reciclagem de pavimentos com adição de cimento portland · distribuição do cimento seja feita...
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Eng. Ismael Mendes Alvim
São Paulo - março/2017
Reciclagem de pavimentos com adição de cimento Portland
O estado da arte no Brasil
Objetivo
Essa apresentação tem como objetivo
apresentar o estado da arte da técnica e
processo executivo dos serviços de
recuperação de pavimentos por meio de
reciclagem profunda com adição de
cimento Portland.
Agregado
Solo
Fresado - 2
APRESENTAÇÃO
Agregado
Solo
Fresado - 2
APRESENTAÇÃO
Introdução
O aumento crescente no tráfego das rodovias, assim como
na capacidade dos caminhões, tipo de pneus, mudanças na
legislação e consequentemente na carga por eixo, levaram ao
subdimensionamento de uma boa parte da malha rodoviária
brasileira.
É na esteira dessa realidade, e demanda para recuperação
e aumento de capacidade dessa malha viária, é que entram as
recicladoras de pavimentos, em seus diversos portes,
configurações e versatilidade.
Solo
Fresado - 2
Reciclagem profunda
Definição
O que genericamente chamamos de reciclagem profunda ,
trata-se na verdade de “um processo de reconstrução
parcial de um pavimento, através da reutilização e
reciclagem da totalidade ou parte dos materiais
existentes em uma ou mais camadas deste pavimento,
com ou sem a adição de novos agregados, aglutinantes
hidráulicos, betuminosos ou químicos, sendo o material
resultante, utilizado nas camadas, de reforço, sub-base
ou base”.
RECICLAGEM DE PAVIMENTOS
ESQUEMA DO PROCESSO EXECUTIVO
Aglutinante hidráulico (cimento ou cal)
Novos agregados
Projeto
Principais cuidados
Principais cuidados na elaboração do projeto executivo
Espessura da camada reciclada:
Deve-se tratar toda a camada com “problema”,
evitando-se deixar “sobras”, em especial delgadas, no
fundo.
Levar em consideração o percentual de RAP (material
fresado) na mistura e optar, caso seja necessário, pela
remoção por fresagem de parte do revestimento asfáltico
antes da reciclagem.
Adotar, preferencialmente, espessuras iguais ou
superiores a 20 cm.
Principais cuidados na elaboração do projeto executivo
Correção granulométrica:
Avaliar a necessidade de se corrigir
granulometricamente a mistura;
Observar o percentual de material passante na # n.o 4;
Teor de cimento:
A partir de uma curva granulométrica devidamente
enquadrada em uma das faixa da norma, estudar um
projeto de mistura que utilize o menor percentual de
cimento possível que atenda as necessidades e
especificações do projeto.
Principais cuidados na elaboração do projeto executivo
Camadas inferiores:
Levantar de forma criteriosa e estatística a condição das
camada inferiores, buscando identificar a necessidade ou
não de intervenção para corrigir eventuais deficiências,
antes da execução dos serviços de reciclagem.
Drenagem:
Verificar a necessidade de implantação de drenos de
pavimento.
Cuidado especial com os pontos de superelevação e de
transição de diferentes pavimentos.
Problemas de drenagem
Problemas de drenagem
Problemas de drenagem
Na reconstrução de pavimentos por meio da reciclagem
Reconstrução de pavimentos
O uso de recicladoras na reconstrução de
pavimentos, é bem difundida no Brasil. A técnica
ou processo utilizado, dependerá da necessidade
e característica do pavimento existente, recursos
disponíveis (aglutinantes hidráulicos e/ou
betuminosos e agregados), além, obviamente,
dos custos envolvidos.
Reconstrução de pavimentos
Nos últimos anos, alguns órgãos rodoviários revisaram suas
especificações de serviço sobre o assunto, tornando-as em
sintonia com desenvolvimento da técnica, com as pesquisas e
literatura nacional e internacional sobre o tema.
