OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO do RAP e do RAM (*)

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1 38 PARTE IV OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO do RAP e do RAM (*) 1. INTRODUÇÃO A reciclagem das camadas do pavimento pode ser executada na pista, ou em usina central ou fixa. Os processos de obtenção dos materiais reutilizáveis (RAP ou RAM) aqui expostos são aplicáveis a reciclagem em usina central ou fixa, visando à misturas a quente. Os materiais dos pavimentos asfálticos reutilizáveis, RAP (agregado misturado com asfalto) são obtidos pela remoção das camadas asfálticas dos pavimentos velhos. Os agregados minerais reutilizáveis RAM - são obtidos pela remoção das camadas de base granular ou de base tratada com cimento e não possuem asfalto. Os materiais reutilizáveis devem ser preparados de forma que, ao constituírem uma nova mistura, reciclada, eles participem como se fossem um agregado ou material novo, e portanto deve ter características uniformes. Existem dois métodos básicos mais empregados de obtenção de RAP: a) Escarificação e britagem; e b) Fresagem a frio, complementada, geralmente, por destorroamento dos blocos de mistura asfáltica. Os materiais RAM são obtidos por escarificação das camadas, sem asfalto, do pavimento. Qualquer que seja o método empregado, é importante não misturar os materiais provenientes de misturas asfálticas com materiais provenientes de base granular, ou tratada com cimento. Estes materiais deverão formar depósitos independentes. 1. OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO DO RAP 2.1 Obtenção por escarificação e britagem A mistura asfáltica da ou das camadas do pavimento são escarificadas com motoniveladoras ou por meio de um trator com escarificador. O material removido é então recolhido por meio de uma pá mecânica ou carregador frontal e colocado em caminhões que transportam o material para o local que será processado. (*) RAP = Revestimento asfáltico reutilizável (Reclaimed Asphalt Pavement) RAM = Agregado mineral reutilizável (Reclaimed Aggregate Mineral)

2 39 A descarga do caminhão se dá no depósito do material sem processamento. Este material está constituído por partículas e blocos ou torrões de mistura asfáltica de vários tamanhos que precisam ser reduzidos a um tamanho conveniente à mistura reciclada. Esta redução se dá por britagem dos torrões da mistura. Os britadores convencionais empregados nas instalações de britagem são ineficazes na operação de desmanchar os torrões porque eles tendem a emplastar e a aglutinar a mistura asfáltica. Para esta tarefa, usam-se equipamentos especiais conhecidos como: a) Rompedores de torrões de asfalto (asphalt lump breakers). b) Britadores de martelo ou impacto com eixo horizontal c) Rebritadores cônicos ou girosféricos. 1) Rompedor de torrões de mistura asfáltica É basicamente um rebritador de rolos em que os rolos estão constituídos por tambores do tipo de uma grelha, Figura 17. Figura 17 Este é um equipamento para serviços leves e não tem condições de desmanchar torrões duros ou pedras. Ele é muito útil para desmanchar os materiais dos depósitos de misturas asfálticas já preparadas que se aglutinaram devido à pressão exercida pelo peso próprio do material. 2) Britador de martelo ou impacto, com eixo horizontal É a unidade básica para desmanchar torrões de misturas asfálticas. Tem alto poder de redução de tamanhos (até 1:15) e esta se dá pelo impacto dos torrões contra a superfície fixa do britador, produzindo a desagregação dos torrões.

