MICRO REVESTIMENTO ASFÁLTICO À FRIO. QUIM.: CARLOS AUGUSTO COSTA Departamento Técnico

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1 MICRO REVESTIMENTO ASFÁLTICO À FRIO QUIM.: CARLOS AUGUSTO COSTA Departamento Técnico

2 Conteúdo Definições Conceito Características Componentes Especificações Ensaios e projeto Aspectos técnicos / econômicos Execução. Westvaco Corporation

3 MICRO REVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO COM O EMPREGO DE EMULSÃO MODIFICADA POR POLÍMERO '1(5(6 '1(5(6 Departamento Técnico Brasquímica

4 Definição: DNER-ES - 389/99 Consiste na associação de agregado, material de enchimento (filler), emulsão asfáltica modificada por polímero SBS, água, aditivos se necessário, com consistência fluida, uniformemente espalhada sobre uma superfície previamente preparada. Departamento Técnico Brasquímica

5 0,&52 685)$&,1*µ,17(51$7,21$/6/855< 685)$&,1*$662&,$7,21 5(&200(1'(' 3(5)250$1&(*8,'(/,1(6,66$$ Departamento Técnico Brasquímica

6 Definição: ISSA (a guide quality constrution) Micro revestimento é uma mistura aplicada à frio, constituída de agregados de graduação contínua e emulsão asfáltica modificada por polímeros, de ruptura rápida (quick setting), para a reabilitação da superfície de pavimentos asfálticos, projetada para ser aplicada em consistência fluida, com o uso de equipamento especializado. Departamento Técnico Brasquímica

7 Definição: ISSA (a guide quality constrution) Um processo (preponderantemente) químico, modifica o estado da mistura aplicada à frio em consistência semi-líquida, para uma mistura densa/coesa, proporcionando a abertura (normalização) ao tráfego ao período de 1 hora após a sua aplicação. Departamento Técnico Brasquímica

8 Conceito É uma mistura de agregado britado, emulsão catiônica com polímeros, água e aditivos misturados e aplicados numa superfície apropriadamente preparada Podem ser aplicados em múltiplas camadas Utiliza-se para projetos de rodovias e selagem de fissuras e trincas(*). Westvaco Corporation

9 Por que? Os métodos tradicionais de tratamento de superfície falham em não apresentar: Durabilidade adequada Características antiderrapantes apropriadas. Westvaco Corporation

10 Aonde? Rodovias Vias urbanas de tráfego pesado Aeroportos Zonas residenciais Preenchimento de trilhas de rodas. Westvaco Corporation

11 Aonde não se Aplica Sobre rodovias com fissuras ativas ou com mais de 3 mm de largura Rodovias sem base asfáltica ou concreto de cimento (*) Rodovias com buracos ou onde falhas da superfície já tenham ocorrido com muita intensidade. Westvaco Corporation

12 Fissura (ativa) Departamento Técnico Brasquímica

13 Rodovia sem Base Asfáltica

14 Rodovia com Buracos

15 Características Espessuras: 6 a 20 mm por camada para aplicações regulares(*) 38 mm para operações de preenchimento de trilhas de rodas(*) Do ponto de vista da aplicação: 2 a 3 minutos de tempo de mistura 1 hora máxima para abertura ao tráfego 1/2 hora máxima para a cura. Westvaco Corporation

16 Características Espessuras: No micro revestimento o tamanho maior do agregado não é parâmetro determinante das taxas de aplicação / espessura das camadas. Agregado tendendo a granulometria grossa deve ser aplicado em camada mais espessa, caso contrário não haverá suficiente imersão da fração de agregado maior dentro da argamassa, causando desprendimento do mesmo pela borracha da caixa espalhadora ou rejeição pelo tráfego. Westvaco Corporation

17 Rejeição de Graúdos

18 Características Para camadas regulares ou reperfilamento, admite-se a espessura por camada de até 1,5 x a dimensão do maior agregado componente do traço Para preenchimento de trilhas de rodas, admite-se a espessura da camada de até 38 mm, utilizando-se de traço grosso. Departamento Técnico Brasquímica

19 Características Desempenho a longo prazo Aderência Resistência ao trincamento Espessura consistente. Westvaco Corporation

