Notas de aulas de Pavimentação (parte 5)

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1 1 Notas de aulas de Pavimentação (parte 5) Hélio Marcos Fernandes Viana Tema: Misturas asfálticas ou tipos de revestimentos asfálticos (2. o Parte) Conteúdo da parte 1 3 Misturas usinadas (continuação) 4 Mistura asfáltica tipo tratamento superficial

2 2 3.2 Misturas usinadas a quente (continuação) Mistura asfáltica usinada a quente tipo Gap-graded (graduação com intervalo) Uma mistura asfáltica é dita descontinua ou com intervalo quando a curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica apresenta um degrau (ou patamar, ou descontinuidade). A mistura asfáltica Gap-graded é uma mistura asfáltica usinada a quente considerada descontinua. A mistura asfáltica a quente Gap-graded vem sendo utilizada com asfalto borracha como ligante. A mistura asfáltica a quente Gap-graded resulta em uma camada superficial de rolamento rugosa. A mistura asfáltica usinada a quente tipo Gap-graded já foi utilizada nas seguintes rodovias brasileiras: a) Rodovia Rio de Janeiro - Juiz de Fora; e b) Rodovia Rio - Teresópolis. Para maiores detalhes da mistura asfáltica Gap-graded consultar Bernucci et al. (2008) Areia asfalto usinado a quente (AAUQ) i) Introdução A areia asfalto usinada a quente (AAUQ) é normalmente empregada como revestimento de rodovias de tráfego não muito elevado. A pavimentação do bairro Candeias e Vitória da Conquista - BA foi realizada com areia asfalto usinada a quente, e ainda apresentava bom estado, após 16 anos de sua realização. Tal pavimentação foi realizada em O asfalto areia usinado a quente é uma mistura de agregado miúdo (ou areia) e material de enchimento (ou fíler) aquecidos com o CAP (cimento asfáltico de petróleo) também aquecido. OBS(s). a) Agregado miúdo é o agregado com dimensões maiores que 0,075 mm e menores que 2,0 mm; e b) Fíler ou material de enchimento é o agregado onde pelo menos 65% das partículas é menor que 0,075 mm.

3 ii) Componentes e características tecnológicas da mistura areia asfalto usinada a quente (AAUQ) Como fíler na mistura areia asfalto usinada a quente, pode-se utilizar cimento portland. Para produção de areia asfalto usinada a quente pode-se utilizar os seguintes cimentos asfálticos de petróleo (ou CAPs): a) CAP 30 até CAP 45; b) CAP 50 até CAP 70; e c) CAP 85 até CAP 100. Geralmente, o teor ou porcentagem de asfalto, em peso, na mistura tipo areia asfalto usinada a quente (AAUQ) está entre 6% a 12%; Portanto, acima dos teores de asfalto recomendados para o concreto afáltico usinado a quente (CAUQ), cujo teor de asfalto, em peso da mistura, varia de 4,5 até 6%. A Tabela 3.2 mostra as faixas granulométricas dos agregados e as características de dosagem recomendadas para a mistura tipo areia asfalto usinada a quente (AAUQ). OBS. Serão abordados em aluas futuras os temas: a) Estabilidade (E); b) Fluência (F); c) Relação betume / vazios (RBV); d) Teor de asfalto (T CA ); e e) Volume de vazios (Vv). 3 Tabela Faixas granulométricas dos agregados e as características de dosagem recomendadas para a mistura tipo areia asfalto usinada a quente (AAUQ) ABNT Peneiras Abertura (mm) Faixas granulométricas A Porcentagem (%) em peso passando nas peneiras 3/8 in 9, N. o 4 4,80 80 a % N. o 10 2,00 60 a a 100 4% N. o 40 0,42 16 a a 90 4% N. o 80 0,18 4 a a 47 3% N. o 200 0,075 2 a 10 0 a 7 2% Emprego Revestimento Revestimento Teor de asfalto, em peso, na mistura (%) 6% a 12% 7% a 12% ± 3% Volume de vazios (%) 3% a 8% Relação betume / vazios (RBV) (%) 65% a 82% Estabilidade (kn), valor mínimo 30 Fluência (mm) 2,0 a 4,0 B Tolerância

