Pavimentação e Compactação Asfáltica

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Pavimentação e Compactação Asfáltica Engº . Juliano Gewehr Especialista de Produtos e Engenharia de Aplicação Agosto 2014

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ENGENHARIA CIVIL ESTRADAS

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Pavimentação e Compactação Asfáltica

Engº. Juliano GewehrEspecialista de Produtos e Engenharia de Aplicação

Agosto 2014

Grupo dedicado ao

desenvolvimento de

soluções e tecnologias em

pavimentação e mineração

Formado por cinco marcas,

sendo quatro alemãs e uma

brasileira

Fresadoras de

Asfalto

Recicladoras de Asfalto

Manutenção e Recuperação de Rodovias

WIRTGEN

Pavimentadoras de

Pista

Perfis Monolíticos (barreiras,

canais, sarjetas, etc.)

Pavimentação em Concreto

WIRTGEN

Mineradora de

Superfície

Tecnologia Mineral

WIRTGEN

Pequeno Porte

Vibroacabadoras de Asfalto

Médio Porte Grande Porte

VÖGELE

Vibratório para

Solos

Rolos Compactadores

Duplo vibratório

para AsfaltoPneus para

Asfalto

HAMM

Britadores de Impacto

Conceito de Britagem Móvel

Britadores de Mandíbula

KLEEMANN

Usina Gravimétrica

Usinas de Asfalto

Usina Móvel

CIBER

Pneus

Vibroacabadoras de Asfalto

Esteiras

CIBER

Fresadora de Asfalto

Classe 1 metro

Licenciados

Rolo Compactador de

Solos

Classe 11 toneladas

CIBER

Rua Senhor do Bom Fim, 177 (a 100 m da Av. Assis Brasil)Bairro Sarandi – Porto Alegre

Pavimentação e Compactação Asfáltica

Engº. Juliano GewehrEspecialista de Produtos e Engenharia de Aplicação

Agosto 2014

1. Mistura Asfáltica;

2. Execução da Pavimentação (Vibroacabadora);

3. Compactação Asfáltica;a. Padrões de Compactação;b. Regras Básicas na Compactação;c. Tecnologia Oscilatória.

1 2 3

Cuidados em relação à Mistura Asfáltica

• Deve ser homogênea, com todos os agregados recobertos pelo ligante asfáltico, evitando a segregação;

• As propriedades da mistura podem afetar a flutuação da mesa compactadora.

• Importante que haja máxima precisão na dosagem, secagem, mistura e transporte do concreto asfáltico;

• Traço distorcido pode causar segregação.

Não deve ultrapassar 1/3 do tamanho da espessura a ser compactada.

Excesso de umidade dos agregados e produção de asfalto a quente não combinam.

• Umidade em excesso dos agregados;

• Operação com chuva.

• No mínimo 120°C na aplicação da vibroacabadora e 100°C na compactação pelos rolos.

Evitar o resfriamento pois o nivelamento e a compactação ficam comprometidos com o aumento da rigidez da massa asfáltica

Atentar quanto à distância e resfriamento do material.

Quantos Km??

Cuidados básicos durante o processo de trabalho da Pavimentadora

Deve ser constante, pois a variação de volume pode causar imperfeições na pavimentação.

Deve ser evitado o excesso de material, pois causa segregação no meio da largura da mesa compactadora.

A passagem para o caracol, através da comporta, deve ser ajustada manualmente de forma que permita um fluxo constante de material sem exceder a capacidade de distribuição.

ALIMENTADOR “FEEDER” – solução adotada na Europa

ALIMENTADOR “FEEDER” – solução adotada na Europa

• Regulada pelo cilindro de elevação frontal e pelo ângulo de ataque da mesa compactadora

• Quanto maior a espessura, maior deve ser o ângulo de ataque da mesa compactadora

• Ângulo de ataque muito aberto pode gerar rasgos e arrastamento do material

α

É recomendado que seja constante e jamais ultrapasse 10 m/min

O tamper em velocidades superiores não executa sua função de pré-compactação.

