Reciclagem de pavimentos com adição de cimento Portland · distribuição do cimento seja feita...

Eng. Ismael Mendes Alvim

São Paulo - março/2017

Reciclagem de pavimentos com adição de cimento Portland

O estado da arte no Brasil

Objetivo

Essa apresentação tem como objetivo

apresentar o estado da arte da técnica e

processo executivo dos serviços de

recuperação de pavimentos por meio de

reciclagem profunda com adição de

cimento Portland.

Agregado

Solo

Fresado - 2

APRESENTAÇÃO

Agregado

Solo

Fresado - 2

APRESENTAÇÃO

Introdução

O aumento crescente no tráfego das rodovias, assim como

na capacidade dos caminhões, tipo de pneus, mudanças na

legislação e consequentemente na carga por eixo, levaram ao

subdimensionamento de uma boa parte da malha rodoviária

brasileira.

É na esteira dessa realidade, e demanda para recuperação

e aumento de capacidade dessa malha viária, é que entram as

recicladoras de pavimentos, em seus diversos portes,

configurações e versatilidade.

Solo

Fresado - 2

Reciclagem profunda

Definição

O que genericamente chamamos de reciclagem profunda ,

trata-se na verdade de “um processo de reconstrução

parcial de um pavimento, através da reutilização e

reciclagem da totalidade ou parte dos materiais

existentes em uma ou mais camadas deste pavimento,

com ou sem a adição de novos agregados, aglutinantes

hidráulicos, betuminosos ou químicos, sendo o material

resultante, utilizado nas camadas, de reforço, sub-base

ou base”.

RECICLAGEM DE PAVIMENTOS

ESQUEMA DO PROCESSO EXECUTIVO

Aglutinante hidráulico (cimento ou cal)

Novos agregados

Projeto

Principais cuidados

Principais cuidados na elaboração do projeto executivo

Espessura da camada reciclada:

Deve-se tratar toda a camada com “problema”,

evitando-se deixar “sobras”, em especial delgadas, no

fundo.

Levar em consideração o percentual de RAP (material

fresado) na mistura e optar, caso seja necessário, pela

remoção por fresagem de parte do revestimento asfáltico

antes da reciclagem.

Adotar, preferencialmente, espessuras iguais ou

superiores a 20 cm.

Principais cuidados na elaboração do projeto executivo

Correção granulométrica:

Avaliar a necessidade de se corrigir

granulometricamente a mistura;

Observar o percentual de material passante na # n.o 4;

Teor de cimento:

A partir de uma curva granulométrica devidamente

enquadrada em uma das faixa da norma, estudar um

projeto de mistura que utilize o menor percentual de

cimento possível que atenda as necessidades e

especificações do projeto.

Principais cuidados na elaboração do projeto executivo

Camadas inferiores:

Levantar de forma criteriosa e estatística a condição das

camada inferiores, buscando identificar a necessidade ou

não de intervenção para corrigir eventuais deficiências,

antes da execução dos serviços de reciclagem.

Drenagem:

Verificar a necessidade de implantação de drenos de

pavimento.

Cuidado especial com os pontos de superelevação e de

transição de diferentes pavimentos.

Problemas de drenagem

Problemas de drenagem

Problemas de drenagem

Na reconstrução de pavimentos por meio da reciclagem

Reconstrução de pavimentos

O uso de recicladoras na reconstrução de

pavimentos, é bem difundida no Brasil. A técnica

ou processo utilizado, dependerá da necessidade

e característica do pavimento existente, recursos

disponíveis (aglutinantes hidráulicos e/ou

betuminosos e agregados), além, obviamente,

dos custos envolvidos.

Reconstrução de pavimentos

Nos últimos anos, alguns órgãos rodoviários revisaram suas

especificações de serviço sobre o assunto, tornando-as em

sintonia com desenvolvimento da técnica, com as pesquisas e

literatura nacional e internacional sobre o tema.

