Dosagem de Tratamentos Superficiais e Microrrevestimentos

Transcrição

1 Bloco 5 Dosagem de Tratamentos Superficiais e Microrrevestimentos

2 Lista dos assuntos do CD completo Este CD contém 30 aulas, em 10 blocos organizados por assunto: Bloco 1 Introdução Bloco 2 Asfaltos Bloco 3 Agregados e Fíler Bloco 4 Tipos de Revestimentos Asfálticos Bloco 5 Dosagem de Misturas Asfálticas e de Tratamento superficial Bloco 6 Propriedades Mecânicas de Misturas Asfálticas Bloco 7 Materiais de Bases e Soluções de Pavimentação Asfáltica Bloco 8 Técnicas Executivas Bloco 9 Avaliação de Pavimentos Asfálticos Bloco 10 Técnicas de Restauração e Reabilitação de Pavimentos Asfálticos

3 Dosagem de Tratamentos Tratamento Superficial Microrrevestimento

4 Tratamento Superficial

5 Tratamento Superficial Processo de aplicação

6 Tratamento Superficial Processo de aplicação

7 Tratamento Superficial Principais funções do Tratamento Superficial: Proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura, porém de alta resistência contra desgaste; Impermeabilizar o pavimento; Proteger a infra-estrutura do pavimento; Proporcionar um revestimento antiderrapante; Proporcionar um revestimento de alta flexibilidade que possa acompanhar deformações relativamente grandes da infra-estrutura (evitar trincamento por fadiga). Não se deve esperar do Tratamento Superficial: Devido a sua pequena espessura, não aumenta substancialmente a resistência estrutural do pavimento; Não corrige, praticamente, irregularidades (longitudinais ou transversais) da pista.

8 Tratamento Superficial Devido as suas características, o Tratamento Superficial é particularmente indicado nos seguintes casos: Revestimento para pavimentos novos de tráfego leve a médio. Por ser uma capa de alta flexibilidade, o tratamento é empregado extensivamente em pavimentos recém-construídos quando a infra-estrutura do pavimento ainda está em fase de consolidação. Numa segunda etapa, aplica-se então o revestimento definitivo, mais rígido, como o concreto asfáltico; Revestimento de acostamentos; Camada intermediária para retardamento de reflexão de trincas SAMI; Conservação de revestimentos betuminosos desgastados e envelhecidos; Selagem de revestimentos betuminosos abertos; Proteção provisória de subleitos ou sub-bases; Tratamento controle de pó ; Selagem para cura de bases de solo-cimento e solo-cal (serve para aumento de aderência entre base e capa).

9 Agregado no T.S. No Tratamento Superficial convencional é o agregado que confere a textura e a cor da pista, e o contato direto entre ela e o veículo. As funções principais do agregado são: Transmitir as cargas até o substrato; Resistir a abrasão e a fragmentação pela ação do tráfego; Resistir ao intemperismo; Assegurar uma superfície antiderrapante; Promover uma drenagem superficial adequada. Para obter essas qualidades é necessário que as propriedades geométricas, físico-químicas e mecânicas do agregado, que dependem das suas características mineralógicas e dos métodos usados na sua fabricação, satisfaçam algumas exigências: Desgaste Los Angeles igual ou inferior a 40%; Índice de forma superior a 0,5; Durabilidade, perda inferior a 12%; Granulometria do agregado obedecendo a faixas específicas.

10 Tratamento Superficial Distinguem-se 3 fases na construção de um Tratamento Superficial Simples: APLICAÇÃO DO ASFALTO: sobre a base do pavimento devidamente imprimada, curada e isenta de material solto (pó), é executado um banho de asfalto com carrotanque provido de barra espargidora. A taxa de aplicação do ligante é função do tipo empregado: emulsão tipo RR-2C, entre 0,8 a 1,2 l/m 2 ; e cimento asfáltico tipo CAP 85/100, entre 1,0 a 1,5 l/m 2. ESPALHAMENTO DA BRITA: logo após a aplicação do ligante, efetua-se o espalhamento da pedra à razão de 10 a 15 kg/m 2, de preferência com caminhões basculantes dotados de dispositivos espalhadores, que asseguram uma uniformidade na distribuição do agregado. COMPACTAÇÃO: imediatamente após o espalhamento do agregado, é iniciada a compressão do rolo liso ou pneumático, o que assegura a boa compactação sem esmagamento do agregado.