Tamper

É recomendado no mínimo 30 min. de espera para que o aquecimento tenha sido alcançado em toda a largura

Queimadores a Gás

via botijão

Resistências Elétricas

via gerador

Pavimentar em linha reta e com movimentos sempre suaves.Evitar manobras rápidas e repetidas na direção.

• Acuracidade geométrica;

• Regularidade longitudinal e transversal;

• Controle de espessura.

+

=

Inclinação

Transversal

Ultrassônico

Longitudinal

Mecânico

Longitudinal

Laser

Longitudinal

Longitudinal

Transversal

Esqui Pequeno

Esqui Grande

Fio-Guia

Contato Mecânico

Ultrassônico

Laser

Leitura mecânica de uma referência (solo, calçada ou fio-guia);

Várias opções de acessórios;• Esqui de diversos comprimentos (0.3m - 1m - 2.5m - 7m);• Fio guia.

Quanto maior o acessório, maior será a precisão;

Medição é feita de forma “visível”.

X Desgaste por atrito;

X Esquis de maior comprimento (2,5m - 7m) são de instalação trabalhosa;

X Necessidade de precisão da equipe de topografia na instalação do fio-guia.

PONTOS POSITIVOS

DIFICULDADES

Fácil instalação e uso sem contato nem atrito;

Flexibilidade para utilizar diferentes referências, com leitura a partir do solo, de uma calçada ou mesmo de um fio-guia;

Cinco feixes de leitura para cada sensor, cuja média das irregularidades é compensada;

Correção de irregularidades até 2 mm.

X Menor precisão de correção em relação ao sistema eletrônico mecânico;

X Sensível a interferências externas, como vento, variação de temperatura, umidade e obstáculos físicos.

PONTOS POSITIVOS

DIFICULDADES

Determina a inclinação (%) da pista;

Sensor líquido de alta precisão, protegido contra vibrações;

Pode ser utilizado em combinação com qualquer outro sensor longitudinal;

Funciona até 6 metros de largura de pavimentação e 10% de inclinação;

Precisão: 0,05%.

X Para que tenha eficácia, é necessário que esteja em combinação com um sensor longitudinal

PONTOS POSITIVOS

DIFICULDADES

Utilização em grandes projetos sem a necessidade de copiar uma referência;

Emissor e receptor instalados a 4 metros de altura garantem leitura contínua e sem interferências;

Rápida montagem em relação a alguns métodos tradicionais de nivelamento (arame tensionado e esqui de 6 m);

Controle de espessura e da inclinação transversal é automática.

X Limitação de distância devido ao alcance do emissor (200 metros);

X Utilização em obras com inclinações constantes (transversais e longitudinais).

PONTOS POSITIVOS

DIFICULDADES

Devem ser evitadas, pois podem causar irregularidades devido ao resfriamento do material e a perda da flutuação da mesa.

Deve ser evitado o trabalho em dias chuvosos, pois há desagregação de material e o vapor d´água resulta em cavidades que reduz a capacidade de resistência

Falhas de Aplicação na Pavimentação

Força de tração

Força de elevação

Causa:

Toda parada afeta o equilíbrio de flutuação da mesa.Fatores:• Força de tração• Capacidade de suporte• Temperatura do asfalto

Soluções:

• Ativar o bloqueio da mesa ao parar a máquina (desativar flutuação)

• Evitar paradas

Causa:

• Parafusos do braço da mesa podem estar frouxos

• Desgaste das chapas alisadoras

Causa:

• Parafusos do braço da mesa podem estar frouxos

• Desgaste das chapas alisadoras

• Irregularidades no sistema de nivelamento por fio-guia

• Distância entre as estacas deve ser de no máximo 5 metros

• Sensores não estão posicionados da forma correta

Causa:

• Mistura asfáltica com deficiências (sem homogeneidade ou com pouca quantidade de CAP)

• Erro de operação. Não há alimentação proporcional na parte central do silo frontal.

