em especial a água absorvida, é a presença de minerais argilosos, principalmente se esses minerais forem da classe das esmectitas. Esses argilominerais retêm a água em sua estrutura, e esta água retida se torna mais viscosa, dificultando o escoamento. Também deve ser levada em conta a geometria dos poros dos agregados. Quanto menores forem os poros por onde a água penetrará, maior será o percurso da água ao sair, e mais difícil torna-se o processo de secagem.
 
O tipo de rocha utilizada como agregado influencia ligeiramente o comportamento do mesmo com umidade. Rochas como granito e gnaisse tendem a apresentar maior quantidade de argilominerais, e rochas como o basalto também podem apresentar argilominerais, porém normalmente em menor quantidade. O basalto, em geral, apresenta maior porosidade que o granito e o gnaisse. Além disso, agregados não britados, oriundos de rios, como areia e seixo rolado, apresentam grande capacidade de absorção de água e têm formato arredondado, o que prejudica a mistura asfáltica em função da menor resistência ao cisalhamento e tendência de deformação permanente.
 
A adesividade entre os agregados e o CAP depende da completa secagem dos agregados e também da polaridade superficial destes, função dos minerais que o constituem. Agregados de granito e gnaisse são carregados negativamente em sua superfície (são ácidos) e o basalto e o calcário são positivos (ou básicos). Uma alternativa de corrigir a acidez de granitos e gnaisse é através da inserção de cal hidratada, de origem calcítica. Também chamada de filler, essa cal reverte a polaridade da superfície dos agregados ácidos e melhora a capacidade adesiva com o CAP, pois este é levemente ácido.
 
A usina deve trabalhar em função das características dos insumos da produção de CAUQ. Agregados mais porosos devem ficar mais tempo no sistema térmico, enquanto que agregados ácidos devem ser mais aquecidos que os básicos. As variações dessas características devem ser compreendidas pela usina de asfalto, que deve compilar essas variações para produzir misturas asfálticas conhecidas e adequadas ao uso.
 
Durante a troca de calor entre a chama do queimador e os agregados, os três fenômenos de troca térmica acontecem em pontos diferentes e com relevâncias distintas. A entrada dos agregados no tambor é auxiliada por um helicoide, que projeta os mesmos para dentro do sistema de secagem. Nessa etapa, inicia-se o processo de cascateamento, cujo principal mecanismo de transferência de calor é a convecção. A retirada da umidade dos agregados ocorre na zona de convecção, logo, quanto maior for esta zona, maior será a capacidade de secagem dos agregados. Assim, agregados mais porosos devem permanecer mais tempo na zona de convecção do secador. As aletas de cascateamento são configuráveis, de forma a variar o tempo de convecção. Além disso, é possível alterar a quantidade de aletas de retenção, defletores que ficam entre duas zonas de aletas de cascateamento e diminuem a velocidade de fluxo dos agregados no secador. Após a zona de cascateamento existem aletas mistas, proporcionando troca de calor por convecção, radiação e até condução, pois os agregados estão mais próximos da fonte de calor e permanecem mais tempo junto às aletas. No final do secador não ocorre mais cascateamento e os agregados percorrem o tambor na parte inferior deste, recebendo calor principalmente por radiação, aquecendo os agregados até a temperatura definida em projeto. O ângulo do secador com a horizontal e a velocidade de giro do mesmo também determinam o tempo de permanência dos agregados no sistema térmico. Quanto menor for tal ângulo e a velocidade, maior será este tempo e a capacidade de secagem, sendo a necessidade de transporte de agregados ao longo do secador uma restrição em alongar muito o tempo de permanência. Também o comprimento do secador é proporcional à capacidade de secagem, independentemente do aquecimento. 
 
 
 
 
 
Após passar por todo o sistema térmico da usina, os agregados devem estar secos e na temperatura definida em projeto. Na prática, aceita-se até 0,3% de umidade residual dos agregados, mas o objetivo é sempre reduzir ao máximo a umidade residual, sempre buscando a eliminação total.
 
Dependendo da geometria dos poros e dos minerais constituintes nessas cavidades, o agregado pode demorar muito para secar completamente e, por vezes, a pedra é seca na superfície, ocorrendo adesão com o CAP no misturador mesmo com a água temporariamente confinada nos poros. Nesses casos, após certo período, a água começa a ferver dentro dos poros e rompe a ligação adesiva com o CAP. Verifica-se o gotejamento de água no caminhão logo após a usinagem e/ou durante a aplicação.
 