Exemplos disso são as especificações de serviços de

reciclagem com cimento e espuma de asfalto do DNIT:

NORMA DNIT 166/2013-ES (Espuma de asfalto)

NORMA DNIT 167/2013-ES (Cimento)

NORMA DEINFRA P-09/16

Reconstrução de pavimentos

As técnicas ou processos de reciclagem profunda de

pavimentos se dividem em três grupos:

Reciclagem “simples”, ou de reestabilização

granulométrica.

Reciclagem com adição de aglutinante hidráulico

(cimento Portland), com ou sem correção

granulométrica, levemente ou fortemente

cimentada;

Reciclagem com adição de aglutinante betuminoso

(emulsão asfáltica ou CAP na forma de espuma).

Reciclagem com adição de cimento Portland

Reciclagem com adição de cimento

A reciclagem profunda de pavimentos com a adição de

cimento é utilizada quando a estabilização mecânica ou

granulométrica não é suficiente para prover o material

reciclado da resistência desejada.

Esta adição poderá ou não vir acompanhada da

incorporação de novos agregados que seriam adicionados com

o objetivo de corrigir deficiências e limitações do material

reciclado, tais como:

Correção granulométrica;

Correção de plasticidade;

Aumento de espessura.

Reciclagem com adição de cimento

NORMA DNIT – 167/2013 ES Considerações gerais

Reciclagem com adição de cimento

Alguns parâmetros importantes que constam da norma

DNIT-166/2013-ES:

Trata de misturas levemente cimentadas;

Define que a mistura reciclada com cimento deverá

apresentar granulometria densa e bem graduada e se

enquadrar dentro de uma das duas faixas granulométricas

apresentadas;

O percentual de RAP, ou do revestimento asfáltico na

mistura está limitada a 50% em massa, em relação à

massa seca da mistura reciclada.

Reciclagem com adição de cimento

Alguns parâmetros importantes que constam da norma

DNIT-166/2013-ES:

Pelo menos 95% do material deve passar na peneira de

2”;

Percentagem máxima de 15% de finos passantes na

peneira número 200;

Inexistência de patamares ou fortes descontinuidades

na curvas granulométricas;

É desejável que fração passante na peneira de número

4 (4,75 mm) seja, de no mínimo, 50%.

Reciclagem com adição de cimento

Alguns parâmetros importantes que constam da norma

DNIT-166/2013-ES:

O espalhamento do cimento deverá ser feito por

equipamento dotado de controle eletrônico, para permitir

a máxima precisão da taxa de aplicação,

independentemente da velocidade de avanço. Também

deve possuir sistema de espalhamento controlado por

computador de bordo capaz de ser ajustado a qualquer

momento e sempre que necessário.

Reciclagem com adição de cimento

Alguns parâmetros importantes que constam da norma DNIT-166/2013-

ES:

O tempo entre o espalhamento do cimento e o início da mistura dos

materiais não deve exceder a 30 minutos;

O prazo de trabalhabilidade da mistura reciclada não deve

ultrapassar 2 (duas) horas;

Imediatamente após a passagem da recicladora deve ser realizada a

pré compactação, para confinar a mistura reciclada e evitar perdas de

umidade à medida que a recicladora avança. O equipamento de

compactação vem imediatamente atrás da recicladora, para dar

consistência a mistura antes que qualquer conformação

geométrica seja feita com a motoniveladora.

Reciclagem com adição de cimento

Alguns parâmetros importantes que constam da norma

DNIT-166/2013-ES:

Parâmetros que pessoalmente considero restrições

oriundas de excesso de zelo e que podem gerar

desconformidades no campo, porém sem problema para a

camada reciclada:

Resistência a compressão simples aos 7 dias de

cura, entre 2,1 e 2,5 MPA;

Resistência a tração por compressão diametral aos 7

dias de cura, entre 0,25 e 0,35 MPA.