4 4 iii) Problemas frequentes nos revestimentos de areia asfalto usinado a quente (AAUQ) As deformações longitudinais permanentes ou rodeiras ocorrem com mais frequência na areia asfalto usinada a quente, se comparado com outras misturas asfálticas. OBS. Embora a literatura não cite, provavelmente, as rodeiras ocorrem devido ao elevado teor de CAP na mistura, que dá origem a AAUQ. 3.3 Misturas asfálticas usinadas a frio Introdução Os pré-misturados a frio (PMF) consistem em misturas usinadas de agregados graúdos, agregados miúdos e material de enchimento (fíler), os quais são misturados com o ligante asfáltico tipo emulsão asfáltica de petróleo (EAP) à temperatura ambiente. OBS(s). a) Agregado graúdo é o material com dimensões maiores que 2,00 mm; Por exemplo: britas (ou fragmentos artificial de rochas trituradas), seixos (ou fragmentos natural de rochas), etc; b) Agregado miúdo é o material com dimensões maiores que 0,075 mm e menores que 2,00 mm; Por exemplo: areias, pó de pedra, etc; e c) Material de enchimento (ou fíler) é o material onde, pelo menos, 65% (porcento) das partículas em peso é menor que 0,075 mm; Por exemplo: cimento portland, cal hidratada, etc. Dependendo o local da obra, podem ser usadas para misturar as misturas tipo pré-misturado a frio (PMF), o que se segue: a) Usinas de solo, ou usinas de brita graduada; b) Usinas de fabricação de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ); c) Usinas de pequeno porte de rosca sem fim; d) Usinas horizontais com dosadores especiais; e e) Betoneiras comuns, as quais servem para produção de pequena quantidade de pré-misturado a frio (PMF) para manutenção de pavimentos. As misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio (PMF) podem ser utilizadas nos seguintes casos: a) Como camada de rolamento (ou camada de revestimento) em ruas e estradas de baixo volume de tráfego; b) Como camada intermediária ou camada de ligação localizada abaixo da camada de concreto asfáltico usinado a quente; e c) Em operações de manutenção da camada de rolamento.

5 3.3.2 Classificação dos pré-misturados a frio quanto a granulometria do agregado 5 Quanto à granulometria do agregado usado na produção de pré-misturado a frio (PMF), pode-se obter dois tipos de misturas, as quais são: i) Pré-misturado a frio denso i) Pré-misturado a frio denso; e ii) Pré-misturado a frio aberto. O pré-misturado a frio denso apresenta: Agregado com graduação continua; Agregado bem-graduado; e Uma mistura com baixo volume de vazios. OBS(s). a) Um agregado é de graduação contínua quando a curva granulométrica do agregado apresenta partículas com todos ou quase todos os diâmetros das peneiras utilizadas no ensaio de granulometria; e b) Um agregado é bem graduado quando existe quantidade suficiente de material fino (ou de partículas menores) para preencher os espaços deixados pelas partículas maiores. ii) Pré-misturado a frio aberto O pré-misturtado a frio é aberto quando utiliza na mistura asfáltica um agregado de graduação aberta. OBS(s). a) Um agregado possui graduação aberta quando: A curva granulométrica do agregado apresenta insuficiência de material fino (ou material com diâmetro menor que 0,075 mm) para preencher os vazios entre as partículas maiores; e A curva granulométrica do agregado apresenta porcentagem igual o próxima a zero (0) para partículas com diâmetro igual a 0,075 mm. b) Agregados de graduação aberta são considerados mal graduados, ou seja, existe insuficiência de material fino (ou de partículas menores) para preencher os vazios deixados pelas partículas maiores.

6 Características das misturas tipo pré-misturado a frio (PMF) quanto a permeabilidade i) Pré-misturados a frio de baixa permeabilidade As misturas asfálticas tipo pré-misturados a frio de baixa permeabilidade apresentam as seguintes características: a) São misturas com volume de vazios (Vv) 12%; e b) São misturas que podem ser utilizadas como camada de revestimento (ou rolamento). OBS. Permeabilidade é a propriedade que um material apresenta de permitir o fluxo (ou escoamento) de água através dele. ii) Pré-misturados a frio de alta permeabilidade As misturas asfálticas tipo pré-misturados a frio de alta permeabilidade apresentam as seguintes características: a) São misturas com volume de vazios (Vv) > 12%; e b) São misturas que podem ser utilizadas como camadas drenantes; e c) São misturas que precisam de uma capa superficial selante caso seja utilizadas como camada de rolamento Algumas características de produção e execução das misturas asfálticas usinadas tipo pré-misturado a frio A espessura da camada asfáltica compactada de pré-misturado a frio varia de 30 mm a 70 mm; Sendo que espessuras de camadas maiores que 70 mm devem ser compactadas em duas camadas. A mistura asfáltica tipo pré-misturado a frio deve ser espalhada na pista e compactada na temperatura ambiente. A mistura asfáltica tipo pré-misturado a frio pode ser espalhada na pista tanto pela vibroacabadora como pela motoniveladora. OBS. Vibroacabadora e motoniveladora são máquinas que criam uma camada asfáltica não compactada na pista. A utilização de emulsões asfálticas de ruptura lenta e agregados de graduação densa na mistura pré-misturado a frio dá origem a uma mistura asfáltica com resistência mecânicas maiores, o que gera melhores camadas de revestimento (ou rolamento).

