Obras civis: Modelo


TRATAMENTO SUPERFICIAL DUPLO



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TRATAMENTO SUPERFICIAL DUPLO

  1. DEFINIÇÃO

TRATAMENTO SUPERFICIAL DUPLO (TSD) é o Revestimento Asfáltico constituído essencialmente pela execução sucessiva de dois Tratamentos Superficiais Simples superpostos, sendo a incorporação do Ligante Asfáltico feita por penetração invertida (em sua maior porção) e por penetração direta (em sua menor porção), submetida a compressão.

O tratamento superficial simples (TSS) deve ser executado sobre a base imprimada, de acordo com os alinhamentos, greide e seção transversal do projeto.



Assim, essa Especificação é, em sua maior parte, uma repetição da DERT-ES-P 10/00 – Tratamento Superficial Simples.

  1. MATERIAIS

2.1. Material Asfáltico

O Ligante Asfáltico por excelência a ser utilizado em um Tratamento Superficial Duplo (TSD) é uma Emulsão Asfáltica Catiônica EA RR-2C (P-EB – 472), seguida da EA RR-1C (P-EB 472) e eventualmente do CAP 150/200 (Portaria Nº DNC 18/02/93 – Tabela 2) ou CAP-7 (Tabela 1).

Podem ser usados, também, ligantes betuminosos modificados, quando indicados no projeto.

2.2. Agregado

O Agregado a ser usado em TSD pode ser: Pedra Britada, Seixo Rolado Britado, Cascalho Britado, ou outros indicados no Projeto.

O agregado deve, por inspeção visual, possuir partículas : limpas, duras, isentas de qualquer cobertura e de torrões de argila.

O agregado deve apresentar as seguintes características:



  • Isento de Pó

  • Resistência ao Choque e à Abrasão

  • Forma e textura satisfatórias

  • Granulometria Adequada (monogranular – Dmax e Dmin próximos)

  • Boa Adesividade com o ligante

  • Durabilidade

    1. Presença de Pó

É um dos maiores inconvenientes que pode apresentar um agregado, que acontece frequentemente com britas de Calcáreo e de Arenito. Havendo presença de pó o agregado deve ser obrigatoriamente lavado, não se aceitando a retirada do pó através de peneiramentos, jatos de ar e outros artifícios.

    1. Resistência ao Choque e à Abrasão

O desgaste por Abrasão Los Angeles (DNER-ME 35) deve ser: LA 40%.

    1. Forma e Textura Satisfatórias

A forma deve ser tal que o índice de forma (DNER-ME 86) não deve ser inferior a 0,5. Opcionalmente, poderá ser determinada a porcentagem de grãos de forma defeituosa, que se enquadrem na expressão:

L + g > 6e

onde:

L = maior dimensão de grão;



g = diâmetro mínimo do anel, através do qual o grão pode passar;

e = afastamento mínimo de dois planos paralelos, entre os quais pode ficar contido o grão.

Não se dispondo de anéis ou peneiras com crivos de abertura circular, o ensaio poderá ser realizado utilizando-se peneiras de malhas quadradas, adotando-se a fórmula:

L +1,25 > 6e

sendo, g, a média das aberturas de duas peneiras, entre as quais fica retido o grão.

A porcentagem de grãos defeituosos não poderá ultrapassar 20%, e eventualmente 25% (para basaltos e diabásios).

A melhor Textura é a rugosa pois facilita a adesividade com o ligante asfáltico, como também uma pequena porosidade. Se a pedra apresenta uma absorção de água (DNER-ME 81/64)  1% deve-se corrigir a taxa de CAP cuja absorção é considerada a metade da de água.



    1. Granulometria Adequada

A granulometria do agregado de cada uma das duas camadas deve obedecer a inequação d  0,6D , onde D é a malha da peneira 100% passando e d a da peneira 0% passando. Se a rodovia for de características mais modestas, e se tiver sido previsto no Projeto, pode-se adotar d  0,5 D . Em qualquer hipótese, a tolerância é de 5% na peneira D e de 12% na peneira d, com no máximo 3% passando na peneira nº 10 (2,0mm) e 1,0% passando na peneira nº 200 (0,074mm). Para essas determinações, deve-se usar o procedimento geral do DNER-ME 83.

