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10º WORKSHOP 2009 DER/PR

Precauções na Execução deMicrorevestimento

Asfáltico a Frio

Alexander Marcos VivoniPetrobras Distribuidora

Microrevestimento

Composto por agregados com faixagranulométrica específica, emulsões deruptura controlada modificadas porpolímeros, aditivos e fibras (em certoscasos)

Microrevestimento

AplicaçãoReabilitação superficial de pavimentosdeteriorados, mas sem comprometimentoestrutural (sub-base e base em bom estado)

Camadas de atrito para capas de rolamentodesgastadas

Microrevestimento

ProjetoO projeto do MRAF é multidisciplinar, envolvendoconhecimentos tanto de misturas asfálticasquanto de química de emulsões.

Somente um produtor de emulsões pode possuirtodas as qualificações para a elaboração de umprojeto de MRAF.

MicrorevestimentoEspecificações

A especificação brasileira disponível (DNIT 035/2005-ES)pode ser considerada incompleta, pois não contemplaensaios essenciais ao desempenho do MRAF, comocoesão úmida e compatibilidade.

A especificação da ISSA A-143 é muito mais completa, epor isso é a adotada na PETROBRAS DISTRIBUIDORA.

Cabe salientar que, com exceção de uma faixagranulométrica e alguns detalhes, a DNIT 035/2005-ESestá contida na ISSA A-143.

Microrevestimento – Faixas ISSAPeneira Faixa II Faixa III Tolerância

% passante % passante3/8 (9mm) 100 100#4 (4,75mm) 90-100 70-90 ±5%#8 (2,36mm) 65-90 45-70 ±5%#16 (1,18mm) 45-70 28-50 ±5%#30 (600m) 30-50 19-34 ±5%#50 (330m) 18-30 12-25 ±4%#100 (150m) 10-21 7-18 ±3%#200 (75m) 5-15 5-15 ±2%

MicrorevestimentoComparação com Lama Asfáltica - Agregados

Característica Lama Micro-Revestimento

Equiv. Areia 45 mín. 65 mín.

Los Angeles 35% máx. 30% máx

100% britados não sim

Obs.: DNIT 035/2005 ES

Equiv. Areia - 60 mín. e Los Angeles - 40% máx.

Projeto de MRAF

Equivalente de Areia

MicrorevestimentoAgregados

A reatividade dos agregados, medida pelo Índice deAzul de Metileno (ISSA TB-145), é base para adeterminação do tipo e teor de emulsificante a serusado.

Não considerado pela DNIT 035/2005 ES

Planta Piloto para produção de Emulsões

Microrevestimento

Característica Lama MicrorevestimentoCoesão ( ISSA TB-139):30 min. - 12 kgf x cm60 min. - 20 kgf x cmLWT (adesãode areia) ISSA TB109 538 g/m2 (máx) 538 g/m2 (máx)

WTAT (desgaste)1hora de imersão 807 g/m2 (máx) 538 g/m2 (máx)

6 dias de imersão - 807 g/m2 (máx)

(ISSA TB100)

Comparação com Lama Asfáltica - Desempenho

Projeto de MRAF e controleno campo

COESÍMETRO

WTAT – Wet Track Abrasion Test

Projeto de MRAF

LWT – Loaded WheelTest

Projeto de MRAF

Microrevestimento

Ensaios específicos

Deslocamento Lateral (ISSA TB147) 5% máx.

Compatibilidade (Perda por abrasão, perda por fervura e adesividade)

(Schulze-Breuer and Ruck) ISSA TB-14411 pontos mín. (AAA, BAA)

Schulze-Breuer and Ruck

Compatibilidade total do sistema: emulsificante +agregado miúdo + filler + aditivo + polímeroCondições rigorosas de temperatura e ação da água.Não usa a granulometria de projeto.