7 7 OBS(s). a) Um agregado é de graduação densa quando: O agregado apresenta curva granulométrica continua; e O agregado é bem graduado; b) Uma curva granulométrica de um agregado é continua quando a curva granulométrica é sem patamar e apresenta agregados com todos ou quase todos os diâmetros; c) Um agregado é bem graduado quando há quantidade de finos (ou material com diâmetro menor que 0,075 mm) suficiente para preencher os espaços deixados pelas partículas maiores. A Tabela 3.3 mostra as faixas granulométricas e as características para dosagem das misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio. Tabela Faixas granulométricas e as características para dosagem das misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio Peneiras Faixas granulométricas do agregado porcentagem, em peso, passando na peneira ABNT Abertura (mm) A B C D Tolerância 1 in 25, % 3/4 in 19,0 75 a a % 1/2 in 12, a a 100 7% 3/8 in 9,5 30 a a a a 80 7% N. o 4 4,8 10 a a a a 45 5% N. o 10 2,0 5 a a a a 30 5% N. o 200 0,075 0 a 5 0 a 5 0 a 8 0 a 8 2% Teor de asfalto, em peso, na mistura (%) Volume de vazios (%) 5 a 30 Estabilidade (kn), valor mínimo Fluência (mm) 2,0 a 4,5 Onde: in = polegada; e CP = corpo-de-prova. 4,0 a 6,0 0,30% 25 (compactação de 75 golpes por face do CP) 15 (compactação de 50 golpes por face do CP) OBS(s). a) A norma utilizada para produção de misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio é a DNER - ES 317/97; b) É possível produzir mistura asfáltica tipo pré-misturado a frio com uso de emulsão asfáltica modificada com polímero; e c) Para produzir pré-misturado a frio com ligante tipo emulsão asfáltica modificada com polímero utiliza-se a norma DNER - ES 390/99.

8 Vantagens técnicas das misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio As vantagens técnicas das misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio são: i) A mistura asfáltica pré-misturado a frio utiliza usinas mais simples do que as usadas para produzir misturas a quente; ii) A mistura tipo pré-misturado a frio pode ser trabalhada (ou aplicada) na temperatura ambiente; iii) A mistura pré-misturado a frio apresenta adesividade a quase todos os tipos de agregado britado; iv) A mistura tipo pré-misturado a frio pode ser estocada; e v) Etc. OBS. Agregado britado é o agregado obtido a partir da rocha moída ou triturada. 3.4 Misturas asfálticas produzidas in situ (ou no local) em usinas móveis As usinas móveis são usinas instaladas em um caminhão, e que promovem a mistura do agregado com o ligante em situ (ou no local) imediatamente antes da colocação da mistura sobre a base do pavimento. Como exemplo de misturas asfálticas produzidas in situ (ou no local) em usinas móveis, tem-se: a) Lama asfáltica; e b) Microrevestimento Lama asfáltica i) Introdução A lama asfáltica foi inicialmente usada nos Estados Unidos na década de A lama asfáltica é aplicada à temperatura ambiente. A lama asfáltica é fluida, e é aplicada com espessura de 3 a 4 mm. Os principais componentes da lama asfáltica são: a) Agregado; b) Fíler (ou material de enchimento); c) Água; e d) Emulsão asfáltica.

9 OBS. Fíler ou material de enchimento é o material onde pelo menos 65% das partículas, em peso, é menor que 0,075 mm; Por exemplo: cimento portland, cal hidratada, etc. ii) Casos em que a lama asfáltica é utilizada A lama asfáltica tem sua aplicação principal na manutenção de pavimentos, e é utilizada nos seguintes casos: a) Para impermeabilizar os pavimentos; e b) Para recuperar o atrito superficial do pavimento. Como impermeabilizante, a lama asfáltica é aplicada sobre a camada asfáltica de rolamento que apresenta um pequeno grau de trincamento. Para recuperar o atrito superficial sobre o pavimento, a lama asfáltica é aplicada sobre a camada asfáltica de rolamento que apresenta desgaste superficial. iii) Características da usina móvel utilizada na aplicação da lama asfáltica A usina móvel utilizada na aplicação da lama asfáltica apresenta as seguintes partes: a) Um silo de armazenamento de agregado; b) Um silo de armazenamento de emulsão asfáltica de ruptura lenta; c) Um depósito de água; d) Um depósito de fíler; e e) Uma barra de distribuição da lama asfáltica. OBS. Silo é um depósito para armazenamento de materiais. A Figura 3.4 ilustra a aplicação de lama asfáltica em uma via urbana, a partir de uma usina móvel instalada em um caminhão. iv) Algumas características tecnológicas da lama asfáltica A norma utilizada para fabricação da lama asfáltica é a DNER - ES 314/97. A Tabela 3.4 mostra as faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção da lama asfáltica, e também outros elementos para dosagem da lama asfáltica. 9