11 Tratamento Superficial No caso do Tratamento Superficial Duplo, devem ser observados a mesma seqüência de operações do tratamento simples e o tipo de serviço a ser executado, se penetração invertida ou direta, com as seguintes quantidades aproximadas de material: Penetração Invertida 1 a camada: CAP 85/100: 0,8 a 1,2 l/m 2 ; Brita: passa na #1 e retida na #1/2 : 15 a 25 kg/m 2. 2 a camada: CAP 85/100: 1,2 a 1,6 l/m 2 ; Brita: passa na #1/2 e retida na # no. 10: 10 a 15 kg/m 2. Penetração Direta 1 a camada: Emulsão tipo RR-2C: 1,0 a 1,5 l/ m 2 ; Brita: passa na #1 e retida na #1/2 : 15 a 25 kg/m 2. 2 a camada: Emulsão tipo RR-2C: 1,4 a 2,0 l/ m 2 ; Brita: passa na #1/2 e retida na # no. 10: 10 a 15 kg/m 2.

12 Tratamento Superficial Na família dos Tratamentos Superficiais, que se caracterizam pelo espalhamento de materiais separadamente e o envolvimento do agregado pela penetração do ligante (sempre com pequenas espessuras), são ainda incluídos: CAPA SELANTE por penetração: selagem de um revestimento betuminoso por espalhamento de ligante betuminoso, com ou sem cobertura de agregado miúdo. Espessura acabada: até 5 mm, aproximadamente. Freqüentemente usada como última camada em tratamento superficial múltiplo. TRATAMENTO SUPERFICIAL PRIMÁRIO por penetração: tratamento para controle de poeira (anti-pó) de estradas de terra ou de revestimento primário, por espalhamento de ligante betuminoso de baixa viscosidade, com ou sem cobertura de agregado miúdo. O ligante deve penetrar, no mínimo, de 2 a 5 mm na superfície tratada. LAMA ASFÁLTICA: capa selante por argamassa pré-misturada. Espessura acabada de 5 a 10 mm. MACADAME BETUMINOSO por penetração (direta): aplicações sucessivas (geralmente 2) de agregado e ligante betuminoso, por espalhamento. Inicia-se pela aplicação do agregado mais graúdo. Espessura acabada maior que 20 mm. É mais usado como base ou binder em espessuras maiores que 5 cm.

13 Tratamento Superficial A maior parte da estabilidade do Tratamento Superficial por penetração simples devese à adesão, conferida pelo ligante entre o agregado e o substrato, sendo secundária a contribuição dada pelo entrosamento das partículas. Já no Macadame Betuminoso, a estabilidade é principalmente obtida pelo travamento e atrito entre as pedras, complementada pela coesão conferida pelo ligante. Do tratamento superficial por penetração simples até o tratamento múltiplo, há uma transição no que diz respeito à estabilidade. Entretanto, quanto mais aplicações se adotam no tratamento superficial, mais duvidosas serão as vantagens econômicas do processo. Neste caso um outro tipo de revestimento, como pré-misturado, deve ser levando em conta. Discriminam-se freqüentemente os Tratamentos Superficiais Múltiplos em diretos e invertidos, sem se ter uma definição nítida para a distinção entre essas duas modalidades. Convencionalmente, denomina-se por Penetração Invertida o tratamento iniciado pela aplicação do ligante, como é o caso do Tratamento Superficial Clássico. Evidentemente, o tratamento superficial simples sempre é totalmente de penetração invertida.

14 Tratamento Superficial O termo Penetração Direta foi introduzido para melhor identificar os tratamentos superficiais, principalmente em acostamentos, executados com emulsão de baixa viscosidade, onde é necessário iniciar-se por um espalhamento de agregado para evitar o escorrimento do ligante. Neste tipo de tratamento, é prevista uma penetração (agulhamento) significativa do agregado no substrato já durante a compactação. Esta ancoragem é necessária para compensar a falta de ligante por baixo do agregado. Portanto, a primeira camada de agregado, nesse tipo de tratamento, deve ser considerada também como um complemento à base. Desaconselha-se o uso de emulsão de baixa viscosidade em tratamento superficial por penetração (somente em capa selante). Recomenda-se ainda iniciar o tratamento superficial convencional por uma aplicação de ligante quando não há um agulhamento significativo da primeira camada de agregado. A partir de um certo tamanho de agregado, da ordem de 25mm, pode-se iniciar o tratamento por espalhamento de agregado (mesmo sem agulhamento), sem prévio banho de ligante, uma vez que o atrito entre as partículas e a própria inércia de cada pedra contribuem significativamente para a estabilidade da camada.