3 40 A Figura 18 apresenta um britador com martelos flexíveis e movimento alternativo. A Figura 19 apresenta um desintegrador do tipo convencional com martelos rígidos ou fixo e movimento rotativo contínuo. Figura 18 Figura 19 Há vários tamanhos de britadores de martelo. Os fabricados pela Telsmith têm condições de ser alimentados com torrões de tamanho máximo entre 12cm e 38cm. Um britador de martelos para produzir 40 a 50 t/hora, valor aceitável para a maioria dos serviços de reciclagem, pode processar torrões com tamanho máximo de 150mm, e é difícil obter economicamente um produto com tamanhos máximos menores que 50mm. Neste caso, se houver interesse em reduzir estes tamanhos introduz-se no sistema de processamento do RAP um rebritador cônico, que receberá do material que passou pelo britador de martelos, a fração superior a 13 ou 20 mm, conforme for conveniente. Os torrões obtidos por escarificação da camada poderão ser maiores que a boca do britador bloqueando ou travando o britador. Há duas alternativas para superar este problema: a) Utilizar britadores com boca maior o que se refletirá num investimento maior na aquisição do equipamento e ainda, ele trabalhará com muita ociosidade, devido à sua elevada produção o que contribuirá para o aumento do custo final da mistura reciclada. b) Utilizar um rolo grelha ou rolos de sapatas com formato de cunha sobre o material removido, ainda espalhado na pista. Várias passadas destes equipamentos reduzirão os torrões das misturas asfálticas a tamanhos aceitáveis pelo britador. 3) Rebritador cônico ou girosférico Quando há interesse de se obter agregado com partículas de tamanho menor que 20mm, por exemplo, as partículas entre 50mm e 20mm proveniente do britador de martelo podem ser reduzidos por meio de um rebritador cônico ou girosférico, Fig. 20.

4 41 Figura 20 Como este material está isento das partículas finas pegajosas e não possuir quantidade de asfalto suficiente para produzir o emplastamento da mistura, o rebritador, cônico ou girosférico, operará satisfatoriamente. Há também uma tendência atual de empregar camadas de concreto asfáltico com agregado de diâmetro máximo de 50mm para eliminar ou minimizar o surgimento de sulcos nas estradas e ruas, pela ação concentrada do tráfego. As especificações ASTM D 5581/96 abrange as normas para um ensaio Marshall com corpos de prova tendo 6 polegadas (152,4mm) de diâmetro e uma altura básica de 10cm a ser utilizado nos estudos das misturas com agregados com tamanho máximo nominal de 38mm Se forem empregadas misturas com tamanho máximo de 50mm não haverá necessidade desta rebritagem com o cônico ou girosférico. Para facilitar o controle da granulometria da mistura reciclada é conveniente separar o material final em duas porções: a) Partículas menores de 12,7mm (1/2 ) b) Partículas entre o diâmetro máximo selecionado para a mistura e 12,7mm. 2.2 Obtenção por fresagem A fresagem das camadas do pavimento é realizada por meio de equipamento chamado de fresadoras (cold milling machines). Existem várias marcas e tipo de fresadoras, todas operando no mesmo modelo mecânico básico. Dependendo da largura elas são divididas em dois grupos: modelos pequenos : largura de fresagem de 30cm a 120cm modelos grandes: largura de fresagem de 120cm a 420cm

5 42 As espessuras ou profundidades máximas de fresagem nos modelos pequenos é da ordem de 10cm e nos modelos grandes atingem até 50cm. O sistema de tração destes equipamentos pode ser por pneus, Figura 21 e por esteira, Figura 22. Figura 21 Figura 22 Estes equipamentos estão constituídos por um sistema de tração (esteira ou pneus) que suporta um conjunto de componentes do equipamento: a) Motor e comandos; b) Tambor de corte e mistura; c) Depósitos de água e emulsão asfáltica; d) Sistemas para injeção de água e emulsão; e e) Correia transportador para remoção do material fresado.

6 43 A unidade operatriz de importância primeira é o tambor de corte. Ele está constituído por um cilindro de aço com o comprimento igual a largura de fresagem da máquina. Em cada metade neste cilindro são aparafusados suportes dos dentes distribuídos helicoidalmente, em sentidos contrários, Figura 23. Estes suportes e os dentes de fresagem funcionam como pás propulsoras que deslocam centrifugando o material fresado para a parte central do tambor onde uma correia transportadora o recolhe e desloca para fora da pista ou para um caminhão. As figuras 24 e 25 fornecem detalhe do suporte e dos dentes fresadores. Nas seções extremas do tambor são colocados conjuntos de dentes com a finalidade de produzir um corte vertical nas extremidades da largura do fresado. Figura 23 Figura 24 Figura 25 Este tambor de corte possui movimento vertical em relação à máquina para regular a profundidade do fresado, Figura 26. Esta regulagem e a variação do volume da carcaça ou câmara de mistura são vistos na Figura 27. Esta câmara aumenta ou reduz de volume conforme a profundidade da fresagem. Dentro da carcaça existe um sistema de jato de água para resfriar as extremidades dos dentes sem criar excessiva umidade no material fresado. O material resultante da fresagem apresentará torrões de mistura asfáltica que dependerão do tipo de mistura, da profundidade de fresagem e da velocidade de deslocamento da fresadora. Em geral os maiores torrões no material fresado têm tamanhos menores que 10cm. Para o caso de misturas a quente este material precisa ser britado para ter o seu tamanho reduzido ao valor máximo previsto pelas especificações.