10 10 Figura Aplicação de lama asfáltica em uma via urbana, a partir de uma usina móvel instalada em um caminhão Tabela Faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção da lama asfáltica, e também outros elementos para dosagem da lama asfáltica Peneiras ABNT Abertura (mm) I II III IV Tolerância 3/8 in 9, N. o 4 4, a a 100 5% N. o 8 2,40 80 a a a a 70 5% N. o 16 1, a a a 50 5% N. o 30 0,60 30 a a a a 34 5% N. o 50 0,33 20 a a a a 25 4% N. o 100 0,15 10 a a a 21 7 a 18 3% N. o 200 0,075 5 a a 20 5 a 15 5 a 15 2% Espessura da camada (mm) Faixas granulométricas do agregado porcentagem, em peso, passando na peneira 3 a 4 2 a 3 4 a 6 6 a 9 % (porcentagem) de material a ser utilizado na mistura, em relação ao peso final da mistura seca. Água (%) Teor de ligante asfáltico (%) Onde: in = polegada. 10 a a a a 15 8,0 a 13,0 10,0 a 16,0 7,5 a 13,5 6,5 a 12,0

11 Microrevestimento asfáltico i) Introdução O microrevestimento asfáltico é uma mistura asfáltica, e é semelhante a lama asfáltica. A principal diferença do microrevestimento em relação a lama asfáltica é que na produção do microrevestimento asfáltico é utilizada a emulsão asfáltica modificada com polímero ao invés da emulsão asfáltica normal. A emulsão asfáltica modificada com polímero aumenta a vida útil do microrevestimento asfáltico em relação à lama asfáltica, que utiliza a emulsão asfáltica normal (ou sem polímero). O microrevestimento asfáltico é produzido em uma usina móvel localizada in situ (ou no local). A mistura a frio tipo microrevestimento asfáltico é aplicado na temperatura ambiente. Finalmente, o microrevestimento asfáltico é uma argamassa, e sua espessura de aplicação varia de 8 mm a 20 mm. ii) Principais componentes da mistura asfáltica a frio tipo microrevestimento Os principais componentes da mistura usinada a frio tipo microrevestimento asfáltico são: a) Agregados; b) Fíler (ou material de enchimento); c) Água; e d) Emulsão asfáltica modificada com polímero. iii) Casos em que o microrevestimento asfáltico é utilizado O microrevestimento asfáltico é recomendável nos seguintes casos: a) Como capa selante de pavimentos fissurados; Neste caso, o microrevestimento tem função de impermeabilização; b) Como revestimento para melhorar a aderência pneu-pavimento; c) Como revestimento asfáltico de pavimentos de baixo volume de tráfego; e d) Etc. A Figura 3.5 mostra uma usina móvel, e o instante da aplicação da mistura asfáltica a frio tipo microrevestimento asfáltico sobre uma camada asfáltica de rolamento. A Figura 3.6 mostra uma camada de rolamento antes e depois da aplicação do microrevestimento asfáltico; Observa-se através das Figura 3.6(a) e 3.6(b) que, após a aplicação do microrevestimento asfáltico, os remendos na pista desaparecem.

12 12 Figura Uma usina móvel, e o instante da aplicação da mistura asfáltica a friotipo microrevestimento asfáltico sobre uma camada asfáltica de rolamento Figura Uma camada asfáltica de rolamento antes e depois da aplicação do microrevestimento asfáltico

13 13 iv) Algumas características tecnológicas do microrevestimento asfáltico A Tabela 3.5 mostra as faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção do microrevestimento asfáltico, e também o teor de ligante asfáltico utilizado na dosagem do microrevestimento asfáltico. Tabela Faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção do microrevestimento asfáltico, e também o teor de ligante asfáltico utilizado na dosagem do microrevestimento asfáltico (Fonte: Modificada de Balbo, 2007) Peneiras Faixas granulométricas do agregado porcentagem, em peso, passando na peneira ABNT Abertura (mm) A B 3/8 in 9, N. o 4 4,80 90 a a 90 N. o 8 2,40 65 a a 70 N. o 16 1,21 45 a a 50 N. o 30 0,60 30 a a 34 N. o 50 0,33 18 a a 25 N. o 100 0,15 10 a 21 7 a 18 N. o 200 0,075 5 a 15 5 a 15 % (porcentagem) de material a ser utilizado na mistura, em relação ao peso final da mistura seca. Teor de ligante asfáltico (%) Onde: in = polegada. 5,5 a 9,5 5,5 a 9,5 v) Considerações finais a cerca do uso da mistura asfáltica tipo microrevestimento asfáltico A utilização da mistura asfáltica a frio tipo microrevestimento asfáltico permite a liberação do tráfego duas horas após sua aplicação. Maiores detalhes sobre a mistura asfáltica tipo microrevestimento asfáltico consulte: a) A norma DNIT 035/ ES, intitulada: Microrevestimento asfáltico. b) A norma ABNT (2003), intitulada: Microrevestimentos asfálticos a frio modificados por polímero: materiais, execução e desempenho. c) Bernucci et al. (2008), intitulado: Pavimentação asfáltica.

