Definição. Concreto Betuminoso Usinado a Quente CBUQ

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1 CBUQ

2 Definição Concreto Betuminoso Usinado a Quente CBUQ Agregado Míudo - Areia Agregado Graúdo - Brita Material de Enchimento Cimento e Cálcario Ligante - CAP

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4 Todos esses tipos de misturas asfálticas a quente são utilizados como revestimento de pavimentos de qualquer volume de tráfego, desde o muito baixo até o muito elevado Quando a espessura de projeto de revestimento for maior que 70mm é comum fazer uma subdivisão em duas camadas para fins de execução

5 Vantagens: Impermeabilidade, adesividade, durabilidade, rápida aplicação, Processo industrial (usinagem); Liberação do trafego imediata, não exige cura Desvantagens: Maquinários específicos, não pode ser estocado, maior custo

6 Espessura das camadas A fixação da espessura mínima a adotar para os revestimentos betuminosos é um dos pontos ainda em aberto na engenharia rodoviária (DNIT 2006)

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8 Controle da espessura Será medida a espessura por ocasião da extração dos corpos de prova na pista ou área Será admitida a variação de ± 10%, da espessura de projeto, para pontos isolados, e até ± 5% de variação da espessura, em 10 medidas sucessivas

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10 Alinhamento e Acabamento A verificação será feita durante os trabalhos de locação e nivelamento nas diversas seções correspondentes às estacas da locação. Os desvios verificados não deverão exceder ± 5cm. Deverá ser feito diariamente, em cada estaca da locação, o controle de acabamento da superfície de revestimento, com o auxílio de duas réguas, colocadas em ângulo reto e paralelamente ao eixo da pista ou área. A variação da superfície, respectivamente, entre dois pontos quaisquer de contato, não deverá exceder a 0,5 cm O acabamento longitudinal da superfície deverá, ser verificado por aparelhos medidores de regularidade tipo resposta devidamente calibrado. Neste caso o Quociente de Irregularidade - QI deverá apresentar valor inferior a 35 contagens/km

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12 Transporte Deverá ser transportado, da usina ao ponto de aplicação, em caminhões basculantes apropriados. Quando necessário, para manter a tempertatura, cada carregamento deverá ser coberto com lona, com tamanho suficiente para proteger todo o material. Os caminhões, tipos basculantes, para o transporte do concreto betuminoso, deverão ter caçambas metálicas robustas, limpas e lisas, ligeiramente lubrificadas com água e sabão, óleo cru fino, ou solução de cal, de modo a evitar a aderência da mistura às chapas da báscula.

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16 PROCESSO E EXECUÇÃO Na etapa de execução, dois momentos merecem atenção especial: o espalhamento, que deve ser feito com equipamentos apropriados e com mão de obra qualificada; e a compactação, que precisa ser bem controlada e executada com equipamentos apropriados, de forma a garantir maior longevidade ao pavimento. Quando a obra é de grande porte ou a distância até a usina torna o transporte oneroso, recomenda-se a montagem de usinas móveis no próprio canteiro. Isso para não perder a temperatura de aplicação da massa asfáltica.

17 Preparo da base O capeamento asfáltico é aplicado após a execução da base e subbase. Esse piso deve estar regular, compactado e isento de partículas soltas. A brita graduada simples é um dos materiais mais usados no País como base e sub-base de pavimentos asfálticos. Trata-se de um material cujo diâmetro dos agregados não excede 38 mm, e que tem entre 3% e 9% de finos. Seu transporte é feito em caminhões basculantes e a distribuição do material na pista é feita, normalmente, por vibroacabadora ou motoniveladora.

18 Compactação da base A compactação é executada por rolos compactadores estáticos ou vibratórios. Essa operação deve ser feita logo após o espalhamento para evitar que a brita perca umidade.

19 Lançamento da mistura asfáltica Deve ser lançada em uma camada de espessura uniforme. O lançamento é feito por vibroacabadora, que lança a mistura, faz o nivelamento e a pré-compactação da mistura asfáltica. O lançamento da mistura deve ser precedido por uma preparação da superfície da base com uma imprimação, por exemplo. A imprimação consiste na aplicação de material asfáltico sobre a superfície da base já concluída, para conferir impermeabilização e permitir a aderência entre a base e o revestimento a ser executado.