 
 
 
Essa perda de adesividade não somente prejudica a coesão da mistura, como diminui o volume de vazios, pois a parcela de CAP que seria absorvida nos poros dos agregados não o é, sobrando CAP na mistura, o que reduz o volume de vazios. Nesses casos, os agregados devem ficar mais tempo na zona inicial do secador, onde ocorre a troca de calor por convecção. Se essa adequação não for suficiente, deve-se pensar em trocar os agregados e evitar tanto usinas com secador de fluxo paralelo quanto aquelas com mistura interna, mesmo que de contra-fluxo. Estas tecnologias têm menor eficiência na remoção de umidade dos agregados. Esse caso é comum quando se trabalha com areia de rio ou com agregados com alto índice de absorção e grande quantidade de argilominerais da classe das esmectitas.
 
Quando se trabalha com agregados ácidos com alta absorção e não há disponibilidade de cal de origem calcítica, é comum o uso de agentes melhoradores de adesividade. Normalmente chamado de Dope, esse aditivo reduz a tensão superficial do CAP e assim melhora a adesividade mesmo com agregados levemente úmidos.Também o tipo de CAP pode auxiliar na adesividade. Cimentos asfálticos mais viscosos aumentam a espessura da película de ligante envolto às arestas dos agregados, o que melhora a coesão da mistura. Técnicas mais recentes como Warm Mix Asphalt (WMA) ou misturas mornas também possibilitam adesão com pequeno grau de umidade dos agregados.
 
Independentemente das opções de materiais, os agregados disponíveis na obra devem estar armazenados em local coberto, principalmente os mais finos, pois apresentam maior área superficial e assim retêm maior porcentagem de umidade. Quando os agregados são porosos e com argilominerais, a cobertura se torna ainda mais essencial. A produção de uma usina de asfalto é inversamente proporcional à umidade dos agregados. Logo, quanto menor a umidade, menor será o consumo de combustível da usina, além dos benefícios relacionados com a qualidade da mistura. A economia de combustível alcançada com cobertura dos agregados e preparação do ponto de armazenamento, por exemplo, pode facilmente pagar o investimento em alguns meses e passar a gerar retorno financeiro. Mais informações: www.ciber.com.br.
 
Marcelo Zubaran
Especialista de Produtos na Ciber Equipamentos Rodoviários Ltda
 

sábado, 6 de setembro de 2014

Tapa buraco


Operações tapa-buracos são comuns em todo Brasil, independentemente do tipo de obra. Seja em uma via urbana ou em uma rodovia, é disseminada a cultura de “jogar asfalto” no buraco e considerar isto como um trabalho de recuperação da pista. No entanto, trata-se de um grande erro e omissão por parte do poder público responsável. O tapa-buraco é uma medida emergencial e não resolve os problemas estruturais do pavimento. Um tapa-buraco após o outro transforma a via em uma desconfortável e insegura colcha de retalhos.
As primeiras patologias que surgem em um pavimento asfáltico são trincas e fissuras. Se não há manutenção preventiva ocorre a evolução da degradação. As trincas crescem com a ação das forças do tráfego e com a penetração de água, se unindo umas às outras. Logo, há o “nascimento” de um belo buraco.
 
Quando surgem buracos significa que o pavimento já está bem comprometido. Embora sejam impossíveis de serem visualizadas, há uma teia de inúmeras trincas e fissuras conectadas ao buraco, conforme ilustração acima.
Não há recuperação de pavimento ao simplesmente tapar o buraco adicionando material novo, com uma aplicação precária e uma compactação ineficiente. O pavimento asfáltico tem vida útil de 10 a 15 anos se for bem produzido e bem aplicado. Nas cidades brasileiras muitas vezes não duram mais do que duas ou três chuvas. 
Os problemas já acontecem no início de sua vida útil: produção inadequada de um material de má-qualidade, erros na aplicação e compactação. Isto tudo resulta em um pavimento ruim desde sua implantação. Com o passar do tempo e o desgaste natural que ocorre, há o surgimento das patologias. Que nestes casos surgem muito mais rápido. E aí então sucedem-se as operações tapa-buraco, deixando as nossas ruas com uma péssima qualidade de pavimentação.
Vejam a foto abaixo, da rua Gomes de Freitas, localizada na Zona Norte de Porto Alegre. Uma via onde trafegam ônibus de linha da prefeitura durante todo o dia. Mesmo assim, observamos inúmeros defeitos no pavimento:
1)      Construído sobre paralelepípedos antigos (o que é um erro, conforme já foi postado aqui);
2)      A camada de rolamento não parece ter sido adequadamente dimensionada;
3)      Com o tráfego dos ônibus, surgiram as patologias. Os buracos foram tapados um após o outro, sem a remoção completa da camada;
4)      Ao lado de buracos recém tapados há inúmeras trincas em blocos, uma clara evidência que nas próximas chuvas surgirão novos buracos.
 