Liberação ao tráfego

Reciclagem com adição de cimento

PROCESSO EXECUTIVO VISÃO GERAL

Reciclagem com adição de cimento

Os principais cuidados são:

Tratar toda a camada com deficiência;

Distribuição dos agregados;

Distribuição do cimento Portland, deve-se utilizar um

equipamento adequado que permita o melhor controle

possível;

Percentual de RAP na mistura;

Velocidade de trabalho da recicladora;

Tempo de trabalhabilidade da mistura;

Compactação

Reciclagem com adição de cimento

SEQUÊNCIA EXECUTIVA:

Fresagem para redução de espessura

Distribuição dos agregados

Distribuição do cimento

Entrada da recicladora (desagregação, umidificação, e mistura)

Compactação preliminar

Regularização

Compactação final

Umidificação e acabamento

Controles (Tecnológicos e de qualidade)

Pintura impermeabilizante

Capa selante

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO DOS AGREGADOS

Reciclagem com adição de cimento

A distribuição do cimento:

As especificações de serviços mais atualizadas, como as

do DNIT – ES-167-2013 e as do DEINFRA, exigem que a

distribuição do cimento seja feita utilizando-se

distribuidores mecânicos, dotados de sistema

computadorizado de controle de avanço do equipamento x

peso x taxa. Isso garante uma distribuição uniforme do

cimento, com a menor variação de taxa possível.

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO DE CIMENTO PORTLAND MANUAL

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO DE CIMENTO PORTLAND DISTRIBUIDOR DE CALCÁREO ADAPTADO

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO DE CIMENTO PORTLAND EQUIPAMENTO MECÂNICO-HIDRÁULICO

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO COMPUTADORIZADA DE CIMENTO PORTLAND

Reciclagem com cimento - processo executivo

DISTRIBUIÇÃO COMPUTADORIZADA DE CIMENTO PORTLAND

Equipamentos

Distribuidores computadorizados de aglutinantes hidráulicos:

Reciclagem com adição de cimento

A recicladora (desagregação, umidificação e mistura):

Velocidade de trabalho

Rotação do tambor

Controle de umidade

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com adição de cimento

A compactação:

As misturas recicladas normalmente são mais densas, e

possuem uma dificuldade maior de compactação em

função do RAP incorporado e em especial, da sua

condição.

O ideal para se manter uma boa produtividade

preservando-se o prazo de trabalhabilidade da mistura é o

uso de compactadores pesados.

Reciclagem com cimento - processo executivo

Reciclagem com adição de cimento

O desempenho:

A camada reciclada com cimento se comportará como uma

estrutura rígida. O módulo resiliente poderá ser maior ou menor

em função do percentual de cimento, RAP na mistura e do tipo e

condição do CAP existente nesse RAP.

As misturas levemente cimentadas possuem normalmente

teores de cimento próximos a 3% em peso da mistura e

resistência a compressão simples aos 7 dias entre 2,1 e 2,8

MPA.

As misturas fortemente cimentada possuem normalmente

teores maiores e resistência a compressão simples aos 7 dias

entre 4 e 5 MPA.

Reciclagem com adição de cimento

Controle:

São aqueles normalmente pertinentes às misturas

cimentadas:

Compressão simples;

Tração pela compressão diametral;

Taxa de agregados;

Teor de cimento;

Granulometria;

Densidade in situ;

Deflexão

ATIVIDADES

CAMPO LABORATÓRIO

Determinação

de taxas Agregado

Abrasão Los

Angeles

Índice de

forma

Durabilidade

Material

reciclado

Granulometria

Rompimento

de CP’s

Equivalente

de areia

Agregado

Cimento

Emulsão

(pintura de

ligação)

Moldagens

de CP’s

Compressão

simples

Compressão

diametral

Proctor

Densidade

“in situ” Deflexão Cimento

Finura

ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS IN SITU

Estabilização de solos

A recicladora é amplamente usada em serviços de

estabilização e homogeneização de solos “in situ”.

