Noções básicas de compactação de asfalto bem-sucedida

A compactação do asfalto é uma parte essencial do processo de pavimentação flexível. A produção, colocação e compactação de asfalto misturado a quente (HMA) ou asfalto misturado a quente (WMA) são limitadas no tempo - é por isso que atrasos realmente não podem ser permitidos neste processo de construção. Mesmo atrasos moderados podem interferir na capacidade de atingir o objetivo final de pavimentos de longa vida.

Saber como realizar cada fase do processo de compactação asfáltica é importante – seguir as melhores práticas é fundamental. Aqui estão as coisas mais importantes a saber sobre cada etapa.

TRÊS FASES DE COMPACTAÇÃO DE ASFALTO

Historicamente falando, a indústria de pavimentação reconheceu que existem múltiplas atividades envolvidas na remoção de vazios de ar dos materiais de pavimentação. Isso é realizado durante as três fases de compactação do asfalto:

1. A mesa de pavimentação é a primeira ferramenta usada para melhorar a capacidade de carga dos materiais do pavimento durante o processo de assentamento.
2. compactação de rolo é a próxima fase. Dependendo da aplicação, especificações do material, tipo de pavimentadora e outras variáveis, um ou mais compactadores são empregados para aumentar ainda mais a densidade do pavimento.
3. A fase final é a compactação do tráfego através de veículos rodoviários. A indústria reconhece que altos volumes de tráfego de caminhões pesados ​​reduzirão ainda mais os vazios de ar do pavimento. Isso é verdade mesmo quando o pavimento foi devidamente compactado durante as fases de construção de assentamento e compactação com rolo.

Vamos dar uma olhada mais profunda nos procedimentos de cada fase.

PROCESSO DE COMPACTAÇÃO DA MESA DE PAVIMENTAÇÃO

Muitas variáveis ​​influenciam a capacidade da mesa pavimentadora de remover vazios de ar da mistura de pavimentação asfáltica. Dependendo do tipo de mesa, seu peso, velocidade de pavimentação e outras variáveis, a densidade do material após o assentamento pode variar de 70% de densidade relativa a 90% de densidade relativa - até mais alta em alguns casos. As mesas, que utilizam a influência da vibração durante o assentamento, geralmente produzem uma densidade geral um pouco menor, mas são capazes de velocidades de pavimentação mais rápidas para aplicações onde a produtividade é mais importante. As mesas vibratórias permitem uma velocidade de pavimentação de até 30 metros por minuto.

As mesas de compactação equipadas com barras de compactação simples ou duplas normalmente produzirão maior densidade, mas conseguirão isso em velocidades de pavimentação mais lentas. A velocidade de avanço das mesas de compactação é limitada pela frequência dos compactadores e pela largura da barra de compactação, que se relaciona com a superfície de contato. As velocidades de pavimentação usando uma mesa com barra tamper raramente são superiores a 10 metros por minuto. Isso geralmente é considerado muito lento para o tipo de pavimentação asfáltica normalmente feita na América do Norte.

A temperatura na qual o pavimento é colocado pela pavimentadora é importante para uma compactação bem-sucedida, mas depende do material. As misturas de asfalto mastique de pedra (SMA) são produzidas com ligantes que são relativamente rígidos e agregados que geralmente são em blocos e de granulometria grossa. O SMA é produzido regularmente em temperaturas superiores a 350° Fahrenheit (176° Celsius) e colocado antes que a mistura esfrie abaixo de 300° Fahrenheit (149° Celsius).

As misturas Superpave que contêm ligantes modificados por polímeros são produzidas e processadas em altas temperaturas semelhantes. Misturas Marshall com ligantes de asfalto puro são feitas em temperaturas um pouco mais baixas para evitar danos ao ligante por superaquecimento. Essas misturas são normalmente colocadas em temperaturas entre 250° a 300° Fahrenheit (121° a 149° Celsius). As misturas de tecnologia mais recente, chamadas de asfalto de mistura quente (WMA), permitem que as temperaturas de mistura sejam reduzidas em até 100° Fahrenheit (38° Celsius) para uma considerável economia de energia durante a produção.