 
Outro mau exemplo de recuperação de pavimentos foi o realizado na rodoviária de Porto Alegre. Com o asfalto muito comprometido após anos de tráfego intenso de ônibus e muita reclamação por parte dos usuários em função dos buracos, a solução técnica (?) foi simplesmente jogar asfalto com uma pá sobre os buracos, compactando de forma precária.
 
 
 
 
O ideal é que haja um programa de gerenciamento da manutenção dos pavimentos. Aplicando o microrevestimento ou executando a fresagem e a substituição de parte da camada asfáltica em ruas e avenidas com alto tráfego quando surgirem as primeiras patologias. Intervenções localizadas podem ser feitas, desde que a panela ou o buraco sejam recortados através da fresagem. Na sequência aplica-se a pintura de ligação (geralmente omitida), a aplicação e a compactação adequada do novo material asfáltico. Importante também é nivelar ao pavimento existente, para que não haja irregularidades na via.
 
Fresagem Asfáltica do trecho deteriorado
 

Pintura de Ligação no reparo localizado
 
Nova pavimentação com aplicação da Vibroacabadora de Asfalto e Rolos
 
Em casos emergenciais é preciso tapar os buracos, visando permitir condições mínimas de trafegabilidade. O problema é quando esta prática se torna uma solução em definitivo. Simplesmente jogar material nos buracos não é solução de engenharia. Também não é a forma mais correta de gastar verbas públicas.
 
 
 
 
 
 
 
 

domingo, 29 de junho de 2014

Alimentadora de Asfalto


Dentro do processo de pavimentação pode ser inserido um equipamento específico, a Alimentadora de Asfalto. Ainda desconhecido no Brasil, a Alimentadora é posicionada para receber o concreto asfáltico e transferir para a Vibroacabadora de Asfalto executar o asfaltamento.



Na execução da pavimentação asfáltica é comum ocorrer paradas por falta de material, impacto do caminhão na Pavimentadora e a segregação do material asfáltico. O uso da Alimentadora permite evitar todos estes problemas.  Intermediária entre o caminhão e a Vibroacabadora de Asfalto, a máquina se locomove sobre esteiras e garante a alimentação sem interrupções e sem contatos entre os equipamentos.

 
 
As paradas no processo de pavimentação são problemáticas. A mesa da Pavimentadora flutua enquanto ocorre a execução da pavimentação, mas acaba afundando no material asfáltico quente a cada parada. Para evitar este problema é preciso uma boa logística para que haja fornecimento contínuo na obra, o que nem sempre é possível. Muitas vezes em função da pouca quantidade de caminhões para transporte. A distância entre a Usina de Asfalto e a obra também dificulta a operação logística devido ao tempo de ida e volta dos caminhões, não permitindo o trabalho contínuo na pavimentação. Estes problemas são mais evidentes em grandes obras rodoviárias, onde há um grande volume de concreto asfáltico a ser pavimentado.
As Alimentadoras possuem um grande silo de recebimento de material, que pode ser aumentado com a instalação de extensões que possibilitam o acúmulo de até quatro vezes mais volume em relação ao das Vibroacabadoras de asfalto. Dessa forma, o caminhão pode descarregar o material tudo de uma só vez e retornar para a Usina, agilizando a logística. Um grande caminhão com capacidade de 25 toneladas pode descarregar todo o material em apenas 60 segundos.
 
 
O silo de recebimento é dotado de transportadores helicoidais cônicos em toda a sua largura, para que seja mantida a homogeneidade do material asfáltico. Com cantos côncavos, o ângulo de escoamento das paredes do silo evita segregações e faz com que todo o material recebido chegue a estes transportadores. Com a homogeneização do material, é mantida também a temperatura do material asfáltico sem pontos de resfriamento. Sistema de aquecimento no silo assegura que o material mantenha sua temperatura.
Para que não haja contato e impactos, sensores mantêm uma distância segura entre a Alimentadora e a Pavimentadora. Ainda há uma proteção anti-colisão caso os sensores estejam obstruídos por alguma razão. Desta forma, o operador concentra-se apenas na transferência de material, realizada por uma esteira de descarga emborrachada.
A mistura asfáltica passa por diversas fases até chegar à mesa compactadora da Vibroacabadora. O material tem que ser entregue na obra sem que haja mudanças em suas características. As alimentadoras garantem que haja a conservação da qualidade da mistura asfáltica. É importante que seja fornecida a obra um material asfáltico homogêneo e bem misturado, depois pavimentado com extrema precisão, sem qualquer contato ou interrupções.
Resumidamente, a Alimentadora de Asfalto é importante sempre que a logística não conseguir alimentar continuamente a obra, trazendo maior qualidade e produtividade para a execução da pavimentação. Pavimentos mais uniformes e regulares são garantidos com o uso deste equipamento.
Na Alemanha, a partir de janeiro de 2015 o uso das Alimentadoras de Asfalto se tornará obrigatório em obras com área superior a 18.000 m², segundo uma circular do Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtenwicklung (Ministério Federal Alemão de Transportes, Construções e Desenvolvimento Urbano).
Em alguns países de alta qualidade de construções rodoviárias, como a Suécia, os empreiteiros são pagos de acordo com a qualidade da pavimentação em um sistema de bonificação que estabelece valores por m² aplicado. Se há erros e imperfeições, os valores são subtraídos. Se a qualidade é alta, o empreiteiro recebe um bônus de até 1 (um euro) por metro quadrado pavimentado. O caderno de encargos no setor de construção rodoviária na Europa está cada vez mais exigente em relação à qualidade, prazos e custos.
O Brasil poderia rever suas políticas de obras públicas e aplicar boas soluções que hoje são usadas no exterior, visando maior qualidade para nossas estradas.
 