Exemplos disso são as especificações de serviços de
reciclagem com cimento e espuma de asfalto do DNIT:
NORMA DNIT 166/2013-ES (Espuma de asfalto)
NORMA DNIT 167/2013-ES (Cimento)
NORMA DEINFRA P-09/16
Reconstrução de pavimentos
As técnicas ou processos de reciclagem profunda de
pavimentos se dividem em três grupos:
Reciclagem “simples”, ou de reestabilização
granulométrica.
Reciclagem com adição de aglutinante hidráulico
(cimento Portland), com ou sem correção
granulométrica, levemente ou fortemente
cimentada;
Reciclagem com adição de aglutinante betuminoso
(emulsão asfáltica ou CAP na forma de espuma).
Reciclagem com adição de cimento Portland
Reciclagem com adição de cimento
A reciclagem profunda de pavimentos com a adição de
cimento é utilizada quando a estabilização mecânica ou
granulométrica não é suficiente para prover o material
reciclado da resistência desejada.
Esta adição poderá ou não vir acompanhada da
incorporação de novos agregados que seriam adicionados com
o objetivo de corrigir deficiências e limitações do material
reciclado, tais como:
Correção granulométrica;
Correção de plasticidade;
Aumento de espessura.
Reciclagem com adição de cimento
NORMA DNIT – 167/2013 ES Considerações gerais
Reciclagem com adição de cimento
Alguns parâmetros importantes que constam da norma
DNIT-166/2013-ES:
Trata de misturas levemente cimentadas;
Define que a mistura reciclada com cimento deverá
apresentar granulometria densa e bem graduada e se
enquadrar dentro de uma das duas faixas granulométricas
apresentadas;
O percentual de RAP, ou do revestimento asfáltico na
mistura está limitada a 50% em massa, em relação à
massa seca da mistura reciclada.
Reciclagem com adição de cimento
Alguns parâmetros importantes que constam da norma
DNIT-166/2013-ES:
Pelo menos 95% do material deve passar na peneira de
2”;
Percentagem máxima de 15% de finos passantes na
peneira número 200;
Inexistência de patamares ou fortes descontinuidades
na curvas granulométricas;
É desejável que fração passante na peneira de número
4 (4,75 mm) seja, de no mínimo, 50%.
Reciclagem com adição de cimento
Alguns parâmetros importantes que constam da norma
DNIT-166/2013-ES:
O espalhamento do cimento deverá ser feito por
equipamento dotado de controle eletrônico, para permitir
a máxima precisão da taxa de aplicação,
independentemente da velocidade de avanço. Também
deve possuir sistema de espalhamento controlado por
computador de bordo capaz de ser ajustado a qualquer
momento e sempre que necessário.
Reciclagem com adição de cimento
Alguns parâmetros importantes que constam da norma DNIT-166/2013-
ES:
O tempo entre o espalhamento do cimento e o início da mistura dos
materiais não deve exceder a 30 minutos;
O prazo de trabalhabilidade da mistura reciclada não deve
ultrapassar 2 (duas) horas;
Imediatamente após a passagem da recicladora deve ser realizada a
pré compactação, para confinar a mistura reciclada e evitar perdas de
umidade à medida que a recicladora avança. O equipamento de
compactação vem imediatamente atrás da recicladora, para dar
consistência a mistura antes que qualquer conformação
geométrica seja feita com a motoniveladora.
Reciclagem com adição de cimento
Alguns parâmetros importantes que constam da norma
DNIT-166/2013-ES:
Parâmetros que pessoalmente considero restrições
oriundas de excesso de zelo e que podem gerar
desconformidades no campo, porém sem problema para a
camada reciclada:
Resistência a compressão simples aos 7 dias de
cura, entre 2,1 e 2,5 MPA;
Resistência a tração por compressão diametral aos 7
dias de cura, entre 0,25 e 0,35 MPA.