O tempo de processamento para todas essas misturas é aproximadamente a mesma duração. A uniformidade de temperatura durante o processo de pavimentação é fundamental para obter um conteúdo de vazios de ar e capacidade de carga uniformes.

PROCESSO DE COMPACTAÇÃO DO ROLO

O processo de compactação com rolos é parte integrante da construção de pavimentos flexíveis de alta qualidade. Ao seguir pavimentadoras com mesas vibratórias, os compactadores precisam aumentar a densidade do material em 20%, em média. Isso precisa ser concluído antes que a temperatura da mistura do pavimento asfáltico caia abaixo de seu limite de trabalhabilidade. Dependendo das propriedades da mistura e outras variáveis, esse limite de baixa temperatura pode ser tão quente quanto 175° Fahrenheit (80° Celsius) ou tão frio quanto 120° Fahrenheit (50° Celsius), dependendo do projeto da mistura e das propriedades do aglutinante de cimento asfáltico.

A rolagem de ruptura é a parte mais importante do processo de compactação do asfalto e resulta na remoção da maioria dos vazios de ar do pavimento estrutura. É importante selecionar o tipo e o tamanho adequados do equipamento de compactação para a rolagem de ruptura e cobrir uniformemente toda a superfície do pavimento.

A seleção de um compactador de ruptura geralmente é feita com base em sua largura de rolamento e na otimização da cobertura uniforme do painel pavimentado. Por exemplo, se a largura de deposição for de 3,66 metros (12 pés), um compactador de desmontagem com uma largura de tambor de 2 metros pode cobrir a largura do painel em duas passagens lado a lado com saliência suficiente das bordas do tambor e sobreposição em o Centro.

A seleção de um compactador de ruptura com uma largura de tambor mais estreita reduzirá a produtividade, pois serão necessárias três passagens lado a lado para cobrir adequadamente o painel. A seleção de um compactador de ruptura com um tambor mais largo não aumentará a produtividade. De fato, isso pode causar densidade não uniforme do painel quando ocorre sobreposição excessiva no padrão de laminação.

Os compactadores que seguem o compactador de ruptura também devem ser selecionados de modo que o trem compactador cumpra os objetivos de densidade e suavidade, mantendo o equilíbrio de produtividade definido pelo trem de pavimentação.

PROCESSO DE COMPACTAÇÃO DE TRÁFEGO

Agências e grupos de pesquisa dentro da indústria de construção de pavimentos flexíveis provaram que os pavimentos recebem mais redução de vazios de ar através dos efeitos de peso do tráfego no pavimento. O AASHO Road Test foi uma série de experimentos conduzidos pela American Association of State Highway Officials no final da década de 1950 para determinar o desempenho de estruturas de pavimento sob carga. O Relatório Especial emitido após esses testes mostrou que os maiores danos ao pavimento foram causados ​​pelo tráfego de caminhões nas rodovias. A carga legal para caminhões de eixo duplo era de 48.000 libras (21.770 kg) nos eixos do reboque e 12.000 libras (5.440 kg) nos eixos do trator. Um semi, na época equipado com pneus de lona diagonal inflados a 70-80 psi (4,8-5,5 bar), foi encontrado para causar mais problemas no pavimento do que mais de 50.000 carros de passeio e caminhonetes.

A capacidade de projetar e construir adequadamente estruturas de pavimentos flexíveis permite que a compactação do tráfego ocorra sem criar falhas precoces no pavimento ou desgaste excessivo da superfície do pavimento. A atenção aos detalhes durante o processo de seleção de materiais, projeto de pavimento e atividades de construção em campo resultará em pavimentos flexíveis de longa vida útil, exigindo apenas manutenção de rotina. A compactação de asfalto bem-sucedida abre caminho para a responsabilidade fiscal, mantém o público de automobilismo feliz, além de ajudar a evitar atrasos de tráfego em zonas de construção.