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UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS
Curso de Graduação em Engenharia Civil
ANA REGINA ZAGONEL
INOVAÇÕES EM REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS UTILIZADOS NO
BRASIL
Ijuí/RS
2013
2
ANA REGINA ZAGONEL
INOVAÇÕES EM REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS UTILIZADOS NO
BRASIL
Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em
Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para
obtenção do título de Engenheiro Civil
Orientador: Prof. José Antonio Santana Echeverria, Mestre
Ijuí/RS
2013
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ANA REGINA ZAGONEL
INOVAÇÕES EM REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS UTILIZADOS NO
BRASIL
Trabalho de Conclusão de Curso defendido e aprovado em sua forma final pelo professor
orientador e pelo membro da banca examinadora
Banca examinadora
________________________________________
Prof. José Antonio Santana Echeverria, Mestre
________________________________________
Prof. Carlos Simões Pires Wahys, Mestre
Ijuí, 26 de novembro de 2013
4
Dedico esse trabalho aos meus pais Mara e Ivanês e
à minha irmã Taís, pelo amor incondicional, por
acreditarem em mim, estarem ao meu lado e me
apoiarem durante toda a minha vida. Ao professor
orientador, Mestre José Antônio Santana
Echeverria pela orientação, apoio e por acareditar
em minha capacidade em todos os momentos. E a
todas as pessoas que de alguma forma me apoiaram
e contribuiram para a realização deste trabalho.
5
AGRADECIMENTOS
Ao professor, amigo e orientador deste trabalho, meu grande MESTRE, José A. S.
Echeverria, que com sua grande sabedoria na área de rodovias e geotecnia e com sua
motivação e apoio, me apresentou ao mundo da pavimentação rodoviária. E que com sua
imensa paciência me ajudou, com inúmeras conversas, e-mails de dúvidas em sábados à noite,
me orientou ao longo desta caminhada. Mestre, dedico à você este trabalho, sem dúvida sem
sua orientação e seu apoio eu não teria conseguido, não tenho palavras para lhe agradecer.
Aos meus pais, e a minha irmã que sentiram de perto minhas preocupações, que com
apoio em todos os momentos, me deram o combustível maior para nunca desistir, o amor
incondicional. Sem palavras para expressar tudo que vocês significam na minha vida, dedico à
vocês a minha conquista.
Aos professores e funcionários do Curso de Engenharia Civil, pela amizade, apoio e
orientação ao longo de minha graduação.
A todos os colegas, que estiveram comigo de Cálculo I a Projetos Integrados, pela
amizade e companheirismo durante o curso.
A todos os meus familiares que me apoiaram, de perto ou de longe, ao longo desta
jornada.
Aos meus amigos, parceiros de uma vida, pelo apoio, parceria, amizade e
companherismo em todas as horas.
À Construtora Brasília Guaíba LTDA, que abriu as portas de sua empresa para mim,
me proporcionando uma grande experiência. Aos engenheiros Glaucio e Ricardo e a todos os
funcionários que me auxiliaram e contribuíram nesta caminhada.
6
À empresa Técnica Viária Construções, pela oportunidade e pela grande experiência
que tens me proporcionado. Ao engenheiro Jackson por sua paciência, pelo conhecimento
que tens compartilhado comigo, pela confiança, respeito e profissionalismo em todos os
momentos. E a todos os funcionários e colaboradores da empresa pela ajuda e
companherismo.
Ao professor Luciano P. Specht, que por intermédio do professor José, contribuiu com
sua imensa experiência, seu conhecimento e seu material de pesquisa.
Estendo meus agradecimentos a todos que de alguma forma, contribuíram para a
realização deste trabalho.
7
“É melhor tentar e falhar,
que preocupar-se em ver a vida passar,
é melhor tentar, ainda que em vão,
que sentar-se fazendo nada até o final.
Eu prefiro na chuva caminhar,
que em dias tristes em casa me esconder.
Prefiro ser feliz, embora louco,
que em conformidade viver.”
Martin Luther King
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RESUMO
A malha rodoviária brasileira vem tendo participação fundamental no transporte de
cargas e de pessoas, exigindo uma constante necessidade de melhoria da qualidade desta
malha e de sua ampliação. Em consequência disso, o estudo da pavimentação rodoviária no
Brasil, vem adquirindo importância crescente ao longo dos últimos 60 anos.
O crescente volume de tráfego nas rodovias e o consequente aumento nos esforços
transmitidos aos pavimentos são questões condicionantes para que a camada de revestimento
asfáltico seja tratada com uma atenção especial, já que recebe diretamente todo o esforço
aplicado.
Esta pesquisa tem como objetivo estudar as inovações em revestimentos asfálticos
utilizados no Brasil, buscando condensar os conceitos e suas propriedades, elucidando suas
particularidades executivas e funcionais, bem como os locais apropriados para aplicação de
cada tipo de revestimento.
Com o avanço da engenharia rodoviária aliada ao desenvolvimento tecnológico dos
materiais empregados na pavimentação são cada vez maiores as alternativas para construção
de pavimentos mais duráveis e seguros.
Para isso, faz-se necessário o uso de pesquisas, a fim de desenvolver asfaltos e
materiais pétreos capazes de formar misturas asfálticas efetivamente funcionais. É com o
intuito de apresentar as inovações dos revestimentos asfálticos e os locais apropriados para
cada tipo de revestimento que esse estudo tem seu objetivo principal.
O Brasil atualmente já possui tecnologia para a construção de pavimentos inteligentes,
isto é, que atendam às exigências da comunidade. A questão econômica também tem
importância no desenvolvimento e na esolha das técnicas mais adequadas para a construção
ou restauração de um pavimento. Gerenciar pavimentos objetivando determinar a forma mais
eficaz da aplicação dos recursos públicos disponíveis, em níveis de intervenção, que atendam
às necessidades dos usuários dentro de um plano estratégico e que garantam a melhor relação
Custo x Benefício, constitui-se atualmente em uma importante ferramenta de administração.
9
No entanto, vale lembrar aos profissionais atuantes e envolvidos, direta ou
indiretamente, no meio rodoviário de que, além da economia gerada por todo esse
desenvolvimento tecnológico, existem outros ganhos imensuráveis: o bem-estar, a segurança
e a preservação das vidas que trafegam, pelas rodovias, avenidas e ruas em nosso País.
Palavras-chave: Pavimentação, revestimentos asfálticos, inovações.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Estrutura de um pavimento flexível ....................................................................... 26
Figura 2: Fábricas de emulsões asfálticas no Brasil .............................................................. 36
Figura 3: Classificação dos agregados utilizados em pavimentação ...................................... 42
Figura 4: Representação convencional de curvas granulométricas ........................................ 45
Figura 5: Mistura asfáltica sendo aplicada na pista através de vibroacabadora ..................... 50
Figura 6: Processo de execução da compactação e acabamento de uma camada asfáltica...... 51
Figura 7: Usina de PMF ....................................................................................................... 59
Figura 8: Usina de misturas asfálticas mornas na Noruega ................................................... 61
Figura 9: Execução da pista do autódrono de Interlagos com SMA ...................................... 66
Figura 10: Detalhe do esqueleto mineral da mistura SMA ................................................... 70
Figura 11: Exemplo do aspecto de uma camada de SMA executada em pista ....................... 70
Figura 12: Execução de SMA ............................................................................................... 71
Figura 13: Segmento com concreto asfáltico seguido de CPA .............................................. 74
Figura 14: Revestimento em CPA (espessura 5cm), BR-158/386/RS, km 3 ao 4 .................. 75
Figura 15: Revestimento em CPA (espessura 4cm), BR-285/RS km 553 .............................. 76
Figura 16: Usina de Lama Asfáltica ..................................................................................... 77
Figura17: Espalhamento da mistura de Lama Asfáltica na pista............................................ 79
Figura 18: Usina multidistribuidora de agregado .................................................................. 80
Figura 19: Aplicação de micro revestimento ........................................................................ 82
Figura 20: Micro Revestimento após a aplicação na pista ..................................................... 83
Figura 21: Esquema de tratamentos superficias .................................................................... 86
Figura 22: Equipamento multidistribuidor para tratamento superficial .................................. 87
Figura 23: Execução de tratamento superficial duplo............................................................ 88
Figura 24: Apicação de tratamento superficial duplo ............................................................ 88
Figura 25: Constituintes do Cape Seal .................................................................................. 90
Figura 26: Rodovia com aplicação de Cape Seal .................................................................. 91
11
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Aplicações dos materiais na camada de revestimento ........................................... 27
Tabela 2: Classificação dos CAPs por penetração ................................................................ 29
Tabela 3: Epecificações dos Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP) .................................... 31
Tabela 4: Quantidades de asfaltos e diluentes ....................................................................... 33
Tabela 5: Aplicações das emulsões asfálticas ....................................................................... 37
Tabela 6: Diâmetros e denominação de pedras britadas ........................................................ 43
Tabela 7: Divisão granulométrica de areias e pedregulhos ................................................... 43
Tabela 8: Requisitos de granulometria e percentuais de ligantes da mistura areia-asfalto ...... 54
Tabela 9: Especificações do ensaio Marshall para a mistura de areia-asfalto ........................ 54
Tabela 10: Faixas Granulométricas e requisitos de SMA pela especificação Alemã .............. 69
Tabela 11: Faixas granulométricas e características de mistura de Lama Asfáltica ................ 78
Tabela 12: Consumo téorico de materiais para tratamentos superficiais ................................ 85
Tabela 13: Valores de N tabelados por tipo de via ................................................................ 96
Tabela 14: Revestimentos sugeridos para cada situação de uso ........................................... 105
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LISTA DE SIGLAS E SÍMBOLOS
AAUQ- Areia Asfalto a Quente
ABCP- Associação Brasileira de Cimento Portland
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABEDA- Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto
ADP- Asfalto Diluído de Petróleo
AMB- Asfalto Modificado por Borracha Moída de Pneus
AMP- Asfalto Modificado por Polímeros
ANP- Agência Nacional de Pesquisas
AR- Agente Rejuvenescedor
ARE- Agente Rejuvenescedor Emulsionado
BLO- Blocos pré-moldados de concreto
BVT- Baixo Volume de Tráfego
CA- Concreto Asfáltico
CAD- Concreto de aulto desempenho
CAN- Concreto autonivelante
CAMB- Concreto asfáltico modificado com borracha
CAMP- Concreto asfáltico modificado com polímeros
CAUF- Concreto Asfáltico Usinado a frio
CAUQ- Concreto asfáltico usinado a quente
CAP – Cimento Asfáltico de Petróleo
CAR-Concreto Armado
CBUQ- Concreto Betuminoso usinado a quente
CCR- Concreto Compactado com rolo
CCP- Concreto de cimento Portland
CER- Concreto de elevada resistência
CNT- Confederação Nacional dos Transportes
CPA- Camada Porosa de Atrito
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CPM- Placas de concreto Pré-moldado
CPT- Concreto Protendido
CR- Cura Rápida
CM- Cura Média
DAER- Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem
DB- Decibels
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNC- Departamento Nacional de Combustível
DNIT – Departamento Nacional de Infraestruturas de Transportes
EAP- Emulsão Asfáltica de Petróleo
EAP-E- Emulsão Asfáltica de Petróleo Modificada por Polímeros Elastoméricos
ES – Especificação de Serviço
EUA- Estados Unidos da América
EVA- Copolímero de Estileno Acetato de Vinila
HZ- Hertz
IBP- Instituto Brasileiro de Pesquisas
IPR- Instituto de Pesquisas Rodoviárias
ISSA- International Slurry Surfacing Association
LA- Lama asfáltica
LWT -Loaded wheel tester and sand adhesion
MCA- Microconcreto asfáltico
MRAF- Micro Revestimento Asfáltico à Frio
NBR- Norma Brasileira
OMS- Organização Mundial da Saúde
PAR- Paralelepípedo
PMF- Pré-misturado a frio
PMQ- Pré-misturado a quente
PMSP- Prefeitura Municipal de São Paulo
PVC- Cloreto de Polivinila
RPBC- Refinaria Presidente Bernardes – Cubatão/SP
SAM- Stress Absorbing Membrane
SAM- Stress Absorbing Membrane Interlayer
SBS- Estireno Butadieno Estireno
SBR- Borracha de Butadieno Estireno
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SMA- Stone Matrix Asphalt
TS- Tratamento Superficial
TSD – Tratamento superficial duplo
TSS- Tratamento superficial simples
TST- Tratamento superficial triplo
WMA- Warm-Mix Asphlat
WST- Wet stripping test
WTTA- Wet track abrasion test
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 17
1.1 TEMA ............................................................................................................................ 17
1.2 DELIMITAÇÃO DO TEMA .......................................................................................... 17
1.3 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA ................................................................................ 18
1.4 OBJETIVOS .................................................................................................................. 18
1.4.1 Geral .......................................................................................................................... 18
1.4.2 Específicos ................................................................................................................. 18
1.5 JUSTIFICATIVA ........................................................................................................... 18
2 METODOLOGIA ........................................................................................................... 20
2.1 CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA ............................................................................... 20
2.2 PLANEJAMENTO DA PESQUISA ............................................................................... 20
2.2.1 Procedimento de coleta e interpretação dos dados .................................................. 22
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .................................................................................. 23
3.1 AS RODOVIAS DO BRASIL ...................................................................................... 23
3.1.1 Breve Histórico da pavimentação no Brasil ............................................................. 23
3.2 PAVIMENTO ................................................................................................................ 25
3.3 REVESTIMENTOS ....................................................................................................... 27
3.4 REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS ............................................................................... 28
3.5 INSUMOS PARA REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS ................................................ 28
3.5.1 Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) ....................................................................... 28
3.5.2 Asfaltos Diluídos de Petróleo (ADP) ......................................................................... 32
3.5.3 Emulsão Asfáltica ...................................................................................................... 34
3.5.4 Agentes Rejuvenescedores Emulsionados ................................................................ 38
3.5.5 Asfaltos Modificados por Polímeros (AMP) ............................................................. 38
3.5.6 Asfalto-borracha ....................................................................................................... 40
3.5.7 Agregados .................................................................................................................. 41
3.5.7.1 Classificação dos agregados .......................................................................... 41
3.6 TIPOS DE REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS ........................................................... 47
3.6.1 Misturas Usinadas Densas ........................................................................................ 47
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3.6.1.1 Concreto Asfáltico (CA) .............................................................................. 47
3.6.1.2 Areia Asfalto a Quente (AAUQ) .................................................................. 51
3.6.1.3 Pré-Misturado a Quente (PMQ) .................................................................... 56
3.6.1.4 Pré Misturado a Frio (PMF) .......................................................................... 56
3.6.1.5 Misturas Asfálticas Mornas ........................................................................... 60
3.6.1.6 Concreto Asfáltico Modificado com Borracha (CAMB) ................................ 61
3.6.1.7 Concreto Asfáltico Modificado com Polímeros (CAMP) ............................... 64
3.6.2 Misturas Usinadas Descontínuas .............................................................................. 65
3.6.2.1 Stone Matrix Asphalt (SMA) ........................................................................ 65
3.6.2.2 Gap-Graded .................................................................................................. 71
3.6.2.3 Camada Porosa de Atrito (CPA) ................................................................... 72
3.6.3 Misturas Fabricadas na pista .................................................................................... 76
3.6.3.1 Lama Asfáltica .............................................................................................. 76
3.6.3.2 Micro Revestimento Asfáltico a Frio ............................................................. 79
3.6.3.3 Tratamentos Superficiais (TS) ....................................................................... 84
3.6.3.4 Cape Seal...................................................................................................... 89
3.7 SITUAÇÕES DE USO .................................................................................................. 91
3.7.1 Vias de alto volume de tráfego .................................................................................. 92
3.7.2 Vias de baixo volume de tráfego .............................................................................. 92
3.7.3 Passagens subterrâneas e tunéis viários ................................................................... 93
3.7.4 Vias urbanas arteriais e coletoras ............................................................................. 93
3.7.5 Pavimentos situados em regiões com alta pluviometria ........................................... 96
3.7.6 Pavimentos situados em locais que possuem necessidade de redução de ruído ...... 97
3.7.7 Corredores de ônibus (alto tráfego canalizado) ....................................................... 99
3.7.8 Regiões com deficiências de agregados ................................................................... 100
3.7.9 Redução de emissão de poluentes e de consumo energético ................................... 100
3.8 Revestimentos para restauração de pavimentos com problemas funcionais ................... 100
3.9 Revestimentos para restauração de pavimentos com problemas estruturais ................... 102
CONCLUSÃO .................................................................................................................. 103
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 106
17
INTRODUÇÃO
Os sistemas de transporte são os elementos estruturantes da vida econômica e social
dos Países. Eles proporcionam os deslocamentos de cargas e de passageiros, realizados pelos
mais distintos modos de transporte. Dentre os elementos que compõem os Sistemas de
Transporte Brasileiro, a infra-estrutura viária é o fator limitante ao desenvolvimento do setor,
uma vez que suas características em muito contribuem para as condições de eficiência
operacional da atividade. Herdada de uma política governamental adotada ainda em meados
do século passado, o sistema viário brasileiro apresenta forte propensão ao uso do modal
rodoviário. Esta característica faz com que a infraestrutura das estradas assuma papel
fundamental na mobilidade em nosso País, que conta com uma rede rodoviária de cerca de
1,8 milhões de quilômetros de estradas e rodovias, por onde passam cerca de 56% de todas as
cargas movimentadas no País.
Diante da importância deste modal de transportes e do tipo de revestimento
preferencial, surge a necessidade de busca de soluções de pavimentação que prolonguem a
vida útil, mas que também tragam melhorias nas qualidades funcionais, aplicando os recursos
públicos disponíveis de forma a atender às necessidades dos usuários dentro de um plano
estratégico, garantindo a melhor relação Custo x Benefício.
A solução dos problemas causados pela deficiência na infraestrutura rodoviária
brasileira está relacionada à estratégia de investimentos. Além de um maior volume de
recursos, é preciso garantir a continuidade dos aportes e a agilidade das intervenções de forma
a solucionar os entraves identificados e preparar o sistema de transporte para a demanda
futura (CNT, 2012).
1.1 TEMA
Materiais de pavimentação.
1.2 DELIMITAÇÃO DO TEMA
Esta pesquisa limita-se a estudar as inovações em revestimentos asfálticos utlizados
no Brasil, buscando condensar os conceitos e suas propriedades, elucidando suas
particularidades executivas e funcionais, bem como os locais apropriados para aplicação de
cada tipo de revestimento.
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1.2 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA
Quais as inovações em revestimentos asfálticos utilizados no Brasil?
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Geral
Realizar um estudo acerca dos diversos tipos de revestimentos asfálticos, enfatizando
sobre as inovações em revestimentos asfálticos utilizados no Brasil. E, principalmente,
elaborar um guia para consulta dos principais tipos de revestimentos, exaltando suas
funcionalidades e utilização mais indicada para cada tipo de função e substrato.
1.4.2 Específicos
Através de revisão bibliográfica, conceituar e classificar os revestimentos asfálticos,
discutindo benefícios, desvantagens e características para a aplicação de cada tipo de
revestimento.
Citar e analisar aplicações existentes, indicando os locais mais apropriados para
aplicações de cada tipo de revestimento.
1.5 JUSTIFICATIVA
A malha rodoviária brasileira vem tendo participação fundamental no transporte de
cargas e de pessoas, exigindo uma constante necessidade de melhoria da qualidade desta
malha e de sua ampliação. Em consequência disso, o estudo da pavimentação rodoviária no
Brasil, vem adquirindo importância crescente ao longo dos últimos 60 anos.
O crescente volume de tráfego nas rodovias e o consequente aumento nos esforços
transmitidos aos pavimentos são questões condicionantes para que a camada de revestimento
asfáltico seja tratada com uma atenção especial, já que recebe diretamente todo o esforço
aplicado.
Nas últimas décadas, a comunidade rodoviária nacional ganhou novo impulso na
pesquisa, desenvolvimento e aplicação de tecnologias novas, processos e materiais de
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pavimentação, ampliando as possibilidades e horizontes de gerentes e projetistas na
maximização dos resultados técnicos e econômicos.
Técnicos rodoviários do mundo todo vêm trabalhando constantemente em soluções
de pavimentação que promovam melhorias no pavimento asfáltico das estradas. Das
etapas ou camadas que compõem o pavimento asfáltico, a que mais tem evoluido
nesse sentido é a camada de revestimento asfáltico, até por ser, dentre todas, a que
mais sofre com a ação direta do tráfego (JUNIOR, 2011, p.1).
Em função do desenvolvimento da indústria de ligantes asfálticos nas últimas décadas,
surgiram inúmeros ligantes modificados possibilitando a execução de diversos tipos de
revestimentos com funções específicas, alterando a execução tradicional de concreto asfáltico
denso com ligante convencional presente em muitos dos revestimentos do nosso País.
Ao pesquisar acerca das bibliografias que relatam os diversos tipos de revestimentos
existentes, percebeu-se a necessidade de buscar em várias fontes para conhecer as inovações
em revestimentos asfálticos. Além disso, não foi encontrada nas bibliografias existentes, uma
compilação de dados sobre os revestimentos utilizados atualmente no Brasil, com aplicações
existentes e análise dessas aplicações.
Então, esta pesquisa justifica-se pelo fato de condensar os conceitos existentes das
várias bibliografias e estudos em um só trabalho científico, além da elaboração de um guia
para a consulta dos principais tipos de revestimentos asfálticos em utilização atualmente no
Brasil.
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2 METODOLOGIA
Neste capítulo são apresentadas as metodologias utilizadas para o embasamento dos
estudos sobre a delimitação do tema.
2.1 CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA
Esta pesquisa, de acordo com sua natureza, pode ser classificada como básica, pois
objetiva gerar conhecimentos úteis para o avanço da ciência sem aplicação prática prevista,
envolvendo verdades e interesses universais.
Do ponto de vista da forma de abordagem, a pesquisa pode ser classificada como
qualitativa, pois não requer o uso de métodos e técnicas estatísticas e por ser descritiva.
Quanto aos objetivos, esta pesquisa pode ser classificada como exploratória com
procedimentos de pesquisa bibliográfica, pois envolve o levantamento bibliográfico e por ser
elaborada a partir de material já publicado, constituído principalmente de livros, artigos de
periódicos e atualmente com material disponibilizado na Internet.
2.2 PLANEJAMENTO DA PESQUISA
Primeiramente, será realizada a revisão bibliográfica com objetivo de:
Classificar os materiais empregados:
Caracterizar os materiais quanto aos requisitos técnicos;
Conceituar os revestimentos asfálticos:
Definições, características, particularidades de cada tipo de revestimento
asfáltico.