7 44 Figura 26 Figura Esquemas de redução do RAP aos tamanhos desejados Os materiais provenientes de misturas asfálticas de pavimentos velhos obtidos por escarificação ou fresagem devem ser reduzidos a tamanhos convenientes por um dos processos esquematizados a seguir: 1) Sistema de peneiramento e uma britagem Este sistema consiste em passar o RAP numa peneira separadora tendo malha com o tamanho máximo provisto para o serviço. Este material é encaminhado ao depósito, Figura 28. O material retido passa por um rebritador de martelo e retorna à peneira separadora.

8 45 Figura 28 2) Sistema com peneiramento e britagem emduas etapas produzindo um único tipo de material Neste sistema, Figura 29, o RAP a ser processado é descarregado num alimentador vibratório com grelha. Figura 29 As partículas menores que a abertura da grelha são conduzidas a uma peneira separadora cuja malha define o tamanho máximo desejado, no caso, 12,7mm. O material que passa na peneira vai para o depósito e o material retido é conduzido a um rebritador cônico ou girosférico que opera em circuito fechado. Os torrões retidos na grelha do alimentador são enviados a um britador de martelo, onde são reduzidos de tamanho. O material resultante é encaminhado à peneira separadora. As partículas que passam vão para o depósito e as retidas são encaminhadas ao rebritador cônico ou girosférico, que opera em circuito fechado.

9 46 3) Sistema com peneiramento e britagem em duas etapas produzindo dois tipos de materiais Neste sistema, Figura 30, é basicamente o anterior em que a peneira separadora foi modificada para dois panos. Figura 30 A abertura das malhas dos panos das peneiras são definidas pelos tamanhos escolhidos para os tipos de materiais. Em qualquer dos processos o tamanho máximo recomendado para os torrões é de 95% passando na peneira de 50mm. Também nenhuma quantidade de finos deve ser movida ou perdida porque contém asfalto envelhecido que será empregado na reciclagem. É importante que os britadores só desmanchem os torrões da mistura asfáltica evitando-se faces novas nas partículas obtidas por fratura ou o aumento do material fino. Os dois exigem maior quantidade de agregado novo e aumento da porcentagem de asfalto o que aumentará o custo do produto final. 3. OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO DO RAM Depois da remoção das camadas do pavimento, com misturas asfálticas, o material de base granular ou de base tratada com cimento que serão empregados numa mistura a quente em usina são removidos por escarificação (por meio de motoniveladoras, ripper escarificadores ou qualquer outro equipamento convencional ) e/ou por fresagem, carregados e transportados para local da usina central. Quando o material for utilizado com misturas com diâmetro máximo menor do que o que possui ela deverá ser processada por um dos sistemas indicados no item 2.3. O material RAM deverá ser colocado em depósitos independentes do material RAP.

10 47 3. DEPÓSITOS DE MATERIAIS RAP Para evitar que as partículas do agregado envolvidas com asfalto se unam formando uma massa coesa pela ação do peso próprio e do calor da temperatura ambiental os depósitos de RAP deverão ter altura máxima de 3,0m. Pela mesma razão, tratores, carregadores e caminhões não devem circular sobre os depósitos de RAP. Os depósitos de RAP devem ser protegidos da chuva para ter um teor de umidade o menor possível. Esta proteção geralmente é obtida cobrindo os depósitos com lona plástica, Figura 31. Figura 31 Uma maneira de evitar a aderência das partículas envolvidas com asfalto e o excesso de umidade no RAP é sincronizar a produção da mistura reciclada com a produção do processamento do RAP, de maneira a evitar o depósito de RAP.

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