20 Aderência

21 Resistência ao Trincamento

22 Resistência ao Trincamento

23 Espessura Consistente

24 Componentes do Sistema Asfalto Água Emulsificante (emulsão) Polímero Agregado mineral Aditivo sólido (Filler mineral) Aditivo líquido. Westvaco Corporation

25 Asfalto Penetração, viscosidade e ponto de amolecimento são propriedades básicas Representa de 60 a 64% do peso da emulsão Pode ser pesado (40/90 dmm) ou leve (>90 dmm). Westvaco Corporation

26 Emulsões Catiônicas Fase Aquosa Grupos positivos do emulsificante repelem-se em solução Carga Positiva Repulsão pela carga As partículas do asfalto são protegidas de coalescer pela presença do emulsificante. Westvaco Corporation

27 Emulsão Asfáltica

28 Polímero Utilidades dos polímeros: O asfalto é um material com uma flexibilidade limitada Algumas características do asfalto podem ser modificadas para ser mais compatíveis com os agregados e temperatura ambiente e sua variabilidade. Westvaco Corporation

29 Polímero Os polímeros modificam as seguintes propriedade do asfalto: Penetração (redução) Ponto de amolecimento (aumento) Ductilidade a temperaturas baixas (aumento) Tenacidade (aumento) Viscosidade a altas temperaturas (aumento). Westvaco Corporation

30 Polímero Os polímeros modificam as seguintes propriedades da mistura asfáltica: Adesividade (aumenta) Velocidade de adesividade (aumenta) Exsudação (diminui). Westvaco Corporation

31 Polímero - Látex Borracha natural (polisopreno) H 3 C C C H H 3 C H 2 C CH 2 CH 2 C C H CH 2 SBR (borracha de stireno/butadieno) H H H H H H C H C n C H C C C H n Westvaco Corporation

32 Polímero - Utilidade do Látex Melhorar a aderência entre o asfalto e o agregado Glóbulo de asfalto Látex Agregado Melhorar a elasticidade do asfalto no novo pavimento Westvaco Corporation

33 Outros Polímeros SBS (Estireno Butadieno Estireno) Mistura-se diretamente com o asfalto É sólido e em forma de pó Requer um moinho de maior capacidade. E.V.A. (plastomero) H C H H C H H C H H C O EVA (Etileno de Vinil Acetato) H C C O H H Westvaco Corporation

34 Agregado Mineral Conteúdo de Silício Varia Significantemente Mármore Pedra calcária Basalto Dolomita Arenito Granito Quartzita Concentração do Silício % Westvaco Corporation

35 Superfície do Agregado O C O Carga Calcária (Pedra calcaria) Ca Si H H O O O Si O Al - Carga Silício (Granitos) A reatividade do agregado varia dependendo da química da superfície e do teor de finos. Westvaco Corporation

36 Mistura de Emulsão-Agregado Algum tempo depois O equilíbrio entre a concentração do emulsificante interfacial e a solução se perturba pela introdução do agregado carregado. A aderência do emulsificante à superfície do agregado causa uma diminuição das concentrações do emulsificante. Os glóbulos de asfalto começam a flocular. Westvaco Corporation

37 Características do Agregado O agregado deve ser 100% triturado. Partículas arredondadas e grandes, promoverão o desprendimento das mesmas no pavimento O agregado deve ser duro e limpo para assegurar vínculo forte entre ele e o asfalto. Westvaco Corporation

38 Características do Agregado Equivalente areia (DNER ME 054) deve ser maior ou igual a 60% Resistência a abrasão (DNER ME 035) deve ser menor que 40% Material 100% britado (angularidade) Westvaco Corporation / Departamento Técnico Brasquímica

39 Granulometria do Agregado Utilizam-se duas granulometrias: ISSA Faixa II: y Média, usado em superfícies que requerem este tamanho para preencher vazios capilares, corrigir trincas ou condições superficiais. y Cria uma camada de tração para tráfego médio e pesado. y Ex: Aeroportos, etc. Westvaco Corporation / Departamento Técnico Brasquímica

40 Granulometria do Agregado ISSA Faixa III: y Mais grossa, dá o máximo coeficiente de fricção e durabilidade. y Este tipo é apropriado para uso em rodovias e vias urbanas de tráfego pesado Westvaco Corporation / Departamento Técnico Brasquímica