Relacionar as técnicas de produção:
Especificar o processo de produção, equipamentos utilizados.
Relatar as particularidades executivas:
Citar os equipamentos utilizados, técnicas de aplicação.
Discutir benefícios, desvantagens e cuidados necessários para a aplicação de
revestimentos asfálticos;
Os tipos de revestimentos asfálticos relatados nesse estudo serão:
Areia- Asfalto a Quente (AAUQ)
Concreto Asfáltico Denso (CA)
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Concreto Asfáltico Modificado com Borracha (CAMB)
Concreto Asfáltico Modificado com Polímeros (CAMP)
Cape Seal
Camada Porosa de Atrito (CPA)
Gap-graded
Lama Asfáltica (LA)
Micro Revestimento Asfáltico
Misturas Asfálticas Mornas
Pré-Misturado a Quente (PMQ)
Pré-Misturado a Frio (PMF)
Stone Matrix Asphalt (SMA)
Tratamentos Superficiais (TS)
Concluída a etapa de revisão bibliográfica, será feito um estudo, a partir da coleta de
dados de revestimentos asfálticos aplicados em alguns casos pontuais no País com o objetivo
de:
Citar e analisar aplicações existentes;
Indicar os locais mais apropriados para aplicações de cada tipo de
revestimento;
Então, serão definidas situações de campo, e a partir dessa definição serão feitas
avaliações para a execução do revestimento mais adequado para cada situação, da viabilidade
ou não, da utilização do material na camada de revestimento asfáltico do pavimento flexível.
As situações de campo analisados serão:
Vias de alto volume de tráfego;
Vias de baixo volume de tráfego;
Em passagens subterrâneas e tunéis viários;
Vias urbanas arteriais e coletoras;
Pavimentos situados em regiões com alta pluviometria;
Pavimentos situados em locais que possuem necessidade de redução de ruído;
Corredores de ônibus (alto tráfego canalizado);
Regiões com deficiências de agregados;
Redução de emissão de poluentes e de consumo energético;
22
2.2.1 Procedimento de coleta e interpretação dos dados
Os dados serão coletados:
Em contato com órgãos como DNIT e DAER;
Em contato com empresas e associações atuantes na área de pavimentação no Brasil;
Em livros, artigos, periódicos, revistas, internet, monografias de graduação,
disserações de mestrado e teses de doutorado;
A interpretação dos dados:
Os dados coletados dos diversos tipos de revestimentos de aplicações em rodovias do
País serão analisados e comparados com os dados das bibliografias. A partir daí, será
elaborado um guia de consulta onde serão sugeridas as aplicações para cada situação de
campo.
23
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1 AS RODOVIAS DO BRASIL
Responsável pela movimentação de pessoas e mercadorias, o setor de transportes é um
dos principais agentes indutores de crescimento econômico do País. O modal rodoviário é o
principal meio de escoamento de produção e deslocamento de pessoas no Brasil.
A pavimentação representa parcela importante da economia dos Países, uma vez
que este patrimônio valoroso conecta uma rede que permite o movimento de
pessoas e cargas, essencial ao desenvolvimento. Dessa forma, podem-se associar as
riquezas de um País à sua malha rodoviária pavimentada, com qualidade de
rolamento (SILVA, 2011, p. 01).
Na Pesquisa CNT de Rodovias 2012 a classificação das rodovias no que diz respeito à
situação geral, aponta que 29,3% (39.995 km) dos trechos avaliados são considerados como
Ruim (20,3%) ou Péssimo (9,0%). Os 55.512 km (37,3%) restantes são classificados como
Ótimo (9,9%), Bom (27,4%) ou Regular (33,4%).
Esses resultados demonstram que parte da situação da malha rodoviária pavimentada,
ou seja, 39.995 km, necessitam de investimentos mais urgentes que devem resultar em
melhorias dos trechos avaliados. Também representam os grandes desafios que ainda devem
ser enfrentados com o objetivo de qualificar a principal infraestrutura de transporte utilizada
no País.
A existência de um pavimento danificado, além de impactar diretamente nos custos
operacionais, também é uma das causas de acidentes. A má condição da superfície de
rolamento das rodovias, com depressões, recalques e/ou panelas pode levar à perda de
estabilidade e aderência do pneu/pavimento e, conseqüentemente, à dificuldade em manter os
veículos na trajetória desejada.
3.1.1 Breve Histórico da pavimentação no Brasil
O Brasil inicia efetivamente a construção de estradas e ruas revestidas com material
betuminoso nos anos 50, e isso se deu devido à instalação da primeira refinaria de petróleo
com lei aprovada, em 1953, por Getúlio Vargas, a Refinaria Presidente Bernardes em
24
Cubatão/SP (RPBC). Podemos definir a data da inauguração da (RPBC) como o marco inicial
da pavimentação asfáltica no Brasil.
Anteriormente, as poucas rodovias pavimentadas com material betuminoso eram
construídas com asfaltos importados do tipo natural. Há de se lembrar ainda que as técnicas
usadas na época se limitavam ao macadame betuminoso e ao tratamento superficial.
Com a oferta de Concreto Asfáltico de Petróleo (CAP), produzido pela RPBC a partir
de 1956 e transportado a granel em carretas tanque, inicia-se uma nova fase da pavimentação
com a técnica do CBUQ. Imediatamente o mercado brasileiro respondeu e fabricou em 1959,
a primeira usina de CBUQ, usina que foi instalada na cidade Caxias do Sul/RS. O CBUQ, a
partir dessa data, passou a ter a hegemonia nas técnicas de pavimentação do País.
Segundo dados de Cordeiro (2006), a malha rodoviária brasileira apresentou sua
maior expansão nas décadas de 60 e 70, nesse período, cerca de 20% do total de gastos do
setor público foi destinado à construção e manutenção de estradas.
A partir do final da década de 70, devido ao grande volume de tráfego, a rede
rodoviária começou a dar sinais de exaustão. Em seqüência, nas décadas de 80 e 90 o
processo de deterioração das rodovias acentuou-se, necessitando de intervenções como
restauração e/ou reforço do pavimento.
Foi com o início das privatizações, a partir dos anos 90, que as empresas
concessionarias, aliadas aos distribuidores de asfaltos, buscando novas técnicas e priorizando
os custos, investiram em pesquisa para modificiação de asfaltos e introdução de novas
técnicas já consagradas no exterior.
Segundo informações extraídas de Silva (2011, p.1), o Brasil teve um crescimento
tardio da malha pavimentada em relação aos Países desenvolvidos, no entanto, apesar da
baixa porcentagem de rodovias pavimentadas, o País tem apresentado um crescimento médio
de tráfego de veículos nas estradas de 3% ao ano, chegando a 6% em algumas regiões. É
possível afirmar que nos últimos anos o País voltou a apresentar um impulso tanto na
ampliação da extensão de vias pavimentadas, como em duplicações e melhorias dos serviços
de manutenção de forma geral.
Atualmente, o governo federal, preocupado com o desenvolvimento da infraestrutura
de transportes do País, tem investido grandes somas de recursos em obras de implantação,
duplicação e manutenção da malha rodoviária federal, contribuindo para a melhoria do
transporte rodoviário brasileiro.
25
3.2 PAVIMENTO
De acordo com a NBR 7207 (1982, p.2), o pavimento é uma estrutura construída após
a terraplenagem e destinada economicamente e simultaneamente em seu conjunto a: resistir e
distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego; melhorar as condições de
rolamento quanto à comodidade e segurança; e resistir aos esforços horizontais que nele
atuam tornando mais durável a superfície de rolamento.
Resumindo, o pavimento constitui-se de multicamadas de espessuras constantes
transversalmente ao eixo da estrada. A estrutura do pavimento é submetida a tensões e
deformações que derivam do tráfego e das condições ambientais. O dimensionamento da
estrutura do pavimento deve ser compatibilizado com a resistência de cada material
empregado em cada uma das camadas e no terreno de fundação (subleito).
Segundo o Manual de Projeto e Práticas Operacionais para Segurança nas Rodovias do
DNIT (2010 a), para possuir um grau de segurança adequado, o pavimento deve atender aos
seguintes atributos:
suportar os efeitos do mau tempo;
permitir deslocamento suave;
não causar desgaste excessivo dos pneus e alto nível de ruídos;
ter estrutura forte;
resistir ao desgaste;
permitir o escoamento das águas (drenagem adequada);
ter boa resistência a derrapagens;
Com base nesses aspectos, o desafio de projetar um pavimento reside no fato de
conceber uma obra de engenharia que cumpra todas as demandas estruturais e funcionais.
Aliado a esses dois objetivos, o pavimento deve ainda ser projetado com a máxima qualidade
e mínimo custo.
De uma maneira geral, o pavimento rodoviário pode ser classificado segundo seu tipo
de revestimento: rígido, quando revestido em Concreto de Cimento Portland, e flexível
quando revestido com concreto asfáltico. Existe ainda uma estrutura que pode ser denominada
semi-rígida que é o revestimento de camada asfáltica e base estabilizada quimicamente (cal,
cimento).
26
Os pavimentos de concreto-cimento são aqueles em que o revestimento é uma placa de
concreto de cimento Portland. Nesses pavimentos a espessura é fixada em função da
resistência à flexão das placas de concreto e das resistências das camadas subjacentes.
Segundo Balbo (2007, p.36) “Respeitando uma terminologia coerente, de uma forma
mais completa possível, o pavimento possuí as seguintes camadas: revestimento, base, sub-
base, reforço do subleito e subleito, sendo este último a fundação e parte integrante da
estrutura”.
Os pavimentos flexíveis são divididos em camadas para minimizar a espessura e,
consequentemente, os gastos com materiais mais nobres e mais dispendiosos, como a camada
de revestimento. Dependendo do caso, o pavimento poderá não possuir a camada de sub-base
ou de reforço; mas a existência de revestimento e fundação (subleito) são condições mínimas
para que estrutura seja chamada de pavimento (BALBO, 2007, p. 36).
A Figura 1 apresenta a estrutura de um pavimento flexível de acordo com Balbo
(2007).
Figura 1: Estrutura de um pavimento flexível
Fonte: Adaptado de Asfalto em Revista n° 13(2010, p 04).
27
3.3 REVESTIMENTOS
O revestimento é a camada superior do pavimento que se destina a resistir diretamente
às ações do tráfego e transmiti-las às camadas inferiores. É a camada mais nobre do
pavimento, por isso, sua execução deve ser procedida de detalhados ensaios de dosagem e
acompanhada por rigorosos ensaios de controle.
Segundo Penz (2010, p.12) “A camada de revestimento, que recebe os maiores
carregamentos, tem a função de resistir aos esforços de tração, compressão, fadiga, possuir
durabilidade e flexibilidade, ser impermeável e melhorar as condições de rolamento”.
O revestimento asfáltico é constituído pela associação de agregados e materiais
asfálticos. O revestimento rígido é constituído por uma mistura relativamente rica de cimento
Portland, areia, agregado graúdo e água, distribuído numa camada devidamente adensado,
funcionando ao mesmo tempo como revestimento e base do pavimento.
Balbo (2007, p. 42) em seu livro apresenta uma tabela de aplicações dos materiais em
camadas do pavimento. Para o revestimento, os materiais com possível utilização são:
Tabela 1: Aplicações dos materiais na camada de revestimento
CAMADA ASFÁLTICOS CONCRETOS CIMENTADOS GRANULARES E SOLOS
REVESTIMENTO
AAUQ
CBUQ BLO Não se aplicam PAR
CAUF CAN
Tratamento primário com cravação de brita
ou cascalho sem
controle de
granulometria
CAMP CCR
CAMB CCP
CPA CER
LA CPM
MCA CAD
PMF CAR
PMQ CPT
SMA
TSD
TSS
TST
Fonte: Adaptado de BALBO (2007, p 42).
28
3.4 REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS
O revestimento asfáltico pode ser definido como uma mistura de agregados minerais,
de vários tamanhos, podendo também variar quanto à fonte, com ligantes asfálticos.
O revestimento asfáltico na composição de pavimentos flexíveis é uma das soluções
mais tradicionais e utilizadas na construção e recuperação de vias urbanas, vicinais
e de rodovias. Segundo dados da Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras
de Asfalto (Abeda), mais de 90% das estradas pavimentadas nacionais são de
revestimento asfáltico. (NAKAMURA, 2012).
De acordo com Abeda (2001, p.43), o revestimento de vias tem sido realizado desde a
segunda metade do século passado, principalmente do tipo asfáltico, que hoje é uma
modalidade de estrutura amplamente empregada no planeta.
3.5 INSUMOS PARA REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS
3.5.1 Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP)
De acordo com Nogueira (2008), o asfalto é um ligante betuminoso que provém da
destilação do petróleo e é um material, devido às suas características, comumente utilizado
para colar, revestir e impermeabilizar objetos e é um dos mais versáteis materiais disponíveis
na natureza.
Considerando a malha nacional pavimentada (federal, estados e municípios) de 211
mil km de extensão, cerca de 97% das rodovias brasileiras possuem pavimento
flexível, sendo asfalto o componente principal das camadas de rolamento e às vezes
de camadas intermediárias da estrutura. (ABEDA, 2010, p.31).
De acordo com Bernucci et al (2008, p. 26) o asfalto utilizado em pavimentação é um
ligante betuminoso que provém da destilação do petróleo e que tem a propriedade de ser um
adesivo termoviscoplástico, impermeável à água e pouco reativo. No Brasil, utiliza-se a
denominação CAP para designar esse produto líquido a altas temperaturas e que se enquadra
em limites de consistência para certas temperaturas estabelecidas em especificações.
Segundo Ceratti (2011), “97% das rodovias brasileiras possuem pavimento flexível,
sendo o asfalto, o componente principal das camadas de rolamento e às vezes de camadas
intermediárias da estrutura”.
29
Exitem algumas propriedades que podem definir os motivos do CAP ser amplamente
utilizado, entre eles podemos citar: ser impermeabilizante, durável, resistente a ação da
maioria dos ácidos, álcalis e dos sais, proporciona forte união dos agregados agindo como um
ligante que proporciona flexibilidade controlável.
No final da década de 1990, segundo Leite (1999), a Petrobras produzia cerca de 2
milhões de toneladas anuais de cimento asfáltico de petróleo, sendo 60% a partir de petróleos
nacionais, 20% de petróleos venezuelanos e 20% restantes de petróleos argentinos e árabes,
sendo que a meta prevista para a primeira década do século XXI era o emprego de petróleos
brasileiros para toda a produção de cimentos asfálticos, o que vem se confirmando. Em 2008,
registrou-se o maior consumo de CAP no Brasil com mais de 2.125 mil toneladas, excedendo
a marca de 1.970 mil toneladas em 1998.
Segundo Agência Nacional de Petróleo, Gás e Energia (ANP) os cimentos asfálticos
de petróleo (CAP) são classificados segundo o resultado do ensaio de penetração em:
CAP 30/45;
CAP 50/70;
CAP 85/100;
CAP 150/200;
O Ensaio de penetração fornece uma medida em décimos de milímetros da penetração
do CAP de uma agulha padronizada, sob determinadas condições. Valores baixos são
característicos de asfaltos muito consistentes, e valores altos de asfaltos mais moles. Na
Tabela 2, são apresentadas algumas classificações por penetração:
Tabela 2: Classificação dos CAPs por penetração
TIPOS DE CAP QUANTO À PENETRAÇÃO
PAÍS DUROS MÉDIOS MOLES
Brasil CAP 30/45 CAP 50/70, CAP 85/100 CAP 150/200
França CAP 20/30 CAP 40/50, CAP 60/70, CAP 80/100 CAP 180/220
EUA CAP 40/50 CAP 60/70, CAP 85/100 CAP 120-150
CAP 200-300 Fonte: BALBO (2007, p 119).
Ainda, de acordo com Bernucci et al (2008, p. 59), em julho de 2005 foi aprovada pela
Agência Nacional de Petróleo, Gás e Energia (ANP) uma nova especificação de CAP para
todo o Brasil, em substituição às especificações vigentes de 1992 até julho de 2005. Essa nova
30
especificação se baseia nos ensaios de penetração, ponto de amolecimento, viscosidade
Saybolt- Furol, viscosidade Brookfield e efeito do calor e do ar. Na Tabela 3 é apresentada a
atual especificação brasileira de cimento asfáltico de petróleo.
O cimento asfáltico de petróleo serve de produto básico para outros tipos de ligantes
asfálticos. Ainda de acordo com Bernucci et al (2008, p.40), os tipos de ligantes asfálticos
existentes no mercado brasileiro são denominados:
Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP)–Especificação ANP Resolução n˚19, de 11 de
julho de 2005 e anexo Regulamento Técnico n˚3/2005.
Asfaltos Diluídos (ADP, CR e CM)-Especificação ANP Resolução n˚30, de 09 de
outubro de 2007 e anexo Regulamento Técnico n˚2/2007.
Emulsões Asfálticas para Pavimentação (EAP)-Proposta de especificação da
Comissão de Asfalto do IBP-ABNT.
Asfaltos oxidados ou soprados de uso industrial;
Asfaltos Modificados por Polímeros (AMP)-Proposta de especificação da Comissão
de Asfalto do IBP-ABNT.
Cimentos Asfálticos de Petróleo Modificados por Borracha Moída de Pneus (AMB)-
Especificação ANP Resolução n˚39, de 24 de dezembro de 2008, e anexo Regulamento
Técnico n˚05/2008.
Agentes rejuvenescedores (AR e ARE);
Emulsões Asfálticas Catiônicas Modificadas por Polímeros Elastoméricos (EAP-E)-
Especificação ANP Resolução n˚32, de 14 de outubro de 2009, e anexo Regulamento
Técnico 05/2009.
Ainda existe a técnica de asfalto-espuma que vem sendo empregada no Brasil, mas que
rigorosamente não constituí outra classe de material pelo tipo de modificação de curta duração
que sofre o CAP convencional.
31
Tabela 3: Epecificações dos Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP)- Classificação por
Penetração - Resolução ANP n˚19, de 11 de julho de 2005
Características Unidade
Limites Métodos
CAP
30-45
CAP
50-70
CAP 85-
100
CAP 150-
200 ABNT ASTM
Penetração (100g, 5s,
25°C) 0,1 mm 30 a 45 50 a 70 85 a 100 150 a 200 NR 6576 D5
Ponto de
amolecimento, mín. °C 52 46 43 37
NBR
6560 D 36
Viscosidade Saybolt- Furol
a 135°C, mín.
s
192 141 110 80 NBR
14950 E 102 a 150°C, mín. 90 50 43 36
a 177°C 40 a 150 30 a 50 15 a 60 15 a 60
Viscosidade Brookfield
a 135°C, mín SP 21,
20 rpm, mín.
Cp
374 274 214 155
NBR
15184
D
4402 a 150°C, mín. 203 112 97 81
a 177°C, SP 21 76 a 285 57 a 285 28 a 114 28 a 114
Índice de
Susceptibilidade
térmica
(-1,5) a
(+0,7)
(-1,5) a
(+0,7)
(-1,5) a
(+0,7)
(-1,5) a
(+0,7) - -
Ponto de fulgor, mín. %
massa 235 235 235 235
NBR
11341 D 92
Solubilidade em
tricloroetileno, mín. °C 99,5 99,5 99,5 99,5
NBR
14855
D
2042
Dutilidade a 25°C,
mín. cm 60 60 100 100
NBR
6293 D 113
Efeito do calor e do ar a 163°C por 85 minutos
Variação em massa,
máx.
%
massa 0,5 0,5 0,5 0,5
D
2872
Dutilidade a 25°C,
mín. cm 10 20 50 50
NBR
6293 D 113
Aumento do ponto de
amolecimento, máx. °C 8 8 8 8
NBR
6560 D 36
Penetração retida mín. % 60 55 55 50
NBR
6576 D 5
Fonte: BERNUCCI et al (2008, p 61).
A Petrobrás possuí nove unidades produtoras e distribuidoras de aslfato de petróleo no
Brasil:
REMAN- Manaus/AM;
LUBNOR- Fortaleza/ CE;
RLAM- Mataribe/ BA;
32
REGAP- Betim/MG;
REDUC- Duque de Caxias/ RJ;
REPLAN- Paulínia/SP;
REVAP- São José dos Campos/SP;
REPAR- Araucária/ PR;
REFAP- Canoas/RS;
Além dos nove unidades de refinarias, há também uma unidade de exploração de
xisto, localizada no Paraná, que produz insumos para a pavimentação. A Petrobrás possuí
ainda fábricas de emulsões asfálticas e laboratórios de análises em todas as suas 11 refinarias.
3.5.2 Asfaltos Diluídos de Petróleo (ADP)
“São asfaltos que resultam da diluição de um cimento asfáltico de petróleo por
destilados leves de petróleo, em frações que se aproximam da nafta, do querosene e
do diesel, com o objetivo de reduzir temporariamente sua viscosidade, facilitando
sua aplicação, geralmente exigindo temperaturas menores que a do cimento
asfáltico nessa aplicação”. (SENÇO, 1997, p. 325).
Os ADPs são produzidos a partir do CAP e diluentes adequados. Os diluentes fazem o
papel de veículos para resultar em produtos menos viscosos e que possam ser utilizados em
temperaturas inferiores do que o CAP. São utilizados em pavimentação por penetração e
aplicados em temperaturas mais baixas que as usualmente empregadas quando se usa CAP.
Serviços típicos que utilizam ADPs são macadames betuminosos, os tratamentos superficiais
e alguns pré-misturados a frio, além da imprimação impermeabilizante.
É classificado pelo Departamento Nacional de Combustível (DNC) de acordo com a
velocidade de cura em três categorias: cura rápida, cura média e cura lenta, sendo que os
ADPs desta última categoria não são produzidos no Brasil.
De acordo com Bernucci et al (2008), no Brasil são fabricados dois tipos de asfalto
diluído, chamados de cura média e de cura rápida. O tempo de cura depende da natureza do
diluente utilizado. A denominação dos tipos é dada segundo a velocidade de evaporação do
solvente:
Cura rápida (CR) cujo solvente é a gasolina ou a nafta;
Cura média (CM) cujo solvente é o querosene.
Dá-se o nome de cura o momento em que após a aplicação, os diluentes se evaporam.
33
Segundo Senço (1997, p. 328), os asfaltos diluídos de cura rápida são subdivididos em
CR-70, CR-250 E CR-3000. Os valores numéricos referem-se à unidade de medida da
viscosidade cinemática, o centstoke. Os asfaltos diluídos de cura média subdividem-se em
CM-30, CM-70, CM-250, CM-800 e CM-3000.
