10 Execucao de Microrevestimentos Asfalticos Alexander

5/9/2018 10 Execucao de Microrevestimentos Asfalticos Alexander - slidepdf.com

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10º WORK SHOP 2009 DER/PR

Prec auç ões na Ex ec uç ão deMicroreves t imento

Asfá l t ic o a Fr io

Alexander Marc os VivoniPet robras Dis t r ibu idora



Microreves t imento

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

casos)



Microreves t imento

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

Camadas de atrito para capas de rolamentodesgastadas



Microreves t imento

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

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



Microreves t imentoEspecificações

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

A especificação da ISSA A-143 é muito mais completa, e

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



Mic rorevest im ent o – Fa ix as ISSAPeneira Faixa II Faixa III Tolerância

% passante % passante

3/8 (9mm) 100 100

#4 (4,75mm) 90-100 70-90 ±5%

#8 (2,36mm) 65-90 45-70 ±5%

#16 (1,18mm) 45-70 28-50 ±5%

#30 (600m) 30-50 19-34 ±5%

#50 (330m) 18-30 12-25 ±4%

#100 (150m) 10-21 7-18 ±3%

#200 (75m) 5-15 5-15 ±2%



Microreves t imentoComparação com Lama Asfáltica - Agregados

Característica Lama Micro-RevestimentoEquiv. Areia 45 mín. 65 mín.

Los Angeles 35% máx. 30% máx

100% britados não simObs.: DNIT 035/2005 ES

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



Projet o de MRAF

Equiva lente de Are ia



Microreves t imentoAgregados

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

usado.Não considerado pela DNIT 035/2005 ES



Planta Piloto para produção de Emulsões



Microreves t imento

Característica Lama Microrevestimento

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

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

6 dias de imersão - 807 g/m2 (máx)

(ISSA TB100)

Comparação com Lama Asfáltica - Desempenho



Projet o de MRAF e c ont ro le

no campo

COESÍMETRO



WTAT – Wet Trac k Abras ion Test

Projet o de MRAF



LWT – Loaded Whee lTest

Projet o de MRAF



Microreves t imento

Ensaios específicos

Deslocamento Lateral (ISSA TB147) 5% máx.

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

(Schulze-Breuer and Ruck) ISSA TB-144

11 pontos mín. (AAA, BAA)



Schulze-Breuer and Ruck

Compatibilidade total do sistema: emulsificante +agregado miúdo + filler + aditivo + polímero

Condições rigorosas de temperatura e ação da água.

Não usa a granulometria de projeto.



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

Teor de emulsão – 12,5%

Cura ao ar – mínimo 1 h

Cura em estufa a 60ºC – 18 h

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




Confecç ão do cor po de prova




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

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



SCHULZ E-BREUER & RUCK

Projet o de MRAF




Fervura – 30 minutos

Adesividade – verificação visual após a fervura




Fer vura – Wet St r ipp ing



CLASSIFICAÇÃO(CADA TESTE)

PONTOS(CADATESTE)

PERDA PORABRASÃO,GRAMAS

ADESIVIDADE,30' DE

FERVURA, %RECOBERTO

INTEGRIDADE,30' DE

FERVURA, %RETIDO

A 4 0 - 0,7 90 - 100 90 - 100B 3 0,7 - 1,0 75 - 90 75 - 90C 2 1,0 - 1,3 50 - 75 50 - 75

D 1 1,3 - 2,0 10 - 50 10 - 500 0 MAIS DE 2,0 0 0

SchulzeSchulze--Breuer and RuckBreuer and Ruck



RESOLVENDO PROBLEMAS EMAPLICAÇÕES DE

MICROREVESTIM ENTO ASFÁLTICO AFRIO

Traduzido e adaptado c om perm issão – Andrew B ick ford - MWV



EM 99,9% DOS CASOS

A CULPA NÃO É DAEMULSÃO.



Método de Abordagem – Solução do Problema

Avaliar:

•Materiais•Equipamentos•Fatores Locais•Produção da Emulsão



•ABORDAGEM LÓGICA

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



A GRANDE QUESTÃO É: “O QUE MUDOU?”

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

nunca concordam.”

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

mais.”



Bem, comecemos seguindo a lista...

- Agregados - Manuseio de materiais

- Filler - Contaminação

- Aditivos - Preparo da superfície- Asfalto - Chuva

- Água - Umidade

- Emulsão - Sol/Sombra

- pH - Vento

- Polímero - Temperatura

- Calibração - Manutenção



MATERIAISEMULSÃO (Não é o foco)

AGREGADOS

- Mudança de agregado – a nova mineralogia pode reagirde forma diferente com a emulsão, causando menortempo de mistura ou falta de coesão. (Emulsões de micro

não são “One size fits all”)



MATERIAIS (cont.)AGREGADOS (cont.)