 

terça-feira, 29 de abril de 2014

Brasil: o país do asfalto de má qualidade



As razões para o péssimo estado de conservação de nossas vias urbanas e rodovias são diversas. Erros de projeto (ou simplesmente a falta deles) em função do desconhecimento técnico dos órgãos públicos responsáveis, falhas primárias de execução por desleixo e falta de know-how das empresas responsáveis pelas obras, a não existência de planejamento de manutenção preventiva e o total descaso do poder público. Nada que seja difícil de ser resolvido caso haja vontade política de fazê-lo bem feito.
Separei 10 notícias veiculadas pela imprensa sobre problemas com obras de pavimentação em diversos Estados do Brasil. Faço um comentário breve sobre cada problema abaixo de cada notícia divulgada:

1.      Estradas Gaúchas Agonizam:

 
No Rio Grande do Sul a situação é crítica. Especialmente após o governo do Estado, comandado por Tarso Genro (PT), resolveu adotar uma medida totalmente descabida nos tempos atuais: reestatizaram rodovias. Sabe-se há muito tempo que o Estado burocrático e cheio de amarras é completamente incapaz de manter a infraestrutura em condições razoáveis. 
Diversas rodovias cujos contratos de concessão foram encerrados passaram a ser de responsabilidade de um novo órgão estadual criado – Empresa Gaúcha de Rodovias, a EGR. O argumento político era de que o valor do pedágio ficaria mais barato e que o povo estaria livre de “empresários sanguessugas”. O pedágio realmente baixou, com uma “extraordinária” redução de R$ 2,00. O problema é que o estado de conservação das rodovias despencou de qualidade (já não era dos melhores) e serviços básicos como ambulância e guincho deixaram de estar disponíveis.
Não demorou muito para a imprensa local divulgar fotos do declínio do grau de conservação. Houve polêmica sobre uma reportagem do jornal Zero Hora que mostrou funcionários da EGR tapando buracos com o pé. Realmente, uma técnica inovadora e de qualidade para uma boa conservação da rodovia. Segue a matéria: http://zerohora.clicrbs.com.br/rs/geral/transito/noticia/2013/10/com-asfalto-e-ajuda-dos-pes-funcionarios-tapam-buracos-em-rodovia-de-encantado-4293993.html

 
2. .   Arena Castelão tem asfalto danificado apenas dois meses após a entrega em Fortaleza-CE:
Nota-se que no local onde o ponto de ônibus se encontra não foi realizado nenhum reforçou ou preparo específico na estrutura do pavimento. Um problema bastante comum em todo o Brasil.
Locais onde veículos pesados tais como ônibus e caminhões circulam necessitam de reforços específicos em funções das altas cargas dinâmicas oriundas do peso elevado e as forças geradas na frenagem e aceleração. O ideal é que corredores de ônibus sejam executados em concreto ou que o pavimento asfáltico seja bem reforçado em sua estrutura que envolve o reforço do sub-leito (solo local), as camadas intermediárias de base e sub-base e a própria camada asfáltica final. 
 