As quantidades de asfaltos e diluente nos asfaltos diluídos são:
Tabela 4: Quantidades de asfaltos e diluentes
TIPO ASFALTO
(%)
DILUENTE
(%) CR CM
- 30 52 48
70 70 63 37
250 250 70 30
800 800 82 18
3000 3000 86 14 Fonte: SENÇO (1997, p 329).
O uso dos asfaltos diluídos CM-30 e CM-70 são recomendados para serviços de
imprimação, sendo que o tipo CM-30 é indicado para superfícies com textura fechada e o tipo
CM-70 para superfícies com textura aberta. A taxa de aplicação varia de 0,8 a 1,6 1/m²,
devendo ser determinada experimentalmente mediante absorção pela base em 24 horas. O
tempo de cura é geralmente de 48 horas, dependendo das condições climáticas locais
(temperatura, ventos, etc.).
O asfalto diluído CR-70 pode ser utilizado como pintura de ligação sobre superfície de
bases não absorventes e não betuminosas (solo cimento e concreto de cimento, por exemplo),
pois não há necessidade de penetração do material asfáltico aplicado, mas, sim, de cura mais
rápida. A taxa de aplicação é em torno de 0,51/m².
Os asfaltos diluídos CR-250 podem ser utilizados em tratamentos superficiais pelo
método de penetração invertida, com taxa de aplicação conforme o número de camadas,
quantidade e natureza do agregado, seguindo as indicações do projeto. Outra aplicação para os
asfaltos diluídos CR-250 é na preparação de pré-misturados a frio. As taxas de aplicação
variam de acordo com o projeto.
A escolha de um determinado tipo de asfalto diluído dependerá do tempo de cura
desejado e susceptibilidade à temperatura, associada à consistência do produto final.
34
3.5.3 Emulsão Asfáltica
Segundo dados extraídos da ABEDA (2001, p.32), define-se a emulsão asfáltica como
sendo “a mistura heterogênea de dois ou mais líquidos, que normalmente não se dissolvem
um no outro, porém quando agitados, ou adicionado emulsificantes a mistura, formam uma
mistura estável”.
Emulsões asfálticas são dispersões de cimento asfáltico (CAP) em fase aquosa
estabilizada. O tempo de ruptura depende, dentre outros fatores, da quantidade e do tipo do
agente emulsificante e a viscosidade depende principalmente da qualidade do ligante residual.
As proporções de agente emulsificante e ligante asfáltico que compõem a emulsão são da
ordem de 0,2 a 1,0%, com no máximo 2,0%, em peso, de emulsificante e em torno de 60 a
70% de asfalto, sendo o restante constituído pela fase aquosa.
A cor destas emulsões normalmente é marrom. Esta característica se transforma em
elemento auxiliar para inspeção visual e constatação rápida das boas condições do produto.
Após a ruptura prevalece a cor preta do CAP.
As emulsões asfálticas são utilizadas a frio, proporcionando ganhos de logística e
redução de custos de estocagem, aplicação e transporte. Sua utilização é compatível com
praticamente todos os tipos de agregados, obtendo ótimos resultados. Podem também ser
aplicadas com agregados úmidos, sem necessidades de aditivos melhoradores de adesividade.
Ainda de acordo com a ABEDA (2001), as emulsões são classificadas em função do
tempo necessário para que ocorra a ruptura do teor de asfalto contido nas mesmas e da carga
iônica. O processo de ruptura ocorre quando a emulsão entra em contato com o agregado e a
velocidade dessa reação depende do tipo de emulsão, reatividade, superfície dos agregados,
teor de umidade dos mesmos e da temperatura dos materiais e do ambiente.
As emulsões podem ser classificadas de acordo com o tipo de carga da partícula ou
quanto ao tempo de ruptura.
Quanto à carga da partícula classificam-se em catiônicas e aniônicas.
Quanto ao tempo de ruptura classificam-se em:
a) RR (emulsão de Ruptura Rápida): Tem uma percentagem relativamente baixa de
emulsificante e é menos estável. A água e o ligante se separam logo após a aplicação
sobre o agregado. É indicada para tratamento superficial, pinturas de ligação,
imprimação e macadames betuminosos.
b) RM (emulsão de Ruptura Média): São utilizados principalmente para misturas com
agregados limpos e sem pó, na confecção de pré-misturados a frio.
35
c) RL (emulsão de Ruptura Lenta): Utilizados em estabilização de solos e no preparo de
lamas asfálticas.
As emulsões asfálticas do tipo catiônicas são predominantemente empregadas no Brasil,
pelo seu melhor desempenho no que se refere a sua compatibilidade com a maioria dos
agregados que são, em sua maioria, de natureza eletronegativa. Dessa forma, as emulsões do
tipo catiônicas conferem uma maior adesividade à mistura devido à interação entre as
partículas dos dois constituintes.
Variando quanto à quantidade de cimento asfáltico envolvido na fabricação das emulsões,
elas podem se classificar em 1C e 2C, onde a terminologia C indica emulsão do tipo catiônica
e os números 1 e 2 estão associados à viscosidade relativa e a quantidade de cimento asfáltico
empregado na fabricação.
Segundo ABEDA (2001, p.47), as denominações, assim como as variáveis para
enquadramento das emulsões, são:
RR – 1C - Emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida, com um teor mínimo de CAP
de 62% e viscosidade Saybolt Furol a 50ºC entre 20 e 90s;
RR – 2C - Emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida, com um teor mínimo de CAP
de 67% e viscosidade Saybolt Furol a 50ºC entre 100 e 400s;
RM – 1C - Emulsão asfáltica catiônica de ruptura média, com um teor mínimo de
CAP de 62% e viscosidade Saybolt Furol a 50ºC entre 20 e 200s;
RM – 2C - Emulsão asfáltica catiônica de ruptura média, com um teor mínimo de
CAP de 65% e viscosidade Saybolt Furol a 50ºC entre 100 e 400s;
RL – 1C - Emulsão asfáltica catiônica de ruptura lenta, com um teor mínimo de CAP
de 60% e viscosidade Saybolt Furol a 50ºC de no máximo 70s;
LA – 1C e LA – 2C - Emulsão asfáltica catiônica para lama asfáltica, com um teor
mínimo de CAP de 58% e viscosidade Saybolt Furol a 25ºC de no máximo 100s;
LA – E - Emulsão asfáltica não-iônica para lama asfáltica, com um teor mínimo de
CAP de 58% e viscosidade Saybolt Furol a 25ºC de no máximo 100s.
Ainda existem as emulsões asfálticas com polímeros SBR (estireno butadieno randômico)
e SBS (copolímero de estireno e butadieno) e as emulsões para reciclagem a frio.
De acordo com ABEDA (2010, p.3) “Na década de 1990, uma nova geração de emulsões
catiônicas, de ruptura controlada e/ ou com ligantes elastoméricos, possibilitou a melhoria no
desempenho dos materiais asfálticos e da durabilidade, conforto e segurança das estradas e
vias urbanas em condições de tráfego e clima adversos”.
36
A Figura 2 apresenta as fábricas de emulsões existentes no País:
Figura 2: Fábricas de emulsões asfálticas no Brasil
Fonte: ABEDA (2005).
As emulsões asfálticas possibilitam a execução de praticamente todas as camadas
asfálticas existentes numa estrutura de pavimento, desde a execução de pavimentos
novos, até a construção de camadas destinadas à recuperação e ao rejuvenescimento
da camada de rolamento. A escolha do tipo adequado de emulsão para determinada
aplicação consiste basicamente por combinar a reatividade da emulsão com a
reatividade do agregado e as condições ambientais (ABEDA, 2010, P.56).
Por exemplo, as emulsões de menor reatividade são adequadas para aplicação em
locais com temperatura ambiente elevada que provoca a aceleração das reações físico-
químicas de ruptura e cura de processo.
Principais aplicações das emulsões em pavimentação:
Reciclagem a frio;
Tapa-buracos;
Micro revestimento;
37
Selantes de trincas;
Tratamento para eliminação de poeira;
Capa selante;
Imprimação;
Tratamentos superficiais;
Lama asfáltica;
Pré-misturados a frio;
Cape seal;
Areia asfalto;
Pintura de ligação;
Estabilização de solos;
Macadame betuminoso;
Na tabela 5, são apresentadas as aplicações mais usuais para cada tipo de emulsão.
Tabela 5: Aplicações das emulsões asfálticas
Fonte: BALBO (2007, p. 137).
38
3.5.4 Agentes Rejuvenescedores Emulsionados
Com o tempo, o ligante asfáltico vai perdendo alguns de seus componentes e sofre
certo enrijecimento. Uma das técnicas atuais de recuperação da flexibilidade do ligante é a
reciclagem a quente ou a frio. São incorporados ao ligante, produtos especiais preparados para
funcionar como repositores de frações maltênicas do ligante envelhecido, chamado de agente
rejuvenescedor.
De acordo com Castro (2003), no Brasil os principais agentes rejuvenescedores
utilizados são o Extrato Aromático de Neutro Pesado, mais conhecido como NPA e o Óleo de
Xisto.
O Neutro Pesado é um derivado do petróleo utilizado na produção de lubrificantes.
Para tanto ele é desaromatizado, resultando como subproduto o Extrato Aromático de Neutro
Pesado. Este subproduto apresenta como características a baixa viscosidade e elevada
capacidade de restauração das propriedades originais do CAP (Castro, 2003).
O agente Rejuvenescedor de Óleo de Xisto, AR-X, é produzido a partir do xisto
processado pela Superintendência de Industrialização do Xisto da Petrobrás, em São Mateus
do Sul. Segundo Leite et al (1990), a vantagem deste agente rejuvenescedor reside no fato de
apresentar maior aromaticidade, acarretado maior poder de rejuvenescimento e ainda, por
conter alto teor de nitrogênio básico, conferindo maior adesividade do ligante recuperado ao
agregado, em relação a outros produtos derivados do petróleo diretamente.
A escolha do tipo de agente rejuvenescedor a ser utilizado depende da rigidez do
ligante envelhecido. De maneira geral, agentes rejuvenescedores de baixa viscosidade se
adéquam a ligantes envelhecidos muito viscosos e vice-versa.
3.5.5 Asfaltos Modificados por Polímeros (AMP)
Asfalto polímero é produzido a partir de reações químicas entre o polímero virgem,
geralmente o SBS (Estireno-butadieno-Estireno) que é um material manufaturado e
especificado pela indústria petroquímica, e o cimento asfáltico de petróleo (CAP), sob
condições padronizadas de processo (temperatura e cisalhamento mecânico). Uma vez
incorporado ao asfalto, o produto final é homogêneo e apresenta uma única fase, isto é,
visualmente não se observa o polímero disperso no asfalto. A partir da análise em laboratório,
verifica-se a modificação das propriedades do CAP, principalmente: aumento de consistência
39
(viscosidade e ponto de amolecimento) e da capacidade de recuperação elástica sob
deformação, entre outras (Ceratti, 2011).
De acordo com Balbo (2007, p. 124), “a busca por processos de modificação dos
CAPs passaria necessariamente por tornar o material mais rígido ao receber esforços
(sofrendo menores deformações) e mais mole ao aliviar os mesmos esforços (apresentando
maior recuperação elástica)”.
Os principais objetivos da modificação do CAP com polímeros são:
Elevar a coesão do material;
Reduzir a susceptibilidade térmica;
Baixar a viscosidade à temperatura de aplicação;
Resultar em CAP com baixa fluência (lenta);
O CAP apresentar elevada resistência à deformação plástica, à fissuração e à
fadiga;
Garantir uma boa adesividade;
O CAP ter melhor resistência ao envelhecimento.
Segundo Bernucci et al (2008, p. 62), quanto ao seu comportamento frente às
variações térmicas, os polímeros são classificados em quatro categorias:
Termorrígidos: são aqueles que não se fundem, sofrem degradação numa
temperatura limite e endurecem irreversivelmente quando aquecidos a uma
temperatura que depende de sua estrutura química. Apresentam cadeias
moleculares que formam uma rede tridimensional que resiste a qualquer
mobilidade térmica. Por exemplo: resina epóxi, poliéster, poliuretano;
Termoplásticos: são aqueles que se fundem e tornam-se maleáveis
reversívelmente quando aquecidos. Normalmente consistem de cadeias
lineares, mas podem ser também ramificadas. São incorporadores aos asfaltos
de alta temperatura. Por exemplo: polietileno, polipropileno, PVC;
Elastômeros: são aqueles que, quando aquecidos, se decompõem antes de
amolecer com propriedades elásticas. Por exemplo: SBR;
Elastômeros termoplásticos: são aqueles que, a baixa temperaturas, apresentam
comportamento elástico, porem quando a temperatura aumenta passam a
apresentar comportamento termoplásticos. Por exemplo: SBS e EVA.
40
“Os ligantes asfálticos modificados por polímeros elastoméricos, incluindo do tipo
SBS, e os modificadores por borracha moída de pneus inservíveis vêm ganhando
espaço no mercado brasileiro, principalmente para aplicações especiais ou tráfego
pesado. Os asfáltos modificados por polímeros foram introduzidos no País de
maneira mais importante a partir da segunda metade da década de 90, mais ainda
contam com uma pequena fatia do mercado brasileiro, sendo mais utilizados no
Estado de São Paulo. Os asfaltos modificados por borracha datam o final da década
de 90, com as primeiras aplicações em campo nos anos 2000.” Nogueira (2008, p.
21).
3.5.6 Asfalto-borracha
O Asfalto-borracha é um asfalto modificado por borracha moída de pneus. Além de
ser uma forma nobre de dar destino aos pneus inservíveis, resolvendo um grande problema
ecológico, o uso de borracha moída de pneus no asfalto melhora em muito as propriedades e o
desempenho do revestimento asfáltico.
“A quantidade de resíduos sólidos provenientes da indústria de borracha e do
descarte de pneumáticos tem incentivado vários estudos acerca da reutilização e
reciclagem deste material, motivados, principalmente, pelo grande volume gerado e
seu longo período de degradação (400 a 800 anos). Várias tentativas de reciclagem
têm sido testadas: confecção de tapetes e artefatos de borracha, estabilização de
encostas, controle de erosão com mantas de pneus, utilização como combustível etc.
Entretanto, principalmente em Países onde o transporte rodoviário é predominante,
os pesquisadores têm vislumbrado como alternativa à utilização de pneu moído
incorporado em pavimentos betuminosos.” (SPECHT, 2004).
Segundo Bernucci et al (2008, p. 76), são dois os métodos de incorporação da
borracha triturada de pneus às misturas asfálticas: o processo úmido (wet process) e o
processo a seco (dry process). O processo úmido ainda pode ser subdividido quanto ao seu
processo de fabricação: estocável (terminal blending) e não estocável (just-in-time).
De acordo com Specht (2004), as propriedades esperadas com adição de polímeros são
a redução da susceptibilidade térmica e aumento da ductilidade, proporcionando estabilidade
em altas temperaturas e reduzindo o risco de fratura em baixas temperaturas (resistência ao
intemperismo) e uma melhor adesão ligante/asfalto.
É recomendado para aplicações que requeiram do ligante asfáltico um desempenho
superior, alta elasticidade e resistência ao envelhecimento. Ainda de acordo com Bernucci et
41
al (2008, p. 76), o asfalto-borracha pode ser utilizado em serviços de pavimentação como:
Stone Mastic Asphalt (SMA), Camada Porosa de Atrito (CPA), Tratamentos Superficiais
(TS), selagem de trincas e de juntas.
Ainda de acordo com Specht (2004), as aplicações típicas do asfalto-borracha são
tanto em pavimentos novos, quanto em restaurações. O ligante é empregado em praticamente
todas as utilizações comuns a ligantes asfálticos, entretanto seus benefícios são mais evidentes
quando utilizados em SAM- Stress Absorbing Membrane, em SAMI- Stress Absorbing
Membrane Interlayer (estes processos constituem no espalhamento do ligante sobre o
pavimento e posterior cobertura por um agregado pré-aquecido) ou em CBUQ, utilizado para
recuperação de pavimentos com fissuração excessiva.
Vantagens do uso de asfalto-borracha:
Alta elasticidade;
Alta resistência ao envelhecimento;
Alta coesividade;
Excelente relação benefício/custo.
3.5.7 Agregados
De acordo com Senço (1997, p. 265), do ponto de vista da engenharia civil, agregados são
materiais inertes, granulares, sem forma e dimensões definidas, com propriedades adequadas
a compor camadas ou misturas para utilização nos mais diversos tipos de obras. Nas misturas
e nas camadas que fazem parte, os agregados representam o maior volume em relação aos
demais componentes.
3.5.7.1 Classificação dos agregados
Segundo Manual de Pavimentação do DNIT (2006 a, p.82), os agregados utilizados
em pavimentação podem ser classificados segundo a sua natureza, tamanho e distribuição dos
grãos. A Figura 3 aprenta a classificação dos agregados utilizados em pavimentação.
42
Figura 3: Classificação dos agregados utilizados em pavimentação
Fonte: DNIT (2006 a, p 98).
Quanto à natureza
Segundo Senço (1997, p. 265) os materiais classificados segundo a natureza são
divididos em naturais e artificiais:
Naturais são aqueles utilizados como se encontram na natureza. São
provenientes da erosão, transporte e deposição subseqüente de detritos
resultantes da desagregação das rochas, realizados em virtude dos agentes do
intemperismo, que podem ser de origem física (variação da temperatura) ou
química (ação das soluções ácidas ou básicas sobre elementos mineralógicos).
Exemplos: Areia e pedregulho.
Artificiais são aqueles que, para utilização, sofrem diversas operações, como
britagem e classificação. Exigem trabalho prévio para poder assumir a
qualidade, a forma e as dimensões adequadas ao seu uso em obras de
engenharia. Exemplos: Pedra britada, pó de pedra, argila expandida, etc.
Atualmente já é considerada uma nova subdivisão quanto à natureza dos agregados: os
reciclados. Nesta categoria estão os materiais provenientes de reuso de materiais diversos.
Podemos destacar a utilização crescente de resíduos de construção civil em locais com
ausência de agregados pétreos e também como sendo um meio de diminuir os problemas
ambientais causados pela disposição destes resíduos (FERNANDES, 2004).
AGREGADO NATURAL
AGREGADOS QUANTO À NATUREZA
AGREGADO ARTIFICIAL
AGREGADO GRAÚDO
QUANTO AO TAMANHO
AGREGADO MIÚDO
AGREGADO DE ENCHIMENTO
QUANTO À GRADUAÇÃO DENSO
ABERTO
TIPO MACAME
43
Quanto ao tamanho individual dos grãos
Geralmente, as frações de agregados recebem os nomes:
a) Agregado graúdo é o material retido na peneira n° 10 (2,0 mm). Ex: Britas, cascalhos,
seixos, etc.
b) Agregado miúdo é material que passa na peneira n° 10 (2,0 mm) e fica retido na
peneira n° 200 (0,075 mm). Ex: Pó-de-pedra, areia, etc.
c) Agregado de enchimento ou material de enchimento (fíller) é o que passa pelo menos
65% na peneira n° 200 (0,075 mm). Ex: Cal extinta, cimento Portland, pó de chaminé,
etc.
Abaixo, segue Tabela 6 com a classificação das pedras britadas de acordo o diâmetro dos
grãos e na Tabela 7 apresenta-se a divisão granulométrica de areias e pedregulhos.
Tabela 6: Diâmetros e denominação de pedras britadas
DENOMINAÇÃO FAIXA DE DIÂMETRO (mm)
Pó- de- pedra < 2,4
Pedra 0 ou pedrisco entre 2,4 e 9,5
Pedra 1 entre 9,5 e 19,0
Pedra 2 entre 19,0 e 38,0
Pedra 3 entre 38,0 e 76,0
Fonte: BALBO (2007, p 100).
Tabela 7: Divisão granulométrica de areias e pedregulhos
TIPO DE AREIA DIÂMETRO DOS GRÃOS (mm)
Fina entre 0,05 mm (#270) e 0,425 mm (#40)
Média entre 0,0425 mm (#40) e 2 mm (#10)
Grossa entre 2 mm (#10) e 4,8 mm (#4)
Pedregulho entre 4,8 mm (#4) e 76 mm
Fonte: BALBO (2007, p 101).
O tamanho máximo do agregado em misturas asfálticas para revestimentos pode afetar
essas misturas de várias formas. Podem se tornar instáveis as misturas asfálticas com
agregados de tamanho máximo excessivamente pequeno e prejudicar a trabalhabilidade e/ ou
provocar segregação em misturas asfálticas com agregados de tamanho máximo
excessivamente grande (BERNUCCI et al, 2008, p.120).
44
Ainda de acordo com Bernucci et al (2008, p.120) podemos sintetizar sobre a
porcentagem de pó utilizada na mistura asfáltica:
“Quanto à porcentagem de pó aumenta, reduzem-se os vazios do esqueleto mineral
e aumenta-se a trabalhabilidade da mistura asfáltica até certo ponto. Acima de um
determinado teor, o pó começa a prejudicar a trabalhabilidade bem como a
estabilidade do esqueleto mineral, diminuindo os contatos entre as partículas
grossas, alterando também a capacidade de compactação da mistura. Se a maior
parte do pó tiver partículas maiores que 0,040mm, elas vão atuar como
preenchedoras dos vazios do esqueleto mineral. As partículas menores do que
0,020mm atuarão no ligante asfáltico, incorporando-se a este e compondo um filme
de ligante, denominado mástique, que envolverá as partículas maiores de agregado.”
Quanto à distribuição dos grãos
A distribuição granulométrica dos agregados é uma de suas principais características e
efetivamente influi no comportamento dos revestimentos asfálticos. A distribuição
granulométrica influencia na sua rigidez, estabilidade, permeabilidade, durabilidade,
resistência à fadiga, trabalhabilidade e a deformação permanente (BERNUCCI et al, 2008,
p.122).
Podemos subdividir em classes a distribuição granulométrica para auxiliar na distinção
dos tipos de misturas asfálticas. A seguir estão apresentadas as principais subdivisões:
a) Agregado de graduação densa é aquele que apresenta uma curva granulométrica de
material bem graduado e contínuo, com quantidade de material fino, suficiente para
preencher os vazios entre as partículas maiores. Apresenta distribuição granulométrica
contínua, próxima a densidade máxima. A existência de todos os diâmetros
proporciona uma maior resistência ao conjunto. Menor consumo de ligante asfáltico
no caso de CBUQ;
b) Agregado de graduação aberta é aquele que apresenta uma curva granulométrica de
material bem graduado e contínuo, com insuficiência de material fino, para preencher
os vazios entre as partículas maiores.
c) Agregado tipo macadame é aquele que possuí partículas de um único tamanho, o
chamado one size agregate. Trata-se, portanto, de um agregado de granulometria
uniforme onde o diâmetro máximo é, aproximadamente, o dobro do diâmetro mínimo.
