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PARTE IV OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO do RAP e do RAM (*)

1. INTRODUÇÃO A reciclagem das camadas do pavimento pode ser executada na pista, ou em usina

central ou fixa.

Os processos de obtenção dos materiais reutilizáveis (RAP ou RAM) aqui

expostos são aplicáveis a reciclagem em usina central ou fixa, visando à misturas a quente.

Os materiais dos pavimentos asfálticos reutilizáveis, RAP (agregado misturado com

asfalto) são obtidos pela remoção das camadas asfálticas dos pavimentos velhos.

Os agregados minerais reutilizáveis – RAM - são obtidos pela remoção das camadas

de base granular ou de base tratada com cimento e não possuem asfalto.

Os materiais reutilizáveis devem ser preparados de forma que, ao constituírem uma

nova mistura, reciclada, eles participem como se fossem um agregado ou material novo, e

portanto deve ter características uniformes.

Existem dois métodos básicos mais empregados de obtenção de RAP:

a) Escarificação e britagem; e

b) Fresagem a frio, complementada, geralmente, por destorroamento dos

blocos de mistura asfáltica.

Os materiais RAM são obtidos por escarificação das camadas, sem asfalto, do

pavimento.

Qualquer que seja o método empregado, é importante não misturar os materiais

provenientes de misturas asfálticas com materiais provenientes de base granular, ou tratada

com cimento.

Estes materiais deverão formar depósitos independentes.

1. OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO DO RAP

2.1 Obtenção por escarificação e britagem

A mistura asfáltica da ou das camadas do pavimento são escarificadas com

motoniveladoras ou por meio de um trator com escarificador.

O material removido é então recolhido por meio de uma pá mecânica ou carregador

frontal e colocado em caminhões que transportam o material para o local que será processado.

___________________________________________________________

(*) RAP = Revestimento asfáltico reutilizável (Reclaimed Asphalt Pavement)

RAM = Agregado mineral reutilizável (Reclaimed Aggregate Mineral)

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A descarga do caminhão se dá no depósito do material sem processamento.

Este material está constituído por partículas e blocos ou torrões de mistura asfáltica

de vários tamanhos que precisam ser reduzidos a um tamanho conveniente à mistura reciclada.

Esta redução se dá por britagem dos torrões da mistura.

Os britadores convencionais empregados nas instalações de britagem são ineficazes

na operação de desmanchar os torrões porque eles tendem a emplastar e a aglutinar a mistura

asfáltica.

Para esta tarefa, usam-se equipamentos especiais conhecidos como:

a) Rompedores de torrões de asfalto (asphalt lump breakers).

b) Britadores de martelo ou impacto com eixo horizontal

c) Rebritadores cônicos ou girosféricos.

1) Rompedor de torrões de mistura asfáltica

É basicamente um rebritador de rolos em que os rolos estão constituídos por

tambores do tipo de uma grelha, Figura 17.

Este é um equipamento para serviços leves e não tem condições de desmanchar

torrões duros ou pedras.

Ele é muito útil para desmanchar os materiais dos depósitos de misturas

asfálticas já preparadas que se aglutinaram devido à pressão exercida pelo peso

próprio do material.

2) Britador de martelo ou impacto, com eixo horizontal

É a unidade básica para desmanchar torrões de misturas asfálticas. Tem alto

poder de redução de tamanhos (até 1:15) e esta se dá pelo impacto dos torrões

contra a superfície fixa do britador, produzindo a desagregação dos torrões.

Figura 17

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A Figura 18 apresenta um britador com martelos flexíveis e movimento

alternativo.

A Figura 19 apresenta um desintegrador do tipo convencional com martelos

rígidos ou fixo e movimento rotativo contínuo.

Há vários tamanhos de britadores de martelo. Os fabricados pela Telsmith têm

condições de ser alimentados com torrões de tamanho máximo entre 12cm e 38cm.

Um britador de martelos para produzir 40 a 50 t/hora, valor aceitável para a

maioria dos serviços de reciclagem, pode processar torrões com tamanho máximo de

150mm, e é difícil obter economicamente um produto com tamanhos máximos

menores que 50mm.

Neste caso, se houver interesse em reduzir estes tamanhos introduz-se no

sistema de processamento do RAP um rebritador cônico, que receberá do material

que passou pelo britador de martelos, a fração superior a 13 ou 20 mm, conforme

for conveniente.

