Revestimentos Asfálticos SMA. 6 o Encontro Técnico DER - PR osvaldo.tuchumantel@betunel.com.br Maio de 2008

Transcrição

1 Revestimentos Asfálticos SMA 6 o Encontro Técnico DER - PR osvaldo.tuchumantel@betunel.com.br Maio de 2008

2 Benefício do Investimento em Pavimentação: Manter baixa irregularidade dos pavimentos investimentos redução de custos operacionais Fonte: DNIT, 2006

3 Tráfego aumenta em volume e Peso Investimentos em infra-estrutura mantidos historicamente baixos

4 Necessidades: Novas Obras: Malha Rodoviária extensa a pavimentar, duplicações e novas rodovias Manutenção: Malha Rodoviária pavimentada deve ser mantida - preservação do patrimônio e do conforto e segurança do usuário

5 Manutenção de Pavimentos para tráfego pesado com revestimentos asfálticos: Resistentes e duráveis, confortáveis e seguros Problema estrutural? Diagnóstico Soluções Técnicas Recursos Financeiros Problema funcional?

6 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO PAVIMENTO Dissociação das Funções das Camadas do Pavimento CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS: Segurança (aderência e drenagem, homogeneidade) Conforto (regularidade longitudinal e transversal, redução de ruídos e estética) Proteção da Estrutura ( impermeabilidade, resistência mecânica ao cizalhamento, desgaste, ação da água e variações de temperatura) Economia Durabilidade Meio ambiente (reciclagem) CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS: Deformação permanente Trincas de fadiga e térmicas Resistência à ação da água

7 CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DO PAVIMENTO AQUAPLANAGEM

8 CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DO PAVIMENTO Avaliação das Características Relacionadas à Segurança do Usuário Mancha de Areia - Hs MACROTEXTURA Pêndulo Britânico - SRT Norma: ASTM E

9 CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DO PAVIMENTO Aspectos Funcionais: Redução de Ruído

10 Novas tendências de revestimentos asfálticos de alto desempenho resistência e durabilidade Conforto e segurança: Misturas asfálticas de graduação descontínua: SMA (stone Matrix Asphalt) BBTM (Béton Bitumieux Très Mince) Gap-graded Drenante (CPA - camada porosa de atrito)

11 REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS DELGADOS Exemplos de Texturas dos Revestimentos CPA CBUQ BBTM Fonte: 16 Encontro do Asfalto - RJ Yves Brosseaud - LCPC Nantes

12 REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS DELGADOS Características das misturas a quente - 0/11 TIPOS DE MISTURAS CBUQ CPA SMA BBTM Agregado graúdo (% ) Agregado miúdo (%) Fíler (%) Ligante (%) Fibras (%) - - 0,3-0,5 - Tipos de Ligante CAP 50/70 AMP AMP AMP Vazios (%) > 4 Macrotextura (Hs) 0,3-0,5 > 1,0 0,8-1,5 0,8-1,2

13 CBUQ CBUQ SMA SMA CPA CPA

14 SMA Stone Matrix Asphalt

15 Breve histórico do SMA Alemanha em 1968: para correção de afundamentos em trilhas de roda Aplicações atuais: vias urbanas, rodovias, aeroportos, terminais, portos Uso atualmente na Europa, Estados Unidos e Canadá, Ásia, América do Sul entre outros

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28 SMA Argamassa ou mástique: asfalto + fração areia + fíler + fibras Agregados Graúdos

29 Matriz Pétrea Fíler Fração + areia + asfalto SMA Fibra de celulose Mástique Apud Horst Erdlen, 2004

30 SMA SEM FIBRAS

31 REVESTIMENTO ASFÁLTICO DELGADO Conceito e Princípio de Funcionamento do SMA Resistência da Mistura F A estabilidade é obtida através do atrito interno dos agregados graúdos que formam o esqueleto da estrutura