45
O diâmetro máximo de um agregado é abertura da malha da menor peneira na qual
passam, no mínimo, 95% do material. O diâmetro mínimo é a abertura da malha da
maior peneira na qual passam, no máximo 5% do material.
d) Agregado com graduação descontínua: Apresenta a ausência de agregados com
tamanhos intermediários. São materiais que devem ser adequadamente trabalhados
quando em misturas asfálticas, pois são muito sensíveis a segregação.
Na Figura 4 é apresentada a representação convencional de curvas granulométricas:
Figura 4: Representação convencional de curvas granulométricas
Fonte: Bernucci et al (2008, p.123).
Quanto à forma dos Grãos
De acordo Orchard (1976), “a forma dos grãos pode ser definida em termos de sua
esfericidade e angularidade. Normalmente, é tido como regra que agregados de forma cúbica
ou esférica fornecem melhores propriedades aos concretos e misturas asfálticas”.
A esfericidade é a relação entre o volume de uma esfera que circunscreve o grão e o
volume do grão propriamente dito. O índice de forma é o parâmetro que classifica os
agregados quanto à sua esfericidade. O procedimento de ensaio DNER-ME 086/94 – Índice
de Forma de Agregado – especifica que os agregados devem passar por crivos circulares e
46
redutores, sendo registrada a massa retida em cada crivo. O índice de forma é um parâmetro
adimensional que varia entre 0 e 1, levando-se em conta que agregados com índices próximos
a 1 possuem ótima esfericidade e que agregados com índices próximos a 0 possuem baixa
esfericidade, ou seja, são mais lamelares do que esféricas.
A angularidade é uma característica associada ao grau de amaciamento dos cantos ou
arestas dos agregados (CUNHA et al., 2004). É uma medida de forma e também de textura
superficial que garante a existência de um alto nível de atrito interno entre os agregados de
uma mistura, além da boa resistência à deformação. A norma utilizada para o teste em
laboratório da angularidade de agregados é a ASTM D 5821 01, que envolve a contagem
manual de cada agregado um a um para verificar a existência de nenhuma, uma ou mais faces
fraturadas. A forma ou angularidade do agregado influencia na resistência à deformação
permanente de misturas asfálticas, uma vez que, em agregados irregulares ou angulares,
existem maiores entrosamento e resistência ao deslocamento entre as mesmas quando ocorre a
compactação (MASAD et al., 2000). Agregados angulares proporcionam maiores
intertravamento e atrito interno entre si, formando uma estrutura granular mais rígida.
Com relação a agregados com cantos arredondados, ao invés de se intertravarem,
tendem a deslizar umas sobre as outras, resultando em uma estrutura granular mais fraca e,
portanto, em misturas menos estáveis (CUNHA et al., 2004). No que diz respeito à
trabalhabilidade da mistura, unidades arredondadas apresentam vantagem quando comparadas
a unidades angulares, uma vez que misturas com agregados arredondados requerem menos
esforço na compactação, para se obter a densidade desejada. Souza (2009) investigou o efeito
da angularidade na vida de fadiga de uma mistura através do ensaio de energia de fratura. O
resultado mostrou que o aumento da angularidade do agregado graúdo faz com que a vida de
fadiga diminua. Mostrou também que, para o campo, agregados com elevados valores de
angularidade podem ser utilizados para aumentar a resistência à deformação permanente.
A lamelaridade é um parâmetro geométrico que determina se os componentes dos
agregados são alongados ou não. Esse parâmetro relaciona a maior razão existente entre o
comprimento (maior diâmetro do agregado) e a largura (maior diâmetro perpendicular ao
comprimento do agregado), ou entre a largura e a espessura (menor diâmetro perpendicular ao
comprimento do agregado). A norma utilizada para ensaios em laboratório que determina a
lamelaridade de agregados graúdos é a ASTM D 4791 99. Essa norma requer a utilização de
um tipo de paquímetro dimensional que determina as razões entre os diâmetros de uma
determinada unidade de agregado. Cada agregado deve ser medido um a um, a partir de uma
amostra representativa recomendada pela norma. De acordo com a norma, os agregados
47
podem ser (i) planos, (ii) alongados ou (iii) planos/alongados, dependendo das relações entre
seus diâmetros. A utilização de agregados com formas planas e/ou alongadas em misturas
asfálticas pode causar vários problemas, dentre eles a quebra de agregados durante a
compactação e a diminuição da trabalhabilidade da mistura.
3.6 TIPOS DE REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS
Tipos de revestimentos asfálticos:
Misturas usinadas e fabricadas na pista;
Misturas usinadas:
Densas: concreto asfáltico, areia-asfalto, pré-misturado a frio;
Descontínuas: SMA, camada porosa de atrito (CPA), Gap-Graded;
Fabricadas na pista:
Tratamentos superficiais por penetração;
Micro revestimento;
Lama asfáltica, etc;
3.6.1 Misturas Usinadas Densas
3.6.1.1 Concreto Asfáltico (CA)
De acordo com DNIT 031/2006 , concreto asfáltico é a mistura executada a quente,
em usina apropriada, com características específicas, composta de agregado graduado,
material de enchimento (filer) se necessário e cimento asfáltico, espalhada e compactada a
quente.
Segundo Senço (1997, p.26), o concreto asfáltico “consiste na mistura íntima do
agregado, satisfazendo rigorosas especificações, e betume devidamente dosado.”
Geralmente são utilizados os seguintes materiais na composição de um concreto
asfáltico:
Materiais betuminosos: CAP 30/45, 50/70, 85/100
48
O Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) é produzido em 9 refinarias do território
nacional, sendo que o CAP 50-70 é o tipo de ligante asfáltico mais utlizado na fabricação do
Concreto Asfáltico no País.
Agregados graúdos: pedra britada, escória britada, seixo rolado britado ou não;
Agregados miúdos: areia, pó de pedra ou mistura de ambos;
Filer: cimento portland, cal, pó calcário, etc;
Segundo Bernucci et al (2008), o concreto asfáltico é a mistura asfáltica muito
resistente em todos os aspectos, desde que adequadamente selecionados os materiais e
dosados convenientemente. Pode ser:
Convencional:
CAP e agregados aquecidos, segundo a especificação DNIT-ES 031/2006;
Especial quanto ao ligante asfáltico:
Com asfalto modificado por polímero ou com asfalto-borracha;
Com asfalto duro, misturas de módulo elevado;
De acordo com Nogueira (2008, p. 20), o revestimento mais utilizado no Brasil é o CA
ou CBUQ. Isto se deve ao fato da produção desse material ser realizada em usinas dosadoras e
misturadoras a quente, proporcionando um amplo controle da produção. Ainda, o País possuí
tradição de utilização e conhecimento das propriedades deste material, gerando alta
capacidade de fabricação e execução da camada de revestimento asfáltico.
Suas propriedades, são muito sensíveis à variação do teor de ligante asfáltico. Uma
variação positiva, às vezes dentro do admissível em usinas, pode gerar problemas de
deformação permanente por fluência e/ou exsudação, com fechamento da
macrotextura superficial. De outro lado, a falta de ligante gera um enfraquecimento
da mistura e de sua resistência à formação de trincas, uma vez que a resistência à
tração é bastante afetada e sua vida de fadiga fica muito reduzida. (BERNUCCI et
al ,2008).
A quantidade de ligante asfáltico requerida para cobrir as partículas e ajudar a
preencher os vazios não pode ser muito elevada, pois a mistura necessita contar ainda com
vazios com ar após a compactação em torno de 3 a 5%, no caso de camada de rolamento
(camada em contato direto com os pneus dos veículos) e de 4 a 6% para camadas
intermediárias ou de ligação (camada subjacente à de rolamento).
Segundo Balbo (2007, p.170) , para a garantia da correta densificação do material, a
espessura final desejada para um revestimento em concreto asfáltico acaba por impor a sua
49
compactação em camadas distintas com ou sem alteração de faixas granulométricas. Na
ocorrência de duas camadas de revestimento, a camada superficial recebe o nome de capa de
rolamento ou camada de desgaste e a camada inferior recebe o nome de binder ou camada de
ligação.
Um dos métodos mais utilizados para a dosagem de concreto asfáltico é o ensaio
Marshall que se constituí em um processo de formulação no qual é buscada uma composição
granulométrica de agregados com naturezas específicas e teores ideiais de CAP. Os objetivos
da dosagem de uma mistura asfáltica são:
Obter uma mistura adequadamente trabalhável (lançamento e compactação);
Obter uma mistura estável sob ação de cargas estáticas ou móveis;
Obter uma mistura durável, com teor de asfalto adequado;
Resultar em baixa deformação permanente (trabalhar a matriz pétrea e controlar o
teor de asfalto);
Resultar em uma mistura pouco suscetível à fissuração por fadiga;
Possuir vazios (com ar) suficientes e não excessivos.
Os equipamentos utilizados para a produção do concreto asfáltico são:
Depósito para ligante asfáltico com capacidade de aquecimento do material;
Silos para agregados: Os silos devem ter capacidade total de, no mínimo, três vezes a
capacidade do misturador e ser divididos em compartimentos, dispostos de modo a
separar e estocar, adequadamente, as frações apropriadas do agregado. Deve haver um
silo adequado para o filer, conjugado com dispositivos para a sua dosagem;
Usina para misturas asfálticas: A usina deve estar equipada com uma unidade
classificadora de agregados e dispor de misturador capaz de produzir uma mistura
uniforme. O DNIT em seu programa CREMA I (2009) quando da utilização de usinas
contínuas (Drum-Mixer) tem exigido que estas sejam de contra-fluxo e com
misturador externo (Pug-Mill). O misturador externo do tipo Pug-Mill é constituído
por uma caixa metálica com tampas superiores móveis, aquecida pela circulação de
óleo térmico que mantém a temperatura da mistura durante do processo; mais dois
eixos paralelos, que giram em sentido oposto, com braços, aletas e proteções internas
construídos em aço de alta resistência;
Caminhões basculantes para transporte da mistura;
Equipamento para espalhamento e acabamento- vibro acabadora;
50
Equipamento para compactação- rolo pneumático e rolo metálico liso, tipo tandem ou
rolo vibratório.
Processo Construtivo
A produção de concreto asfáltico é efetuada em usinas apropriadas e deve ser
transportada, da usina ao ponto de aplicação, nos caminhões basculantes.
A mistura asfáltica deve ser lançada em camada uniforme de espessura e seção
transversal definidas. O lançamento é realizado por vibroacabadoras. A Figura 5 ilustra a
mistura asfáltica sendo aplicada na pista através de vibroacabadora.
Figura 5: Mistura asfáltica sendo aplicada na pista através de vibroacabadora
Fonte: Próprio Autor (2012)
Localização: BR 468/RS, trecho: Palmeira das Missões-Tiradentes do Sul.
Segundo Senço (1997), o processo de execução da compactação de uma camada
asfáltica (Figura 6), “geralmente é compreendido por duas fases: a rolagem de compactação
(rolo de pneus) e a rolagem de acabamento (rolo chapa)”. É na fase de rolagem de
compactação que se alcança o peso específico aparente seco, a impermeabilidade e grande
parte da suavidade superficial. A função de um rolo compactador (rolo de pneus) é de
comprimir o pavimento. Em primeiro lugar, duas linhas de pneumáticos são adotadas para
concluir a compactação inicial. A flexibilidade dos pneus e o movimento vertical das rodas
permitem que o rolo-compactador funcione de maneira eficaz em terreno irregular. Na
rolagem de acabamento é utilizado o rolo chapa que tem a função de corrigir as marcas
deixadas na superfície da camada pela fase de rolagem anterior.
51
A compactação de uma camada asfáltica de revestimento aumenta a estabilidade da
mistura asfáltica, reduz seu índice de vazios, proporciona uma superfície suave e
desempenada e aumenta sua vida útil. Após aplicado e compactado, o revestimento deve ser
mantido sem tráfego, até o seu completo resfriamento.
Figura 6: Processo de execução da compactação e acabamento de uma camada asfáltica
Fonte: Próprio Autor (2012)
Localização: BR 468/RS, trecho: Palmeira das Missões-Tiradentes do Sul.
3.6.1.2 Areia Asfalto a Quente (AAUQ)
Segundo DNIT 032/2005, areia-asfalto a quente é uma mistura, com características
específicas, composta de areia (agregado miúdo), material de enchimento (fíler) se necessário,
e cimento asfáltico de petróleo, espalhada e compactada a quente.
De acordo com Bernucci et al (2008, p.174) em regiões onde não existem agregados
pétreos graúdos, utiliza-se como revestimento uma argamassa de agregado miúdo, em geral
areia, ligante (CAP), e fíler, com maior consumo de ligante do que os concretos asfálticos
convencionais devido ao aumento da superfície específica.
A mistura areia-asfalto é preparada a quente em usina adequada, sendo a fração
granular composta por agregado miúdo (areia) e material de enchimento (fíler)
quando for o caso. Tal material presta-se como camada de revestimento, de
regularização e de base de pavimentos asfálticos (BALBO,2007, p. 183).
Rolagem de compactação Rolagem de acabamento
52
Segundo Dias (2004), soluções alternativas como revestimentos de areia-asfalto,
reafirmam-se de grande valia para pavimentos de baixo custo na região litorânea do Rio
Grande do Sul, onde há abundância de areias e falta de agregados pétreos.
A construção de pavimentos de areia-asfalto teve sua origem nos Estados Unidos
devido à crise de 1929, quando a procura por diminuição de custo se tornou necessária à
economia. No Brasil, a técnica começou a ser utilizada no Nordeste, onde teve bastante
sucesso. No Rio Grande do Sul, na década de 60, misturas de areia-asfalto com a utilização de
asfaltos diluídos foram dimensionadas para base nas rodovias BR-471, trecho Quinta-Taim-
Curral Alto, com 106 km e na BR-101, trecho Osório- Morro Alto, com 23 km (DIAS, 2004).
Ainda de acordo com Dias (2004), na década de 90, misturas de areia-asfalto usinadas
a quente foram pesquisadas e utilizadas na RST 101, trecho Mostardas- Tavares. Esses
trechos de areia-asfalto foram executados como base de pavimentos, para o revestimento se
optou por tratamentos superficiais simples e duplos.
De acordo com Bernucci et al (2008), a AAUQ é normalmente empregada como
revestimento de rodovias de tráfego não muito elevado. Por ser uma mistura usinada a quente,
tanto o agregado quanto o ligante são aquecidos antes da mistura e são aplicados e
compactados a quente. A execução da AAUQ requer maior cuidado pois a mistura apresenta
elevada quantidade de ligante asfáltico e presença de agregados de pequenas dimensões. Um
dos problemas mais freqüentes dessas misturas é que comumente apresentam menor
resistência às deformações permanentes, comparadas às misturas usinadas a quente vistas
anteriormente.
O revestimento de areia-asfalto não é considerado uma mistura resistente, mas pode
ser uma solução adequada em certas regiões. Bottin (1997), estudou misturas de areia-asfalto
a quente utilizando areias de origem eólica da planície costeira do Rio Grande do Sul, uma
região rica em areias finas e pobre em rochas duras. Foram realizados ensaios de módulo de
resiliência, deformação permanente e desgaste, chegando-se a conclusão de que o uso do
revestimento do tipo areia-asfalto a quente em pavimentos com baixo voulme de tráfego nesta
região é viável.
No nordeste brasileiro o revestimento areia-asfalto também foi bastante empregado.
Há registros que no estado do Ceará o início da pavimentação com areia-asfalto se deu por
volta de 1960, com o uso de areia e asfalto diluído. Essa mistura asfáltica tornou-se o
revestimento mais utilizado, tanto no Ceará quanto no Nordeste do Brasil, naquela época. Não
existia nenhuma especificação brasileira para este tipo de revestimento e os trechos foram
executados empiricamente (SANTANA, 1965).
53
Santana (1965) realizou um estudo para analisar o comportamento com revestimento
de areia-asfalto analisando vários trechos construídos no Ceará. Extraiu amostras para análise
granulométrica, teor de ligante e densidade e tomou medidas da espessura da capa,
descrevendo o estado do revestimento. Como resultado, constatou que os trechos
apresentavam variação muito grande de granulometria e teor de asfalto utilizado.
O problema mais acentuado na época foi o desgate, que parecia ter como principal
fator de influência a percentagem de ligante, além da influência das características e
distribuição granulométrica da areia e ocorrência de chuvas na fase inicial da vida do
pavimento. Apesar deste efeito, quando bem executado, o revestimento areia-asfalto a frio
apresentava resultados satisfatórios e correspondia a mais de 70% da pavimentação asfáltica
do Ceará no começo da década de 60 (SANTANA, 1965).
Ligante asfáltico
Podem ser empregados os seguinte ligantes asfálticos:
Classificação por penetração: CAP- 30/45, CAP-50/60 e CAP- 85/100.
Classificação por viscosidade: CAP-20 e CAP-40.
CAP mofidicado com polímeros.
Agregados
Areia:
Suas partículas individuais devem ser resistentes, em seus grãos, estando livres de
torrões de argila e de substâncias nocivas. Deve apresentar equivalente de areia igual ou
superior a 55%.
Material de enchimento (filer):
Deve ser constituído por materiais minerais finamente divididos, tais como cimento
Portland, cal extinta, pós -calcários, cinza volante, etc;
De acordo com DNIT 032/2005, denomina-se filer a porção de qualquer um destes
materiais acima, que passa na peneira n° 200.
Composição da mistura
A composição da mistura areia-asfalto a quente deve satisfazer aos requisitos da
Tabela 8, apresentada a seguir, com as respectivas tolerâncias no que diz respeito a
granulometria e aos percentuais do ligante asfáltico.
54
Quando a camada de areia-asfalto for destinada a ser uma camada de revestimento
deve ser projetada com uma faixa granulométrica próxima aos limites inferiores da
especificação.
Tabela 8: Requisitos de granulometria e percentuais de ligantes da mistura areia-asfalto
Fonte: Bernucci et al (2008).
Tabela 9: Especificações do ensaio Marshall para a mistura de areia-asfalto
Fonte: Bernucci et al (2008).
As porcentagens de betume referem -se à mistura de Areia e filer, considerada como
100%. Deve ser adotado o Método Ensaio Marshall para Misturas Asfálticas, na Tabela 9,
seguem as especificações do ensaio Marshall para a mistura areia-asfalto.
(3/8 pol.) 9,5mm
(n°4) 4,75mm
(n°10) 2,00mm
(n°40) 0,42mm
(n°80) 0,18mm
(n°200) 0,075mm
Emprego Revestimento Revestimento -
Cimento Asfáltico %
sobre o total da mistura06 -12 07 - 12 ±0,3%
4 - 15 10 - 47 ± 3%
2 - 10 0 - 7 ± 2%
60 - 95 90 - 100 ± 4%
16 - 52 40 - 90 ± 4%
100 - -
80 - 100 100 ± 5%
Tamanho Nominal 4,75mm 2,0 mm
Tolerâncias
Peneiras
NomeAbertura
mm
Porcentagem total passando (por peso)
Designação A B
Designação e tamanho nominal dos agregados
Estabilidade, mínima
Fluência, mm
3 a 8
65 - 82
300 kgf (75 golpes)
2,0 - 4,5
Ensaio
Marshall (DNER-ME 043)
Discriminação
Porcentagem de vazios
Relação betume / vazios
55
Equipamentos
Depósito para ligante asfáltico: depósitos com capacidade de aquecimento do material,
às temperaturas fixadas nas especificações.
Depósito para agregados (Areia): Os silos devem ter capacidade total adequada e
serem divididos em compartimentos, dispostos de modo a separar e estocar, as frações
apropriadas do agregado. Cada compartimento deve possuir dispositivos de descarga.
Haverá um silo para o filer, conjugado com dispositivos para a sua dosagem.
Usina para misturas asfálticas (Areia-Asfalto): Usina equipada com uma unidade
classificadora de agregados, após o secador, dispor de misturador a fim de produzir
uma mistura uniforme.
Caminhões para transporte da mistura: caminhões, tipo basculante com caçambas
metálicas que devem ser lubrificadas (água e sabão, óleo cru fino, óleo parafínico, ou
solução de cal) de modo a evitar a aderência da mistura à caçamba metálica.
Equipamento para espalhamento: O equipamento para espalhamento é a acabadora.
Equipamento para compactação: O equipamento para compactação deve ser
constituído por rolo pneumático e rolo metálico liso, tipo tandem ou rolo vibratório.
Processo Construtivo
A execução do revestimento de areia-asfalto pode ser iniciada após decorridos mais de
sete dias entre a execução da imprimação. No caso de ter havido trânsito sobre a superfície
imprimada, ou, ainda ter sido a imprimação recoberta com areia, deve ser feita uma pintura de
ligação.
A temperatura do cimento asfáltico empregado na mistura deve ser determinada para
cada tipo de ligante, em função da relação temperatura-viscosidade. A temperatura
conveniente é aquela na qual o asfalto apresenta uma viscosidade situada dentro da faixa de
75 e 95 segundos, “Saybolt-Furol” (DNER-ME 004), indicando-se preferencialmente, a
viscosidade de 85 a 95 segundos. Entretanto, a temperatura do ligante não deve ser inferior a
107ºC e nem exceder a 177°C. Os agregados devem ser aquecidos a temperaturas de 10ºC a
15ºC, acima da temperatura do ligante asfáltico, sem ultrapassar 177°C.
A produção de Areia-Asfalto é efetuada em usinas apropriadas e deve ser transportada,
da usina ao ponto de aplicação, nos caminhões basculantes. A distribuição da Areia-Asfalto
deve ser feita por máquinas acabadoras e não deve ser aplicado a temperatura ambiente
inferior a 10°C.
56
Imediatamente após a distribuição da Areia-Asfalto, tem início a compactação. A
compactação deve ser iniciada pelos bordos, longitudinalmente, continuando em direção ao
eixo da pista. Os revestimentos recém acabados devem ser mantidos sem tráfego, até o seu
completo resfriamento.
3.6.1.3 Pré-Misturado a Quente (PMQ)
De acordo com Balbo (2007, p.183), os PMQ são misturas asfálticas semelhantes aos
CAUQs ou CA, porém elaboradas sem a introdução de material de enchimento, sendo em
geral compostos quanto ao diâmetro por apenas dois tipos de agregados.