Soluções:

• Movimentar proporcionalmente as abas laterais, e não apenas quando a parte central estiver vazia

• Manter a parte central do silo frontal (correia transportadora) sempre com material

Causa:

• Falha na distribuição de material asfáltico pelo caracol (distribuidor helicoidal)

• Falta de ajuste na altura do caracol de acordo com a espessura da camada

Soluções:

• Verificar desgaste e ajustar as aletas da parte central do caracol

• Ajustar a altura do caracol, em caso de camadas mais espessas

Causa:

• Falta de placas laterais de confinamento de material na mesa

• Ausência de sensores de presença de massa nas extremidades da mesa

Soluções:

• Verificar se não há material ultrapassando as placas limitadoras laterais

• Verificar o funcionamento dos sensores de presença de massa nos dois lados da mesa

Causa:

• Mesa sem aquecimento necessário

• Chapas alisadoras da mesa suja ou com desgaste

• Presença de agregados com alto teor de CAP

Soluções:

• Verificar sistema de aquecimento da mesa

• Limpar sempre a mesa após os trabalhos

• Verificar a composição do asfalto junto a Usina

Causa:

• Ângulo de ataque excessivo

• Colisão do caminhão ao descarregar o material asfáltico durante a pavimentação

• Problemas com a movimentação de subir e descer dos cilindros hidráulicos da mesa

Soluções:

• Otimizar o ângulo de ataque

• Evitar colisões do caminhão com a pavimentadora

• Checar o funcionamento dos cilindros hidráulicos

Padrões de Rolagemem Compactação Asfáltica

Rolos Tandem (liso duplo vibratório)

• Pode ser utilizado em todos os tipos de misturas asfálticas;

• Dependendo da condição da mistura, deve ser passado em modo estático.

Rolos de Pneus (estático)

• Recomendado para selar superfície de misturas contínuas. Não é obrigatório para outros tipos de mistura;

• Recomendado para primeira passada em misturas com alta temperatura (140°C a 160°C);

• A compactação é alcançada pela ação do peso do equipamento juntamente com a pressão dos pneus.

Rolos Combinados (vibratório/estático)

• Recomendado para pequenos reparos viários,

• Aplicações menores tais como ciclovias, estacionamentos e pequenos acessos;

• Boa performance em compactação de aclives.

Regras básicas para uma ótima execução da compactação asfáltica

A compactação deve ocorrer com temperaturas entre 100°C e 140°C (considerando os tipos de misturas convencionais). Utilizar termômetro.

Para evitar que a compactação ocorra com asfalto já resfriado

A velocidade tem que ser compatível com a frequência de vibração.

Baixa velocidade = sobreposição das vibraçõesAlta velocidade = vazios de compactação entre as vibrações

Velocidade de Compactação

Compactação

Inicial4 a 6 km/h

Rolo tandem no modo

estático

Compactação

Principal

3 a 5 km/hRolo tandem em modo

vibratório

4 a 8 km/h Rolo de Pneus

10 a 12 km/h Rolo de Pneus

Espessura da

camada

asfáltica

Número de Passadas com o Rolo

4 t 7 t 10 t

2 cm 2 – 4 1 – 2 1 – 2

4 cm 4 – 6 2 – 4 2 – 4

6 cm 4 – 8 4 – 6 2 – 4

10 cm 6 - 86 – 8

(alta amplitude)

4 – 6 (alta amplitude)

14 cm -6 – 8

(alta amplitude)

4 – 6 (alta amplitude)

Mistura Asfáltica de Distribuição Granulométrica Contínua

Devem ser compactadas primeiro, em modo estático ou oscilatório. Sem vibração, para não causar danos a parte fria já endurecida.

Devem ser compactadas primeiro, em modo estático ou oscilatório. Sem vibração, para não causar danos a parte fria já endurecida.

