apostila de asfalto (petrobras)

Bloco 4

Tipos de Revestimentos Asflticos

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AutoriaAs aulas contidas neste CD foram elaboradas pela seguinte equipe de professores:Liedi Lgi Bariani Bernucci - Universidade de So Paulo Jorge Augusto Pereira Ceratti - Universidade Federal do Rio Grande do Sul Laura Maria Goretti da Motta - Universidade Federal do Rio de Janeiro Jorge Barbosa Soares - Universidade Federal do Cear

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Lista dos assuntos do CD completoEste CD contm 30 aulas, em 10 blocos organizados por assunto:Bloco 1 Introduo Bloco 2 Asfaltos Bloco 3 Agregados e Fler Bloco 4 Tipos de Revestimentos Asflticos Bloco 5 Dosagem de Misturas Asflticas e de Tratamento Asfltico Bloco 6 Propriedades Mecnicas de Misturas Asflticas Bloco 7 Materiais de Bases e Solues de Pavimentao Asfltica Bloco 8 Tcnicas Executivas Bloco 9 Avaliao de Pavimentos Asflticos Bloco 10 Tcnicas de Restaurao e Reabilitao de Pavimentos AsflticosASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

ObservaoO contedo das aulas aqui apresentadas tem carter educacional e foi elaborado pelos quatro autores a partir das respectivas experincias em ensino, pesquisa e extenso. As informaes possuem a contribuio de alunos e profissionais envolvidos nestas atividades. Na melhor de suas possibilidades, os autores registraram o crdito devido nas diversas informaes, incluindo fotos e figuras. Nenhuma informao dever ser entendida como conselho ou recomendao de qualquer ordem. Os materiais referidos no podero ser copiados, reproduzidos, adaptados, publicados ou distribudos em qualquer forma sem o consentimento prvio dos autores.

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Revestimentos AsflticosNa maioria dos pavimentos brasileiros usa-se como revestimento:uma mistura de agregados minerais de vrios tamanhos e vrias fontes com ligantes asflticos, que de forma adequadamente proporcionada e processada garantam ao pavimento executado os requisitos de:impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistncia derrapagem, resistncia fadiga e resistncia fratura na trao trmica,

de acordo com o clima e o trfego previstos para o local.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Requisitos TcnicosOs requisitos tcnicos e de qualidade de um pavimento asfltico sero atendidoscom um projeto adequado de estrutura do pavimento; com projeto de dosagem da mistura asfltica compatvel com as outras camadas escolhidas.

Esta dosagem passa:pela escolha adequada de materiais dentro dos requisitos comentados nas aulas anteriores, proporcionados de forma a atenderem padres e critrios pr-estabelecidos de comportamento mecnico e desempenho.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Tipos de Revestimentos AsflticosNos casos mais comuns, at um determinado volume de trfego, um revestimento asfltico de um pavimento novo pode ser composto por um nico tipo de mistura asfltica. Neste caso esta mistura pode se distinguir:quanto ao local de fabricao, como obtida em usina especfica (misturas usinadas) ou preparada na prpria pista (tratamentos superficiais); quanto temperatura de misturao: misturas a quente (uso de CAP) ou a frio (uso de EAP); as misturas usinadas ainda podem ser separadas, quanto composio granulomtrica, em densas, abertas e descontnuas.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Tipos de Revestimentos AsflticosEm casos de recomposio da capacidade estrutural ou funcional, alm destes tipos descritos, possvel o uso de outros tipos de misturas asflticasque se processam em usinas mveis especiais, que promovem a mistura agregados-ligante imediatamente antes da colocao no pavimento, podendo ser separadas em: misturas novas relativamente fluidas (lama asfltica e microrrevestimento); e misturas recicladas com uso de fresadoras recicladoras.

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Tipos de Revestimentos AsflticosTipos de revestimentos asflticos:misturas usinadas e fabricadas na pista.

Misturas usinadas:densas: concreto asfltico, areia-asfalto, pr-misturado a frio; descontnuas: SMA, porosa, gap-graded.

Fabricadas na pista:tratamentos superficiais por penetrao.