3.      Operação tapa-buracos mal executada em Nova Friburgo-RJ
Operações tapa-buracos nas cidades brasileiras são executadas de maneira totalmente errada. Esta reportagem mostra uma prática comum de apenas atirar o material asfáltico no buraco.
O próprio ato de tapar buraco sem nenhuma correção das patologias já é um erro. As trincas e fissuras existentes ao redor do buraco continuam na pista. Com a carga do tráfego passando por cima é questão de tempo para que a parte da camada com permanência das patologias se desagregue.
O ideal seria fresar (remover) a área em que o buraco esteja e pavimentar de forma localizada.  A panela tem que ser recortada com a fresadora de asfalto, é preciso aplicar pintura de ligação para dar aderência com o asfalto novo a ser colocado e compactado da maneira adequada. Este novo material tem de estar no mesmo nível do pavimento existente. O que não ocorre na grande maioria dos tapa-buracos executados.
Soluções paliativas tais como asfalto ensacado a frio serve apenas em situações extremamente emergenciais. Recentemente em eventos técnicos e feiras pelo Brasil apareceram novas empresas que vendem “gato por lebre” ao oferecer tais soluções como uma grande inovação tecnológica com redução de custos e melhoria da qualidade. Não há qualquer comprovação da eficácia, mas sim elementos técnicos que contradizem os argumentos. Tem fabricante que anuncia em seu site que “sua aplicação é simples e resolve todos os problemas de buraco”. O buraco é uma evolução de trincas e fissuras que sofreram carga do tráfego. Ao redor de um buraco há a presença destas fissuras e trincas. Então como que o produto irá resolver todos os problemas do buraco? Já outro fabricante mostra em seu site a aplicação do material com motoniveladora, sem qualquer nivelamento e regularidade. Pesquisando no Youtube encontramos inúmeros vídeos de aplicações muito mal feitas. Um legítimo exemplo do barato que sai (muito) caro.
Tapar buraco com massa fria definitivamente não é a melhor solução técnica e econômica. É como curar um corte profundo com band-aid em vez de dar pontos. O resultado é um pavimento remendado, sem conforto e segurança para os usuários da via, e com a permanência dos problemas na estrutura do pavimento. 
 
4.      O Brasil sem asfalto: BR-163, trecho entre Cuiabá-MT e Santarém-PA
As precárias rodovias da região norte do Brasil ficam intransitáveis nos períodos de chuva, que em média duram a metade de um ano. Por falta de outras opções logísticas tais como ferrovias e hidrovias estas regiões ficam completamente isoladas em determinados períodos, impedindo que haja qualquer evolução no desenvolvimento econômico e social destes locais.
Hoje existem técnicas e procedimentos para a estabilização de solos que permitem a construção de pavimentos asfálticos sobre materiais com baixa capacidade de suporte ou saturação por excesso de umidade. Agentes ligantes tais como cal, cimento e espuma de asfalto poderiam ser aplicados na estabilização destes solos saturados em um projeto de pavimentação nestas estradas que ainda sofrem com pó no período seco e lama no período chuvoso.
Locais com grandes índices pluviométricos necessitam de ainda mais qualidade na construção de rodovias pavimentadas, com nivelamento extremamente preciso para que a água escoe e não se acumule sobre a pista.
 
5.      Asfalto utilizado em São José do Rio Preto-SP não é a melhor opção, segundo especialista
O uso de asfalto a frio tem sido uma prática recorrente. Trata-se de um material de qualidade e durabilidade inferior ao CBUQ convencional, que é usinado a quente, apresentando maior coesão e resistência ao cisalhamento. O asfalto a frio é uma mistura de agregados e emulsão asfáltica sem qualquer processo de aquecimento. O material não garante a adesão e impermeabilidade necessária para que haja durabilidade do pavimento, com resistência as ações do tráfego.
A utilização de uma mistura a frio poderia ser ideal para uma camada intermediária ou em vias de baixo tráfego. Porém nunca como camada final de rolamento de grandes cidades ou rodovias com tráfego pesado. 
 
6.      Camadas de asfalto sobre o antigo geram reclamações em Rio Claro-SP
Um problema muito comum e generalizado pelo Brasil. Simplesmente não há qualquer engenharia em relação à aplicação de uma nova camada de asfalto sobre a camada antiga e deteriorada. Além de problemas estruturais, os desníveis existentes causam perigos aos usuários da via.
Não apenas em ruas de cidades este problema é usual. Mesmo em projetos de reabilitação de rodovias camadas sobre camadas são aplicadas sem executar a remoção por fresagem do pavimento envelhecido e danificado.
A presença deste asfalto envelhecido por baixo do novo pavimento é como se construíssem uma rodovia sem compactação adequada das camadas abaixo, que não conseguem mais suportar as forças advindas do tráfego. É questão de tempo para que essa camada inicie um processo de deterioração, com reflexões de trincas e fissuras para o novo pavimento acima, que sofrerá um processo de degradação precoce.
 