15 Tipos de Dosagens Tratamento superficial simples Vários tipos de dosagens: tabelas empíricas; determinação analítica completa. Parâmetro mais importante: tamanho médio do agregado. Método direto de dosagem: dosagem direta dos agregados: usa-se uma placa de área conhecida (tábua de ensaio); dosagem direta do ligante: usam-se fórmulas empíricas.

16 Dosagem do Agregado Procedimentos de Dosagem do Agregado: Determinação do tamanho nominal do agregado. Recomenda-se o método direto: Caixa Dosadora. Calcula-se a taxa de agregado graúdo da primeira camada (T g ): Pt = massa da placa com o agregado Pp = massa da placa A = área da placa Taxa de agregado miúdo (T m ): ½ T g p/o TSD Espalha-se o agregado sobre o fundo da caixa (horizontal) pista. Caixa na vertical e lê-se a taxa de agregado, em l/m² Taxa de ligante (TL) :

17 Outros Métodos de Dosagem Método de Vogt (Linckelhey) Agregado: V t = 1,12 D x l/m² (incluindo taxa de perda = V r = 0,07D x ) sendo D x o diâmetro médio = (D 90 + d 10 )/2, em mm Ligante: L = 0,45 + 0,057 D x l/m² (taxa básica) Método LPC: Agregado: V m = 0,8 D m + 1,5 l/m² (incluindo taxa de perda) sendo o diâmetro médio: D m = (D + d)/2, em mm Ligante: V B = (V m - 0,5)/12 l/m² (taxa básica) Método do Asphalt Institute: Agregado de graduação estreita: fórmulas (1) e (2) Agregado bem graduado: substitui o MDM pelo módulo de espalhamento

18 Fonte: Greca Asfaltos

19 Tratamentos Superficiais Caminhão de aplicação simultânea de agregados e emulsão Fonte: BR Distribuidora

22 Tratamentos Superficiais Castelo / ES - 1 a Camada Fonte: BR Distribuidora

23 Tratamentos Superficiais Castelo / ES Compactação - 2 a Camada Fonte: BR Distribuidora

24 Tratamentos Superficiais Venda Nova / ES Fonte: BR Distribuidora

25 Tratamentos Superficiais Venda Nova / ES Textura após um ano

28 Fonte: Grega Asfaltos

30 Aplicação de TSD na Rodovia BR-376 entre Curitiba e Ponta Grossa - Rodovia com VMD de aprox. 18 mil veículos Fonte: Greca Asfaltos

32 Microrrevestimento

33 Microrrevestimento Wet Track Abrasion Test (WTAT) Teor de ligante mínimo: f(perda máxima) - 1 dia de imersão: 538g/m2-6 dias de imersão: 807g/m2 6mm espessura; 280mm diâmetro

34 Microrrevestimento Loaded Wheel Test (LWT) 1000 ciclos ciclos (com 300g areia) Aumento de massa de 538g/m2 50mm largura 375mm comprimento

35 Microrrevestimento Teste de Coesão (tempo de cura e abertura para tráfego) Coesímetro Verificação do torque Ensaio em andamento

36 Microrrevestimento Schulze-Breuer and Ruck test Corpo de prova Confecção do C.P. Compactação do C.P. Corpo de prova no tubo com água Tubo sendo colocado no equipamento Equipamento

37 Microrrevestimento Peneira Faixa II Faixa III Tolerância % passante % passante 3/8 (9mm) #4 (4,75mm) ±5% #8 (2,36mm) ±5% #16 (1,18mm) ±5% #30 (600µm) ±5% #50 (330µm) ±4% #100 (150µm) ±3% #200 (75µm) ±2%

38 Microrrevestimento Comparação com Lama Asfáltica - Desempenho Característica Lama LARC Microrrevestimento Coesão: 30 min. - 12kgf/cm 2 12kgf/cm 2 60 min. - 20kgf/cm 2 20kgf/cm 2 LWT (adesão de areia) 538g/m 2 (máx) 538g/m 2 (máx) WTAT (desgaste) 1hora de imersão 807g/m 2 (máx) 538g/m 2 (máx) 6 dias de imersão - 807g/m 2 (máx) LARC/lama: ISSA A 105 Micro: ISSA A 143

39 BR-040 (Rio-Juiz de Fora) Antes Após a aplicação do Micro

40 Execução Microrrevestimento

41 Microrrevestimento Aspecto da superfície Após 2 horas de execução Camada acabada