Microrrevestimentos. Lama asfltica. Misturas recicladas:usinadas ou fabricadas na pista.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Misturas UsinadasExemplo de usina

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Exemplo de Usina de CA

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Exemplo de Pedreira Obteno de Agregados

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Vibroacabadora de Distribuio da Massa Asfltica

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Exemplo de Vibroacabadora

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Exemplo de Rolo Compactador

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Rolos Compactadores de Pneus e Liso

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Revestimento Feito na Pista

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Tratamento superficial(Fotos: BR Distribuidora)

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Tratamento superficial(Fotos: BR Distribuidora)

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Microrevestimento a frio(Fotos: BR Distribuidora)

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Reciclagem: Exemplos de Equipamentos

Nesta obra foi espargido cimento antes que a WR 2500 comeasse a trabalhar, devido a sua potncia, capaz de empurrar com facilidade os carros tanque de gua e betume.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Uso de Ligantes Asflticos no Mundo

96% CAP convencional

4% CAP no convencional

60% CAP modificado

31% CAP com aditivos

9% CAP especiais

78% elastomrico 13% plastomrico

7% asfalto borracha 2% outros

fonte: PIARC 1998ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Comparao de Granulometria

aberto (open graded)

descontnuo (gap graded)

denso

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Exemplo de CA Denso e AbertoFalta uma foto de CPA (esqueci)

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Mistura asfltica usinada a quente aberta ( revestimento drenante)

Concreto asfltico denso

Concreto asfltico aberto como binder ou camada de ligao

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Tipos de MisturasA quentePr-misturados: denso ou aberto (PMQ); Concreto asfltico (CA) ou Concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ) Argamassa betuminosa: areia asfalto (AAUQ); Reciclagem (em usina ou in situ).

A frioEm usina:pr-misturado (PMF) denso, semidenso ou aberto.

No local:tratamento superficial (TSS, TSD, TST); lama asfltica e microrrevestimento (usina in situ); reciclagem.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Misturas Usinadas DensasConcreto asflticoMistura mais resistente entre todas em todos os aspectos. Convencional: CAP e agregados bem graduados (grado, mido e de enchimento) aquecidos. Especiais:com asfalto modificado com polmero ou com borracha moda de pneu; com asfalto duro: misturas de mdulo elevado (MME) EME, BBTM, etc.

Composio diferenciada do agregado:SMA = stone matrix agregate camada porosa de atrito (CPA) aberta

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Aplicao de CA

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Compactao e Aspecto Final

Camada descontnua (Leite,2002)

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Camada Porosa de Atrito sobre CA

(Leite,2002)

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Estrutura do Pavimento da Rodovia I-40 (EUA)

1,25 cm CPA - AMB 5 cm CBUQ - AMB 7,5 cm CBUQ Laje CCP Trincada Subleito

(Leite,2002)ASFALTOS


Misturas Usinadas DensasAreia asfaltoEm regies onde no existem agregados ptreos grados, utiliza-se como revestimento uma argamassa de areia e ligante que ter menor resistncia s deformaes permanentes e maior consumo de ligante. Pode ser: a quente (com CAP), que a melhor, ou a frio (com EAP).

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Misturas Usinadas a FrioPr-misturado a frio:Agregados grados, midos e de enchimento a temperatura ambiente, misturados com EAP. Podem ser: Densos graduao contnua volume de vazios baixo; Abertos graduao aberta volume de vazios alto; Usos: revestimento de ruas e estradas de baixo volume de trfego, como camada intermediria (com CA superposto) e em operaes de manuteno.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Misturas Usinadas EspeciaisSMA uso de faixa granulomtrica descontnua, porm de mistura densa, e CAP modificado por polmero. CPA uso de faixa granulomtrica aberta e CAP modificado por polmero; alto volume de vazios para proporcionar alta permeabilidade. Descontnua densa gap- graded faixa granulomtrica especial que resulta em textura aberta, que tem sido utilizada com asfalto borracha.

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SMAStone Matrix Asphalt (matriz ptrea asfltica)

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Mistura Asfltica SMADefinio e princpio de funcionamento:Mistura de graduao descontnua, densa, a quente; Grande proporo de agregado grado ( 70%); Esqueleto mineral responsvel pelo contato gro/gro (resistncia e dissipao do carregamento); Formao do mstique asfltico (durabilidade): ligante asfltico + fler + finos minerais (frao areia) + fibras.

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Mistura Asfltica SMADetalhe do esqueleto mineral da mistura SMA

agregados grados

mstique asfltico: ligante asfltico + fler + finos minerais + fibras

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Matriz Ptrea

fler

Frao + areia + asfalto

+SMAMstique

Fibras

Apud Horst Erdlen, 2004

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SMA

CA

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Exemplo de Composio Granulomtrica SMA Via Anchieta D 0/11S

(Bernucci, 2004)ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Algumas Aplicaes da Mistura Asfltica SMAVias com alta freqncia de caminhes; Intersees; Em reas de carregamento e descarregamento de cargas; Em rampas, pontes, paradas de nibus, faixas de nibus; Pistas de aeroporto; Estacionamentos; Portos.