 

7.      Corredores de ônibus ondulados em São Paulo-SP


Deformações, ondulações e trilha de roda em corredores de ônibus se tornou um fato muito comum em todo o Brasil. Os corredores necessitam ter um projeto especial. As cargas aplicadas sobre o pavimento pelos coletivos são altas e é preciso ter cuidado em todas as etapas da construção da estrutura do pavimento. Desde a compactação do subleito, passando pela aplicação das camadas intermediárias de base até a camada asfáltica de rolamento. Qualquer falha que tenha ocorrido nas camadas abaixo pode interferir no asfalto final. Certamente os problemas apresentados em vias de tráfego de ônibus e veículos pesados são originados por projetos falhos e erros de execução.
Uma ótima alternativa é o pavimento rígido, em concreto. Seu custo é maior, mas a durabilidade também. Pode durar até 30 anos e apresenta maior resistência a deformações. No entanto, é preciso também ter cuidado na execução das camadas abaixo para que não haja afundamentos e deformações que possam afetar a camada final.
Algo que não pode ocorrer de maneira alguma é a “solução” adotada em alguns corredores de ônibus em Porto Alegre. Feito em concreto há décadas, o pavimento apresenta problemas decorrentes do tempo e que precisam ser corrigidos. No entanto, a prefeitura resolveu fazer uma salada mista e aplicou material asfáltico a frio nas imperfeições do pavimento, transformando o corredor de ônibus em um desconfortável percurso sacolejante com obstáculos e ondulações (foto abaixo).
 
 
 
8      Asfalto de má-qualidade no BRT do Rio de Janeiro-RJ
Idem ao anterior. A cidade é outra, a gestão é de outro partido, mas os problemas são os mesmos. Se isto acontece nas duas maiores cidades do Brasil, imagina então no resto do país. 

 
9.      Moradores protestam após 12 anos sem asfalto em Palmas-TO 
Descaso com a população em relação a ruas não-pavimentadas é bastante comum em todas as regiões brasileiras. Em uma capital de Estado a situação é ainda mais vergonhosa.
As prefeituras em geral não conseguem trabalhar com projetos de pavimentação de forma adequada. A elaboração de projetos, dimensionamento de maquinário adequado e fiscalização da execução são etapas básicas que muitas vezes são realizadas de maneira precária ou simplesmente omitidas pelas secretarias de obras dos municípios.
 
10.      Estradas que ligam sedes da Copa têm trechos em obras e com buracos
Para um país que teve sete anos para melhorar sua infraestrutura visando a preparação para a chegada de turistas a Copa do Mundo de 2014, a situação é no mínimo vergonhosa. Sem alternativas como ferrovias e com aeroportos saturados, as rodovias entre as cidades sede da Copa apresentam muitos problemas que transformam o percurso em uma verdadeira aventura.  O legado da Copa com melhorias da infraestrutura em geral para a população ficou só na promessa. Quem sabe teremos melhorias no dia em que o povo agir como sugere a placa da foto abaixo.
 
 

 
 




         


domingo, 16 de fevereiro de 2014

O que é a Reciclagem de Asfalto?


O tema Reciclagem de Asfalto vem despertando o interesse e a atenção de muitos envolvidos em obras rodoviárias no Brasil. No entanto, ainda há um grande desconhecimento sobre suas aplicações e técnicas.
O que é a reciclagem de asfalto? Onde se aplica? Quais as vantagens técnicas e econômicas? Quais são os ganhos ambientais a partir do reaproveitamento de material asfáltico deteriorado?
A reciclagem asfáltica consiste na reutilização total dos materiais existentes em pavimentos danificados no processo de reabilitação da estrada, sem que haja a necessidade de importar novos agregados. Uma das grandes vantagens é justamente reaproveitar 100% do material e ainda poder reforça-lo com agentes estabilizadores tais como cal, cimento, emulsão ou espuma de asfalto. 
Não há apenas uma única forma de reciclar o asfalto. Consideramos a reciclagem de pavimentos dividida em três métodos: a frio (sem necessidade de aquecimento), ou reciclagem a quente (processo com aquecimento). No método a frio, o processo pode ser subdividido em execução In Situ (no local) ou execução em uma usina especial de reciclagem a frio.
Tanto a reciclagem a quente em usinas de asfalto quanto a reciclagem a frio em usinas especiais já foram explicadas aqui no blog quanto aos seus respectivos detalhes técnicos, vantagens e aplicações. Enquanto a reciclagem a frio no local foi abordado apenas aspectos técnicos do equipamento que a executa, a máquina recicladora.
 
RECICLAGEM A FRIO IN SITU
O método mais comum e amplamente utilizado em todo o mundo é a Reciclagem a Frio In Situ (no local). Este processo requer a utilização de um equipamento específico, a Recicladora de Asfalto, que possui um cilindro especial para corte e trituração não somente da camada asfáltica como também para a camada de base granular abaixo. O cilindro é dotado de dentes de corte especiais composto por aço e ponta de tungstênio de alta resistência.  Desta forma, o pavimento danificado é cortado, triturado e, com o giro contínuo em sentido ascendente do cilindro, o material é misturado e homogeneizado. Tudo executado em uma passada única da Recicladora, assegurando altíssimos índices de produtividade.
 