41 Aditivo Sólido (Filler Mineral) CaO H 2 O Ca 2 2OH - (Cal) CaSiO 3 H HCl Si(OH) 4 Ca 2 2 Cl - (Cimento) Al 2 (SO 4 ) 3 2 Al 3 3 SO 4 2- (Alum) Filleres são usados para criar a estabilidade da emulsão (íons positivo); promoverem uma ruptura mais rápida (mudança de PH); e impactarem o desenvolvimento da coesão. Westvaco Corporation

42 Aditivo Líquido Poderá ser utilizado na mistura de micro quando: Agregados de alta reatividade não permitirem tempo de misturação (até 3 minutos) necessário para a operação de espalhamento, ou; Agregados de baixa reatividade prolongarem o tempo de ruptura / cura da mistura. Departamento Técnico Brasquímica

43 Aditivo Líquido Atua como retardador ou acelerador do tempo de ruptura da emulsão asfáltica Pode ser incorporado na emulsão asfáltica ou na água de misturação Apresenta-se em estado líquido, alcalino ou ácido. Departamento Técnico Brasquímica

44 Componentes do Sistema

45 Especificações Materiais Faixas granulométricas.

46 Emulsões Asfálticas Poliméricas ESPECIFICAÇÕES DNER-EM 396/99 ISSA-A 143/96 Viscosidade SSF, 25ºC, S Sedimentação, 5 dias, % em peso, max. 5 5 Peneiramento # 0,84mm, % max 0,10 - Carga da Partícula Residual Asfalto Polímero, % min. 62,0 62,0 Teste de Cimento - - Departamento Técnico Brasquímica

47 Emulsões Asfálticas Poliméricas ESPECIFICAÇÕES DNER-EM 396/99 ISSA-A 143/96 Ensaio Sobre o Residual - - Penetração, 100g, 5 A, 25ºC, 0,1mm Ponto de Amolecimento, ºC, min Viscosidade Cinemática, 135ºC, Cst Viscosidade Cinemática, 135ºC, Cst Recuperação Elástica, 20Cm, 25ºC, % min. Recuperação Elástica, 20Cm, 25ºC, % min. 650 SBS 550 SBR 75 SBS 60 SBR Ductibilidade, 25ºC, 5Cm/min, Cm, min. 60 Departamento Técnico Brasquímica

48 Micro Revestimento a Frio ESPECIFICAÇÕES DNER-ES 389/99 ISSA-A 134/96 - # Mm II III IV 1/2 12, /8 9, Nº 4 4, Nº 8 2, Nº 16 1, Nº 30 0, Nº 50 0, Nº 100 0, Nº 200 0, Departamento Técnico Brasquímica

49 Micro Revestimento a Frio ESPECIFICAÇÕES DNER-ES - 389/99 ISSA-A 134/96 - # mm II III IV Asfalto Residual Filler Polímero % em peso do Agregado % em peso do Agregado % em peso do Asfalto 5,5 9,5 5,5 9,5 5,0 9, Min 3,0 Min 3,0 Min 3,0 Taxa Aplicação Kg / m Espessura mm Departamento Técnico Brasquímica

50 Micro Revestimento a Frio ESPECIFICAÇÕES DNER-ES - 389/99 ISSA-A 134/96 - # mm II III IV Agregados Los Angeles (max) Agregados Equiv.Areia (min) Agregados Azul Metileno 0,8mx 0,8mx - Classificação Traço Médio Grosso Grosso Tipo Obra Tráfego Local Médio Pesado Urbano Rodovia Aeroporto Pesado Urbano Rodovia Pesado Urbano Rodovia Departamento Técnico Brasquímica

51 Micro Revestimento a Frio MÉTODO ENSAIO SOBRE A MISTURA DNER ES-389/99 ISSA A-143/96 TB-100 Wet track abrasion test (1,0h, max) 500g/m g/m 2 TB-100 Wet track abrasion test (6d, max) g/m 2 TB-109 Load well test and sand adhesion, max. 538g/m g/m 2 TB-113 Tempo de misturação, 25ºC, min TB-114 Wet stripping test, min - 90 % Departamento Técnico Brasquímica

52 Micro Revestimento a Frio MÉTODO ENSAIO SOBRE A MISTURA DNER ES-389/99 ISSA A-143/96 TB-139 Wet cohesion, 30 (set), min - 12 kg/cm TB-139 Wet cohesion, 60 (traffic), min 20 kg/cm TB-147 Lwt deslocamento lateral, max - 5 % TB-147 Lwt deslocamento vertical, max 10 % TB Classif. Compatib (lig/agreg) Densidade aparente compac. Após ciclos / 57 kg, max. Obs. Schulte (AAA-BAA) >11 pontos 2,10 Departamento Técnico Brasquímica