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Exemplos de Aplicao Urbana de SMA

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Alemanha: Uso de SMA em Ptios de Portos

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SMA Aeroporto Frankfurt

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SMA Autdromo de Silvestone

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Exemplo de Estrutura de Pavimento na Alemanha

4 cm de SMA camada de revestimento 8 cm de camada de binder

22 cm de base asfltica

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Caractersticas de Desempenho da Mistura Asfltica SMABoa estabilidade a elevadas temperaturas; Boa flexibilidade a baixas temperaturas; Elevada resistncia ao desgaste; Elevada adesividade entre os agregados minerais e o ligante; Boa resistncia a derrapagem devido macrotextura da superfcie de rolamento; Reduo do spray ou borrifo de gua; Reduo do nvel de rudo.

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Exemplo de Reduo de Spray

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Exemplo de Reduo de Spray

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Exemplo de Macrotextura e Matriz Ptrea de SMA

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Exemplo de Faixa Granulomtrica Tpica de Mistura Usinada Descontnua tipo SMALimites da faixa SMA/011S alem

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Comparao entre Curvas Granulomtricas de Trs Tipos de Misturas UsinadasComparao entre as faixas granulomtricas

Apud Mouro, 2003ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Comparao entre Composio Granulomtrica de um Concreto Asfltico Denso e um tipo SMA

Apud Mouro, 2003

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Camada Porosa de Atrito Concreto Asfltico Drenante

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Camada Porosa de Atrito DrenanteReduz o risco de hidroplanagem ou aquaplanagem; Aumenta a aderncia do pneu/pavimento; Reduz as distncias de frenagem sob chuva; Reduz os nveis de rudo do trfego; Aumenta a segurana, reduzindo o nmero de acidentes; Diminui o spray ou cortina de gua durante chuvas.

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Camada Porosa de Atrito

Aumento da distncia de visibilidade e diminuio da cortina de gua

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Efeito da Camada Porosa de Atrito na Aderncia Pneu/PavimentoCOMPARAO DO COEFICIENTE DE ATRITO LONGITUDINAL DOS CONCRETOS ASFLTICOS DRENANTE E DENSO (BONNOT, 1997)Coeficiente de atrito longitudinal0,6

0,5

Concreto drenante 0/100,4

0,3

0,2

Concreto denso 0/100,1

( Trfego: de 1 a 5 milhes de caminhes pesados)

0 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Velocidade (km/h)

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Caractersticas dos Materiais Empregados em CPA1. Liganteo ligante utilizado dever ter: baixa suscetibilidade trmica; alta resistncia ao envelhecimento. a utilizao de ligantes modificados com polmeros visa atender estas exigncias tcnicas.

2. Agregados100% de material britado; desgaste Los Angeles mximo de 30%; ndice de forma dos agregados, cbica (>0,5); absoro de gua para cada frao, mximo de 2%; sanidade, perda inferior a 12%.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Especificaes para Faixas Granulomtricas CPA1 Peneiras 3/4" 1/2" 3/8" N 4 N 8 N 30 N 80 N 200 2 3 4 5 100 75 a 100 60 a 80 32 a 46 10 a 18 6 a 12 3a6 6 7 100 70 a 100 50 a 80 18 a 30 10 a 22 6 a 13 3a6 8 9

100 80 a 100 20 a 40 12 a 20 8 a 14 3a5

100 100 95 a 100 80 a 100 30 a 50 25 a 70 5 a 15 12 a 20

100 80 a 90 40 a 50 10 a 18 6 a 12 3a6

100 70 a 90 15 a 30 10 a 22 6 a 13 3a6

100 75 a 90 25 a 50 5 a 15

100 70 a 90 20 a 40 5 a 20 2a8 0a4

2a5

3a9

2a5

1. DIRENG Infraero espessura 2,0 cm; 2. FHWA Federal Highway Administration EUA espessura 1,3 a 2,5 cm; 3. FAA espessura 2,0 cm; 4. Espanha P-10 espessura 3,0 a 4,0 cm;

5. Espanha P-12 espessura 3,0 a 4,0 cm; 6. Espanha PA-10 espessura 4,0 cm 7. Espanha PA-12 espessura 4,0 cm 8. frica do Sul espessura 1,9 a 2,5 cm; 9. faixa TSU Dersa Brasil.Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

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Caractersticas de Dosagem da Mistura CPADosagem da misturacorpos de prova moldados segundo a metodologia Marshall, com 50 golpes por face; perda de massa no ensaio Cntabro limitada a 20%; o ndice de vazios deve ficar entre 18% a 25%; resistncia trao de, no mnimo, 0,6MPa.

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Exemplos da Utilizao da Camada Porosa de Atrito no Brasil1. Aeroporto Santos DumontPista principal mede 1.323m de comprimento por 45m de largura; No ano de 1987, foi executado um pavimento superposto na pista principal e sobre esta aplicada uma CPA nos 923m centrais da pista principal; Coeficiente mnimo de atrito a ser adotado: 0,61; Esta camada de CPA foi renovada em 2003 nos pontos de maior uso para manter o atrito, visto que houve colmatao dos vazios e perda de capacidade drenante.