Schulze-Breuer and RuckAgregados – 100% passante na peneira #10 (2,00 mm)

Teor de emulsão – 12,5%

Cura ao ar – mínimo 1 h

Cura em estufa a 60ºC – 18 h

Corpo de prova – 40 g de massa curada a 60ºC em moldepré-aquecido a 60ºC e compactada a pressão de 1000kg


Confecção do corpo de prova


Absorção de água – imersão em água a 25ºC por 6 dias

Abrasão – equipamento Schulze-Breuer & Ruck – 3 horasa 20 rpm (3600 ciclos)

SCHULZE-BREUER & RUCK

Projeto de MRAF


Fervura – 30 minutos

Adesividade – verificação visual após a fervura


Fervura – Wet Stripping

CLASSIFICAÇÃO (CADA TESTE)

PONTOS (CADA TESTE)

PERDA POR ABRASÃO, GRAMAS

ADESIVIDADE, 30' DE

FERVURA, % RECOBERTO

INTEGRIDADE, 30' DE

FERVURA, % RETIDO

A 4 0 - 0,7 90 - 100 90 - 100 B 3 0,7 - 1,0 75 - 90 75 - 90 C 2 1,0 - 1,3 50 - 75 50 - 75 D 1 1,3 - 2,0 10 - 50 10 - 50 0 0 MAIS DE 2,0 0 0

SchulzeSchulze--Breuer and RuckBreuer and Ruck

RESOLVENDO PROBLEMAS EM APLICAÇÕES DE

MICROREVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO

Traduzido e adaptado com permissão – Andrew Bickford - MWV

EM 99,9% DOS CASOS A CULPA NÃO É DA

EMULSÃO.

Método de Abordagem – Solução do Problema

Avaliar:

•Materiais•Equipamentos•Fatores Locais•Produção da Emulsão

•ABORDAGEM LÓGICA

•Atribuir a dados “Reais” e “Boatos” pesos diferentes;•Considerar todas as possibilidades;•Não extrapolar a realidade;•Sempre manter controle de tempos e movimentos;•Usar documentação;•Não existe “Macumba”;•Mude uma variável de cada vez.

A GRANDE QUESTÃO É: “O QUE MUDOU?”

•“Funcionou no laboratório, mas não estáfuncionando no campo. Laboratório e camponunca concordam.”

•“Estamos aplicando essa massa faz três anos,não mudamos nada, e de repente não funcionamais.”

Bem, comecemos seguindo a lista...

- Agregados - Manuseio de materiais- Filler - Contaminação- Aditivos - Preparo da superfície- Asfalto - Chuva- Água - Umidade- Emulsão - Sol/Sombra- pH - Vento- Polímero - Temperatura- Calibração - Manutenção

MATERIAISEMULSÃO (Não é o foco)

AGREGADOS

- Mudança de agregado – a nova mineralogia pode reagirde forma diferente com a emulsão, causando menortempo de mistura ou falta de coesão. (Emulsões de micronão são “One size fits all”)

MATERIAIS (cont.)AGREGADOS (cont.)

- Agregado recém britado: possui maior cargasuperficial do que agregado mais “antigo”, o quecausa menor tempo de mistura;

- Veio diferente da pedreira: Nem todos os veiossão iguais, em termos de composição.


- Mudança no equivalente de areia: Teor de finos e suamineralogia possuem enorme peso no desempenho doMicro-revestimento e afetam quase todos os parâmetrosde desempenho, de curto e longo prazo;

- Curva granulométrica alterada: Pode resultar emdeformação ou exsudação, especialmente empreenchimentos de trilhas de roda.


- Segregação de finos: causa variação de desempenho emuma mesma carga ou pilha;

- Contaminação com argila: variação do conteúdo deargila em uma única carga causada pelo manuseioincorreto.


- Medidas Preventivas:Conheça a fonte (pedreira e veio), controle granulometria,equivalente de areia e azul de metileno periodicamente, esaiba qual variação em cada um desses fatores éaceitável.

MATERIAIS (cont.)FILLER MINERAL

- Uso de tipo diferente de filler: por exemplo, uso decimento CP-II-Z 32 em vez de CP-II-F 32, ou CP-III em vezde CP-II, ou ainda uso de cimento em vez de cal hidratada;

- Afeta principalmente o tempo de mistura, o tempo decura e o aspecto da massa.