20 Compactação do asfalto Se divide em: rolagem de compactação e rolagem de acabamento. Na primeira, se alcança a densidade, a impermeabilidade e grande parte da suavidade superficial. Na rolagem de acabamento são corrigidas marcas deixadas na superfície pela fase de rolagem anterior. Para essas tarefas são empregados rolos compactadores estáticos ou vibratórios. Após a compactação o pavimento está pronto para receber o acabamento superficial especificado.

21 ENSAIOS E CONTROLES TECNOLÓGICOS É obrigatório a execução dos ensaios de controle tecnológico das obras de pavimentação asfáltica, sendo indispensável à apresentação do laudo técnico de controle tecnológico e dos resultados dos ensaios realizados em cada etapa dos serviços, conforme exigências do DNIT, pela empresa contratada.

22 Controle do espalhamento e compressão da pista O controle da execução será exercido através de coleta de amostras, ensaios e determinações feitas de maneira aleatória. 1. Temperatura de Compressão na Pista Deverão ser efetuadas medidas de temperatura durante o espalhamento da massa, imediatamente antes de iniciada a compressão. Estas temperaturas deverão ser as indicadas para compressão, com uma tolerância de ± 5 C. O número de determinações das temperaturas de compressão será definido em função do risco de rejeição de um serviço de boa qualidade a ser assumido pela Contratada.

23 2. Grau de Compressão na Pista O controle do GC deverá ser feito medindo-se a densidade aparente de corpos de prova extraídos da mistura espalhada e comprimida na pista ou área, por meios de brocas rotativas. Não sendo possível a utilização deste equipamento, será permitido o processo do anel de aço. Para isso, colocam-se sobre a base, antes do espalhamento da mistura, anéis de aço de 10 cm de diâmetro interno e de altura de 5 mm inferior à espessura da camada comprimida. Após a compressão são retirados os anéis e medida a densidade aparente dos corpos de prova neles moldados. Poderão ser empregados outros métodos para determinação da densidade aparente na pista, desde que indicada no projeto. Deverá ser realizada uma determinação a cada 150 m de meia pista, em pontos aleatórios, não sendo permitidas densidades inferiores a 97% da densidade prevista no projeto.

24 3. Controle Estatístico do Grau de Compressão O número das determinações ou ensaios de controle da execução, por jornada de 8 h de trabalho será definido em função do risco de rejeição de um serviço de boa qualidade a ser assumido pela Contratada, conforme a tabela seguinte: Para o controle do espalhamento e compressão do CBUQ na pista, deverão ser analisados estatisticamente os resultados obtidos e, baseados na tabela anterior, verificar a condição seguinte (DNER-PRO 277/97): Para o Grau de Compactação - GC - em que é especificado um valor mínimo a ser atingido deve-se verificar a condição seguinte: Se X Se X - ks < valor mínimo admitido: rejeita-se o serviço; valor mínimo admitido: aceita-se o serviço. Sendo:

25 4. Controle Geométrico Espessura da Camada: Será medida a espessura por ocasião da extração dos corpos de prova na pista ou área, ou pelo nivelamento do eixo e dos bordos, antes e depois do espalhamento e compressão da mistura. Será admitida a variação de ± 10%, da espessura de projeto, para pontos isolados, e até + 5% de variação da espessura, em 10 medidas sucessivas, não se admitindo reduções. Alinhamentos: A verificação do eixo e bordos será feita durante os trabalhos de locação e nivelamento nas diversas seções correspondentes às estacas da locação. Poderá também ser a trena. Os desvios verificados não deverão exceder ± 5cm. Acabamento da Superfície: Durante a execução, deverá ser feito, diariamente, em cada estaca da locação, o controle de acabamento da superfície de revestimento, com o auxílio de duas réguas, uma de 3,00 m e outra de 1,20 m, colocadas em ângulo reto e paralelamente ao eixo da pista ou área. A variação da superfície, respectivamente, entre dois pontos quaisquer de contato, não deverá exceder a 0,5 cm, quando verificada com qualquer das réguas

26 5. Condições de Segurança para Estradas Pavimentadas O revestimento acabado deverá apresentar VRD, Valor de Resistência a Derrapagem, superior a 55, medido com auxílio do Pêndulo Britânico SRT (Método HD 15/87 e HD 36/87 Bristish Standard), ou outros similares. O projeto da mistura deverá ser verificado através de trecho experimental como extensão da ordem de 100m. Poderá, também, ser empregado outro processo para avaliação da resistência à derrapagem, quando indicado no projeto. Os ensaios de controle da execução serão realizados para cada 200m de pista, em locais escolhidos de maneira aleatória.