Além da sua excelente capacidade de homogeneização, as

recicladoras apresentam algumas vantagens competitivas:

Maior flexibilidade;

Alta produtividade;

Redução na movimentação de materiais;

Menor consumo de água;

Custo competitivo

Estabilização de solos

A recicladora possui capacidade de misturar uma gama

enorme de materiais, sendo os mais comuns:

Solo-brita;

Solo-cimento;

Solo-cal;

Solo-brita-cimento;

Solo-emulsão

Estabilização de solos - processo executivo

Água da mistura

Direção de funcionamento

cimento

solo Material homogeneizado

O processo executivo da estabilização na própria pista

tanto do solo melhorado com cimento como do solo-cimento

são semelhantes e possuem a seguinte sequência:

Distribuição do solo na pista;

Distribuição do cimento;

Umidificação e mistura dos materiais (solo e cimento);

Compactação;

Acabamento;

Controles, tecnológico e de qualidade;

Pintura de impermeabilização e cura.

Processo Executivo

Fresado - 2

Distribuição dos materiais (solo e/ou outro):

Processo Executivo

Fresado - 2

Distribuição do cimento:

Processo Executivo

Fresado - 2

Umidificação e mistura:

Processo Executivo

Fresado - 2

Compactação:

Processo Executivo

Fresado - 2

Acabamento:

Processo Executivo

Fresado - 2

Controles tecnológico e de qualidade:

Processo Executivo

Fresado - 2

Pintura impermeabilizante e cura:

Processo Executivo

Estabilização de solos - processo executivo

Distribuição dos solos e agregados:

Promover a distribuição o mais uniforme possível;

Distribuição do cimento:

Promover a distribuição buscando a taxa mais uniforme

possível;

Os resultados variarão em função do método ou do

equipamento escolhido. Quanto maior a variação da taxa,

em função do método escolhido, maior deverá ser fator de

segurança, de forma a garantir que a menor taxa

encontrada seja igual ou superior a definida em projeto.

Cuidados:

Umidificação e mistura:

Controle de umidade do equipamento x variação de

umidade do solo (visual e atrás da máquina);

Velocidade de trabalho do equipamento (recicladora) x

velocidade de rotação do tambor. A velocidade de avanço

da recicladora será aquela que produza a melhor mistura;

Compactação:

A patrulha de compactação deverá ser dimensionada de

forma que consiga acompanhar o avanço da recicladora;

Tempo de trabalhabilidade da mistura cimentada;

Cuidados:

Regularização e acabamento:

Os serviços de regularização da camada só poderão ser

executados após o término da compactação inicial;

O acabamento deverá ocorrer dentro do período diário

do serviço, respeitando-se o tempo de trabalhabilidade da

mistura tratada com cimento, que será tanto menor

quanto maior for a temperatura ambiente.

Pintura impermeabilizante:

A impermeabilização da camada deverá ocorrer

invariavelmente logo após o acabamento e dentro do

mesmo dia da sua execução.

Cuidados:

Cura:

Um ponto fundamental da cura é a proteção da camada

para evitar a perda de umidade e uma aceleração da taxa

de secagem da camada superficial.

A perda de umidade superficial levará ao aparecimento

de fissuras superficiais e dependendo do tempo de

exposição, a fissuras e trincamentos profundos.

No caso do solo-cimento, como a estabilização se dará

pela reação do cimento, deve-se evitar o tráfego sobre a

camada nos primeiros dias.

Cuidados:

Fresado - 2

SMC – Rodoanel Sul - SP:

Exemplos de serviços

Fresado - 2

SBC – Duplicação da SP-320:

Exemplos de serviços

Fresado - 2

SBC – Duplicação da SP-320:

Exemplos de serviços

Fresado - 2

SBC – Duplicação da SP-320:

Exemplos de serviços

Fresado - 2

SC – Implantação da BR-364 – Santa Vitória - MG:

Exemplos de serviços

Fresado - 2

SC – Implantação da BR-364 – Santa Vitória - MG:

Exemplos de serviços

Fresado - 2

SMC – Implantação de pavimento rodoviário – Tacuru - MS:

Exemplos de serviços

Fresado - 2

Exemplos de serviços

SMC – Implantação de pavimento rodoviário – Tacuru - MS:

Fresado - 2

SC – Implantação de pavimento industrial – Três Lagoas - MS:

Exemplos de serviços

SC – Implantação de pavimento industrial

Obrigado!

Eng. Ismael Mendes Alvim

ismael@tecnopav.com.br

(19) 99180-8859

☏ (19) 3756-2600