53 Aspectos Técnicos Ensaios laboratoriais Aprovação da mistura asfáltica.

54 Azul de Metileno (ISSA TB-145)

55 WTAT (ISSA TB-100)

58 Coesão (ISSA TB-139)

59 L.W.T. (ISSA TB-109/147-4)

60 Schulze B.R. (ISSA TB-144)

63 WET Stripping (ISSA TB-114) 3 x 100ºC Schulze 30 x 100ºC

65 Projeto de Micro

66 Projeto de Micro

67 Aspectos Econômicos 75% do tempo Excelente 40% redução na qualidade Razoável Deficiente 12% do tempo Falha Total Idade do Pavimento Westvaco Corporation

68 Aspectos Econômicos Excelente 75% do tempo 40% redução na qualidade Razoável 40% redução na qualidade Deficiente 12% do tempo Idade do Pavimento Falha Total Westvaco Corporation

69 Execução Equipamentos de segurança no trabalho Equipamento específico / usina Equipe treinada Ações corretivas imediatas Proteção dos serviços / cura. Departamento Técnico Brasquímica

70 ( DNER-ES - 389/99 ) Controle de qualidade (no campo) Emulsão asfáltica modificada por polímero Viscosidade SSF (ABNT MB 581) Ensaio de resíduo (ABNT NBR 6568) Ensaio de peneiramento (DNER ME 005) Ensaio de carga partícula (DNER ME 002) Ensaio de recuperação elástica (DNER ME 382) (no resíduo asfáltico) Ensaio de sedimentação (DNER ME 006) Ensaio de infra-vermelho no resíduo asfáltico para determinação do teor de polímero. Departamento Técnico Brasquímica

71 ( DNER-ES - 389/99 ) Agregados: Granulometria do traço (DNER ME 083) Adesividade (DNER ME 059) Equivalente de areia (DNER ME 054) Teor de umidade do agregado. Departamento Técnico Brasquímica

72 ( DNER-ES - 389/99 ) Mistura asfáltica Por amostragem: y Extração de betume / teor de ligante (±0,3%) y Granulometria após extração de betume Em escala: y Verificar o consumo de agregado, de emulsão asfáltica e filler por carga de usina em relação à área aplicada: taxas de materiais e espessura média obtida / m2. Departamento Técnico Brasquímica

73 ( DNER-ES - 389/99 ) Verificação final da qualidade Acabamento da superfície y Verificada visualmente, devendo se apresentar desempenada com aspecto e textura uniforme. Alinhamentos de eixo e bordo y É verificada com a trena. Os desvios detectados não devem exceder 5 Cm. Departamento Técnico Brasquímica

74 ( DNER-ES - 389/99 ) Critérios de aceitação ou rejeição y Materiais inspecionados em 7.2 y Quantidade de ligante e granulometria dos agregados aplicados y Os serviços rejeitados devem ser corrigidos, complementados ou refeitos (*) y Os resultados de controle estatístico e relatórios devem ser associados à medição dos serviços. Departamento Técnico Brasquímica

75 Meio Ambiente

76 Meio Ambiente Monitoragem para preservação do meio ambiente Na instalação do canteiro de obras Na estocagem do ligante e agregados Na manutenção dos equipamentos No refugo de materiais Na desmobilização do canteiro. Departamento Técnico Brasquímica

77 ( DNER-ES - 389/99 ) Medição (DNER-ES - 389/99) Medido na pista, pela área em m2 (ISSA - A143/96) Em tonelada / aplicada Pagamento De imediato à medição Moeda corrente. Departamento Técnico Brasquímica

78 Execução Visualização das etapas dos serviços.

79 Peneiramento Departamento Técnico Brasquímica

80 Peneiramento dos Agregados

81 Usina de Micro Departamento Técnico Brasquímica

82 Usina de Micro

83 Painel de Controle

84 Abastecimento da Usina

85 Aplicação

86 Caixa Espalhadora

87 Controle de Qualidade

88 Micro em Fase de Cura

89 Teste de Cura: Ao Sol (em fase de coesão)