14 Misturas asfálticas recicladas i) Introdução Quando um pavimento asfáltico em uso torna-se deteriorado estruturalmente, ou seja, envelhecido e com excesso de trincas, pode-se restaurar a capacidade de carga do pavimento de duas formas, as quais são: a) Colocação de uma nova camada asfáltica sobre a camada antiga; e b) Remoção da camada asfáltica, com o uso da fresadora, e construção de uma nova camada asfáltica. OBS(s). a) Fresadora é uma máquina especial que corta e tritura a camada asfáltica de um pavimento; e b) A camada asfáltica de um pavimento está envelhecida quando está oxidada pela reação das moléculas do ligante asfáltico com o oxigênio do ar. A camada asfáltica, que é retirada pela fresadora, é triturada e pode ser reaproveitada por meio da reciclagem. ii) Conceito de reciclagem de pavimento Reciclagem de pavimento é o processo de reutilização de misturas asfálticas envelhecidas e trincadas para produção de novas misturas asfálticas; Sendo que a reciclagem de pavimentos é caracterizada pelas seguintes operações. a) Fresagem (ou corte e trituração) da camada asfáltica envelhecida (ou oxidada); b) Aproveitamento dos agregados e ligante remanescentes da camada, que foi fresada; c) Adição de agentes rejuvenescedores aos agregados e ao ligante asfáltico oriundos da fresagem; d) Adição de CAP (cimento asfáltico de petróleo) ou EAP (emulsão asfáltica de petróleo) aos agregados e ao ligante asfáltico oriundos da fresagem; e e) Construção de uma nova camada asfáltica com uso da mistura reciclada. A Figura 3.7 ilustra o processo de fresagem da camada asfáltica de um pavimento, destacando uma fresadora em funcionamento; Observa-se na Figura 3.7 que o material fresado é recolhido por um caminhão. A Figura 3.8 mostra um pavimento rodoviário com uma das faixas da pista retirada por fresagem (ou cortada com uso da fresadora).

15 15 Figura Processo de fresagem da camada asfáltica de um pavimento, destacando uma fresadora em funcionamento Figura Um pavimento rodoviário com uma das faixas da pista retirada por fresagem (ou cortada com uso da fresadora)

16 16 iii) Tipos de reciclagem de pavimentos quanto à temperatura da mistura asfáltica Quanto à temperatura da mistura asfáltica a reciclagem pode ser: a) Reciclagem a frio a) Reciclagem a frio; e b) Reciclagem a quente. A reciclagem a frio ocorre na temperatura ambiente, e utilizam-se: EAP (emulsão asfáltica de petróleo); Agente rejuvenescedor; e Agregados oriundos da fresagem. OBS. A reciclagem a frio pode ocorrer em usina localizada fora da pista, ou em usina móvel in situ (ou localizada na própria pista). b) Reciclagem a quente A reciclagem a quente ocorre em temperatura superior à temperatura ambiente, e utilizam-se: CAP (cimento asfáltico de petróleo); Agente rejuvenescedor; e Agregados aquecidos oriundos da fresagem. OBS. A reciclagem a quente pode ocorrer em usina localizada fora da pista, ou em usina móvel in situ (ou localizada na própria pista). iv) Considerações finais quanto às misturas asfálticas recicladas O fato de reaproveitar uma mistura asfáltica envelhecida e produzir uma nova mistura asfáltica ajuda a preservar recursos minerais, ou seja, evita explorar novas jazidas para produção de agregados pétreos. OBS. Agregados pétreos são agregados oriundos de pedras ou rochas; Por exemplo: britas (ou rocha moída ou triturada). As normas utilizadas para produção de mistura asfáltica reciclada são: a) A norma DNIT 033/2005, intitulada: Pavimentos flexíveis: concreto asfáltico reciclado a quente na usina. b) A norma DNIT 034/2005, intitulada: Pavimentos flexíveis: concreto asfáltico reciclado a quente no local.