 
 
A velocidade de avanço depende da profundidade trabalhada e do tipo de material. Como as camadas de asfalto no Brasil são geralmente pouco espessas, as Recicladoras conseguem altas velocidades de execução. A restrição é que a camada de base granular (caso a profundidade de trabalho chegue até ela) tenha agregados de tamanho máximo de 1/3 (um terço) em relação à profundidade de trabalho. Ou seja, se for reciclado 15 centímetros de profundidade, o tamanho máximo aceitável de agregado será de 5 centímetros.
A recuperação através de reciclagem a frio In Situ nem sempre exige a adição de agentes estabilizadores para a melhoria das propriedades do material reciclado. O reprocessamento é utilizado quando o material existente já atende aos requisitos de resistência. Isto geralmente em estradas que apresentam baixo volume de trânsito. Quando a deterioração da via é causada por uma camada de base abaixo que tenha deficiência granulométrica ou plasticidade ruim, pode ser espalhado um novo material tal como brita graduada sobre a camada para que a Recicladora incorpore junto ao pavimento reciclado triturado. É preciso analisar o tipo de material de base antes de utilizar esta técnica. Por exemplo, em bases com argila muito úmida, é preciso que haja duas passadas da Recicladora. A primeira para pulverizar o material e proporcionar a secagem do solo coesivo com alta umidade. Após a compactação deste material, já mais seco, ocorre a mistura com o novo material adicionado em uma segunda passada da Recicladora.
É muito importante a etapa de análise do pavimento e a elaboração do projeto de execução da reciclagem, para que a solução técnica correta seja a escolhida.
AGENTES ESTABILIZADORES
O uso de agentes estabilizadores é necessário quando há carência de certas propriedades do material existente no pavimento deteriorado. Por exemplo, a adição de cimento aumenta a rigidez da camada. Já a utilização de cal hidratada reduz a suscetibilidade à umidade. A utilização de espuma de asfalto garante maior flexibilidade aos esforços oriundos do tráfego. A combinação cimento e espuma de asfalto garante boa capacidade de suporte combinado com flexibilidade, evitando surgimento de fissuras e trincas.
A escolha do agente estabilizador mais eficaz para determinada aplicação depende de vários fatores tais como o preço local, a disponibilidade do insumo e o tipo de material que compõe o pavimento existente.
No Brasil a aplicação mais comum é a reciclagem com adição de cimento. Em geral, é utilizado entre 1% e 3% de cimento em relação ao volume trabalhado, dependendo do tipo de material existente e de sua capacidade de carga. A taxa de aplicação deve ser adicionada por um equipamento espargidor específico, para que haja acuracidade na quantidade adicionada.
 
 
 
 
Já a aplicação de emulsão asfáltica ou espuma de asfalto ocorre dentro da recicladora de asfalto, que deve ser configurada com uma barra especial de espargimento dentro de sua caixa de reciclagem. A barra especial possui bicos espargidores dotados de um dispositivo especial que provoca o processo de espumação asfáltica ao dosar água, ar e o ligante asfáltico. Há um aumento no volume em mais de 15 vezes e uma fina película asfáltica encobre o material reciclado, garantindo a aderência interna e evitando que a camada fique “solta”. O que é favorável para uma maior vida útil do pavimento.
 
 
EQUIPAMENTOS AUXILIARES
Os equipamentos que fazem parte do processo de execução da reciclagem a frio in situ compõem o que é chamado de trem de reciclagem (ou comboio de reciclagem). Estes equipamentos são os rolos compactadores, a motoniveladora e o espargidor de cimento. A frente da recicladora, um caminhão pipa abastece de forma contínua a máquina, sendo empurrada pela mesma através de uma barra especial.
Após a passagem da recicladora, um rolo executa a compactação inicial. Se o material reciclado for predominantemente granular, este rolo deve ser de cilindro liso. Se a reciclagem atingir camadas de base com material coesivo (argiloso), o cilindro deve ser do tipo corrugado (pata).
As três fotos abaixo mostram a reciclagem a frio com adição de cimento em uma rodovia deteriorada. Com profundidade de 15 centímetros cortando asfalto e uma camada de base predominantemente argilosa (coesiva), misturada com o cimento e formando uma nova e mais resistente camada intermediária de base.
 