Liberação ao tráfego
Reciclagem com adição de cimento
PROCESSO EXECUTIVO VISÃO GERAL
Reciclagem com adição de cimento
Os principais cuidados são:
Tratar toda a camada com deficiência;
Distribuição dos agregados;
Distribuição do cimento Portland, deve-se utilizar um
equipamento adequado que permita o melhor controle
possível;
Percentual de RAP na mistura;
Velocidade de trabalho da recicladora;
Tempo de trabalhabilidade da mistura;
Compactação
Reciclagem com adição de cimento
SEQUÊNCIA EXECUTIVA:
Fresagem para redução de espessura
Distribuição dos agregados
Distribuição do cimento
Entrada da recicladora (desagregação, umidificação, e mistura)
Compactação preliminar
Regularização
Compactação final
Umidificação e acabamento
Controles (Tecnológicos e de qualidade)
Pintura impermeabilizante
Capa selante
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS
Reciclagem com adição de cimento
A distribuição do cimento:
As especificações de serviços mais atualizadas, como as
do DNIT – ES-167-2013 e as do DEINFRA, exigem que a
distribuição do cimento seja feita utilizando-se
distribuidores mecânicos, dotados de sistema
computadorizado de controle de avanço do equipamento x
peso x taxa. Isso garante uma distribuição uniforme do
cimento, com a menor variação de taxa possível.
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO DE CIMENTO PORTLAND MANUAL
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO DE CIMENTO PORTLAND DISTRIBUIDOR DE CALCÁREO ADAPTADO
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO DE CIMENTO PORTLAND EQUIPAMENTO MECÂNICO-HIDRÁULICO
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO COMPUTADORIZADA DE CIMENTO PORTLAND
Reciclagem com cimento - processo executivo
DISTRIBUIÇÃO COMPUTADORIZADA DE CIMENTO PORTLAND
Equipamentos
Distribuidores computadorizados de aglutinantes hidráulicos:
Reciclagem com adição de cimento
A recicladora (desagregação, umidificação e mistura):
Velocidade de trabalho
Rotação do tambor
Controle de umidade
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com adição de cimento
A compactação:
As misturas recicladas normalmente são mais densas, e
possuem uma dificuldade maior de compactação em
função do RAP incorporado e em especial, da sua
condição.
O ideal para se manter uma boa produtividade
preservando-se o prazo de trabalhabilidade da mistura é o
uso de compactadores pesados.
Reciclagem com cimento - processo executivo
Reciclagem com adição de cimento
O desempenho:
A camada reciclada com cimento se comportará como uma
estrutura rígida. O módulo resiliente poderá ser maior ou menor
em função do percentual de cimento, RAP na mistura e do tipo e
condição do CAP existente nesse RAP.
As misturas levemente cimentadas possuem normalmente
teores de cimento próximos a 3% em peso da mistura e
resistência a compressão simples aos 7 dias entre 2,1 e 2,8
MPA.
As misturas fortemente cimentada possuem normalmente
teores maiores e resistência a compressão simples aos 7 dias
entre 4 e 5 MPA.
Reciclagem com adição de cimento
Controle:
São aqueles normalmente pertinentes às misturas
cimentadas:
Compressão simples;
Tração pela compressão diametral;
Taxa de agregados;
Teor de cimento;
Granulometria;
Densidade in situ;
Deflexão
ATIVIDADES
CAMPO LABORATÓRIO
Determinação
de taxas Agregado
Abrasão Los
Angeles
Índice de
forma
Durabilidade
Material
reciclado
Granulometria
Rompimento
de CP’s
Equivalente
de areia
Agregado
Cimento
Emulsão
(pintura de
ligação)
Moldagens
de CP’s
Compressão
simples
Compressão
diametral
Proctor
Densidade
“in situ” Deflexão Cimento
Finura
ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS IN SITU
Estabilização de solos
A recicladora é amplamente usada em serviços de
estabilização e homogeneização de solos “in situ”.