De forma a garantir uma compactação uniforme.

Utilizar o crab-steering (carangueijo) do cilindro traseiro para evitar cortes no asfalto

De forma a garantir uma compactação uniforme.

Utilizar o crab-steering (carangueijo) do cilindro traseiro para evitar cortes no asfalto

Para garantir compactação uniforme

Sobreposição de aproximadamente 15 cm entre as faixas, de modo que não existam partes não compactadas.

1

3

2Compactar sempre de

dentro pra fora

Evita o deslocamento

de material

Evitar desmoronamento

lateral e melhor distribuição

de peso: deslocar o cilindro

traseiro (carangueijo)

A vibração com o equipamento parado gera ondas no asfalto, que

são difíceis de remover mesmo com novas passadas.

Para evitar ondulações no asfalto, toda e qualquer movimentação deve ser sempre de forma suave.

A mudança deve ser feita em um ponto mais distante da vibroacabadora. Pela parte mais fria, evita-se deformações no asfalto

Função: evitar aderência de material asfáltico no cilindro.

O rolo precisa também ter raspadores, cujo desgaste precisa ser checado periodicamente.

Cuidar com o excesso de água, que esfria o asfalto mais rapidamente e pode danificar o mesmo ao gerar porosidade, pela evaporação de água que penetra na mistura

Para maior eficiência de compactação, é preciso ter 100% de contato pneu-asfalto

Pressão

Ótima

(intermediária)

Pressão

muito alta

Pressão

muito baixa

..

X.

X.

Indicador de pressão

Regulagem de pressão

Controle pelo painel de operação

Utilizar aditivos especiais (Remocil, Aquadope, etc).

BRASIL: a cultura de adicionar Diesel manualmente

Diesel danifica os pneus e também prejudica a mistura asfáltica

Utilizar sistema de espargimento de aditivos do rolo

Provoca ondulação e afundamento de forma rápida, de difícil reparo posterior

Provoca ondulação e afundamento de forma rápida, de difícil reparo posterior

Camadas de poucos centímetros, a primeira passada deve ser no modo estático. Posteriormente, liga-se a vibração a uma baixa amplitude

Compactar camadas espessas (maiores de 8 cm) primeiro a uma amplitude alta. Depois inverter para uma amplitude baixa

Falhas de Aplicação na Compactação

Causas possíveis:

1. Rolo muito pesado (alta carga estática linear) com pequeno diâmetro do cilindro ;

2. Mistura asfáltica compactada em alta temperatura (acima de 150°C).

Soluções:

Usar rolo mais leve;

Compactação inicial com rolo de pneus ou rolo combinado;

Esperar a redução da temperatura do asfalto para iniciar a compactação vibratória.

Causas possíveis:

1. Alta temperatura do asfalto;

2. Falta de espargimento de água;

3. Raspadores com desgaste.

Soluções:

Antes de iniciar a compactação, selecionar o espargimento permanente para molhar os cilindros;

Verificar bicos aspersores e raspadores.

Causas possíveis:

1. Baixa pré-compactação inicial pela vibroacabadora;

2. Uso de rolos muito pesados em camadas finas;

3. Demora para iniciar a compactação após a passagem da vibroacabadora(a superfície resfria, enquanto a parte central está quente);

Causas possíveis:

4. Arraste do material de base mal compactado;

5. Superfície do asfalto pode ser resfriada por excesso de aspersão de água;

6. Camada está sobrecompactada;

Causas possíveis:

7. Misturas instáveis, com excesso de areia natural e baixa quantidade de ligante;

8. Mistura mal executada.

Causas possíveis:

1. Problemas nas camadas inferiores;

2. Baixa estabilidade da mistura (excesso de areia natural);

3. Alta temperatura da mistura;

4. Má aderência entre camadas;

5. Camada está sobrecompactada;

6. Mistura mal executada.

Muito Obrigado!!!

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