Para o estabelecimento da classe granulométrica, de cada camada de um TSD, além da inequação acima, deve-se ter: D  1” (25,4mm) para a camada inferior (1ª) e d  3/16” (4,8mm) para a camada superior (2ª).

Sugere-se uma das seguintes classes granulométricas:

D d

Classe I – 19 – 16mm (3/4” – 5/8”)

Classe II – 16 – 10mm (5/8” – 3/8”)

Classe III – 10 – 6,3mm (3/8” – 1/4")

Classe IV – 19 – 10mm (3/4” - 3/8”)

Para a obtenção de 3 combinações para TSD: I – II; II – III e IV – III.

Tem-se, então, a seguinte sugestão para as classes granulométricas de TSD, de acordo com o Tráfego – número N (DNER/66).

CLASSES GRANULOMÉTRICAS DE TSD



CLASSE D1 – d1 D2 – d2

N

I – II 19 – 16mm 16 – 10mm

(3/4” – 5/8”) (5/8” – 3/8”)



2,5 x 106 – 5 x 106

II – III 16 – 10mm 10 – 6,3mm

(5/8” – 3/8”) (3/8” – 1/4")



106 – 2,5 x 106

IV – III 19 – 10mm 10 – 6,3mm

(3/4” – 3/8”) (3/8” – 1/4")



106

A Classe IV – III é um pouco mais sujeita a exsudação, sendo pois recomendada para tráfego mais leve.

Na formação de classes granulométricas para TSD, deve-se observar sempre que D2 d1, ou pelo menos D2 0,6 d1 para que não haja maiores perigos de exsudação. Note-se que todas as classes acima obedecem a primeira condição.

2.2.5. Adesividade Satisfatória – Melhoradores de Adesividade (“Dopes”)

A adesividade é uma propriedade do par agregado/ligante e deve ser determinada com o ligante que se vai realmente usar. Os agregados eletronegativos têm geralmente adesividade não satisfatória com o CAP (150/200 ou 7) – é o caso do granito, gnaisse, quartzito, arenito, etc. Nesse caso deve-se usar um melhorador de adesividade (também chamado de “dope”), de 0,4 a 0,6% do peso do CAP, na quantidade fixada no projeto.

O “dope” deve necessariamente ser adquirido separadamente e incorporado ao CAP no Canteiro de Serviço, na porcentagem indicada pelo ensaio de adesividade (DNER/ME 78). A adesividade deve ser sempre satisfatória com o “dope”.

As Emulsões Catiônicas apresentam sempre boa adesividade com agregados tanto eletronegativos como com os eletropositivos (basalto, diabásio, calcáreo, etc).

Deve-se Ter no ensaio “EAC – Determinação Expedita da Resistência à Água (Adesividade) sobre Agregados Graúdos” (aprovado pela Comissão de Asfalto do IBP – Instituto Brasileiro do Petróleo e em “numeração” na ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas) – min 90% de área recoberta com asfalto.

Nota: Se deve evitar agregados de calcáreos calcíticos (carbonato de cálcio) e dolomíticos (carbonatos duplos de cálcio e magnésio) com EAC pois geralmente apresentam má adesividade.

2.2.6. Durabilidade

Se a pedra for de diabásio ou de basalto, ou de uma natureza mineralógica sujeita a alterações, deve ser realizada a avaliação da durabilidade pelo emprego de soluções de suslfato de sódio ou de magnésio (DNER-ME 89). Se houver uma perda superior a 12% com sulfato de sódio, em 5 ciclos, deve-se impedir a britagem da pedra.


  • Nota sobre a Britagem – uma boa britagem é fundamental pra se obter agregados com boa forma. Deve-se seguir a orientação dos Manuais de Britagem, dando-se especial atenção para: Relação de Britagem (RB) (relação entre a dimensão do bloco de pedra que entra no britador primário e

a dimensão máxima do que sai) e para as vantagens da britagem em circuito fechado (o material que sai do secundário volta para o primário). Algumas rochas, como basalto e diabásio, podem exigir britadores especiais, para fornecerem uma brita razoavelmente “cúbica”.

Caso se trate de cascalho ou seixo britados, deve-se exigir pelo menos duas faces britadas. Deve-se recomendar que a britagem seja feita com uma relação, RB a maior possível –





  1. DOSAGEM DO LIGANTE E DO AGREGADO

3.1. Taxa de Agregado por Classe Granulométrica

A Classe Granulométrica para TSD é a indicada no Projeto, que de um modo geral deve obedecer ao preconizado no item 2.2.4 que também sugere 3 Classes: I – II, II – III e IV – III.