17 17 4 Mistura asfáltica tipo tratamento superficial 4.1 Conceito de tratamento superficial Tratamento superficial é uma mistura asfáltica obtida a partir da aplicação de ligante asfáltico e agregados na pista, sem mistura prévia e sem utilização de usina; e com posterior compactação. 4.2 Tipos de tratamentos superficiais com base no número de camadas asfálticas do pavimento Se a mistura asfáltica tipo tratamento superficial dá origem a uma única camada asfáltica; Então, o tratamento superficial é chamado de tratamento superficial simples (TSS). Se são construídas no pavimento duas camadas asfálticas pelo processo de tratamento superficial; Então, o tratamento superficial é chamado de tratamento superficial duplo (TSD). Se são construídas no pavimento três camadas asfálticas pelo processo de tratamento superficial; Então, o tratamento superficial é chamado de tratamento superficial triplo (TST). 4.3 Principais funções do tratamento superficial As principais funções do tratamento superficial são: a) Proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura, porém de alta resistência ao desgaste; b) Proporcionar um revestimento asfáltico antiderrapante para os veículos; c) Impermeabilizar o pavimento, e proteger o pavimento contra a ação da água; d) Proporcionar um revestimento asfáltico de alta flexibilidade, que possa acompanhar as deformações das outras camadas do pavimento (ou da infraestrutura do pavimento); e e) Proporcionar um pavimento econômico ou de baixo custo (se comparado com as misturas usinadas), pois exige menor investimento em equipamento, e pode ser executado com menores espessuras. OBS. Os tratamentos superficiais devem ser utilizados para tráfego médio, ou leve, ou muito leve, ou seja, N solicitações.

18 Faixas granulométricas dos agregados, que podem ser empregados em tratamentos superficiais A Tabela 4.1 mostra as 3 (três) faixas granulométricas (A, B e C) recomendadas pelo DNER para agregados utilizados na 1. o (primeira) e/ou na 2. o (segunda) camada asfáltica tipo tratamento superficial, a ser utilizada em pavimentos. Tabela As 3 (três) faixas granulométricas (A, B e C) recomendadas pelo DNER para agregados utilizados na 1. o (primeira) e/ou na 2. o (segunda) camada asfáltica tipo tratamento superficial Peneiras ABNT Abertura (mm) A B C Tolerância 1 in 25, % 3/4 in 19,0 90 a % 1/2 in 12,5 20 a % 3/8 in 9,5 0 a a % N. o 4 4,8 0 a 5 10 a a 100 5% N. o 10 2, a a 40 5% N. o 200 0,075 0 a 2 0 a 2 0 a 2 2% Camada do tratamento superficial Onde: in = polegada. Primeira Faixas granulométricas do agregado porcentagem, em peso, passando na peneira Segunda (ou camada superficial) ou primeira Segunda (ou camada superficial) 4.5 Tipos de tratamentos superficial quanto à penetração do ligante no agregado ser: Quanto à penetração do ligante no agregado o tratamento superficial pode a) Tratamento superficial de penetração invertida; e b) Tratamento superficial de penetração direta. a) Tratamento superficial de penetração invertida O tratamento superficial é de penetração invertida quando: o tratamento superficial inicia-se pela aplicação do ligante asfáltico na pista, e em seguida ocorre a distribuição do agregado sobre o ligante asfáltico, e finalmente ocorre a compactação da mistura agregado mais ligante asfáltico na pista. OBS. Na penetração invertida o ligante asfáltico segue o caminho de baixo para cima pelos poros entre os agregados, ou seja, no sentido contrário à gravidade.

19 19 b) Tratamento superficial de penetração direta O tratamento superficial é de penetração direta quando: o tratamento superficial inicia-se pela distribuição do agregado na pista, e em seguida ocorre a aplicação do ligante asfáltico sobre o agregado, e finalmente ocorre a compactação da mistura ligante asfáltico mais agregado na pista. OBS(s). a) Na penetração direta o ligante asfáltico segue o caminho de cima para baixo pelos poros entre os agregados; e b) Agulhamento é a penetração do agregado na base durante a compactação da mistura ligante asfáltico mais agregado. 4.6 Outros procedimentos construtivos considerados como tratamentos superficiais Também são considerados misturas asfálticas tipo tratamentos superficiais os seguintes procedimentos construtivos: a) Capa selante por penetração; b) Tratamento superficial primário por penetração ou tratamento superficial antipó; e c) Macadame betuminoso. a) Capa selante por penetração Capa selante é o espalhamento do ligante asfáltico na pista, com ou sem a posterior cobertura de agregado miúdo. OBS. Agregado miúdo é o agregado com dimensões maiores que 0,075 mm e menores que 2,0 mm. A capa selante é frequentemente usada como última camada nos tratamentos superficiais duplos ou triplos, neste caso de acordo com SENÇO (2006, pag. 344) podem ser usados para capa selante os CAPs (CAP -150 ou CAP- 200), os asfaltos diluídos de cura rápida (CR-250 ou CR-800) e as emulsões asfálticas de ruptura rápida (RR-1C ou RR-2C). Cuja função da capa selante é a impermeabilização. Quando não se usa a cobertura de agregado miúdo após o espalhamento do ligante na pista; Então, a capa selante é denominada de pintura de ligação. Neste caso a pista deve ser varrida antes da aplicação do ligante asfáltico. A capa selante quando é usada como pintura de ligação destina-se a promover a aderência entre a camada de base do pavimento e a camada asfáltica de rolamento que será construída. Geralmente, a capa selante que é usada como pintura de ligação consome cerca de 0,5 litros/m 2 de pavimento; Sendo que o ligante asfáltico utilizado na pintura de ligação é o CAP, ou a emulsão asfáltica ou o asfalto diluído.