Resultam, portanto em misturas mais abertas (com maior índice de vazios) que os
CAUQs, não existindo especificações rígidas quanto à dosagem dos agregados, no entanto os
teores de CAP a serem adotados, são como no caso dos concretos asfálticos, definidos pelo
método Marshall (BALBO, 2007, p.183).
Por resultarem em camadas mais flexíveis e serem menos custosos que o concreto
asfáltico, são preferencialmente utilizados como camada de regularização ou de ligação. As
espessuras finais de compactação limitam-se entre 30mm e 90mm, segundo a faixa
granulométrica adotada para sua fabricação (Balbo,2007 apud IBP,1990).
São executados com vibro-acabadoras para distribuição e pré-compactação, da mesma
forma que os CAUQs ou CA.
3.6.1.4 Pré Misturado a Frio (PMF)
De acordo com Abeda (2010, p.105), o PMF é uma técnica utilizada na execução de
camada intermediária de regularização e reforço da estrutura do pavimento, também
conhecida como binder, em revestimentos asfálticos e serviços rotineiros de conservação do
tipo tapa-buracos. Entre os inúmeros serviços que podem ser executados com emulsão
asfáltica, talvez o mais empregado seja o PMF.
“O pré-misturado a frio constituí uma mistura de agregados e materiais asfálticos
pouco viscosos (emulsões) à temperatura ambiente, empregando algum
equipamento misturador (pug-mill), sem a necessidade de aquecimento dos
agregados ou do ligante. As misturadoras podem variar desde usinas de grande
capacidade até caminhões-betoneira, desde que devidamente adaptados para o
transporte e a injeção do ligante asfáltico” (BALBO, 2007).
57
O PMF consiste numa mistura de agregado graúdo, agregado miúdo, material de
enchimento (fíler) e emulsão asfáltica catiônica convencional ou modificada com polímeros,
fabricada em equipamento apropriado, espalhada e compactada a frio (ABEDA, 2010, p.
105).
Quanto à graduação pode ser classificado em:
Denso – graduação contínua e bem-graduada, com baixo volume de vazios;
Aberto – graduação aberta, com elevado volume de vazios;
De acordo com Balbo (2007) apud IBP (1990), as emulsões asfálticas de ruptura
média são aquelas mais empregadas na elaboração dos PMF abertos; para misturas densas,
podem ser utilizados os asfaltos diluídos e as emulsões de ruptura rápida. As emulsões de
ruptura média são bastante interessantes nos casos em que é prevista a estocagem da mistura,
antes de seu uso, por alguns dias.
Os PMFs tiveram origem nos EUA, na década de 1950, usando graduação aberta em
bases e em revestimentos. No Brasil iniciou-se essa técnica a partir de 1966 em camadas de
regularização e em bases. Na década de 1980 os PMFs começam a ser empregados na forma
de graduação densa em revestimentos delgados (ABEDA, 2010, p. 105).
As distribuições granulometricas de agregados na elaboração do PMF podem resultar
em misturas mais abertas ou mais fechadas, ou ainda, em misturas densas. Nas misturas
densas, o resultado final se aproxima, após ruptura completa da emulsão, do que se conhece
por CAUQ ou CA. Neste caso, o índice de vazios deverá ser relativamente menor para que
possa ser empregado como revestimento asfáltico, de maneira a evitar a densificação da
camada pelo tráfego e ocorrência de deformações plásticas em trilhas de roda (BALBO,
2007).
Aplicações do PMF:
Quando o PMF é aberto, seu índice de vazios pode chegar a 20%, resultando, neste
caso, em material bastante drenante. Tal característica reporta à necessidade de
cuidados especiais com a mistura: a camada inferior de PMF deverá estar bem
selada (ou mesmo fechada) para impedir a descida de água para camadas
subjacentes, sendo então necessário que o PMF se estenda até a borda do
acostamento para ocorrer drenagem lateral da água. São especialmente indicadas
como camada de base ou regularização para um pavimento existente (BALBO,
2007).
58
Além da utilização como camadas de pavimento, em nosso País, é muito freqüênte a
aplicação como matrial para execução de serviços de manutenção em vias urbanas e mesmo
em rodovias (tapa-buracos).
De acordo com Bernucci et al (2008, p.183), “o PMF pode ser usado como
revestimento de ruas e estradas de baixo volume de tráfego, ou ainda como camada
intermediária (com CA superposto) e em operações de conservação e manutenção”.
Segundo Balbo (2007), o PMF não apresentará, após sua execução, padrões mecânicos
idênticos aos de um concreto asfáltico. No entanto, o material terá ganho de resistência
mecânica ao longo do tempo. No exterior, o PMF vem ganhando maior campo de aplicações
no caso da reciclagem de antigos revestimentos asfálticos fresados.
Dosagem:
A determinação dos teores de emulsão asfáltica da mistura, como no caso dos CAUQs,
são definidos pelo método Marshall. Muito embora este ainda seja utilizado para sua dosagem
na prática comum, não existe um critério ainda consagrado para definição do teor ideal de
ligante em laboratório, nem de seu índice de vazios, sendo, portanto, ainda aplicáveis critérios
empíricos, também muitas vezes não encontrados de forma organizada na literatura.
Processo construtivo:
A grande variedade de usinas fabricadas exclusivamente para elaboração de pré-
misturados a frio (Figura 7), como misturadoras tipo pug-mill, com dosadoras de agregados,
permite a fabricação de misturas contínuas ou descontínuas. Usinas misturadoras de solos e
agregados podem ser também empregadas sem maiores dificuldades, além das próprias usinas
para a produção de concretos asfálticos. O espalhamento do PMF pode ser realizado com uso
de motoniveladoras, sendo as vibro-acabadoras mais aconselhadas para se evitar a segregação
do material.
De acordo com DER-PR (2005), a mistura deve ser distribuída somente quando a
temperatura ambiente se encontrar acima de 10˚C, e com tempo não chuvoso. O espalhamento
deve ser feito em painéis contíguos (pista inteira) ou com pequena defasagem entre cada uma
das faixas espalhadas, é recomendado para obter-se juntas longitudinais mais perfeitas e bem
acabadas.
Ainda segundo DER-PR (2005), para iniciar a compactação é necessário que a
emulsão esteja rompida (mudança da coloração marrom para preta) e que a mistura tenha
59
perdido entre 30% e 50% dos fluídos da emulsão mais água de umedecimento acrescentada na
misturação, faixa de perda inicial na qual se obtém a maior densificação da mistura asfáltica.
Abeda (2010, p.110) cita as vantagens da técnica:
Utilização de equipamentos de baixo custo para usinagem e aplicação;
Trabalhabilidade a temperatura ambiente, sem necessidade de aquecimento dos
materiais empregados;
Possibilidade de trabalhar com agregados úmidos;
Possibilidade de utilizar agregados britados provenientes de quase todos os
tipos de rocha, devido à adesividade ímpar das emulsões catiônicas;
Alta produtividade, possibilitando a estocagem do PMF para posterior
aplicação, tais como serviços de tapa-buracos e pequenas intervenções;
Baixo consumo de energia térmica e elétrica envolvida durante as operações de
produção, transporte, manuseio, estocagem e aplicação dos materiais (cerca de
60% a 70% da energia total consumida em misturas asfálticas a quente);
Possuí capacidade de suporte às deflexões das camadas subjacentes,
apresentando baixo grau de fissuramento e trincamento;
Reduzida emissão de gases tóxicos e poluentes melhorando as condições de
segurança, meio ambiente e saúde;
Figura 7: Usina de PMF
Fonte: Romanelli.
60
Ainda de acordo com Abeda (2010, p.105), a facilidade com que se pode obter a
massa asfáltica, bem como sua aplicação na pista com vibroacabadora ou motoniveladora, faz
com que essa alternativa ganhe espaço em muitas cidades que querem pavimentar e não
dipõem de grandes recursos financeiros.
3.6.1.5 Misturas Asfálticas Mornas
Uma nova tecnologia, em fase de avaliação, são as misturas asfálticas mornas, do
inglês warm-mix asphlat (WMA). Mistura asfáltica morna representa o grupo de tecnologias
que visam uma redução na temperatura a qual as misturas asfálticas são produzidas e
aplicadas em campo. Estas tecnologias tende a reduzir a viscosidade do asfalto e fornecer um
completo revestimento do agregado em temperaturas menores. Misturas asfálticas mornas são
produzidas a temperaturas de 20 a 55 ºC menores do que típicas misturas asfálticas a quente,
como o concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ). O mesmo mecanismo que fornece as
misturas asfálticas mornas a trabalhabilidade a temperaturas menores também fornece a
tecnologia para a sua compactação em baixas temperaturas. Ela também melhora a densidade
de compactação na pista, tendendo a reduzir a permeabilidade do ligante endurecido devido
ao envelhecimento, o que tende a melhorar o desempenho em termos de resistência à
fissuração e suscetibilidade à umidade (D’ANGELO et al, 2008).
A funcionalidade tecnológica das misturas asfálticas mornas baseia-se na redução da
viscosidade dos ligantes betuminosos em determinados limites de temperatura. A redução da
viscosidade permite o total encobrimento do agregado a temperaturas mais baixas, do que
tradicionalmente seriam necessárias para a produção de concretos betuminosos usinados a
quente. Devido a isto, todos os processos de misturas mornas, de alguma forma, contribuem
para o processo de redução da temperatura de compactação (OTTO, 2009).
D’Angelo et al (2008, p.31) relataram que as usinas de misturas asfálticas a quente são
as mesmas que as de misturas asfálticas mornas.A Figura 8 ilustra uma usina localizada na
Noruega para produzir misturas asfálticas mornas.
De acordo com Penz (2010, p. 27) “as misturas asfálticas mornas, quanto a sua
produção, são semelhantes às misturas a quente convencionais, diferenciando em relação à
temperatura usada e pelos parâmetros de resistência e durabilidade do produto final”.
Segundo D’Angelo et al (2008) ainda podemos citar os seguintes ganhos com a
utilização de misturas mornas:
61
Capacidade para transportar a mistura a longas distâncias e ainda ter a
trabalhabilidade necessária para aplicar a mistura e compactá-la;
Capacidade de mistura se compactada com uma menor energia de
compactação (assumindo temperaturas não muito baixas ou a necessidade de
transporte a longas distancias);
Maior porcentagem de regeneração do pavimento.
Figura 8: Usina de misturas asfálticas mornas na Noruega
Fonte: D’Angelo et al.(2008, p.31).
3.6.1.6 Concreto Asfáltico Modificado com Borracha (CAMB)
De acordo com a definição da ASTM D6114-97, asfalto borracha é uma combinação
entre cimento asfáltico, borracha moída e certos aditivos na qual a borracha moída constituí
no mínimo 15% do peso total da mistura, e sua reação provocada pelo contato com asfalto
quente é um inchamento das partículas da borracha moída (SPECHT, 2004).
“O Asfalto-Borracha é considerado um ligante asfáltico especial produzido através
da incorporação de borracha moída de pneus inservíveis ao Cimento Asfáltico de
Petróleo. Aquecido, em reatores específicos, o processo modifica suas
características físico-químicas, dando origem a um asfalto modificado de alto
62
desempenho, com valores de viscosidade, ponto de amolecimento e capacidade
elástica bem mais elevada que o asfalto convencional” (JUNIOR, 2011).
De acordo com Cordeiro (2006), a expressão “asfalto borracha” é comumente
empregada no meio rodoviário, e representa o cimento asfáltico modificado por borracha de
pneu.
A borracha de pneus moída pode ser incorporada à mistura asfáltica pelo processo
úmido (via úmida) ou pela via seca. Balaguer (2011) em seu estudo cita os dois métodos de
incorporação da borracha ao ligante:
Via úmida: a borracha finamente triturada é adicionada ao CAP aquecido, produzindo
um ligante modificado que recebe a denominação de Asfalto Borracha.
Via seca: a borracha triturada entra na mistura asfáltica como parte do agregado
pétreo, formando o asfalto modificado com adição de borracha. A via seca só deve ser
utilizada em misturas asfálticas a quente, não devendo ser usada em misturas asfálticas
a frio (PATRIOTA, 2004).
De acordo com Specht (2004), o processo úmido é o que dá origem ao ligante
denominado asfalto-borracha. Já o processo a seco caracteriza-se por utilizar o resíduo como
um aditivo ao agregado. Neste processo pedaços sólidos de borracha são adicionado como
substituição de no máximo 5% do agregado.
Segundo Junior (2011), incorporar borracha de pneus inservíveis ao asfalto é uma
alternativa eficiente de incorporação dos benefícios dos polímeros e agente antioxidantes
presentes na borracha de pneu ao ligante asfáltico. Sua utilização em pavimentação tem sido
uma das técnicas mais utilizadas no mundo porque se emprega grande volume desse resíduo
com melhorias para as misturas asfálticas sob vários aspectos e ainda minimiza os problemas
gerados pelos pneus inservíveis descartados no meio ambiente.
As pesquisas e a utilização do Asfalto-Borracha datam da década de 60, sendo que as
primeiras aplicações foram realizadas nos EUA. (JUNIOR, 2011).
No Estado do Rio Grande do Sul, uma parceria envolvendo a empresa concessionária
de rodovias Metrovias, a Greca Asfaltos e UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do
Sul), foi construído o primeiro trecho de Asfalto Borracha via úmida do País. Trata-se de um
trecho de dois quilômetros (entre os Km 318 e 320 da BR 116), próximo a cidade de Guaíba,
(região metropolitana de Porto Alegre), construído em agosto de 2001 (RIBEIRO, 2001).
63
Ainda no Estado do Rio Grande do Sul, na região noroeste, o DNIT/RS/CRUZ ALTA,
possui um segmento monitorado com asfalto borracha em uma 3ª faixa da BR-285, próximo a
cidade de Ijuí (ECHEVERRIA, 2010).
Ainda de acordo com Specht (2004), estima-se que até a presente data
aproximadamente 600km de rodovias tenham sido restauradas com ligante asfalto-borracha
no Brasil.
Salini (1998) em seu estudo cita as melhorias que ocorrem no pavimento asfáltico que
recebe a incorporação de borracha de pneu:
Mistura final altamente resistente ao envelhecimento devido a incorporação de anti-
oxidantes e inibidores de raios ultra-violeta existentes na borracha de pneu;
Maior elasticidade da mistura, maior coesão e menor sensibilidade a temperaturas
externas;
Maior resistência ao trincamento;
Menor aparecimento de trilhas de roda;
Diminuição dos custos pelo aumento da vida útil do pavimento;
Possibilidade de utilizar camadas delgadas;
Redução do nível de ruído do tráfego em até 10 db;
Maior resistência ao fraturamento por congelamento (climas frios);
Maior resistência a deformação permanente em altas temperaturas;
Melhor resistência a solventes;
Diminuição da poluição e melhoria da qualidade ambiental;
Melhor conservação dos agregados e do cimento asfáltico;
“O reaproveitamento de pneus inservíveis se constitui em todo o mundo em
um desafio de difícil solução e de grande preocupação ambiental, devido as suas
peculiaridades de quantidade, volume, peso e durabilidade (em torno de 600 anos).
O aspecto ecológico e social deve ser reforçado como um benefício muito
importante e adicional às melhorias que podemos observar na modificação do
asfalto tradicional com a adição da borracha moída de pneus, borracha constituinte
do pneu possuí excelentes propriedades físicas e químicas a serem incorporadas ao
ligante convencional, trazendo uma série de melhorias que se refletem diretamente
na durabilidade do pavimento, a saber: incorporação de agentes anti-oxidantes que
diminuem, sensivelmente, o envelhecimento do cimento asfáltico, o aumento da
resistência a ação degradante de óleos e combustíveis, diminuição da suscetibilidade
64
térmica e o aumento da resistência a tração admissível (melhorando o
comportamento à fadiga)” (CORDEIRO, 2006).
De acordo com Specht (2004), as técnicas de execução e manutenção de pavimentos
utilizando o asfalto-borracha são basicamente as mesmas das misturas convencionais, no
entanto, há algumas modificações que devem ser feitas na usina, pois devido às maiores
viscosidades dos ligantes, as bombas e canalizações devem possuir dimensões maiores que as
usuais, bem como proteção térmica (em caso de temperaturas externas baixas). Ainda, as
temperaturas de compactação são pouco acima das convencionais devido maior viscosidade
do ligante com borracha.
3.6.1.7 Concreto Asfáltico Modificado com Polímeros (CAMP)
De acordo com DNER 385/99 (1999c), o concreto asfáltico com asfalto polímero pode
ser definido como: mistura executada em usina apropriada, com características específicas,
constituída de agregado, material de enchimento (filer) se necessário, e cimento asfáltico de
petróleo modificado por polímero, espalhada e comprimida a quente.
Os asfaltos modificados por polímeros são obtidos a partir da incorporação do
polímero ao CAP, podendo ou não envolver reações químicas. Os polímeros mais
amplamente utilizados na modificação de asfaltos, para fins rodoviários são: SBS (estireno-
butadieno-estireno), SBR (borracha de butadieno estireno) e EVA (copolímero de estileno
acetato de vinila) (IBP, 1999).
O concreto asfáltico com asfalto polímero pode ser empregado como revestimento,
base, regularização ou reforço do pavimento.Os materiais constituintes do concreto asfáltico
com asfalto polímero são agregado graúdo, agregado miúdo, material de enchimento (filer) se
necessário, e cimento asfáltico modificado por polímero, os quais devem satisfazer as
especificações. (DNER 385/99, 1999c).
Segundo IBP (1999), os polímeros (SBS) quando adicionados ao asfalto podem alterar
profundamente o comportamento reológico do asfalto, melhorar as propriedades mecânicas,
numa grande faixa de temperatura. E completa ainda que suas principais vantagens são:
Diminuição da susceptibilidade térmica;
Melhoria das características adesivas e coesivas;
Aumento da resistência ao envelhecimento;
Elevação do ponto de amolecimento;
65
Maior resistência à deformação permanente;
De acordo com a norma DNER (1999c) os equipamentos utilizados são:
Depósito para cimento asfáltico modificado por polímero com sistema de
recirculação para o cimento asfáltico, de modo a garantir a circulação,
desembaraçada e contínua, do depósito ao misturador, durante todo o período
de operação;
Depósito para agregados;
Usina para misturas asfálticas modificadas por polímero;
Caminhões basculantes;
Vibroacabadoras;
Rolo de pneus;
Rolo liso;
Execução (segundo a norma DNER, 1999c):
Antes de iniciar a construção da camada de concreto asfáltico, a superfície
subjacente deve estar limpa e pintada ou imprimada.
A produção do concreto asfáltico é efetuada em usinas apropriadas, a mistura
produzida deve ser transportada da usina ao ponto de aplicação, em veículos
basculantes.
A distribuição do concreto asfáltico com asfalto polímero deve ser feita por
vibroacabadoras.
Após a distribuição do concreto asfáltico, tem início a compactação com rolo
pneumático e rolo liso.
Os revestimentos recém-acabados devem ser mantidos sem tráfego, até o seu
completo resfriamento.
3.6.2 Misturas Usinadas Descontínuas
3.6.2.1 Stone Matrix Asphalt (SMA)
Atualmente, buscam-se formulações de CA que, após compactadas apresentem uma
textura na superfície de modo a conformar canais que permitam o escoamento das águas sem
sobreposição dos agregados.
66
Especialistas elaboraram na década de 1960, na Alemanha, o Stone Matrix Asplhalt
(SMA) com características que prometem melhorar a drenagem, aderência superficial e ainda
a resistência ao cisalhamento de misturas asfálticas para revestimentos.
De acordo com Balbo (2007, p.181) uma mistura de SMA não deixa de ser um
concreto asfáltico usinado a quente, porém a mistura é preparada com um conjunto de grãos
de distribuição granulométrica mais uniforme, ou seja, agregados mais graúdos e pouco finos,
sendo então necessária uma cubicidade maior dos agregados britados para que, após a
compactação, apresentem grande contato face a face.
De acordo com Mourão (2003), o SMA foi desenvolvido com o objetivo de se obter
uma mistura asfáltica mais resistente e durável, que pudesse evitar por mais tempo a
ocorrência de trincas por fadiga, bem como as deformações permanentes. O SMA reduz o
desgaste superficial, principalmente pelo polimento dos agregados minerais causados pelo
atrito pneu/revestimento, e também as deformações permanentes nos pavimentos asfálticos. O
polimento dos agregados tem grande relação com a condição de desgaste superficial (ação
abrasiva do tráfego) e a qualidade dos agregados.
Desde 1968 foram pavimentados mais de 200 milhões de m² de SMA somente na
Alemanha, dados de 2001 (EAPA, 2001). O SMA é hoje muito popular em vários Países do
mundo. Têm-se feito muitos estudos com o intuito de melhorar ainda mais o processo de
mistura e aplicação de SMA devido às grandes variações que apresentam os materiais
encontrados em lugares distintos (Mourão, 2003).
No País, pioneiramente foi construída a pista do autódromo de Interlagos (Figura 9)
em São Paulo em fevereiro de 2000, empregando-se o SMA (Beligni et al, 2000).
Figura 9: Execução da pista do autódromo de Interlagos com SMA
Fonte: Google Imagens
67
Em agosto de 2001 foi construído um trecho experimental de SMA, com espessura
final de 4,0 cm, utilizando a faixa granulométrica alemã 0/11S e asfalto modificado por
polímero SBS, na curva mais fechada e perigosa da Via Anchieta, rodovia que interliga São
Paulo a Santos, pista sul, na “curva da onça” (km 044+400 ao km 045+000). Este foi o trecho,
até a presente data, de maior solicitação do SMA no Estado de São Paulo, pelas condições
severas a que o trecho está submetido: declividade expressiva, curva fechada e tráfego
comercial pesado. Os resultados da aplicação do SMA neste trecho obtiveram grande sucesso
e superioridade de comportamento funcional e estrutural em relação a outras soluções
asfálticas até então empregadas (REIS et al., 2002).
Desde então outros trechos vêm sendo executados usando ora graduações alemãs, ora
norte-americanas. As mais recentes obras são em rodovias dos estados de São Paulo e Minas
Gerais, além de uso urbano em São Paulo, Rio de Janeiro e Salvador. Os resultados da
aplicação do revestimento tipo SMA no Brasil estão sendo satisfatórios até o momento.