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

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




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

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




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

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

incorreto.




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



MATERIAIS (cont.)FILLER MINERAL

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

- Afeta principalmente o tempo de mistura, o tempo de

cura e o aspecto da massa.



MATERIAIS (cont.)ADITIVO LÍQUIDO

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

ÁGUA ADICIONAL

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



EQUIPAMENTO E APLICAÇÃOUSINA DE MICRO

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

- Saída de filler entupida: difícil de perceber, mas causa

grandes problemas;

- Partes desgastadas: causam variação na calibração como tempo.



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

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

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




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

- Misturadores e selos da caixa espalhadora: causam

pontos mortos, dificuldade de controle do espalhamento earranhões na massa aplicada;




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



EQUIPAMENTO E APLICAÇÃO (cont.)

MANUSEIO E ESTOCAGEM DE MATERIAL

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

- Secagem da pilha de agregado: com a secagem e

manuseio, os finos tendem a ir para o fundo da pilha;




MANUSEIO E ESTOCAGEM DE MATERIAL (cont.)

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

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




MANUSEIO E ESTOCAGEM DE MATERIAL (cont.)

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

no solo durante o carregamento.




APLICAÇÃO

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

muito lenta, sem coesão.




APLICAÇÃO (cont.)

- Uso de água para aumentar o tempo de mistura:aumenta a possibilidade de formação de “False Slurry”,causa segregação de emulsão do agregado, e produz“falsa exsudação”. Ocorre principalmente em partidas demesa.

- Preparação da superfície: superfícies sujas, commaterial solto, ou contaminado por óleos, etc., causamproblemas de adesão da camada.




APLICAÇÃO (cont.)

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



CONDIÇÕES AMBIENTAIS

TEMPERATURA

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



CONDIÇÕES AMBIENTAIS (cont.)

TEMPERATURA (cont.)

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




VENTO

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

- Ausência de vento diminui a taxa de evaporação e avelocidade de cura da massa aplicada.




VENTO (cont.)

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

MEDIDAS PREVENTIVAS

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




SOL / SOMBRA

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

-Temperatura da superfície: Fator de grande influência em

trabalhabilidade, tempo de cura, formação de filme deasfalto e taxa de secagem.




SOL / SOMBRA (cont.)

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




UMIDADE

- Alta umidade diminui a velocidade de cura da massaaplicada;

-Baixa umidade, mesmo em temperaturas não tão altas,

pode causar secagem excessiva da pilha de agregados,aumentando segregação.



CONDIÇÕES AMBIENTAIS (cont.)CHUVA

- Causa problemas na massa parcialmente curada,deslocando o filme de asfalto.

Medida preventiva: rolagem antes da chuva.

TRABALHO NOTURNO

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



CONTROLES PRINCIPAIS NO CAMPO:

Teor de ligante;Resíduo da emulsão

Calibração do Rotarex

Granulometria do agregado;Tempo de Mistura

Equivalente de areia do agregado;

Taxa de aplicação – espessura;



RESÍDUO DA EMULSÃO – MÉTODO EXPEDITO



Granulometria dos agregados

Peneiras críticas:

Topo – contaminação provoca riscos e aumenta aespessura.

#200 – influencia no tempo de mistura.



TEOR DE LIGANTE

- Realizar calibração do ROTAREX utilizado no

controle de teor de ligante. Importante emfunção da perda de finos que ocorre atravésdo filtro, o que pode levar a resultados maiselevados de teor de ligante na massa do que o

real.



1) Preparo de amostras com teor conhecido deligante;2) Extração das amostras pelo ROTAREX;

3) Cálculo do fator de correção.

EXEMPLO:Teor de ligante (real) – 6,7%

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



O fator de correção deve ser MULTIPLICATIVO, enão aditivo.

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

Exemplo:

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

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



O QUE A PETROBRAS DISTRIBUIDORA FAZ:

Projeto completo de MRAF – ISSA A-143

Laboratório Móvel acompanhando integralmente a

execução, com:

- Controles de Granulometria do agregado, teor de ligantecom ROTAREX calibrado, coesão úmida, resíduo e peneirada emulsão.

Calibração rotineira da usina aplicadora, com elaboraçãode curvas de calibração para ligante, agregado, aditivo efiller.



Laborat ór io Móvel



RESUMO

Projeto de MRAF - multidisciplinar.

Especificações – ISSA são mais completas que DNIT

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

- Teor de ligante – ROTAREX calibrado- Coesão úmida – liberação ao tráfego



OBRIGADO

vivon i@br -pe t rob ras .c om .br

(21 ) 3876-4038

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