27 6. Manejo Ambiental Para execução da camada betuminosa do CBUQ serão necessários trabalhos envolvendo a utilização de emulsão asfáltica e agregados, além da instalação de usina misturadora. Os cuidados a serem observados para fins de preservação do meio ambiente envolvem a produção e aplicação de agregados, o estoque de ligante betuminoso e a operação da usina.

28 EQUIPAMENTOS Os equipamentos a serem utilizados deverão ser examinados pela Fiscalização, devendo estar de acordo com esta Especificação, para que possa ser dada a ordem de serviço.

29 Caminhões para o transporte da mistura Os caminhões, tipo basculante, para o transporte do concreto betuminoso, deverão ter caçambas metálicas robustas, lisas e limpas, ligeiramente lubrificadas para evitar a aderência da mistura às chapas da báscula.

30 Equipamento para Espalhamento Para espalhamento e acabamento, serão utilizadas pavimentadoras automotrizes (acabadoras), capazes de espalhar e conformar a mistura no alinhamento, cotas e abaulamento requeridos. Deverão ser equipadas com parafusos sem fim, para colocar a mistura exatamente na faixa. Deverão possuir dispositivos rápidos e eficientes de direção, além de marchas para frente e para trás.

31 Equipamento para a Compressão Serão utilizados rolos pneumáticos e rolos metálicos lisos, tipo Tanden, ou outros equipamentos aprovados pela fiscalização. Os rolos tipo Tanden deverão ter uma carga de 8 a 12t. Os rolos pneumáticos deverão ser dotados de pneus que permitam a variação da calibragem de 2,5 a 8,4 Kgf/cm². O equipamento em operação deverá ser suficiente para comprimir a mistura à densidade requerida, enquanto esta se encontrar em condições de trabalhabilidade.

32 ASFALTO BORRACHA

33 Asfalto-Borracha Cimento asfáltico de petróleo modificado pela adição por processo via úmida, de borracha moída de pneus inservíveis (partículas passantes na peneira no 40), resultando em uma mistura na qual a borracha moída representa geralmente de 15 a 20% da massa do ligante. Processo via úmida é o procedimento pelo qual se obtém o asfalto-borracha estocável, no qual os componentes são misturados em um terminal especial, a altas temperaturas, por agitação com alto cisalhamento, resultando em um ligante estável e homogêneo.

34 Asfalto-Borracha 40 milhões de pneus inservíveis descartados/ano no brasil. Os pneus que não servem mais para recauchutagem são moídos e destinados a fabricação de tapetes automotivos, pisos industriais, pisos para quadras poliesportivas e asfaltoborracha.

35 Problemas Heterogeneidade, devido a diferentes composições de pneus Granulometria deficiente Menor trabalhabilidade da mistura asfáltica Maior temperatura de mistura e aplicação (180 C e 160 C, respectivamente) Maior custo (15% a 30%) Emissão maior de gases poluentes

36 EMISSÃO DE GASES POLUENTE

37 Vantagens Contribui para o meio ambiente Elasticidade e memória elástica elevada Alta coesividade Aumento da vida útil e durabilidade do pavimento (30% maior que o convencional) Redução da lâmina de água no pavimento Redução do ruído com a passagem de veículos

38 ELASTICIDADE ELEVADA

39 Espessura de camadas O asfalto borracha permite utilizar uma espessura menor do que a usada com asfalto convencional. O asfalto borracha possui um desempenho superior com camadas de 3,5 cm ao asfalto convencional com 5 cm de espessura. De acordo com a norma, a espessura deve ser medida por ocasião da extração dos corpos-de-prova na pista, ou pelo nivelamento do eixo e dos bordos, antes e depois do espalhamento e compactação da mistura. Admite-se a variação de ± 5%, em relação às espessuras de projeto.