Os torrões obtidos por escarificação da camada poderão ser maiores que a boca

do britador bloqueando ou travando o britador.

Há duas alternativas para superar este problema:

a) Utilizar britadores com boca maior o que se refletirá num investimento

maior na aquisição do equipamento e ainda, ele trabalhará com muita

ociosidade, devido à sua elevada produção o que contribuirá para o

aumento do custo final da mistura reciclada.

b) Utilizar um rolo grelha ou rolos de sapatas com formato de cunha

sobre o material removido, ainda espalhado na pista. Várias passadas

destes equipamentos reduzirão os torrões das misturas asfálticas a

tamanhos aceitáveis pelo britador.

3) Rebritador cônico ou girosférico

Quando há interesse de se obter agregado com partículas de tamanho menor que

20mm, por exemplo, as partículas entre 50mm e 20mm proveniente do britador de

martelo podem ser reduzidos por meio de um rebritador cônico ou girosférico, Fig. 20.

Figura 18 Figura 19

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Como este material está isento das partículas finas pegajosas e não possuir

quantidade de asfalto suficiente para produzir o emplastamento da mistura, o

rebritador, cônico ou girosférico, operará satisfatoriamente.

Há também uma tendência atual de empregar camadas de concreto asfáltico com

agregado de diâmetro máximo de 50mm para eliminar ou minimizar o surgimento de

sulcos nas estradas e ruas, pela ação concentrada do tráfego.

As especificações ASTM D 5581/96 abrange as normas para um ensaio

Marshall com corpos de prova tendo 6 polegadas (152,4mm) de diâmetro e uma

altura básica de 10cm a ser utilizado nos estudos das misturas com agregados com

tamanho máximo nominal de 38mm

Se forem empregadas misturas com tamanho máximo de 50mm não haverá

necessidade desta rebritagem com o cônico ou girosférico.

Para facilitar o controle da granulometria da mistura reciclada é conveniente

separar o material final em duas porções:

a) Partículas menores de 12,7mm (1/2”)

b) Partículas entre o diâmetro máximo selecionado para a mistura

e 12,7mm.

2.2 Obtenção por fresagem

A fresagem das camadas do pavimento é realizada por meio de equipamento

chamado de fresadoras (cold milling machines).

Existem várias marcas e tipo de fresadoras, todas operando no mesmo modelo

mecânico básico.

Dependendo da largura elas são divididas em dois grupos:

modelos pequenos : largura de fresagem de 30cm a 120cm

modelos grandes: largura de fresagem de 120cm a 420cm

Figura 20

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As espessuras ou profundidades máximas de fresagem nos modelos pequenos é da

ordem de 10cm e nos modelos grandes atingem até 50cm.

O sistema de tração destes equipamentos pode ser por pneus, Figura 21 e por esteira,

Figura 22.

Estes equipamentos estão constituídos por um sistema de tração (esteira ou pneus)

que suporta um conjunto de componentes do equipamento:

a) Motor e comandos;

b) Tambor de corte e mistura;

c) Depósitos de água e emulsão asfáltica;

d) Sistemas para injeção de água e emulsão; e

e) Correia transportador para remoção do material fresado.

Figura 21

Figura 22

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A unidade operatriz de importância primeira é o tambor de corte. Ele está constituído

por um cilindro de aço com o comprimento igual a largura de fresagem da máquina. Em cada

metade neste cilindro são aparafusados suportes dos dentes distribuídos helicoidalmente, em

sentidos contrários, Figura 23.

Estes suportes e os dentes de fresagem funcionam como pás propulsoras que deslocam

centrifugando o material fresado para a parte central do tambor onde uma correia

transportadora o recolhe e desloca para fora da pista ou para um caminhão.

As figuras 24 e 25 fornecem detalhe do suporte e dos dentes fresadores.

Nas seções extremas do tambor são colocados conjuntos de dentes com a finalidade de

produzir um corte vertical nas extremidades da largura do fresado.

Este tambor de corte possui movimento vertical em relação à máquina para regular a

profundidade do fresado, Figura 26.

Esta regulagem e a variação do volume da carcaça ou câmara de mistura são vistos na

Figura 27. Esta câmara aumenta ou reduz de volume conforme a profundidade da fresagem.