MATERIAIS (cont.)ADITIVO LÍQUIDO

- Uso do tipo errado ou da concentração errada afeta otempo de mistura e de cura, podendo ainda causarproblemas de adesão e desgaste a longo prazo;

ÁGUA ADICIONAL

- Se contiver ferrugem, sedimentos ou sais dissolvidos(água dura) pode afetar o tempo de mistura ou de cura.

EQUIPAMENTO E APLICAÇÃOUSINA DE MICRO

- Calibração incorreta: altera a composição da massaresultando em propriedades inconsistentes e falhas dedesempenho;

- Saída de filler entupida: difícil de perceber, mas causagrandes problemas;

- Partes desgastadas: causam variação na calibração como tempo.

EQUIPAMENTO E APLICAÇÃO (cont.)USINA DE MICRO (cont.)

- Linhas entupidas: produzem mudanças na composiçãoda mistura de difícil visualização;

- Tanques contaminados: introduzem componentes quenão deveriam estar na mistura;


- Problema no misturador: tipo inadequado (helicoidal) oumau funcionamento causam mistura insuficiente ouespuma ou respingos;

- Misturadores e selos da caixa espalhadora: causampontos mortos, dificuldade de controle do espalhamento earranhões na massa aplicada;


- Medidas preventivas: calibração periódica, seguircronograma de manutenção preventiva, e uso deequipamento projetado especificamente para Micro-revestimento;

EQUIPAMENTO E APLICAÇÃO (cont.)

MANUSEIO E ESTOCAGEM DE MATERIAL

- Excesso de bombeamento de emulsão: causa estresseda mesma e aumento de peneira;

- Secagem da pilha de agregado: com a secagem emanuseio, os finos tendem a ir para o fundo da pilha;


MANUSEIO E ESTOCAGEM DE MATERIAL (cont.)

- Filler mineral exposto à umidade: cimento empedrado edepois quebrado não funciona tão bem como o cimentonovo;

- Contaminação da pilha de agregados: até mesmo 0,5%de contaminação de uma carga pode ter efeitoscatastróficos;


MANUSEIO E ESTOCAGEM DE MATERIAL (cont.)

- Medidas Preventivas: minimizar o bombeamento deemulsão, manter as pilhas de agregado úmidas (>2%),manter o filler adequadamente estocado, orientar ooperador da carregadeira quanto a raspagem da mesmano solo durante o carregamento.


APLICAÇÃO

- Massa trabalhada em excesso: trabalhar a massa alémdo ponto em que ela deveria começar a curar produz umacamada mole- Mistura muito rápida (“False Slurry”): A mistura rompeantes da colocação, mas continua trabalhável. A cura émuito lenta, sem coesão.


APLICAÇÃO (cont.)

- Uso de água para aumentar o tempo de mistura:aumenta a possibilidade de formação de “False Slurry”,causa segregação de emulsão do agregado, e produz“falsa exsudação”. Ocorre principalmente em partidas demesa.- Preparação da superfície: superfícies sujas, commaterial solto, ou contaminado por óleos, etc., causamproblemas de adesão da camada.


APLICAÇÃO (cont.)

- Medidas preventivas: em vez de usar água adicional paraaumentar o tempo de mistura, use aditivos retardadores.Remova a sinalização de pista (superfícies lisas) e limpemanchas de óleo antes da aplicação.

CONDIÇÕES AMBIENTAIS

TEMPERATURA

- Aumento súbito de temperatura sem correspondentemudança na formulação da emulsão ou dosagem deaditivo.- Temperatura alta da emulsão – reduz o tempo demistura.

CONDIÇÕES AMBIENTAIS (cont.)

TEMPERATURA (cont.)

Medidas preventivas- Acompanhe as mudanças climáticas, planeje à frente, efaça a emulsão correta chegar no canteiro à temperaturacorreta.