A granulometria é caracterizada por conter uma elevada porcentagem de agregados
graúdos (70–80% retido na peneira nº.10), e formar um grande volume de vazios entre os
agregados graúdos que será preenchido por um mástique asfáltico, um tipo de argamassa que
é a composição do ligante betuminoso modificado ou não por polímeros, fíler, finos minerais
(fração areia) e fibras naturais. O mástique asfáltico é o responsável pela elevada coesão da
mistura, e sua elevada porcentagem faz com que a mistura apresente baixo índice de vazios,
retardando o processo de oxidação e aumentando a resistência da mistura pelo envolvimento e
intertravamento dos agregados minerais. Essa elevada porcentagem de agregados graúdos faz
com que a mistura tenha excelente desempenho mecânico (MOURÃO, 2003).
As fibras são geralmente orgânicas (de celulose) ou minerais, e são adicionadas
durante a usinagem para evitar a segregação da mistura em seu transporte, facilitar a aplicação
e evitar o escorrimento do ligante asfáltico (BERNUCCI et al, 2008 apud NAPA, 1999).
Ainda em sua composição granulométrica, a mistura asfáltica SMA é considerada uma
mistura rica em ligante asfáltico possuindo um consumo de ligante em torno de 6 a 7,5%,
gerando uma película maior de ligante, e cerca de 4 a 6% de volume de vazios logo após
compactação em pista. É aplicado em espessuras que variam de 1,5 a 7,0 cm, dependendo da
faixa granulométrica em que a mistura está enquadrada (BERNUCCI et al, 2008, p.168).
A descontinuidade da curva granulométrica é a principal diferença entre a mistura
asfáltica SMA e o CBUQ, que proporciona ao SMA maior volume de vazios no
agregado mineral (VAM). O aspecto rugoso da camada porosa de atrito (CPA) se
68
assemelha ao da mistura asfáltica SMA, bem como a formação do esqueleto mineral
que dá resistência a mistura (MOURÃO, 2003).
Na Figura 10 é apresentado o detalhe do esqueleto mineral de uma mistura SMA.
Ao se escolher uma granulometria diferenciada para a mistura SMA em relação ao
CBUQ tradicional pretende-se que a maior porcentagem de grãos grossos forme uma estrutura
compacta e entrelaçada que contribua para dissipar o carregamento. Este é um dos motivos
pelo qual o SMA é tão resistente ao desgaste e à deformação permanente. Devido à estrutura
tridimensional da fibra de celulose, o ligante betuminoso mantém uma elevada viscosidade,
impedindo assim o escorrimento do ligante durante o armazenamento, o transporte e a
aplicação da mistura. Também possibilita maior concentração de ligante na mistura, o que
forma uma película mais espessa de ligante em volta dos agregados, o que inibe a oxidação, a
penetração de umidade, a separação e fissuração dos grãos. (MOURÃO 2003, apud
LANCHAS, 1999).
A especificação alemã (Tabela 10) foi a primeira a ser publicada como norma, 1984, e
engloba quatro tipos de SMA, denominados de 0/11S; 0/8S; 0/8 e 0/5, sendo o último o
algarismo referente ao diâmetro nominal máximo do agregado (onde até 10% no máximo
ficam retidos em peneira desse tamanho). Para tráfego pesado ou solicitações especiais, as
especificações restringem-se às faixas 0/11S e 0/8S.
Não há consenso na especificação dos ligantes asfálticos utilizados na mistura SMA.
As especificações são em geral não restritivas, empregando tanto os alfaltos modificados por
polímeros como asfaltos convencionais (BERNUCCI et al, 2008).
Segundo REIS et al. (2001) com base em dados experimentais, a mistura asfáltica
SMA tem se mostrado um revestimento de alto desempenho estrutural e funcional. Insucessos
que ocorreram em alguns casos estão relacionados em geral a falhas executivas, ligadas à
segregação e a exsudação, que podem ser contornadas se houver um bom controle dos
agregados e da faixa de projeto, dosagem apropriada do teor de ligante e de fibras, e controle
de temperatura de usinagem e compactação.
De acordo com Bernucci et al (2008, p.172), a mistura asfáltica SMA tem provado ser
excelente opção para vias de tráfego pesado,entre outras utilizações, como:
Vias com alto tráfego de caminhões;
Interseções;
Em áreas de carregamento e descarregamento de cargas;
Em rampas, pontes, paradas de ônibus, faixa de ônibus;
69
Pistas de aeroporto;
Estacionamentos;
Portos.
Tabela 10: Faixas Granulométricas e requisitos de SMA pela especificação Alemã
Fonte: Bernucci et al (2008, p. 170).
Segundo HORST (2000) a graduação descontínua da mistura SMA reduz
consideravelmente a emissão de ruído, sendo o ruído do tráfego absorvido por sua macro-
textura. A matriz pétrea pode acomodar as desigualdades do pavimento subjacente,
melhorando o conforto do usuário ao dirigir.
Em misturas asfálticas tipo SMA são utilizados como ligantes, os cimentos sfálticos de
petróleo ou os asfaltos modificados por polímeros. A utilização do ligante asfáltico
modificado por polímero torna-se interessante por algumas vantagens, como a melhoria da
coesão e da adesividade, redução da deformação permanente, e aumento da vida de fadiga,
além de garantir melhor preservação da macro estrutura ao longo da vida de serviço.
70
Figura 10: Detalhe do esqueleto mineral da mistura SMA
Fonte: Mourão (2003).
A fabricação e aplicação da mistura SMA é a mesma para as misturas usinadas a
quente convencionais como CA, ou se utilizado ligante modificado com polímero, a
fabricação e aplicação da mistura deve seguir as normas para CA modificado com polímeros.
A Figura 11 apresenta o exemplo do aspecto de uma camada de SMA após a execução na
pista.
Figura 11: Exemplo do aspecto de uma camada de SMA executada em pista
Fonte: Bernucci et al (2008).
71
Características de desempenho do SMA:
Boa estabilidade a elevadas temperaturas;
Boa flexibilidade a baixas temperaturas;
Elevada resistência ao desgaste;
Boa resistência à derrapagem devido à macrotextura da superfície de rolamento;
Redução do spray ou cortina de água durante a chuva;
Redução do nível de ruído ao rolamento;
Durabilidade - pavimentos superiores a 20 anos;
Segundo NAPA (2002), um estudo na Alemanha indicou redução do nível de ruído de
até 2,5dB quando usado a mistura SMA sobre uma mistura asfáltica densa convencional. Essa
redução chega a 7,0dB, em um estudo feito na Itália, onde foi comparada a mistura asfáltica
SMA, com tamanho máximo nominal do agregado de 15mm, com uma mistura asfáltica
densa convencional com o mesmo tamanho máximo nominal do agregado. A Figura 12
ilustra a execução da aplicação da mistura SMA na pista.
Figura 12: Execução de SMA
Fonte: Google Imagens.
3.6.2.2 Gap-Graded
Introduzida no Brasil em 2002 (Junior, 2011), a graduação com intervalo “Gap”
descontínua densa, conhecida por Gap-Graded, é uma faixa granulométrica especial que
resulta em macrotextura superficial rugosa, mas não em teor de vazios elevado.
72
Algumas utilizações dessa faixa vêm sendo realizadas com asfalto-borracha. Esse tipo
de mistura asfáltica tem sido empregado como camada estrutural de revestimento, por
exemplo na restauração da pavimentação e na duplicação de trechos na Rodovia BR-040, com
asfalto-borracha, trecho Rio de Janeiro–Juiz de Fora, sob concessão da Concer S.A.
(Cordeiro, 2006).
De acordo com Junior (2011), este tipo de mistura, tem como característica principal
uma descontinuidade num intervalo específico da curva granulométrica, chamado de “Gap”,
que não a caracteriza como uma mistura aberta e nem tem quantidade de finos elevada como
o SMA. Trata-se de uma mistura descontínua fechada; sua faixa granulométrica resulta em
um revestimento final de macrotextura superficial rugosa, mas com teor de vazios entre 4 a
6%.
Ainda segundo Junior (2011), o Gap Graded é uma mistura criada especialmente para
se trabalhar com o Asfalto-Borracha. Pesquisas realizadas nos EUA e no Brasil mostraram
que a mistura Gap Graded, em conjunto com esse ligante asfáltico, promovem uma melhoria
significativa ao revestimento, evitando problemas de deformação permanente e trincamento
precoce por fadiga, além de proporcionar maior aderência entre pneu/pavimento e serem
pavimentos mais silenciosos. Também já estão sendo realizadas aplicações em campo dessa
mistura com ligantes modificados por polímeros, mas em menor escala do que as aplicações
com o Asfalto-Borracha. Os principais estados brasileiros que utilizam a mistura Gap Graded
com asfaltos modificados são Paraná e São Paulo.
De acordo com Echeverria (2010), “dentro do objetivo de busca e atualização de
alternativas de pavimentação, na região noroeste do Rio Grande do Sul, o DNIT/RS/CRUZ
ALTA, possui um segmento monitorado com uma camada tipo Gap Graded na BR158/386”.
3.6.2.3 Camada Porosa de Atrito (CPA)
Segundo Bernucci et al (2008, p. 165), “As misturas asfálticas abertas do tipo CPA
mantêm uma grande percentagem de vazios com ar não preenchidos graças às pequenas
quantidades de fíler, agregado miúdo e ligante asfáltico”.
De acordo com Balbo (2007, p.178), “Em evolução do conceito de concreto asfáltico
(impermeável), surgiram as misturas asfálticas drenantes ou porosas para emprego na
superfície de pavimentos”.
O DNER (1999b, p.2) define a camada porosa de atrito como: mistura executada em
usina apropriada, com características específicas, constituída de agregado, material de
73
enchimento (fíler) e cimento asfáltico de petróleo modificado por polímero, espalhada e
comprimida a quente.
Segundo Echeverria (2010), “A camada porosa de atrito (CPA) foi desenvolvida com
o objetivo de obter-se um revestimento asfáltico altamente drenante das águas na superfície
(camada porosa)”.
A CPA é empregada como camada de rolamento com finalidade funcional de aumento
de aderência pneu-pavimento em dias de chuva. A aplicação do CPA causa redução da
espessura de lâmina d’água na superfície de rolamento e consequentemente das distâncias de
frenagem; redução do spray proveniente do borrifo de água pelos pneus dos veículos,
aumentando assim a distância de visibilidade; e redução da reflexão da luz dos faróis noturnos
(BERNUCCI et al, 2008, p. 165).
Diferente das misturas asfálticas densas, concreto asfáltico (4 a 6% de vazios), a
mistura tipo CPA possui porcentagem de vazios da ordem de 18 a 25% e granulometria
descontínua dos agregrados pétreos, necessitando que estes agregados sejam bem resistentes,
pois a tensão de contato durante a execução é muito elevada. Como ligante asfáltico é
recomendada a utilização de cimentos asfálticos (CAP) modificados por polímeros, e, em
função da elevada porcentagem de vazios proporciona o recobrimento correto dos agregados
sem o escorrimento de CAP e proporciona o aumenta da durabilidade resistindo à percolação
constante de diversos fluídos. O teor médio de ligante é da ordem de 3,5 a 4,5%. É condição
indispensável que a camada de CPA seja aplicada sobre uma camada impermeável do
pavimento, evitando a penetração de umidade (ECHEVERRIA, 2010).
De acordo com Junior (2011, p.22), a camada porosa de atrito (CPA) foi introduzida
no Brasil ao final da década de 90 e consiste num revestimento de mistura descontínua e
aberta, devido à grande quantidade de vazios de ar que possuí (18% a 25%).
Outra função importante da CPA é a redução de ruído provocado pelo atrito do
contato entre pneu e pavimento. Graças a essa característica, o uso de CPA em algumas
rodovias do mundo, principalmente próximas a zonas urbanas, está cada vez mais frequente
(JUNIOR, 2001, p.22).
A norma DNER (1999b, p.5) cita os equipamentos utilizados para fabricação da
mistura CPA:
Depósito para cimento asfáltico modificado por polímero;
Depósito de agregados;
Usinas para misturas asfálticas modificadas por polímeros;
74
A dosagem da mistura da CPA, como no caso dos CAUQs, é definida pelo método
Marshall.
Execução:
Antes de inciar a construção da CPA, a superfície subjacente deve estar limpa e
pintada (pintura de ligação);
As emendas entre as aplicações não devem ser pintadas, para permitir o escoamento
pluvial;
A distribuição da mistura na pista deve ser feita por máquinas acabadoras;
Para a execução da compactação da mistura deverá ser utilizado rolo metálico liso tipo
tandem (rolo chapa);
Os revestimentos recém acabados devem ser mantidos sem tráfego, até seu completo
resfriamento;
A Figura 13 ilustra um segmento com concreto asfáltico seguidode CPA, onde é
possível observar a redução da espessura de lâmina d’água na superfície de rolamento.
Figura 13: Segmento com concreto asfáltico seguido de CPA
(Fonte: Bernucci et al, 2008).
Bernucci et al (2008, p.168) cita exemplos de obras com a utilização da Camada Porosa
de Atrito no Brasil:
75
Aeroporto Santos Dumont no Rio de Janeiro: em 1999, foi executado um
pavimento superposto, na pista principal, e sobre ele aplicada uma CPA nos 923m
centrais;
Rodovia dos Imigrantes, ligando São Paulo a Santos: em 1998 foi feita uma
restauração através de fresagem seguida de recapeamento, com uma espessura de
5cm entre os quilômetros 11,5 e 30;
Rodovia Presidente Dutra, próximo a São Paulo: em 1998, 3km nas faixas e no
acostamento apresentavam condições precárias antes da restauração, com buracos,
trincamento generalizado e bombeamento de material da base na superfície. Foi
efetuada uma fresagem do revestimento existente ou recomposição do greide da
pista com caimento de 3%; executada uma camada de 2cm de micro revestimento
asfáltico a frio e aplicada uma CPA com 4cm de espessura;
Na região noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, na malha rodoviária gerenciada
pelo DNIT/RS, através da Unidade Local de Cruz Alta, existe uma aplicação experimental de
revestimento CPA na BR-158/386 (Figura 14) no km 3 ao 4 (com aproximadamente 600m) e
outra aplicação, na BR-285 (Figura 15), em diversos segmentos entre o município de Entre-
Ijuís e São Borja. Na BR-285 a camada está com 6 anos de utilização e na BR-158/386 possuí
4 meses de monitoramento e os resultados de ensaios e levantamentos tem sido excelentes,
encorajando a aplicação em outros locais (ECHEVERRIA, 2010).
Figura 14: Revestimento em CPA (espessura 5cm), BR-158/386/RS, km 3 ao 4
Fonte: Echeverria, 2010.
76
Figura 15: Revestimento em CPA (espessura 4cm), BR-285/RS km 553
Fonte: Echeverria, 2010.
3.6.3 Misturas Fabricadas na pista
3.6.3.1 Lama Asfáltica
De acordo com Senço (2001, p.320) “o revestimento de lama asfáltica consiste na
associação, em consistência fluída, de agregado miúdo e areia, ou material de enchimento
(filer), água e tendo como aglutinante emulsão asfáltica”.
Esse tipo de mistura in situ começou a ser utilizado na década de 1960, nos Estados
Unidos (slurry seal), na França e no Brasil (Abeda, 2001).
A lama asfáltica tem sua aplicação principal em manutenção de pavimentos,
especialmente nos revestimentos com desgaste superficial e pequeno grau de
trincamento, sendo nesse caso um elemento de impermeabilização e
rejuvenescimento da condição funcional do pavimento. Aplica-se especialmente em
ruas e vias secundárias. Eventualmente ainda é usada em granulometria mais grossa
para repor a condição de atrito superficial e resistência à aquaplanagem. Outro uso é
como capa selante aplicada sobre tratamentos superficiais envelhecidos. No entanto,
não corrige irregularidades acentuadas nem aumenta a capacidade estrutural,
embora a impermeabilização da superfície possa promover em algumas situações a
diminuição das deflexões devido ao impedimento ou redução de penetração de água
nas camadas subjacentes ao revestimento (BERNUCCI et al, 2008, p.185).
77
As vantagens da técnica de misturas a frio estão ligadas pricipalmente ao uso de
equipamentos mais simples, trabalhabilidade à temperatura ambiente, boa adesividade com
quase todos os tipo de agregados britados, possibilidade de estocagem e flexibilidade elevada
(ABEDA, 2001).
Equipamentos:
Depósito para emulsão asfáltica, geralmente rebocável, munido de bomba de
circulação, de modo a garantir o seu abastecimento.
Usina apropriada, que deverá estar instalada sobre um chassis de um caminhão
ou similar, capaz de se deslocar a baixas velocidades, de maneira contínua e
sem arrancadas ou paradas bruscas, garantindo uniformidade do espalhamento.
A usina deverá ter um silo para agregado – o qual deverá obedecer à
granulometria especificada -, um depósito de filer com dosador, depósito de
água, emulsão e misturador apropriado;
Caixa deslizante arrastada pelo próprio caminhão, que recebe a mistura e
executa a sua distribuição sobre a superfície a revestir.
Ainda de acordo com Bernucci et al (2008), para o processamento da mistura de lama
asfáltica são necessárias usinas especiais móveis (Figura 16) que têm um silo de agregado e
um de emulsão, em geral de ruptura lenta, um depósito de água e um de fíler. Os materiais se
misturam em proporções preestabelecidas imediatamente antes de serem espalhados através
da barra de distribuição de fluxo contínuo e tanto quanto possível homogêneo, em espessuras
de 3 a 4mm, sem compactação posterior.
Figura 16: Usina de Lama Asfáltica
Fonte: Romanelli.
78
A especificação correspondente é a DNER-ES 314/97, cujas faixas granulométricas e
algumas características da mistura constam na Tabela 11 apresentada a seguir.
Tabela 11: Faixas granulométricas e características de mistura recomendadas pelo DNIT para
Lama Asfáltica
Fonte: DNER-ES 314/97.
Ainda de acordo com Bernucci et al (2008), “a dosagem da Lama Asfáltica é realizada
segundo as recomendações da ISSA- International Slurry Surfacing Association, empregando
equipamentos WTTA (wet track abrasion test), LWT (loaded wheel tester and sand
adhesion) e WST (wet stripping test), também utilizados para a dosagem do micro
revestimento”.
Execução e controle:
Antes de inciar a execução na pista, deve-se umedecer a superfície a ser coberta pela
lama, retardando assim a penetração da emulsão.
A massa é aplicada diretamente do misturador para a pista, o que implica na utilização
de um sistema de alimentação do agregado e asfalto no próprio local, de forma a garantir a
continuidade da operação. O espalhamento da mistura na pista (Figura 17) é feito através da
79
barra de distribuição de fluxo contínuo e o mais homogêneo possível, sem compactação
posterior.
A espessura final de uma camada de lama asfáltica, de graduação dentro dos limites
especificados, é da ordem de 3 a 5mm.
Figura17: Espalhamento da mistura de Lama Asfáltica na pista
Fonte: Google imagens.
3.6.3.2 Micro Revestimento Asfáltico a Frio
O micro revestimento é uma mistura a frio processada em usina móvel especial, de
agregado rigorosamente selecionado, tanto no aspecto de graduação como na sua pureza em
termos de contaminantes, fíler, água e emulsão com polímero, e eventualmente adição de
fibras. O micro revestimento teve sua origem na Alemanha no início dos anos 1970 e teve seu
reconhecimento nos Estados Unidos nos anos 1980.
De acordo com Bernucci et al (2008) “esta é uma técnica que pode ser considerada
uma evolução das lamas asfálticas, pois usa o mesmo princípio e concepção, porém utiliza
emulsões modificadas com polímero para aumentar a sua vida útil”.
O micro revestimento é utilizado em:
recuperação funcional de pavimentos deteriorados;
capa selante;
revestimento de pavimentos de baixo volume de tráfego;
camada intermediária anti-reflexão de trincas em projetos de reforço estrutural;
80
Para a aplicação deste tipo de revestimento é necessário uma usina móvel
multidistribuidora de agregado e ligante (Figura 18), fabricada especialmente para a aplicação
deste tipo de revestimento e deve possuir os seguintes equipamentos:
Silo de agregados;
Tanque de água;
Tanque de emulsão;
Caixa misturadora;
Caixa de Espalhamento;
Esses equipamentos são montados sobre um chassis de um caminhão de 1 ou 2 eixos,
dependendo da capacidade da usina, ou até mesmo sobre uma carreta reboque. O equipamento
tem a capacidade de armazenar os agregados em seus silos, que irão alimentar, através de
correias trasportadoras, o misturador onde serão adicionadas emulsão asfáltica e água.
Após, o material é despejado por gravidade numa caixa, que tem a função de espalhar
o resultado desse processo na pista, deixando uma camada delgada com espessura homogênea
e bem definida.
Há vantagens em se aplicar o micro revestimento com emulsão asfáltica de ruptura
controlada modificada por polímero. A emulsão é preparada de tal forma que
permita sua mistura aos agregados como se fosse lenta e em seguida sua ruptura
torna-se rápida para permitir a liberação do tráfego em pouco tempo, por exemplo,
duas horas (BERNUCCI et al, 2008).
Figura 18: Usina multidistribuidora de agregado
Fonte: Romanelli.
81
Pinto (2012) destaca as vantagens do micro revestimento:
Preço: Entre as técnicas de recape, o micro revestimento se destaca quando é
avaliado seu custo benefício, pois, se comparado ao concreto asfáltico convencional ou
CBUQ, seu custo será na média 1/3 do valor, com desempenho, relativo à funcionalidade, às
vezes, superior ao do CBUQ.
Gabarito: Um dos grandes problemas nas cidades é o gabarito definido. Neste caso, o
micro revestimento leva uma grande vantagem sobre o CBUQ, pois as espessuras
giram em torno de 12 a 15mm, enquanto que o CBUQ necessita de no mínimo 25mm,
provocando várias correções complementares da via recapada como:
Sarjetas;
Bocas de lobo;
Poço de visita;
Rebaixamento para acesso de garagens;
Rampas para deficientes, etc.
Rapidez: O micro revestimento tem um volume de produção maior o CBUQ.
Desempenho: por sua granulometria e pelo tipo de emulsão, tem uma capacidade
muito maior de revitalização do substrato comprometido, pois conseguimos através de
adequações na fluidez da mistura na primeira camada, uma mistura que penetre nas
trincas proporcionando um bloqueio eficiente, evitando a infiltração de água. Tem
ainda uma capacidade muito grande de aderência no substrato proporcionando um
corpo monolítico com superfície assumindo altas deformações sem ruptura.
Textura de superfície (segurança): Pela sua especificação, o micro revestimento
proporciona uma textura com aderência que atende ao ensaios previstos na norma.