Dentro da carcaça existe um sistema de jato de água para resfriar as extremidades dos

dentes sem criar excessiva umidade no material fresado.

O material resultante da fresagem apresentará torrões de mistura asfáltica que dependerão

do tipo de mistura, da profundidade de fresagem e da velocidade de deslocamento da fresadora.

Em geral os maiores torrões no material fresado têm tamanhos menores que 10cm. Para o caso

de misturas a quente este material precisa ser britado para ter o seu tamanho reduzido ao valor

máximo previsto pelas especificações.

Figura 23 Figura 25 Figura 24

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2.3 Esquemas de redução do RAP aos tamanhos desejados

Os materiais provenientes de misturas asfálticas de pavimentos velhos obtidos por

escarificação ou fresagem devem ser reduzidos a tamanhos convenientes por um dos processos

esquematizados a seguir:

1) Sistema de peneiramento e uma britagem

Este sistema consiste em passar o RAP numa peneira separadora tendo malha

com o tamanho máximo provisto para o serviço. Este material é encaminhado ao

depósito, Figura 28.

O material retido passa por um rebritador de martelo e retorna à peneira separadora.

Figura 26

Figura 27

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2) Sistema com peneiramento e britagem emduas etapas produzindo um único

tipo de material

Neste sistema, Figura 29, o RAP a ser processado é descarregado num

alimentador vibratório com grelha.

As partículas menores que a abertura da grelha são conduzidas a uma peneira

separadora cuja malha define o tamanho máximo desejado, no caso, 12,7mm. O

material que passa na peneira vai para o depósito e o material retido é conduzido a um

rebritador cônico ou girosférico que opera em circuito fechado.

Os torrões retidos na grelha do alimentador são enviados a um britador de

martelo, onde são reduzidos de tamanho.

O material resultante é encaminhado à peneira separadora. As partículas que

passam vão para o depósito e as retidas são encaminhadas ao rebritador cônico ou

girosférico, que opera em circuito fechado.

Figura 29

Figura 28

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3) Sistema com peneiramento e britagem em duas etapas produzindo dois

tipos de materiais

Neste sistema, Figura 30, é basicamente o anterior em que a peneira separadora

foi modificada para dois panos.

A abertura das malhas dos panos das peneiras são definidas pelos tamanhos

escolhidos para os tipos de materiais.

Em qualquer dos processos o tamanho máximo recomendado para os torrões é

de 95% passando na peneira de 50mm.

Também nenhuma quantidade de finos deve ser movida ou perdida porque

contém asfalto envelhecido que será empregado na reciclagem.

É importante que os britadores só desmanchem os torrões da mistura asfáltica

evitando-se faces novas nas partículas obtidas por fratura ou o aumento do material

fino.

Os dois exigem maior quantidade de agregado novo e aumento da porcentagem

de asfalto o que aumentará o custo do produto final.

3. OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO DO RAM

Depois da remoção das camadas do pavimento, com misturas asfálticas, o material de

base granular ou de base tratada com cimento que serão empregados numa mistura a quente em

usina são removidos por escarificação (por meio de motoniveladoras, ripper escarificadores ou

qualquer outro equipamento convencional ) e/ou por fresagem, carregados e transportados para

local da usina central.

Quando o material for utilizado com misturas com diâmetro máximo menor do que o

que possui ela deverá ser processada por um dos sistemas indicados no item 2.3.

O material RAM deverá ser colocado em depósitos independentes do material RAP.

Figura 30

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3. DEPÓSITOS DE MATERIAIS RAP

Para evitar que as partículas do agregado envolvidas com asfalto se unam formando

uma massa coesa pela ação do peso próprio e do calor da temperatura ambiental os depósitos de

RAP deverão ter altura máxima de 3,0m.

Pela mesma razão, tratores, carregadores e caminhões não devem circular sobre os

depósitos de RAP.

Os depósitos de RAP devem ser protegidos da chuva para ter um teor de umidade o

menor possível. Esta proteção geralmente é obtida cobrindo os depósitos com lona plástica,

Figura 31.

Uma maneira de evitar a aderência das partículas envolvidas com asfalto e o excesso

de umidade no RAP é sincronizar a produção da mistura reciclada com a produção do

processamento do RAP, de maneira a evitar o depósito de RAP.

Figura 31