Além da sua excelente capacidade de homogeneização, as
recicladoras apresentam algumas vantagens competitivas:
Maior flexibilidade;
Alta produtividade;
Redução na movimentação de materiais;
Menor consumo de água;
Custo competitivo
Estabilização de solos
A recicladora possui capacidade de misturar uma gama
enorme de materiais, sendo os mais comuns:
Solo-brita;
Solo-cimento;
Solo-cal;
Solo-brita-cimento;
Solo-emulsão
Estabilização de solos - processo executivo
Água da mistura
Direção de funcionamento
cimento
solo Material homogeneizado
O processo executivo da estabilização na própria pista
tanto do solo melhorado com cimento como do solo-cimento
são semelhantes e possuem a seguinte sequência:
Distribuição do solo na pista;
Distribuição do cimento;
Umidificação e mistura dos materiais (solo e cimento);
Compactação;
Acabamento;
Controles, tecnológico e de qualidade;
Pintura de impermeabilização e cura.
Processo Executivo
Fresado - 2
Distribuição dos materiais (solo e/ou outro):
Processo Executivo
Fresado - 2
Distribuição do cimento:
Processo Executivo
Fresado - 2
Umidificação e mistura:
Processo Executivo
Fresado - 2
Compactação:
Processo Executivo
Fresado - 2
Acabamento:
Processo Executivo
Fresado - 2
Controles tecnológico e de qualidade:
Processo Executivo
Fresado - 2
Pintura impermeabilizante e cura:
Processo Executivo
Estabilização de solos - processo executivo
Distribuição dos solos e agregados:
Promover a distribuição o mais uniforme possível;
Distribuição do cimento:
Promover a distribuição buscando a taxa mais uniforme
possível;
Os resultados variarão em função do método ou do
equipamento escolhido. Quanto maior a variação da taxa,
em função do método escolhido, maior deverá ser fator de
segurança, de forma a garantir que a menor taxa
encontrada seja igual ou superior a definida em projeto.
Cuidados:
Umidificação e mistura:
Controle de umidade do equipamento x variação de
umidade do solo (visual e atrás da máquina);
Velocidade de trabalho do equipamento (recicladora) x
velocidade de rotação do tambor. A velocidade de avanço
da recicladora será aquela que produza a melhor mistura;
Compactação:
A patrulha de compactação deverá ser dimensionada de
forma que consiga acompanhar o avanço da recicladora;
Tempo de trabalhabilidade da mistura cimentada;
Cuidados:
Regularização e acabamento:
Os serviços de regularização da camada só poderão ser
executados após o término da compactação inicial;
O acabamento deverá ocorrer dentro do período diário
do serviço, respeitando-se o tempo de trabalhabilidade da
mistura tratada com cimento, que será tanto menor
quanto maior for a temperatura ambiente.
Pintura impermeabilizante:
A impermeabilização da camada deverá ocorrer
invariavelmente logo após o acabamento e dentro do
mesmo dia da sua execução.
Cuidados:
Cura:
Um ponto fundamental da cura é a proteção da camada
para evitar a perda de umidade e uma aceleração da taxa
de secagem da camada superficial.
A perda de umidade superficial levará ao aparecimento
de fissuras superficiais e dependendo do tempo de
exposição, a fissuras e trincamentos profundos.
No caso do solo-cimento, como a estabilização se dará
pela reação do cimento, deve-se evitar o tráfego sobre a
camada nos primeiros dias.
Cuidados:
Fresado - 2
SMC – Rodoanel Sul - SP:
Exemplos de serviços
Fresado - 2
SBC – Duplicação da SP-320:
Exemplos de serviços
Fresado - 2
SBC – Duplicação da SP-320:
Exemplos de serviços
Fresado - 2
SBC – Duplicação da SP-320:
Exemplos de serviços
Fresado - 2
SC – Implantação da BR-364 – Santa Vitória - MG:
Exemplos de serviços
Fresado - 2
SC – Implantação da BR-364 – Santa Vitória - MG:
Exemplos de serviços
Fresado - 2
SMC – Implantação de pavimento rodoviário – Tacuru - MS:
Exemplos de serviços
Fresado - 2
Exemplos de serviços
SMC – Implantação de pavimento rodoviário – Tacuru - MS:
Fresado - 2
SC – Implantação de pavimento industrial – Três Lagoas - MS:
Exemplos de serviços
SC – Implantação de pavimento industrial
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Eng. Ismael Mendes Alvim
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