40 ESPESSURA DE CAMADAS A determinação estatística da espessura média da camada é efetuada pela expressão seguinte:

41 Armazenamento a) Os depósitos para o cimento asfáltico deverão ser capazes de aquecer o material, conforme as exigências técnicas estabelecidas por esta Instrução, através de serpentinas a vapor, óleo, eletricidade ou outros meios, de modo a não haver contato direto de chamas com o depósito; b) É necessário que sejam instalados agitadores mecânicos nos tanques e um sistema de circulação para o ligante asfáltico, de modo a garantir a circulação contínua do depósito ao misturador durante todo o período de operação. c) Todas as tubulações e acessórios deverão ser dotados de isolamento térmico, a fim de evitar perdas de calor; d) Todas as tubulações devem apresentar diâmetro maior que 2 1/2 ; devem ser evitadas muitas curvas nas tubulações para ligante modificado por borracha de pneu; e) A capacidade dos depósitos de cimento asfáltico deverá ser suficiente para o atendimento de, no mínimo, três dias de serviço.

42 Usina produzindo asfalto-borracha

43 Transporte O transporte da mistura betuminosa deverá ser efetuado através de caminhões basculantes com caçambas metálicas limpas e lubrificadas com água e sabão, solução de cal, óleo mineral ou similar, de modo a evitar aderência da mistura à chapa, providas de lona impermeável para proteção da mistura.

44 Aplicação asfalto-borracha

45 Aplicação asfalto borracha

46 4. ENSAIOS E CONTROLES TECNOLÓGICOS Pavimentação flexível - Cimento asfáltico modificado por borracha de pneus inservíveis pelo processo via úmida, do tipo Terminal Blending - Especificação de material (NORMA DNIT 111/2009) O asfalto-borracha a que se refere esta Norma deve ser homogêneo, não conter água, nem espumar quando aquecido a 175ºC e: a) a unidade de compra deve ser o quilograma; b) por ocasião da tomada de preços o executante deve indicar o tipo, a natureza de acondicionamento, bem como o local e as condições de entrega; c) cada unidade de acondicionamento deve trazer inscrição clara da sua procedência, do tipo e da qualidade de seu conteúdo

47 4.1. Laboratório

48 Estima-se a dureza do material

49 Ponto de amolecimento O asfalto e a bola se deslocam para o fundo do béquer quando o asfalto amolece de tal forma a não suportar mais o peso da bola. Anota-se a temperatura nesse momento.

50 Ponto de fulgor Ensaio ligado à segurança de manuseio do asfalto durante o transporte, estocagem e usinagem. Representa a menor temperatura na qual os vapores emanados durante o aquecimento se inflamam por contato com uma chama padronizada.

51 Viscosidade Brookfield Permite obter a curva viscosidade-temperatura

52 ENSAIOS FÍSICOS 4.1. Laboratório Módulo de Rigidez e Resistência a fadiga (ASTM 3497/1995) O equipamento está inserido numa câmara climática que permite o controle da temperatura entre -20 ºC a +70 ºC e com precisão de ±0,5 ºC. Dispositivo para ensaio de fadiga de flexão em 4 pontos

53 ENSAIOS FÍSICOS 4.1. Laboratório Deformação Permanente (AASHTO TP7-01) Este ensaio é realizado sobre provetes cilíndricos, aplicando-se, de uma forma repetitiva, um esforço de corte de 70 kpa durante 0,6 s seguido de um período de repouso de 0,1 s. Os ensaios foram conduzidos a 60 ºC, tendo em conta as peculiaridades do clima tropical do Brasil. Equipamento para realização dos ensaios de deformação permanente

54 4.2. Campo O cimento asfáltico modificado com adição de borracha deve possuir as seguintes características: a) Teor mínimo de borracha de 15% (como referência) em peso, incorporado ao ligante asfáltico por via úmida; b) Para utilização do asfalto-borracha, inclusive o estocado, deve-se verificar previamente se os resultados dos ensaios cumprem com os limites indicados na Tabela 1, constante do Anexo A (DNIT); c) O tempo máximo e as condições de armazenamento e estocagem do asfalto-borracha devem ser definidos pelo fabricante.