32 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO SMA Resistência à deformação permanente e qualidade de rolamento Resistência ao trincamento e desagregações Boa micro e macro rugosidade (atrito e aderência pneupavimento) Elevada drenabilidade da água, redução da aquaplanagem, spray e reflexão da luz em período chuvosos Redução de ruído

33 SMA CBUQ

34 SMA CBUQ Agregados Graúdos Agregados Graúdos Apud Horst Erdlen, 2004

35 Faixas granulométricas de SMA pela especificação alemã (ZTV Asphalt StB, 2001) Peneira (% em massa) SMA 0/11S SMA 0/8S SMA 0/8 SMA 0/5 < 0,09 mm 9 a a 13 8 a 13 8 a 13 > 2 mm 73 a a a a 70 > 5 mm 60 a a a 70 < 10 > 8 mm > 40 < 10 < 10 - > 11,2 mm <

36 Faixas granulométricas de SMA pela especificação alemã (ZTV Asphalt StB, 2001) SMA 0/11S SMA 0/5 Patrícia N. Ferreira

37 Faixas granulométricas Comunidade Européia PENEIRAS SMA TIPO (aberturas) D4 D6(1) D6(2) D8 D10 D11 D14 D16 D20 D22 31,5 mm ,4 mm ,0 mm ,0 mm ,0 mm ,2 mm ,0 mm ,0 mm ,3 mm ,6 mm ,0 mm ,0 mm µm

38 Faixas granulométricas Estados Unidos * PENEIRAS FAIXAS (aberturas) 25 mm 19 mm 12,5 mm 9,5 mm 4,75 mm 37,5 mm ,0 mm ,0 mm ,5 mm ,5 mm ,75 mm ,36 mm ,18 mm ,6 mm ,3 mm ,075 mm

39 Características complementares do SMA pela especificação alemã (ZTV Asphalt 2001) Característica/Requisito SMA 0/11S SMA 0/8S SMA 0/8 SMA 0/5 Tipo de Asfalto (a) % em peso de asfalto na mistura Fibras (% em peso na mistura) Dosagem Temperatura de compactação ( o C) B 65 ou PmB 45 > 6,5 B 65 ou PmB 45 > 7,0 B 80 > 7,0 0,3 a 1,5 Marshall (Para PmB deve ser ) B 80 ou B 200 > 7,2 Volume de vazios (%) 3,0 a 4,0 3,0 a 4,0 2,0 a 4,0 2,0 a 4,0 Camada de rolamento Espessura (cm) 3,5 a 4,0 Ou consumo em kg/m 2 85 a 100 Camada de reperfilagem (b) 3,0 a 4,0 70 a 100 2,0 a 4,0 45 a 100 1,5 a 3,0 35 a 75 Espessura (cm) 2,5 a 5,0 Ou consumo em kg/m 2 60 a 125 Grau de compactação da camada de SMA Volume de vazios da camada compactada 2,0 a 4,0 45 a 100 > 97 % < 6,0 % - -

40 Especificaçã ção para mistura SMA (adaptada do NAPA, 1999) Ar Ar VCADRC Asfalto Fração miúda do agregado VCAMIX Fração graúda do agregado Fração graúda do agregado

41 Componentes do SMA SMA 0/8S

42 Passo 1 Preparação da mistura Fração areia Filler Fibra

43 Passo 2 - Mistura seca

44 Passo 3 Teste Schellenberg Becher 900 ml Estufa 170 C 1 hora +/- 1 minuto

45 Passo 3 Teste Schellenberg 1 kg de mistura Esvaziar o becher

46 Passo 3 Teste Schellenberg RESULTADOS x < 0.2% = bom desempenho 0.2% < x < 0.3% = desempenho aceitável x > 0.3% = mau desempenho