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Camada Porosa de Atrito Aeroporto Santos Dumont

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Exemplos da Utilizao da Camada Porosa de Atrito no Brasil2. Rodovia dos Imigrantes (1998)Restaurao atravs de fresagem, seguida de recapeamento, com uma espessura de 5 cm ao longo; As obras de abril a julho de 1998, entre os Km 11,5 e 30.

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Exemplos da Utilizao da Camada Porosa de Atrito no Brasil3. Rodovia Presidente Dutraem trs quilmetros nas trs faixas e no acostamento. as condies anteriores restaurao eram precrias, com buracos, trincamento generalizado e bombeamento de material da base na superfcie. fresagem do revestimento existente ou recomposio do greide com caimento de 3%. camada de 2cm de microrevestimento asfltico a frio; aplicao da CPA com 4cm.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Tratamentos Superficiais

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Tratamentos SuperficiaisAplicao de ligantes asflticos e agregados sem mistura prvia na pista, com posterior compactao, que promove o recobrimento parcial e a adeso entre agregados e ligantes. Podem ser:TS tratamento superficial simples TSD - tratamento superficial duplo TST - tratamento superficial triplo TAP - tratamento superficial de condio particular contra pASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Tratamento SuperficialConstruo de um Tratamento Superficial SimplesAplicao do asfalto: sobre a base imprimada, curada e isenta de material solto, aplica-se um banho de asfalto com carro-tanque provido de barra espargidora. Espalhamento da brita: aps a aplicao do ligante, efetua-se o espalhamento do agregado, de preferncia com caminhes basculantes dotados de dispositivos espalhadores. Compactao: aps o espalhamento do agregado, iniciada a compresso com rolo liso ou pneumtico.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Tratamento SuperficialProcesso de aplicao

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Tratamento SuperficialProcesso de aplicao

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Tratamentos Superficiais EspeciaisSo includos na famlia dos Tratamentos Superficiais:Capa selante: selagem de um revestimento betuminoso por espalhamento de ligante betuminoso, com ou sem cobertura de agregado mido. Freqentemente usada como ltima camada em tratamento superficial mltiplo. Tratamento superficial primrio: TAP (anti-p) de estradas de terra ou de revestimento primrio, por espalhamento de ligante de baixa viscosidade, com cobertura de agregado mido. Lama asfltica: capa selante por argamassa pr-misturada. Macadame betuminoso por penetrao direta: espalha-se primeiro o agregado e depois o ligante betuminoso. Inicia-se pela aplicao do agregado mais grado.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Tratamento SuperficialPrincipais funes do Tratamento Superficial:Proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura, porm, de alta resistncia contra desgaste; Impermeabilizar o pavimento; Proteger a infra-estrutura do pavimento; Proporcionar um revestimento anti-derrapante; Proporcionar um revestimento de alta flexibilidade que possa acompanhar deformaes relativamente grandes da infraestrutura. Devido a sua pequena espessura:no aumenta substancialmente a resistncia estrutural do pavimento; no corrige irregularidades (longitudinais ou transversais) da pista.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Misturas in situ especiaisLama asfltica: mistura fluida de EAP e agregado mido utilizada para recuperao funcional de pavimentos deteriorados ou como capa selante de TS. microrrevestimento: mistura fluida de emulso asfltica modificada por polmero e processada em usina especial mvel. Utilizada em:Recuperao funcional de pavimentos deteriorados; Capa selante; Revestimento de pavimentos de baixo volume de trfego; Camada intermediria anti-reflexo de trincas em projetos de reforo estrutural.

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Tratamento Superficial DuploCosta Mesa, Califrnia aps 11 anos de servio TSD com AMB

Antes da restaurao (Leite, 2002)ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

ReciclagemProcesso de reutilizao de misturas asflticas envelhecidas e deterioradas para produo de novas misturas, aproveitando os agregados e ligantes remanescentes, atravs de fresagem, com acrscimo de agentes rejuvenescedores, espuma de asfalto, CAP ou EAP novos, quando necessrios.a quente = CAP, AR e fresados aquecidos; a frio = EAP, ARE e fresados a temperatura ambiente; usina = a quente ou a frio o fresado levado para a usina; in situ = a quente ou a frio o fresado misturado com ligante no prprio local do corte; in situ com espuma de asfalto podem ser incorporados revestimento antigo e parte da base, com ou sem adio de ligantes hidrulicos.ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Exemplo de fresagem e reciclagem com espuma de asfalto

Nogueira, 2004ASFALTOS Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto

Espessura fresada e reciclada



Vista do conjunto: Caminho de ligante, fresadora recicladora e rolo compactador

Nogueira, 2004

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Compactao final

Nogueira, 2004

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apostila de asfalto (petrobras)

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