Cuidados:
Limpeza: A limpeza do sustrato é essencial, pricipalmente em substrato com trincas
com deposição de finos, que irão isolar a aderência da emulsão que funciona como
bloqueio. Recomenda-se, neste caso, onde existem trincas profundas, a lavagem da
sistemática do substrato principalmente nas trincas. Já no caso onde não há trincas
recomenda-se o uso de vassouras mecânicas.
Reparos Pontuais: Nos casos em que a administração tenha recursos suficientes para
um reperfilamento com CBUQ, essa é a solução técnica ideal. Mas como essa não é a
82
realidade no Brasil, pode-se fazer uma correção manual com o próprio micro,
minimizando deformações exageradas.
Aplicação: Pela sua especificidade, devemos fazer uma rigorosa análise para a
especificação do tipo de mistura a ser adotada, da espessura, da fluidez, do teor, da
granulometria, etc.
Na Figura 19 é ilustrada a aplicação de micro revestimento na pista.
Figura 19: Aplicação de micro revestimento
Fonte: Próprio Autor (2013)
Localização: BR 468/RS, trecho: Palmeira das Missões-Tiradentes do Sul.
Características:
Granulometria: A granulometria é determinada principalmente pela condição do
substrato, pela vida útil estimada de projeto, pela rugosidade, etc. Temos basicamente
nas especificações normatizadas três tipos de misturas determinadas pricipalmente
pelo diâmetro do agregado.
Espessura: A espessura gira em torno de 0,8mm a 1,5mm, o que é adotado em função
das condições do substrato, economia, vida útil desejada, uma ou duas passadas,
acabamento final, etc. Nossa experiência tem mostrado a necessidade de duas
camadas, pois a primeira funciona, além de uma camada reperfiladora, como uma
indispensável camada de ancoragem para a segunda, assegurando uma segunda
camada com espessura uniforme.
Fluidez: A fluidez é uma das características mais importantes na aplicação e sucesso
do microrevestimento. O operador deverá ter um controle total sobre a fluidez da
mistura, desde o seu comportamento na caixa distribuidora, onde a mistura deverá ter
83
uma fuidez tal que não facilite segregação por deposição do material graúdo (muito
fluída) na base da canaleta (meio da mesa), nem por arraste do helicoidal e
concentração do material graúdo nas bordas da mesa (pouco fluída). A fluidez
excessiva, principalmente na primeira camada, também provoca um fenômeno
bastante indesejável e comprometedor, ou seja, a delaminação (desprendimento da
camada) cujo responsável é o fenômeno da flotação (migração da emulsão para a
superfície), que promove falta de aderência no substrato.
Teor: Como sabemos, o teor deverá atender rigorosamente ao projeto, e teores abaixo
do especificado diminuem, e muito, a vida útil do micro revestimento.
Da qualidade da mistura na caixa distribuidora: Um dos maiores problemas de
uniformidade granulométrica da camada é a falta de material na caixa distribuidora.
Muitos operadores trabalham com a caixa em níveis baixos de material, e isso provoca
segregação de materiais graúdos nas laterais da caixa, deixando nas bordas da faixa
um material grosso sem enchimento. O ideal é trabalhar com a caixa, no mínimo a ¾
da altura helicoidal, resguardando o trecho em declividades transversais acentuadas.
Limpeza: A limpeza do rejeito após aplicação deverá ser efetiva tanto no efetivo
técnico como na segurança, e deverá ser resguardado o período de cura do micro
revestimento de um ou dois dias, dependendo do volume de tráfego.
Na Figura 20 é apresentado o micro revestimento após a aplicação na pista.
Figura 20: Micro Revestimento após a aplicação na pista
Fonte: Próprio Autor (2013)
Localização: BR 468/RS, trecho: Palmeira das Missões-Tiradentes do Sul.
84
A técnica do microrevestimento é uma das melhores e mais adequadas
soluções para ser adotada em nossas cidades na recuperação e principalmente na
preservação de um patrimônio de inestimável valor. O microrevestimento regenera
e revitaliza a superfície do pavimento, bloqueando a penetração de água através de
suas trincas, recuperando e estabilizando em parte a base desse pavimento (PINTO,
2012).
Ainda de acordo com Pinto (2012) “o micro revestimento é no momento,
indiscutivelmente, a melhor técnica na manutenção de pavimentos com vida útil extinta,
respondendo muito bem aos problemas que enfrentamos hoje em nossos municípios.”
3.6.3.3 Tratamentos Superficiais (TS)
De acordo com Bernucci et al (2008) “Os chamados tratamentos superficiais
consistem em aplicação de ligantes asfálticos e agregados sem mistura prévia, na pista, com
posterior compactação que promove o recobrimento parcial e a adesão entre agregados e
ligantes.
Segundo ABEDA (2010, p. 69), o termo tratamento superfícial (TS) engloba uma
ampla variedade de serviços rodoviários, nessa modalidade de serviços destacam-se os
executados a frio no local, devido a sua simplicidade de aplicação, economia de energia no
precesso e nas operações de transporte e estocagem de materiais. Consiste na execução por
espalhamento sucessivo de emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida, tipo RR-2C,
convencional ou modificada por polímeros, seguido da aplicação de material granular.
Define Larsen (1985):
“Tratamento superficial por penetração: revestimento flexível de pequena espessura,
executado por espalhamento sucessivo de ligante betuminoso e agregado, em operação
simples ou múltipla. O tratamento simples inicia-se, obrigatoriamente, pela aplicação única do
ligante, que será coberto logo em seguida por uma única camada de agregado. O ligante
penetra de baixo para cima no agregado (penetração ‘invertida’). O tratamento múltiplo
inicia-se em todos os casos pela aplicação do ligante que penetra de baixo para cima na
primeira camada de agregado, enquanto a penetração das seguintes camadas de ligante é tanto
‘invertida’ como ‘direta’. A espessura acabada é da ordem de 5 a 20mm.”
De acordo com Bühler (2003), uma das primeiras aplicações de tratamento superficial
ocorreu em 1840 na avenida Champs- Elysées em Paris, por isso, essa técnica é uma das mais
antigas da história da pavimentação. Trata-se de uma técnica de baixo custo de implantação e
85
execução, e têm sido muito empregada ao longo dos anos nas rodovias brasileiras, sendo que
no Estado do Rio Grande do Sul sua utilização é considerável.
Bernucci et al (2008) define as principais funções do tratamento superficial:
proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura, porém, de alta
resistência ao desgaste;
impermeabilizar o pavimento e proteger a infra-estrutura do pavimento;
proporcionar um revestimento antiderrapante;
proporcionar um revestimento de alta flexibilidade que possa acompanhar
deformações relativamente grandes da infraestrutura.
Ainda de acordo com Bühler (2003), o tratamento superficial é um método de
construção e reabilitação de pavimentos asfálticos que embora tenha pouca ou nenhuma
capacidade estrutural direta, mas possuí benefícios indiretos que prolongam a vida útil do
pavimento aumentando sua capacidade estrutural.
Tipos de tratamentos superficiais:
TSS – tratamento superficial simples;
TSD – tratamento superficial duplo;
TST – tratamento superficial triplo.
Na Tabela 12 é apresentado o consumo teórico de materiais para tipos de tratamentos
superficais.
Tabela 12: Consumo téorico de materiais para tratamentos superficiais
Tipo de material Tratamento
Simples (l/m²)
(1)
Tratamento
Duplo (l/m²) (1)
Tratamento
Triplo (l/m²) (1)
Pedra 1" - - 16 a 18
Pedra 1/2" ou 5/8" ou 3/4" - 9 a 14 9 a 14
Pedrisco 1/4" ou 3/8" 5 a 6 5 a 6 5 a 6
Pó de pedra ou areia - - -
Emulsão asfáltica, RR-2C
(2)
1 a 1,20 2 a 2,20 3,4 a 3,7
(1) Considerando, em média, o peso específico da emulsão asfáltica 1,0 kg/l;
(2) Dependendo do projeto poderá ser empregada emulsão asfáltica elastomérica (RR2C-E);
Fonte: Adaptada de Abeda (2010).
De acordo com Bernucci et al (2008), os tratamentos superficiais são classificados
quanto à penetração como diretos e invertidos:
86
denomina-se por penetração invertida o tratamento iniciado pela aplicação do ligante,
como é o caso do tratamento superficial clássico no caso de ligantes a quente. O
tratamento superficial simples sempre é totalmente de penetração invertida;
o termo penetração direta foi introduzido para melhor identificar os tratamentos
superficiais, principalmente em acostamentos, executados com emulsão de baixa
viscosidade, onde é necessário iniciar-se por um espalhamento de agregado para evitar
o escorrimento do ligante. Nesse tipo de tratamento, era prevista uma penetração
(agulhamento) significativa do agregado no substrato já durante a compactação. Essa
ancoragem é necessária para compensar a falta de ligante por baixo do agregado.
Na Figura 21 é apresentodo um esquema das fases de execução dos tratamentos
superficiais com penetração invertida.
De acordo com Abeda (2010), a execução de cada camada deve ser previamente planejada
e ter disponíveis três principais equipamentos: espargidor de emulsão asfáltica, distribuidor de
agregados e rolo compactador que trabalham em “comboio”. O espargidor e o distribuidor de
agregados podem estar combinados em um único equipamento denominado multidistribuidor,
conforme apresentado na Figura 22.
Figura 21: Esquema de tratamentos superficias
Fonte: Bernucci et al (2008) apud Nascimento (2004).
87
Figura 22: Equipamento multidistribuidor para tratamento superficial
Fonte: Romanelli.
A construção de um tratamento superficial consiste das seguintes etapas:
Aplicação da emulsão asfáltica: sobre a base imprimada, curada e isenta de material
solto, aplica-se um banho de ligante. O equipamento para aplicação de emulsão
asfáltica deverá conter barra espargidora, tacógrafo, bomba de ligante, termômetro,
maçarico de aquecimento e “caneta” para eventuais correções manuais.
A emulsão asfáltica é aplicada sobre a superfície do pavimento em taxas que variam
em torno de 1 l/m² a 1,5 l/m² por camada, obecendo à dosagem de materiais previamente
estabelecida em projeto e aquecida no equipamento distribuidor de ligante entre 50˚ a 70˚C
(ABEDA, 2010, p. 70).
Espalhamento do agregado: após a aplicação da emulsão asfáltica, efetua-se o
espalhamento do agregado, de preferência com caminhões basculantes dotados de
dispositivos distribuidores;
Na Figura 23 pode ser observada a execução do tratamento superficial duplo na pista.
O espargimento da emulsão asfáltica e distribuição dos agregados e a distribuição de
agregados devem ocorrer praticamente de forma simultânea a fim de evitar a má aderência
entre os materiais (ABEDA, 2010, p. 71).
Na Figura 24 é apresentado a aplicação de tratamento superficial duplo na pista, e
percebe-se a distribuição da emulsão asfáltica e do agregado ocorrendo de forma silmultânea.
Compactação: após o espalhamento do agregado, é iniciada a compressão do mesmo
sobre o ligante, com rolo pneumático.
Nos tratamentos duplos e triplos, a última camada receberá acomodação adicional com
88
rolo chapa. Antes da rolagem, deverão ser corrigidas falhas decorrentes da distribuição do
agregado com remoção do excedente e/ou preenchimento das lacunas.
Figura 23: Execução de tratamento superficial duplo
Fonte: Próprio Autor (2013)
Localização: BR 468/RS, trecho: Palmeira das Missões-Tiradentes do Sul.
Figura 24: Apicação de tratamento superficial duplo
Fonte: Próprio Autor (2013)
Localização: BR 468/RS, trecho: Palmeira das Missões-Tiradentes do Sul.
De acordo com Abeda (2010, p.70) os tratamentos superficiais são utilizados, para:
Melhorar a aderência pneu/pavimento em vias pavimentadas;
89
Proteger a infraestrutura do pavimento contra desgaste proveniente dos efeitos
combinados do clima e tráfego;
Gerar uma camada de rejuvenescimento, impermeabilizante e selante de trincas
quando se deseja reduzir a sua propagação e recuperar o revestimento asfáltico
exsitente;
Introduzir uma camada de rolamento de alta flexibilidade sobre bases granulares
acompanhando as deformações do subleito;
Bühler (2003) em seu estudo concluiu que: “A técnica de tratamento superficial é
destinada para aplicação em rodovias de baixo ou médio volume de tráfego, sobre bases, ou
ainda pode recuperar superfícies de rolamento de pavimentos que estejam degradadas
superficialmente e que ainda se encontram em boas condições estruturais”.
3.6.3.4 Cape Seal
Segundo Balbo (2007, p.194), o Cape Seal constituí a sucessiva execução de um
Tratamento Superficial Simples (TSS) e de um Micro Revestimento Asfáltico (MRAF). O
nome é derivado de onde se originou o emprego desta técnica (Cape Town, África do Sul).
De acordo com ABEDA (2010, p.96), cape seal é um revestimento asfáltico delgado,
onde são aplicadas duas técnicas de pavimentação em conjunto:
tratamento superficial simpes (TSS) com agregados de diâmetro máximo variando de
9mm a 13mm, que confere as características de reabilitação e flexibilidade em
pavimentos com trincas não ativas;
seguido de uma selagem com micro revestimento asfáltico a frio-MRAF, que promove
a impermeabilização e a rugosidade ideal a fim de garantir segurança e conforto de
rolamento aos usuários da rodovia. Pode-se também utilizar, no lugar do MRAF, lama
asfáltica.
Na Figura 25 é apresentado o sistema dos constituintes do Cape Seal.
Em 1950, na África do Sul, foi pela primeira vez empregado um processo de aplicação
de pré-misturado a quente com pó de pedra e asfalto sobre uma camada de TSS com agregado
de 19mm (3/4”), buscando proporcionar uma maior durabilidade do tratamento superficial.
Nos Estados Unidos, as primeiras aplicações do revestimento Cape Seal ocorreram no
final da década de 1970, como procedimento de manutenção sobre o pavimento existente.
90
Atualmente 15% das estradas vicinais e 5% das vias urbanas californianas têm superfícies
revestidas com Cape Seal (ABEDA, 2010, p. 95).
O desempenho do sistema cape seal depende também da qualidade das emulsões
asfálticas catiônicas elastoméricas. Essas emulsões são formuladas de acordo com as
características de cada agregado. A emulsão elastométrica para o TSS, RR2C-E deve possuir
uma grande adesividade aos agregados, além de ter uma viscosidade tal que envolva bem o
agregado e não escorra, com tempo de ruptura e cura adequado para posterior aplicação do
micro revestimento. Já a emulsão elastomérica de ruptura controlada para o MRAF, RC1C-E
deverá proporcionar uma fluidez adequada ao MRAF visando ao perfeito preenchimento dos
vazios do TSS (menor irregularidade), com tempo de cura adequado para rápida liberação ao
tráfego (ABEDA, 2010, p. 97).
Ainda de acordo com Abeda (2010, p.95), no Brasil o marco incial da execução de
Cape Seal foi a execução do trecho experimental na RST-101 entre Osório e Capivari,
executado pelo DAER-RS no início de 2002. Posteriormente a Concessionária SPVias de
Tatuí, São Paulo, adotou a técnica na recuperação da Rodovia Presidente Castelo Branco.
O cape seal é texturizado, resistente, flexível, impermeável, e tem boa coesão que
permite que ele seja uma superfície de desgaste econômico e durável. O processo não
acrescenta resistência estrutural para a seção de pavimento, mas resulta em uma maior vida
útil de 5 (cinco) a 8 (oito) anos, dependendo do volume de tráfego. Um revestimento de
selagem adiciona compostos que ajudam a inverter os efeitos da oxidação, resultando em
pavimentos mais duráveis.
Figura 25: Constituintes do Cape Seal
Fonte: ABEDA, 2010.
91
“O cape seal é utilizado para reabilitação de pavimentos sujeitos a tráfego médio ou
pesado e/ou na construção de novas rodovias e vias urbanas. Em função de sua alta
flexibilidade, acompanha deformações relativamente grandes da infraestrutura
podendo ser utilizado como camada intermediária ou de rolamento sobre camadas
recicladas a frio com cimento ou emulsão asfáltica. Em pontos onde existiam
deformações, trincamentos, bombeamento, trilhas de roda, exsudação etc.deverá ser
feita uma intervenção para solucionar tais defeitos anteriormente à execução do
cape seal” (ABEDA, 2012, p.97).
No Brasil, Larsen (1985), no seu conhecido trabalho sobre tratamentos superficias,
cita que a utilização de lama asfáltica sobre tratamento superficial possibilita um alto grau de
fechamento e coesão do revestimento, evitando ainda a rejeição das partículas.
Na Figura 26 pode ser observada uma rodovia com aplicação do revestimento Cape
Seal.
Figura 26: Rodovia com aplicação de Cape Seal
Fonte: Google Imagens.
3.7 SITUAÇÕES DE USO
A partir das diversas situações encontradas em campo, foram definidas as mais
adversas:
92
3.7.1 Vias de alto volume de tráfego
De acordo com o Manual de Estudos de Tráfego DNIT (2006 c), “define-se Volume
de Tráfego (ou Fluxo de Tráfego) como o número de veículos que passam por uma seção de
uma via, ou de uma determinada faixa, durante uma unidade de tempo. É expresso
normalmente em veículos/dia (vpd) ou veículos/hora (vph)”.
O tráfego e as cargas solicitantes na via a ser pavimentada deverão ser caracterizados
de forma a instruir a aplicação dos métodos adotados. O parâmetro “N” constitui o valor final
representativo dos esforços transmitidos à estrutura, na interface pneu/pavimento, por um eixo
traseiro simples, de rodagem dupla, com 80 kN, conforme o Método do Corpo de Engenheiros
do Exército dos EUA (PMSP, 2004).
Segundo Gonçalves (2007) um dos parâmetros que se relaciona ao desempenho futuro
do pavimento existente e ao desempenho futuro de eventuais medidas de restauração ao serem
aplicadas é o tráfego atuante, incluindo as frequências das diferentes cargas de eixo. Para o
tráfego atuante, as seguintes classes poderão ser consideradas:
P = Pesado (N ano > 10⁶);
M= Médio (10⁵< N ano< 10⁶);
L= Leve (N ano < 10⁵);
Devido ao número de solicitações de carga à que uma via de alto volume de tráfego
está submetida, o estudo do revestimento adequado é muito importante e define condições de
conforto e seguraça dos usuários que nela trafegam, entre outros fatores. Então podemos
caracterizar uma via de alto volume de tráfego como uma via de padrão técnico elevado, com
tráfego atuante de N ano > 10⁶.
3.7.2 Vias de baixo volume de tráfego
De acordo com Sant’ana (2004), “nas ações que envolvem rodovias de baixo volume
de tráfego (BVT), o custo das alternativas propostas é ainda mais importante tratando-se de
estradas de suposta menor importância e assim dispondo de menores percentuais
orçamentários”.
Nota-se que em vários estados brasileiros o conhecimento das rodovias BVT é
precário em vários aspectos como geometria, tráfego, drenagem e materiais de pavimentação,
por exemplo. Os serviços de conservação, igualmente precários ou inexistentes, demandam
93
construções de qualidade, com materiais e processos que concorram para a maior vida útil
possível. (SANT’ANA, 2004).
Ainda de acordo com Sant’ana (2004), a pavimentação das rodovias, principalmente
no que diz respeito ao revestimento é um passo importante que deve ser estudado para que
resulte em benefício-custo maior possível, mas dentro das limitações atuais de investimento
inicial dos órgãos rodoviários. Portanto é fundamental o estudo dos materiais regionais sejam
eles naturais ou recicláveis para que se obtenham as misturas mais adequadas considerando
condições técnicas e financeiras.
3.7.3 Passagens subterrâneas e tunéis viários
De acordo com Ferri (2011), atualmente nos grandes centro urbanos há uma crescente
demanda pela implantação de túneis e passagens subterrâneas com o objetivo de eliminar
conflitos de trânsito e prover rotas alternativas objetivando proporcionar maior fluidez ao
tráfego de veículos.
Estas obras normalmente demandam investimentos iniciais elevados e devem
proporcionar, ao longo do tempo, boas condições de conforto, segurança e durabilidade aos
usuários. A escolha ideal do tipo de pavimento a ser utilizado nos túneis depende de uma série
de fatores entre os quais o método construtivo a ser utilizado, os elementos estruturais do
túnel, as condições de segurança, as condições hidrogeológicas locais, entre outros.
Nos túneis e passagens subterrâneas com extensão superior a 500 m ocorrem
condições que diferem daquelas encontradas nas vias a céu aberto, entre elas: estabilidade
térmica, ausências de chuva e de radiação solar, além da frequente presença de água
inevitavelmente percolada do lençol freático.
Normalmente, em função do greide, do método construtivo adotado e por questões
econômicas, as seções transversais e o gabarito vertical são restritos, impedindo a implantação
dos pavimentos clássicos rodoviários. O pavimento deve ser concebido e dimensionado
levando em conta a restrição de escavação para o preparo adequado do subleito e da
necessidade ou não de se prever laje estrutural na fundação (FERRI, 2011).
3.7.4 Vias urbanas arteriais e coletoras
A execução da pavimentação da malha viária municipal urbana existente, além de
proporcionar benefícios diretos aos usuários em relação ao conforto e segurança, também
94
reduz os custos de operação dos veículos, incrementando o progresso socioeconômico da
região, a qualidade de vida da população, a estrutura espacial da cidade, entre tantos outros
benefícios (DIAS, 2004).
De acordo com o Manual de Projeto Geométrico de Travessias Urbanas do DNIT
(2010), em qualquer área urbana, um determinado conjunto de ruas pode ser identificado
como de importância especial pelo volume, natureza e composição de seu tráfego. Em uma
pequena área urbana (população inferior a 50.000 habitantes), essas vias podem ser muito
reduzidas em número e extensão, e sua importância pode ser devida principalmente ao tráfego
de passagem, com origem e destino fora da área. Para áreas urbanas, em geral, pode-se dizer
que a importância das suas vias depende, além do tráfego de passagem, dos serviços que
prestam para a circulação interna na própria área.
O Sistema Arterial Principal serve os principais centros de atividade das áreas urbanas,
os corredores de maior volume de tráfego e as viagens mais longas; transporta grande parte do
tráfego urbano, mesmo que represente, em extensão, uma pequena porcentagem da rede
viária. O sistema deve ser integrado, não só do ponto de vista interno, como também, com as
principais rodovias estaduais e federais, ou seja, deve incluir conexões e extensões das
rodovias arteriais e coletoras interurbanas que penetram, atravessam ou tangenciam a área
urbana.