20 20 b) Tratamento superficial primário por penetração ou tratamento superficial antipó O tratamento superficial antipó é utilizado para controle da poeira em estradas de terra. O tratamento superficial antipó se dá por espalhamento de um ligante asfáltico de baixa viscosidade sobre a estrada de terra, com o sem a cobertura do ligante asfáltico com agregado miúdo. O ligante asfáltico de baixa viscosidade deve penetrar de 2 mm a 5 mm na superfície da estrada de terra. A Figura 4.1 ilustra uma rua com tratamento superficial antipó. Figura Uma rua com tratamento superficial antipó

21 21 c) Macadame betuminoso Na construção de uma camada asfáltica de revestimento com macadame betuminoso, procede-se do seguinte modo: 1. o (primeiro): Constrói-se uma camada nivelada de agregado graúdo (ou pedra britada graúda) sobre a base do pavimento; 2. o (primeiro): Aplica-se o ligante asfáltico sobre a camada do agregado graúdo, que foi espalhado sobre a pista; 3. o (primeiro): Laça-se uma nova camada de agregado, de diâmetro menor que o da camada inicial, sobre o ligante asfáltico de modo a preencher os vazios da camada anterior; 4. o (primeiro): Procede-se a compressão da mistura agregado mais ligante asfáltico na pista; e 5. o (primeiro): Finalmente, procede-se um novo banho de ligante asfáltico sobre a camada compactada. Geralmente, os ligantes asfálticos utilizados na construção de camadas asfálticas tipo macadame betuminoso são: CAP (cimento asfáltico de petróleo) e as emulsões asfálticas de ruptura rápida. OBS(s). a) Agregado graúdo é o material com dimensões maiores que 2,00 mm; Por exemplo: britas (ou fragmentos artificial de rochas trituradas); e b) Pedra britada é o fragmento resultante da trituração ou quebra da rocha. 4.7 Imprimação (ou imprimadura) Embora a imprimação não seja considerada como uma mistura asfáltica tipo tratamento superficial, tem-se que a imprimação é muito importante e precede os tratamentos superficiais de penetração invertida. para: A imprimação é uma pintura asfáltica aplicada sobre a camada de base a) Permitir uma ligação mais resistente entre a base e a camada asfáltica de rolamento a ser construída; e b) Proteger a base contra a erosão causada pela água das chuvas. Os ligantes asfálticos utilizados na imprimação são asfaltos diluídos (de cura média) e as emulsões asfálticas (de ruptura média ou lenta). Antes da aplicação da imprimação sobre a base, deve-se varrer a superfície da base (de preferência com vassouras mecânicas rotativas).

22 22 Em geral, a taxa de aplicação da imprimação é de 0,8 a 1,6 litros/m 2 de pavimento. Para imprimação são indicados os asfaltos diluídos de cura média CM 30 e CM 70. O tráfego pode ser aberto 24 horas após a aplicação da imprimação, não antes deste tempo. Não poderá haver tráfego sobre a superfície imprimada em período maior que 1 (um) mês. OBS. O equipamento utilizado para executar a imprimação ou a pintura de ligação é o caminhão espagidor (ou distribuidor), que é um caminhão para distribuição de material betuminoso, trata-se de um caminhão-tanque equipado com barra espargidora (ou de distribuição). Além do mais, deve-se varrer a superfície da base antes da imprimação ou da pintura de ligação. 4.8 Etapas do tratamento superficial de penetração invertida fases: O tratamento superficial de penetração invertida é dividido nas seguintes 1. o (primeira) fase: Varredura e imprimação da base; De preferência a base deve ser varrida com vassouras mecânicas rotativas; 2. o (segunda) fase: Aplicação do ligante asfáltico sobre a base do pavimento, que pode ser: os cimentos asfálticos de petróleo, ou os asfaltos diluídos, ou as emulsões asfálticas; 3. o (terceira) fase: Espalhamento e nivelamento do agregado sobre o ligante asfáltico distribuído na pista; e 4. o (quarta) fase: Compactação do agregado sobre o ligante asfáltico, com uso do rolo liso ou pneumático. OBS. Destaca-se que a capa selante é frequentemente usada como última camada nos tratamentos superficiais duplos ou triplos. A capa selante é o espalhamento do ligante asfáltico na pista, com ou sem a posterior cobertura de agregado miúdo. A Figura 4.2 ilustra a aplicação do ligante asfáltico sobre a pista com o caminhão espargidor (ou distribuidor), que é a segunda fase do tratamento superficial de penetração invertida.