47 Deformação permanente Simulação de tráfego de pista vida útil Simulador de Tráfego francês tipo LCPC

48 DEFORMAÇÃO PERMANENTE - N. de ciclos x Afundamento BETUNELKOCH ASFALTOS E TECNOLOGIA - Obra: Ecovias Caminho do Mar SMA - 0/11S Ligante Stylink PG Teor 5,9% - Temp. de ensaio = 60ºC 100% Porcentagem de afundamento na trilha de roda 10% 1% 0,65% 0,86% 1,17% 1,54% 2,09% Afund. (A - Esq.- P-857) Afund. (B - Dir. - P-858 ) Regressão 2,76% 0% N. de ciclos

49 Fonte sonora Ruído Efeitos Nível de pressão sonora (µpa) Show de rock em Perigos de danos à audição local fechado Ruído industrial Perigo à audição Veículo a 60km/h Alguns efeitos à saúde Incômodo Severo Conversação normal a Incômodo metro de distância Conversação baixa a 1 Algum incômodo metro de distância Quarto silencioso Ambiente agradável Câmara anecóica para medição do ruído Silêncio desconfortável 20 0 Nível de pressão sonora (db)

50 Emissão de ruído do SMA tipos de misturas (modificado de EAPA, 1998) País Alemanha (a) v = 50 km/h Itália v = 110 km/h Holanda v = km/h Reino Unido v = km/h Tipo de SMA Redução ou aumento relativo db (c) Referência 0/5 e 0/8-2,0 a +2,0 b AC 0/11 0/15-7,0 a -5,0 AC 0/15 0/6 0/8 0/11 0/6 0/10 0/14-1,6 a -1,4-0,6 a -0,2 0,0 a +2,0 (b) -0,8 a +0,5-1,0 a +3,0 (b) -5,2 a -5,3-3,2 a -3,5-2,7 AC 0/16 HRA (a) valores calculados (b) quando a superfície é tratada com salgamento com agregados > 2 mm (c) nos casos de redução de ruído proporcionado pelo SMA os valores são negativos; nos casos em que se observa aumento do ruído, os valores relativos ao aumento são expressos com sinal positivo

51 Ruído do rolamento: função importante da textura do pavimento e dos vazios com ar na mistura asfáltica

52

53 Distância de frenagem(m) Tratamento Superficial microrrevestimento asfáltico Stone Matrix Asphalt SMA Concreto asfáltico CBUQ Tipo de revestimento asfáltico

54 2006: BR 277 Paraná - Ecovia SMA 0/11S com Stylink 76-22

55 2006: Via Anhanguera SMA 0/8S Stylink 76-22

56 Alemanha: uso em aeroportos, pátios de portos,vias urbanas

57 EVOLUÇÃO DO SMA NA ALEMANHA JUSTIFICATIVAS TÉCNICAS SMA em relação ao CCP apresenta: Menor custo de manutenção Não requer tempo de cura Maior drenabilidade Maior qualidade de rolamento (conforto) Facilidade de aplicação sobre CCP

58 Preço de Tabela CBUQ R$ 470,00 m 3 -TB 5,5 SMA R$ 780,00 m 3 -TB 6,5%

59 EXPERIÊNCIAS NO ESTADO DE SÃO PAULO 2000: Autódromo de Interlagos: Manutenções em 2001, 2002, 2003, 2004 e : Concessionária Ecovias: Via Anchieta Curva da Onça Rodovia Manoel da Nóbrega 2002: Corredor Tecnológico Rodovia Presidente Dutra 2003: Concessionária Colinas: Rodovia do Açúcar 2004: Corredores de ônibus e Vias Urbanas na Cidade de São Paulo 2007: Concessionária Intervias e Autovias Rodovia Anhanguera 2007: Concessionária TEBE Rodovia Brigadeiro Faria Lima 2007: Concessionária Centrovias Rodovia Washington Luis 2007; Concessionária Ecovia BR 277 Obras DNIT 2006: Anel Rodoviário BH -BR 381/BR 262/BR KM Pista dupla 2006:BR 381-Belo Horizonte-Betim 17 km Pista dupla 2007: BR 116 Fortaleza-Paracajus 27 km Pista dupla - Ceará

60 Nosso site

61 Ensaio Cantabro