 
 
Na sequência, o material é nivelado junto as extremidades trabalhadas através de uma motoniveladora. Após a sua passagem, os rolos compactadores retornam para finalizar a compactação e adensamento do pavimento. É recomendado que os dois últimos rolos utilizados sejam de cilindro liso e de pneus, para que haja uma boa aderência com o material que será colocado acima.
Quando há aplicação da reciclagem utilizando cimento é recomendado que se utilize o espargidor especial, já citado anteriormente, para que ocorra a taxa correta de despejo de material sobre o pavimento. Estudos indicam que o maior custo em uma obra de reciclagem é justamente o cimento. Além da questão econômica, a adição em dose errada pode ser prejudicial. O excesso de cimento deixa a camada com excesso de rigidez, com tendência a formação de trincas e fissuras que comprometem a vida útil do pavimento. Já a dosagem em menor quantidade que o especificado pode ser insuficiente para que haja a resistência adequada.
FINALIZAÇÃO
Após a passagem do comboio de reciclagem, com a compactação já executada, a superfície precisa ser finalizada. Há diversas opções, que serão escolhidas dependendo da capacidade de carga de tráfego. Para locais de menor movimento de veículos pesados pode ser executado um simples tratamento superficial ou microrevestimento. Em caso de rodovias de intenso e pesado fluxo, é necessário pavimentar uma nova camada asfáltica sobre a camada reciclada.
VANTAGENS DA TÉCNICA
·        Ótima mistura dos materiais, utilizando novos agregados ou agentes estabilizadores;
·        Adição de água e agentes estabilizadores é controlada eletronicamente através de computador de bordo;
·        Controle total da espessura da camada trabalhada;
·        Reaproveitamento de todo o material degradado existente;
·        Elevadíssimas taxa de produtividade. Em obras acompanhadas no Brasil, com reciclagem de camada de asfalto e base granular em brita totalizando 15 cm, as recicladoras Wirtgen chegaram a atingir mais de 7 metros por minuto de produção;
·        Pode ser executado durante períodos de tempo incertos, com sol ou chuva (desde que não seja em excesso);
·        Pela largura dos equipamentos existentes (2,0 m a 2,5 m de largura), é possível trabalhar em uma faixa de rolagem apenas, liberando as demais para que o trânsito não seja totalmente interrompido. 
APLICAÇÕES
1.      Vias não pavimentadas:
O processo de reciclagem é uma ótima solução técnica e econômica para a melhoria de ruas sem pavimentação, de chão batido, que causam muitos problemas aos usuários. Na época de seca a passagem dos veículos provoca nuvens de pó, enquanto na época de chuva estas vias tornam-se muitas vezes intransitáveis.
Para manter uma qualidade mínima de rodagem é preciso realizar a manutenção dos agregados que a cobrem e também o seu nivelamento. A utilização da Recicladora mistura novamente o material existente, tornando o mesmo mais homogêneo, podendo ser adicionado britas e outros materiais para que haja uma melhor trafegabilidade.
2.      Vias com finas camadas de asfalto:
O asfalto sofre um processo natural de envelhecimento que resulta em sua destruição gradativa. O pavimento degradado pode ser reabilitado reciclando uma camada fina, embora o mais comum seja a remoção da camada através da fresagem e a pavimentação de uma nova camada.
Para melhorar a curva granulométrica do material asfáltico reciclado, aumentar a sua capacidade de suporte e assegurar uma boa compactação, pode ser necessário espalhar uma camada de pó de pedra sobre a superfície do pavimento antes da passagem da Recicladora. A vantagem é que não há remoção de materiais, pois os mesmos são corrigidos no próprio local.
A investigação do pavimento é importante e precisa ser estudado, através da remoção do material existente e a devida análise em laboratório. Assim a melhor alternativa técnica e econômica pode ser escolhida.
3.      Reciclagem em profundidade para reforço estrutural:
As Recicladoras são máquinas robustas com capacidade de reciclar grossas camadas de asfalto e de base. O processo completo pode ser realizado em uma única passada, mas dependendo da consistência forte da camada existente é necessário passar duas vezes. A primeira para triturar e pulverizar o material, para que na sequência haja a correta homogeneidade granulométrica da camada.
Em reciclagens profundas há pouca ou nenhuma necessidade de adicionar material. Uma camada com alto grau de degradação pode ser completamente recuperada. A máquina em uma só passada fortalece o material ao corrigir granulometricamente a sua consistência, transformando em uma nova camada de base que está apta a suportar os esforços oriundos do tráfego.
Camada asfáltica e a camada de base granular abaixo podem ser tratadas e transformadas em uma nova e única camada. Se há um alto grau de degradação em ambas as camadas, o uso da reciclagem a frio é sem dúvida o melhor método para a recuperação das mesmas. 
            Maiores detalhes sobre a máquina Recicladora de Asfalto em português: http://www.wirtgen.de/media/redaktion/pdf-dokumente/03_kaltrecycling_stabilisierung/wrbaureihe/broschuere_2/BR_WR_Baureihe_PT.pdf