23 23 Figura Aplicação do ligante asfáltico sobre a pista com o caminhão espargidor (ou distribuidor), que é a segunda fase do tratamento superficial de penetração invertida A Figura 4.3 ilustra o espalhamento do agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que é a terceira fase do tratamento superficial de penetração invertida.

24 24 Figura Espalhamento do agregado sobre o ligante asfáltico na pista, que é a terceira fase do tratamento superficial de penetração invertida A Figura 4.4 ilustra as correções para o perfeito nivelamento da camada de agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que também faz parte da terceira fase do tratamento superficial de penetração invertida. A Figura 4.5 ilustra a compactação, com o rolo pneumático, do agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que corresponde a quarta fase do tratamento superficial de penetração invertida.

25 25 Figura As correções para o perfeito nivelamento da camada de agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que também faz parte da terceira fase do tratamento superficial de penetração invertida Figura Compactação, com o rolo pneumático, do agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que corresponde a quarta fase do tratamento superficial de penetração invertida

26 26 A Figura 4.6 ilustra uma camada asfáltica de rolamento, já construída, onde foi utilizado a mistura asfáltica tipo tratamento superficial de penetração invertida. OBS. Destaca-se que a capa selante é frequentemente usada como última camada nos tratamentos superficiais duplos ou triplos. A capa selante é o espalhamento do ligante asfáltico na pista, com ou sem a posterior cobertura de agregado miúdo. Figura Uma camada asfáltica de rolamento, já construída, onde foi utilizado a mistura asfáltica tipo tratamento superficial de penetração invertida 4.9 Considerações finais quanto às misturas asfálticas tipo ao tratamento superficial Maiores detalhes sobre tratamento superficial consulte as seguintes normas: a) Norma DER-BA: ES-P-23/00, intitulada: Pavimentação: tratamento contra pó. b) Norma DNER: ES 308/97, intitulada: Pavimentação: tratamento superficial simples. c) Norma DNER: ES 309/97, intitulada: Pavimentação: tratamento superficial duplo. d) Norma DNER: ES 310/97, intitulada: Pavimentação: tratamento superficial triplo. e) Norma DNER: ES 311/97, intitulada: Pavimentação: macadame betuminoso por penetração. Os tratamentos superficiais asfálticos poderão ser executados como revestimento novo ou como recapeamento com o objetivo de melhorar as condições de rolamento de um pavimento envelhecido.

27 Segundo o DER-BA (Departamento de Estradas de Rodagem da Bahia), o tratamento superficial antipó é uma alternativa de baixo custo para locais de baixíssimo volume de tráfego; Sendo que tal tratamento se dá pela aplicação do ligante asfáltico na pista e pela cobertura com agregado miúdo. No Estado da Bahia já foram construídos cerca de km de pavimentos com mistura asfáltica tipo tratamento superficial antipó. 27 Referências Bibliográficas BALBO, J. T. Pavimentação asfáltica - Materiais, projeto e restauração. São Paulo - SP: Oficina de Textos, p. (2. o Bibliografia principal) BERNUCCI, L. B.; MOTA, L. M. G.; CERRATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Pavimentação asfáltica - Formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro - RJ: Petrobrás, ou ABEDA (Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos, p. (1. o Bibliografia principal) LIMA, D. C.; RÖHM S. A.; BUENO, B. S. Tópicos em estradas - apostila 205. Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa, p. DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM DO ESTADO DE SÃO PAULO (DER-SP) Manual de normas de pavimentação. São Paulo - SP: DER-SP, p. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER) Glossário de termos técnicos rodoviários. Rio de Janeiro - RJ, p. FERREIRA, A. B. H. Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa. 2. ed. Rio de Janeiro - RJ: Editora Nova Fronteira, p. SENÇO, W. Manual de técnicas de pavimentação. Vol. 2. São Paulo - SP: PINI, p. VIANA H. M. F. Relatório de estágio apresentado por Hélio Marcos Fernandes Viana à EMURC (Empresa Municipal de Urbanização de Vitória da Conquista) em 25/04/1994. Vitória da Conquista - BA, 1994.