As Vias Arteriais devem atender a exigências decrescentes, em função da variação da
mobilidade e acessibilidade. O tipo da via arterial está estreitamente ligado ao nível de serviço
desejado. O principal objetivo de uma via arterial urbana é garantir mobilidade, atendendo, de
forma limitada ou restrita, ao desenvolvimento local. Se não for viável reduzir o acesso local,
deve-se optar por projetos especiais que incluam o manejo adequado dos acessos.
Devem ser tomadas as medidas necessárias para garantir sua capacidade de atender ao
tráfego com o nível de serviço desejado. O desenvolvimento ao longo de uma via arterial deve
ser previsto independentemente das dimensões da cidade. Com planejamento e projeto
adequado, pode-se conseguir que a via continue a atender, com segurança, o tráfego de
passagem, sua função principal.
O Sistema Coletor tem a função principal de conectar as ruas locais com as vias
arteriais. O sistema proporciona continuidade ao nível das comunidades locais ou subdivisões
urbanas, porém a baixas velocidades. Difere do sistema arterial, pelo fato de que as vias do
sistema coletor podem penetrar nas vizinhanças residenciais, distribuindo o tráfego das vias
arteriais, através da área, até seus destinos finais. De forma inversa, o Sistema Coletor coleta o
tráfego das vias locais das áreas residenciais e o conduz ao Sistema Arterial. Deve prover,
95
também, o acesso às residências adjacentes que não forem atendidas por vias locais. As vias
do centro da cidade, com grande volume de tráfego, e de outras áreas de desenvolvimento e
densidade de tráfego semelhante podem ser incluídas no sistema.
O Sistema Coletor pode, também, atender aos trechos coletores/distribuidores de
itinerários de ônibus. Poderá ter áreas de estacionamento em um ou ambos os lados da via. Os
eventuais cruzamentos com outras vias coletoras ou vias locais devem ser controlados por
semáforos ou sinais de parada obrigatória na via local que interceptar ou, no caso de
interseção com outra coletora, na via de menor tráfego.
As Vias Coletoras atenderão a viagens mais curtas, no processo de conexão das vias
arteriais com as locais. Deverão prover um certo grau de mobilidade, mas sem deixar de
atender às propriedades marginais. É de se esperar alguma redução nas velocidades e níveis
de serviço.
De acordo com a PMSP (2004), as vias urbanas a serem pavimentadas serão
classificadas, para fins de dimensionamento do pavimento, de acordo com o tráfego previsto
para as mesmas nos seguintes tipos:
Tráfego Leve: ruas de características essencialmente residenciais, para as quais
não é previsto o tráfego de ônibus, podendo existir ocasionalmente passagens
de caminhões e ônibus em número não superior a 20 veiculos/dia, por faixa de
tráfego, caracterizado por um número “N” típico de 10⁵ solicitações do eixo
simples padrão (80kN) para o período de projeto de 10 anos;
Tráfego Médio: ruas ou avenidas para as quais é prevista a passagem de
caminhões e ônibus em número de 21 a 100 veículos/dia, por faixa de tráfego,
caracterizado por número “N” típico de 5 x 10⁵ solicitações do eixo simples
padrão (80kN) para o período de projeto de 10 anos;
Tráfego Meio Pesado: ruas ou avenidas para as quais é prevista a passagem de
caminhões e ônibus em número de 101 a 300 veículos/dia, por faixa de tráfego,
caracterizado por número “N” típico de 2 x 10⁶ solicitações do eixo simples
padrão (80kN) para o período de projeto de 10 anos;
Tráfego Pesado: ruas ou avenidas para as quais é prevista a passagem de
caminhões e ônibus em número de 301 a 1000 veículos/dia, por faixa de
tráfego, caracterizado por número “N” típico de 2 x 10⁷ solicitações do eixo
simples padrão (80kN) para o período de projeto de 12 anos;
96
Tráfego Muito Pesado: ruas ou avenidas para as quais é prevista a passagem de
caminhões e ônibus em número de 1001 a 2000 veículos/dia, por faixa de
tráfego, caracterizado por número “N” típico de 5 x 10⁷ solicitações do eixo
simples padrão (80kN) para o período de projeto de 12 anos.
No caso da norma paulistana, a Tabela 13 apresenta, por categoria de via, os valores
de N sugeridos. Na composição de tais valores, a PMSP empregou o critério de horizonte de
projeto de 12 anos para vias de tráfego muito pesado e corredores de ônibus (o período de dez
anos vale para as demais vias).
Tabela 13: Valores de N tabelados por tipo de via
Fonte: PMSP, 2004.
3.7.5 Pavimentos situados em regiões com alta pluviometria
O Brasil é um pais tropical sujeito a fenômenos meteorológicos que provocam chuvas
intensas, que tem como características a curta duração e grande volume precipitado. O
acúmulo de água na superfície do revestimento asfáltico associado à velocidade de
deslocamento dos veículos, normalmente alta, provocam o nocivo fenômeno da
hidroplanagem. Esta ocorre quando há perda de contato entre o pneu e o pavimento,
ocasionado pela presença de uma lâmina d’agua. Com o avanco tecnológico os veículos e
Veículos
leves
Caminhão
ou ônibus
1.501 a
5.000101 a 300
1,4 x 10⁶ a 3,1
x 10⁶2 x 10⁶
5.001 a
10.000301 a 1.000
1,0 x 10⁷ a 3,3
x 10⁷2 x 10⁷
> 10.0001.001 a
2.000
3,3 x 10⁷ a 6,7
x 10⁷5 x 10⁷
- < 500 3 x 10⁶ 10⁷
- > 500 5 x 10⁷ 5 x 10⁷
Função
Predominante da
Via
Via local
Via Local e
coletora
Vias coletoras e
estruturais
Faixa exclusiva de
ônibus
N
Característico
Leve 10 100 a 400 4 a 202,70 x 10⁴ a
1,40 x 10⁵
Tipo de Tráfego
Previsto
Médio 10
Período de Projeto
(Anos)
Volume inicial na faixa
mais carregada (Vo)Faixa para N
1,40 x 10⁵ a
6,80 x 10⁵5 x 10⁵
401 a
1.50021 a 100
10⁵
12
12
12
Meio Pesado
Pesado
Muito Pesado
Volume Médio
Volume Pesado
10
12
97
aeronaves estão cada vez mais velozes e a interação pneu-pavimento tornou-se cada vez mais
importante. Assim, dentro da filosofia de segurança das obras, construir revestimentos com
capacidade de afastar subsuperficialmente a água de chuvas intensas e de favorecer a boa
aderência vem ao encontro de se oferecer conforto e segurança (SOUZA, 2008).
3.7.6 Pavimentos situados em locais que possuem necessidade de redução de ruído
O ruído de tráfego constituí atualmente um dos problemas ambientais mais relevantes
em zonas urbanas. Os níveis de ruído médio em regiões às margens de vias expressas e de
rodovias de tráfego intenso atingem 85 decibels. Na fachada das habitações mais próximas
podem chegar aos 78, muito acima dos 55 decibels recomendados pela OMS (Organização
Mundial da Saúde) (KNABBEN, 2012).
O ruído é uma forma de poluição que causa muitos problemas à saúde humana e à
economia, sendo que o ruído gerado pelo tráfego de veículos é uma das principais fontes da
poluição sonora. Assim, diversos Países vêm esforçando-se para melhor compreender e,
consequentemente, encontrar possíveis soluções à redução da poluição sonora. Contudo, tais
esforços no Brasil ainda são parcos (CALLAI, 2011).
De acordo com Sandberg e Ejsmont (2002) apud Knabben (2012), um "pavimento
silencioso" é uma rodovia em que os níveis de ruído gerados pela interação pneu-pavimento
são pelo menos a 3 dB menores do que uma superfície convencional de referência (mistura
asfáltica densa comum).
Para que se possa alcançar em uma rodovia baixos níveis de emissão de ruído gerados
pela interação pneu/pavimento, Sandberg e Ejsmont (2002) apud Knabben (2012), afirmam
que devem ser seguidos os seguintes passos:
Concreto asfáltico com agregados de tamanho máximo entre 3 a 6 mm;
A porosidade deve ser tal que diminua a ocorrência de colmatação, ou que a mesma
seja retardada;
A espessura da camada superficial deve ser em torno de 40 mm, para se obter um
revestimento que absorva bem até mesmo ruídos de baixa frequência;
Camada superficial deve possuir uma alta percentagem de vazios comunicantes. Esta
percentagem de vazios deve ser de no mínimo de 20 %, sendo o teor ideal entre 25 a
30%.
98
Knabben (2012), em seu estudo, analisou 4 tipos de revestimentos diferentes (CA,
Micro revestimento, CPA e Asfalto-Borracha) e os resultados mostraram que a camada porosa
de atrito (CPA) foi a que apresentou menor geração do ruído individual quando comparada
com os demais revestimentos. Essa redução foi significativa para velocidades acima de 65
Km/h. Essa redução do ruído da CPA pode ser explicada pela textura negativa da sua
superfície, reduzindo os mecanismos de geração do ruído mecânico. Também pela alta
porosidade do revestimento é possível reduzir a parcela do ruído de geração aerodinâmica de
bombeamento do ar.
Ainda de acordo com Knabben (2012), um revestimento ideal na redução do ruído
gerado pelo contato pneu/pavimento deve ser capaz de diminuir o ruído mecânico
principalmente do mecanismo de impactos e choques melhorando a textura da sua superfície
diminuindo o contato pneu/pavimento sem comprometer a aderência pneu/pavimento e que
ainda consiga com que o ar do contato pneu/pavimento possa escapar e reduzir o ruído gerado
pelos mecanismos aerodinâmicos principalmente de bombeamento do ar.
Callai (2011) em seu estudo, também ilustrou a possibilidade de redução de ruído pelo
tipo de revestimento do pavimento. Verificou-se que, ao executar uma camada de gap-graded
com asfalto borracha sobre um pavimento originalmente com microrrevestimento asfáltico a
frio, reduziu-se em aproximadamente 2dB , chegando em alguns pontos a 3dB, o ruído
externo próximo ao acostamento da via, mantendo-se esta decalagem até cerca de 30 metros
da borda da pista. Quanto ao ruído interno, verificou-se que a redução foi de 3 dB a 4 dB ao
passar de microrrevestimento asfáltico a frio para o revestimento de gap-graded com asfalto
borracha, a uma velocidade de 100km/h. Os resultados mostram, portanto, que o emprego de
alternativas de revestimentos asfálticos pode abrandar o ruído externo e interno.
Complementarmente, podem-se construir barreiras sonoras, implantar alterações no
greide, ou usar barreiras sonoras verdes, que são ambientalmente mais corretas. Os cinturões
de árvores com 30m de largura podem chegar a reduzir 7 dB(A) (BISTAFA, 2006).
Ao fixar velocidade, veículo e pneus, variando-se apenas o revestimento do
pavimento, observou-se que o gap-graded tem menores níveis de ruído internos em quase
todas as frequências registradas, sobretudo nas frequências sensíveis ao ouvido humano (500-
2000 Hz). O ruído no CBUQ tem predominância nas frequências entre 200 Hz até 300 Hz
aproximadamente; o ruído no Microrrevestimento asfáltico, por sua vez, predomina entre 400
Hz e 900 Hz, e o gap-graded na faixa de frequência de 7.000 Hz até 10.000 Hz. Portanto, na
faixa que incomoda mais o motorista e passageiros, o microrrevestimento asfáltico, seguido
do CBUQ são os menos adequados. Neste sentido, mais uma vez apresentaram-se as razões
99
do revestimento com gap-graded serem mais confortáveis quanto ao ruído ao ser comparado
com o microrrevestimento asfáltico a frio ou com o CBUQ. (CALLAI, 2011).
3.7.7 Corredores de ônibus (alto tráfego canalizado)
Os corredores de ônibus são soluções adotadas para diminuir o problema do trânsito
caótico presente nas grandes cidades do Brasil. Como a quantidade de carros aumenta a cada
ano, a fluência do tráfego depende de uma boa distribuição dos veículos ao longo das cidades.
As vias segregadas para uso exclusivo do transporte coletivo ajudam no desempenho do
tráfego das avenidas com trânsito intenso (LINK, 2009).
Link (2009) em seu estudo em corredores de ônibus na cidade de Porto Alegre/RS,
verificou que uso destes corredores é a solução adotada para o melhor escoamento do trânsito.
No entanto, a fluência do tráfego nessas vias depende da qualidade do revestimento, portanto,
uma vez que este pavimento esteja danificado, a movimentação dos ônibus fica prejudicada.
“Em porto Alegre existem corredores de ônibus com os dois tipos básicos de
revestimentos: asfálticos e de concreto, conhecidos por pavimentos flexíveis e
rígidos, respectivamente. Como a quantidade de corredores em pavimentos flexíveis
é significativamente grande e, comparando ao tempo relativamente recente da
execução de corredores em concreto, nos corredores com revestimentos asfálticos
os problemas são mais visíveis” (LINK, 2009).
Ainda de acordo com Link (2009), percebe-se a presença de diversos problemas nos
corredores de ônibus executados em revestimento asfáltico. Diversas são as patologias que os
pavimentos asfálticos apresentam, cada uma com uma causa específica e consequência
prejudicial tanto ao usuários do transporte público como aos pedestres e motoristas. Os
principais defeitos nos pavimentos são: escorregamento do revestimento, ondulações
longitudinais e trilhas de roda. Essas deformidade podem acarretar em acidentes, inclusive
atingindo pedestres, desconforto dos passageiros que estão dentro dos ônibus, maior custo
operacional dos veículos e diversos outros problemas.
Assim, visto que os métodos ou materiais usados não estão sendo satisfatórios, surge a
necessidade de estudos para identificar as causas desses problemas e indicar alternativas de
soluções duráveis na busca do aperfeiçoamento das técnicar de pavimentação nos corredores
de ônibus (LINK, 2009).
100
3.7.8 Regiões com deficiências de agregados
O estudo das técnicas de pavimentação que melhor se adaptam as regiões onde estão
empregadas deve ser um fator importante no planejamento técnico-econômico de um
pavimento. Regiões litorâneas, onde a abundância de areias e falta de agregados pétreos,
devem ser estudadas com planejamento técnico-econômico prévio.
Uma solução de grande valia, para pavimentos de baixo custo em regiões litorâneas,
com deficiências de agregados é o revestimento do tipo areia-asfalto a quente (DIAS, 2004).
3.7.9 Redução de emissão de poluentes e de consumo energético
De acordo com Motta (2011), nos últimos anos, tem sido cada vez mais evidente a
preocupação com o meio ambiente. Após a adoção do Protocolo de Kioto em 1997, diversos
segmentos da sociedade estão buscando atividades que contribuam com a redução de gases do
efeito estufa, pois acredita-se que estes gases sejam os grandes responsáveis pelo aquecimento
global.
Com isso, o setor rodoviário tem procurado desenvolver novas tecnologias no âmbito
da pavimentação com o objetivo de contribuir com as questões ambientais. Surgiram assim, as
chamadas misturas asfálticas mornas (em inglês, Warm Mixes Asphalt- WMA), que se
referem a um grupo de tecnologias desenvolvidas com o intuito de diminuir a temperatura das
misturas asfálticas tradicionais em cerca de 30°C a 50°C (MOTTA, 2011).
3.8 Revestimentos para restauração de pavimentos com problemas funcionais
De acordo com Bernucci et al (2008), quando não existem problemas estruturais e a
restauração é necessária para a correção de defeitos funcionais, são empregados alguns tipos
de revestimentos, que podem ser combinados e antecedidos ou não por uma remoção de parte
do revestimento antigo por fresagem, são eles:
Lama Asfáltica (selagem de trincas e rejuvenescimento);
Tratamento superficial simples ou duplo (selagem de trincas e restauração da
aderência superficial);
Micro revestimento asfáltico a frio ou a quente (selagem de trincas e
restauração da aderência superficial quando existe condição de ação abrasiva
acentuada do tráfego);
101
Concreto asfáltico (quando o defeito funcional principal é a irregularidade
elevada);
Camada porosa de atrito, Stone Matrix Asphalt (SMA) ou misturas
descontínuas (para melhorar a condição de atrito e o escoamento de água
superficial).
Ainda de acordo com Bernucci et al (2008), quando são identificadas trincas isoladas
no revestimento, há necessidade de intervenção de restauração de maior magnitude. Então, as
combinações técnicas geralmente utilizadas para a restauração são:
Reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina mais camada porosa de
atrito;
Micro revestimento asfáltico mais camada porosa de atrito ( o micro
revestimento tem função de reduzir a reflexão de trincas e impermeabilizar o
revestimento antigo);
Remoção por fresagem mais reperfilagem com concreto asfáltico do tipo
massa fina mais micro revestimento (quando a superfície antiga apresenta grau
de trincamento e/ou desagregação e existe condição de ação abrasiva
acentuada de tráfego);
Remoção por fresagem mais reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa
fina mais tratamento superficial simples mais microrevestimento a frio (quando
a superfície antiga apresenta grau elevado de trincamento e a superfície nova
necessita melhor condição de rolamento, proporcionada pelo micro
revestimento, e da liberação da pista com menor arrancamento de agregados
possível;
Remoção por fresagem mais reperfilagem com concreto asfáltico do tipo
massa fina mais camada porosa de atrito ( quando a superfície apresenta grau
elevado de trincamento e/ou desagregação e existe necessidade de boa
aderência e escoamento superficial);
Remoção por fresagem mais micro revestimento asfáltico mais camada porosa
de atrito (quando a superfície apresenta grau elevado de trincamento e/ou
desagregação, o micro revestimento tem a função de reduzir a reflexão de
trincas e impermeabilizar a camada antiga, e a camada porosa de atrito tem a
função de aumentar a aderência e escoamento superficial).
102
3.9 Revestimentos para restauração de pavimentos com problemas estruturais
Bernucci et al (2008) ressalta em seu estudo, que havendo comprometimento
estrutural do pavimento ou perspectiva de aumento de tráfego, as alternativas de restauração
ou reforço compreendem aquelas que restabelecem ou incrementam sua capacidade estrutural
por meio da incorporação de novas camadas (recapeamento) à estrutura e/ou tratamento de
camadas existentes (reciclagem).
Os tipos de revestimentos utilizados em recapeamentos são o concreto asfáltico, o
SMA (como camada de rolamento para resistir a deformações permanentes em vias de tráfego
pesado), misturas descontínuas e o pré-misturado a quente. Nestes são empregados cimentos
asfálticos convencionais, modificado por polímeros ou modificado por borracha moída de
pneus. Esses tipos de revestimentos podem ser utilizados isoladamente ou combinados:
Concreto asfáltico;
Pré-misturado a quente mais concreto asfáltico;
Concreto asfáltico mais SMA;
SMA e outras misturas asfálticas de granulometria descontínua;
Tratamento superficial duplo ou micro revestimento + concreto asfáltico;
Ainda de acordo com Bernucci et al (2008), recomenda-se a remoção por fresagem
previamente à execução de camadas de recapeamento.
103
CONCLUSÃO
Alternativas para a melhoria das condições das vias a partir da diminuição dos defeitos
funcionais e estruturais tem aumentado o interesse pelo desenvolvimento de materiais mais
resistentes para os pavimentos rodoviários.
A camada de revestimento de um pavimento e as condições em que ela se encontra
revelam a capacidade de suportar as cargas provenientes do tráfego a que está submetido,
além das condições de conforto e segurança oferecidas aos usuários da rodovia. Os
pavimentos asfálticos brasileiros têm tido seu comportamento comprometido em algumas
situações onde o aumento do volume de veículos e do excesso de carga são elevados,
causando deterioração prematura e, em conseqüência, elevação nos custos de transportes.
Esta pesquisa teve como objetivo estudar os diversos tipos de revestimentos asfálticos
utilizados no Brasil e através de extensa revisão bibliográfica, foi buscado extrair os melhores
conceitos e propriedades de cada revestimento, para que esse estudo sirva como um guia de
consulta sobre os revestimentos asfálticos utilizados no Brasil.
Foram agrupadas situações de uso, que refletem os locais das mais diversas situações
e principalmente, locais onde existem problemas com a aplicação incorreta dos tipos de
revestimentos, com o objetivo de fornecer uma alternativa de pavimentação diferente do
tradicional concreto asfáltico CBUQ, buscando aliar técnica construtiva às especificidades de
cada local/uso com a melhor relação custo/benefício.
As situações estudadas foram as seguintes:
Situação 1: Vias de alto volume de tráfego;
Situação 2: Vias de baixo volume de tráfego;
Situação 3: Em passagens subterrâneas e túneis viários;
Situação 4: Vias urbanas arteriais e coletoras;
Situação 5: Redução de emissão de poluentes e de consumo energético;
Situação 6: Pavimentos situados em regiões com alta pluviometria;
104
Situação 7: Pavimentos situados em locais que possuem necessidade de
redução de ruído;
Situação 8: Corredores de ônibus (alto tráfego canalizado);
Situação 9: Regiões com deficiência de agregados;
Os tipos revestimentos de revestimentos considerados foram:
Areia-Asfalto a Quente (AAUQ);
Concreto Asfáltico Denso (CA);
Concreto Asfáltico Modificado com Borracha (CAMB);
Concreto Asfáltico Modificado com Polímeros (CAMP);
Cape Seal;
Camada Porosa de Atrito (CPA);
Gap-Graded;
Lama Asfáltica (LA);
Micro Revestimento Asfáltico a frio (MRAF);
Misturas Asfálticas Mornas (MAM);
Pré-Misturado a Quente (PMQ);
Pré-Misturado a Frio (PMF);
Stone Matrix Asphalt (SMA);
Tratamentos Superficiais;
Então, como resultado desse estudo foi criada a Tabela 14, onde foram apontados os
revestimentos mais apropriados para cada tipo de situação.
Com esse estudo pode-se concluir que o avanço da engenharia civil rodoviária aliado
ao desenvolvimento tecnológico dos materiais empregados na pavimentação é cada vez maior
o leque de alternativas para construção de pavimentos mais duráveis e seguros. Para isso, faz-
se necessário o uso de pesquisas, a fim de desenvolver asfaltos e materiais pétreos capazes de
formar misturas asfálticas efetivamente funcionais.
O Brasil, atualmente, possuí tecnologia suficiente para a construção de pavimentos
inteligentes, isto é, que atendam às exigências da comunidade com relação a elas. No entanto,
além da economia gerada pelo desenvolvimento tecnológico, existem outros ganhos
imensuráveis: o bem-estar, a segurança e a preservação das vidas que trafegam, pelas
rodovias, avenidas e ruas em nosso País.
105
Tabela 14: Revestimentos sugeridos para cada situação de uso
Fonte: Próprio Autor (2013)
106
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