55 4.2. Campo Inspeção e amostragem Efetuada a entrega do fornecimento (ou parte dele) cabe ao executante: a) Verificar se a quantidade fornecida e a natureza do acondicionamento correspondem ao estabelecido; b) Rejeitar a parte do fornecimento que se apresentar em mau estado de acondicionamento; c) Notificar o fornecedor para providenciar a substituição do material rejeitado; d) Retirar amostra, de acordo com a Norma NBR 14883/2002. Petróleo e Produtos de Petróleo amostragem manual; e) Remeter a amostra, devidamente identificada e autenticada, a um laboratório aparelhado para os ensaios de recebimento.

56 Norma NBR 14883/2002. Petróleo e Produtos de Petróleo amostragem manual

57 4.2. Campo O controle da qualidade do asfalto-borracha consta do seguinte: 01 ensaio de penetração a 25ºC (DNER-ME 003/99), para todo carregamento que chegar à obra; 01 ensaio do ponto de fulgor, para todo carregamento que chegar à obra (DNER-ME 148/94); 01 ensaio de ponto de amolecimento a cada 100 t (NBR 6560: 2000:); 01 ensaio de espuma, para todo carregamento que chegar à obra; 01 ensaio de viscosidade Brookfield (ASTM- 2196/99), a 175ºC para todo carregamento que chegar à obra; 01 ensaio de recuperação elástica pelo ductilômetro para todo carregamento que chegar à obra (NBR 15086:2006).

58 Agregados a) Ensaios de rotina 02 ensaios de granulometria do agregado, de cada silo quente, por jornada de 8 horas de trabalho (DNER-ME 083/98); 01 ensaio de equivalente de areia do agregado miúdo, por jornada de 8 horas de trabalho (DNER-ME 054/97); 01 ensaio de granulometria do material de enchimento (filer), por jornada de 8 horas de trabalho (DNER-ME 083/98). b) Ensaios eventuais somente quando houver dúvidas ou variações quanto à origem e natureza dos materiais. ensaio de desgaste Los Angeles (DNER-ME 035/98); ensaio de adesividade (NBR14329:1999). Se o asfalto-borracha contiver dope, também devem ser executados os ensaios de adesividade após os ensaios de RTFOT (ASTM D-2872) e do dano produzido por umidade (NBR 15617:2008); ensaio de índice de forma do agregado graúdo (DNER-ME 086/94).

59 6. EQUIPAMENTOS (Pavimentos flexíveis Concreto asfáltico com asfalto borracha, via úmida, do tipo Terminal Blending - Especificação de serviço Norma DNIT 2009) 6.1. Tipos 6.2. Quantidades Depósito para Ligante Asfáltico; Silos para Agregados; Usina para Misturas Asfálticas; Caminhões Basculantes para Transporte da Mistura; Equipamento para Espalhamento e Acabamento; Equipamento para Compactação;

60 6.2.1 Depósito para Ligante Asfáltico

61 6.2.2 Silos para Agregados

62 6.2.3 Usina para Misturas Asfálticas; Na usina de produção por batelada ou gravimétrica, o agregado seco e aquecido proveniente do secador é transportado através de um elevador e passa por uma série de peneiras que o separa em várias frações granulométricas e que são depositadas nos silos quentes. Frações de agregados predeterminadas são pesadas e estocadas juntas em um depósito de pesagem. Deste depósito elas são transferidas a um misturador logo abaixo, onde são misturadas com o ligante asfáltico em proporção predeterminada.

63 6.2.4 Caminhões Basculantes para Transporte da Mistura

64 6.2.5 Equipamento para Espalhamento e Acabamento

65 6.2.6 Equipamento para Compactação

66 5. PROCESSO DE EXECUÇÃO Pavimentos flexíveis Concreto asfáltico com asfalto borracha, via úmida, do tipo Terminal Blending - Especificação de serviço (DNIT 2009) 5.1 Pintura de ligação; 5.2 Temperatura do ligante; 5.3 Aquecimento dos agregados; 5.4 Produção do concreto asfáltico; 5.5 Transporte do concreto asfáltico; 5.6 Distribuição e Compactação da Mistura; 5.7 Abertura ao tráfego.