VENTO

- Poeira, folhas e outros materiais soprados para a pistalimpa antes da aplicação: causam problemas de aderênciada camada aplicada ao substrato.- Excesso de vento causa secagem maior da pilha deagregados, aumentando o risco de segregação de finos.- Ausência de vento diminui a taxa de evaporação e avelocidade de cura da massa aplicada.


VENTO (cont.)

- Rajadas de vento quente e seco podem causar asecagem excessiva da superfície da massa (“Skinning”),aprisionando a água no interior, aumentando o tempo decura e criando uma camada mole.

MEDIDAS PREVENTIVAS

- Pense no vento como equivalente a temperaturaselevadas, mantenha as pilhas de agregado úmidas, e varraa superfície imediatamente antes da aplicação.


SOL / SOMBRA

- Aumenta / Diminui a taxa de cura: pode deixar aaplicação com manchas devido à sombras de árvores,postes, etc..

-Temperatura da superfície: Fator de grande influência emtrabalhabilidade, tempo de cura, formação de filme deasfalto e taxa de secagem.


SOL / SOMBRA (cont.)

- Medidas preventivas: testar a coesão da massa aoliberar o tráfego em áreas de sol e sombraseparadamente.


UMIDADE

- Alta umidade diminui a velocidade de cura da massaaplicada;

-Baixa umidade, mesmo em temperaturas não tão altas,pode causar secagem excessiva da pilha de agregados,aumentando segregação.

CONDIÇÕES AMBIENTAIS (cont.)CHUVA

- Causa problemas na massa parcialmente curada,deslocando o filme de asfalto.Medida preventiva: rolagem antes da chuva.

TRABALHO NOTURNO

- Misto de temperatura baixa, sombra e alta umidade,todos de uma vez.Medida preventiva: O projeto deve levar todos os fatoresacima em consideração, e uma emulsão especial ésempre necessária.

CONTROLES PRINCIPAIS NO CAMPO:

Teor de ligante;Resíduo da emulsãoCalibração do Rotarex

Granulometria do agregado;Tempo de Mistura

Equivalente de areia do agregado;

Taxa de aplicação – espessura;

RESÍDUO DA EMULSÃO – MÉTODO EXPEDITO

Granulometria dos agregados

Peneiras críticas:

Topo – contaminação provoca riscos e aumenta aespessura.

#200 – influencia no tempo de mistura.

TEOR DE LIGANTE

- Realizar calibração do ROTAREX utilizado nocontrole de teor de ligante. Importante emfunção da perda de finos que ocorre atravésdo filtro, o que pode levar a resultados maiselevados de teor de ligante na massa do que oreal.

1) Preparo de amostras com teor conhecido deligante;2) Extração das amostras pelo ROTAREX;3) Cálculo do fator de correção.

EXEMPLO:Teor de ligante (real) – 6,7%Resultado do Rotarex – 6,9%Fator de Correção: 6,7% / 6,9% = 0,971(O fator de correção deve ser uma média dediversas extrações.)

O fator de correção deve ser MULTIPLICATIVO, enão aditivo.

Multiplicar o resultado do ROTAREX pelo fatorpara obter o teor real de ligante.

Exemplo:

Resultado obtido no ROTAREX: 7,0%Teor real de ligante na massa:

7,0% x 0,971 = 6,8%

O QUE A PETROBRAS DISTRIBUIDORA FAZ:

Projeto completo de MRAF – ISSA A-143

Laboratório Móvel acompanhando integralmente a execução, com:

- Controles de Granulometria do agregado, teor de ligante com ROTAREX calibrado, coesão úmida, resíduo e peneira da emulsão.

Calibração rotineira da usina aplicadora, com elaboração de curvas de calibração para ligante, agregado, aditivo e filler.

Laboratório Móvel

RESUMO

Projeto de MRAF - multidisciplinar.

Especificações – ISSA são mais completas que DNIT

Controles no campo:- Granulometria do agregado, principalmente peneiras do topo e #200

- Teor de ligante – ROTAREX calibrado

- Coesão úmida – liberação ao tráfego

OBRIGADO

[email protected](21) 3876-4038

10º workshop 2009 der/pr precauções na execução de ... · chuva-causa problemas na massa...

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