67 5.1 Pintura de ligação Antes de iniciar a construção da camada de concreto asfáltico com asfalto-borracha, a superfície subjacente deve estar limpa e pintada ou imprimada.

68 5.2 Temperatura do ligante A temperatura de aquecimento do asfalto-borracha empregado deve ser indicada e justificada pelo fabricante e não deve exceder a 180ºC. 5.3 Aquecimento dos agregados Os agregados devem ser aquecidos a temperaturas de até 15 C acima da temperatura do ligante asfáltico, sem ultrapassar 180 C.

69 5.4 Produção do concreto asfáltico

70 5.5 Distribuição e Compactação da Mistura

71 5.5 Distribuição e Compactação da Mistura O equipamento para a compactação deve ser constituído por rolo pneumático e rolo metálico liso, tipo tandem ou rolo vibratório. Os rolos pneumáticos, autopropulsionados, devem ser dotados de dispositivos que permitam a calibragem da variação da pressão dos pneus, de 2,5 kgf/cm² a 9,8 kgf/cm² As rodas do rolo devem ser umedecidas adequadamente, de modo a evitar a aderência na mistura.

72 5.6 Abertura ao tráfego Os revestimentos recém acabados devem ser mantidos sem tráfego, até atingir a temperatura ambiente.

73 7. ENSAIOS E CONTROLES TECNOLÓGICOS (pós execução) Devem ser efetuadas extrações de asfalto de amostras coletadas na pista, logo após a passagem da acabadora (no mínimo uma amostra a cada 700 metros² de pista). Deve ser procedido o ensaio de granulometria (DNER-ME 083/98) da mistura dos agregados resultantes das extrações citadas. Devem ser realizados ensaios Marshall em três corpos-de-prova de cada mistura por jornada de oito horas de trabalho (DNERME 043/95) e, também, o ensaio de tração por compressão diametral a 25 C (DNERME 138/94), em material coletado após a passagem da acabadora. Os corpos-deprova devem ser moldados in loco, imediatamente antes do início da compactação da massa.

74 7. ENSAIOS E CONTROLES TECNOLÓGICOS (pós execução) Verificação do produto Espessura da camada (±5%) Alinhamentos Acabamento de superfície (locação e irregularidades) Condições de segurança

75 REFERÊNCIAS Pavimentação flexível - Cimento asfáltico modificado por borracha de pneus inservíveis pelo processo via úmida, do tipo Terminal Blending - Especificação de material Acesso em 29 de maio de José Antonio Antosczezem Junior. Tratamento Superficial com Asfalto-Borracha no Brasil A cesso em 29 de maio de Norma NBR 14883/2002. Petróleo e Produtos de Petróleo amostragem manual DESEMPENHO DE MISTURAS BETUMINOSAS COM BETUME MODIFICADO COM BORRACHA ATRAVÉS DO PROCESSO HÚMIDO. FONTES, Liseane; TRICHÊS,Glicério; PEREIRA, Paulo; PAIS, Jorge. Pavimentos flexíveis Concreto asfáltico com asfaltoborracha, via úmida, do tipo Terminal Blending - Especificação de serviço Borracha_20_05.pdf Acesso em 29 de maio de 2017.

76 REFERÊNCIAS Alta tecnologia para aplicação de asfalto-borracha. JESUS, Marcelo de. Acesso em 29 de maio de Rodovia dos Bandeirantes terá pavimento ecológico entre São Paulo e Campinas. LIMA, Marcelo Acesso em 29 de maio de MATERIAIS PARA FUNDIÇÃO DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE DINÂMICA (BROOKFIELD).

77 REFERÊNCIAS Norma DNIT 031/2006 ES - Pavimentos flexíveis - Concreto asfáltico - Especificação de serviço MANUAL DE PAVIMENTAÇÃO DNIT 2006 Pavimentação com Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) CEHOP Companhia Estadual de Habitação e Obras Públicas BARUFI, Bruno R. VIABILIDADE DA APLICAÇÃO DO CBUQ 2 CM AO TST PARA PAVIMENTAÇÃO (TRÁFEGO LEVE) DE VIAS URBANAS. Campos Mourão, Pavimentação asfáltica : formação básica para engenheiros / Liedi Bariani Bernucci... [et al.]. Rio de Janeiro : PetRoBRAS: ABedA, 2006