Como primeira indicação, a taxa de agregadoTag (em litro/m²) para o TSD, pode ser obtida usando-se para cada uma das 2 camadas a fórmula prática apresentada para o TSS, ou seja:

Tag = K (D + d)/2 (1) onde:

Tag – Taxa, em litro/m², do agregado a espalhar (essa taxa é de 3% a 7% superior à correspondente ao volume que efetivamente vai ser fixado pelo asfalto, isto é, a quantidade justa para cobrir a superfície tratada sem falhas e sem superposições).

D e d – diâmetro superior e inferior, em mm, da camada.

K = 0,90 – se d 16mm (5/8”)

= 0,93 – se 10mm (3/8”) d 16mm (5/8”)

= 1,10 – se d 10mm (3/8”)



Nota: A dosagem dos Tratamentos Superficiais é sempre feita em volume, de acordo com sua própria filosofia.

Exemplo Classe I – II (19 – 16mm 16 – 10mm)

19 – 16mm (3/4” – 5/8”) – Tag(1) = 0,90 (19 + 16)/2 = 16 lit./m²

16 – 10mm (5/8” – 3/8”) – Tag(2) = 0,93 (16 + 10)/2 = 12 lit./m²

Tag = Tag(1) + Tag(2) = 28 lit./m²

Confirma-se a taxa de agregado assim determinada, no laboratório de campo, pelo tradicional processo da bandeja de fundo vermelho (50cm x 50cm): arruma-se manualmente as partículas do 1º agregado na bandeja de modo a se ver o mínimo possível de vermelho e em seguida o 2º agregado sobre o 1º. Por diferença de peso obtém-se a taxa efetiva em peso, transformada em volume pela massa específica solta (obtida com uma caixa de madeira de dimensões internas aproximada 30cm x 30cm x 20cm. A taxa de agregado a espalhar em volume = 1,05 x (taxa efetiva do agregado em volume).

Em serviços considerados de maior importância testa-se as taxas de agregado e de ligante em verdadeira grandeza, antes do início dos mesmos, usando-se tantos panos de 40m (área correspondente a 40m por faixa de tráfego) quantos julgados necessários.



3.2. Taxa de Ligante Asfáltico (EAC ou CAP)

A Taxa de Cimento Asfáltico (CAP 150/200 ou CAP-7) para cada camada pode ser determinada como no TSS, através da seguinte fórmula prática:

TCAP = Tag/12 (2) onde:

TCAP – taxa de CAP em litro/m²

Tag – taxa de agregado a espalhar em litro/m²

A taxa de Emulsão Asfáltica Catiônica (EAC RR-1C e EAC RR-2C) é calculada em função de , levando em conta:



  1. que o teor de CAP na EAC é praticamente em peso ou volume (DCAP = D’água) – RR-1C (62%) e RR-2C (67%);

  2. que, em virtude de sua menor viscosidade, há cerca de 10% de melhor aproveitamento da EAC em relação ao CAP.

Tem-se, assim:

TRR-1C = 0,90TCAP/0,62 ou TRR-1C = 0,121 Tag (3-a)

TRR-2C = 0,90TCAP/0,67 ou TRR-2C = 0,112 Tag (3-b)

Exemplo

Tag = 16 lit./m² (3/4” – 5/8”) Tag = 12 lit./m² (5/8” – 3/8”)

TCAP = 15,8/12 = 1,32 lit./m² TCAP = 12,1/12 = 1,01 lit./m²

TRR-1C = 0,121 x 15,8 = 1,91 lit/m² TRR-1C = 0,121 x 12,1 = 1,46 lit./m²

TRR-2C = 0,112 X 15,8 = 1,77 lit./m² TRR-2C = 0,112 X 12,1 = 1,35 lit./m²

Devido ao maior poder de penetração da EAC que do CAP, é vantajoso aumentar-se sua taxa do 2º banho ( 60%) em relação a taxa do 1º banho ( 40%). Além disso, é de grande vantagem da taxa do 2º banho de EAC subtrair-se 0,5 lit./m², diluir em água (1:1) e aplicar esse banho diluído (1 lit./m²) após a compressão da 2ª camada (ver item 5 desta Especificação).

Exemplo

Classe I – II [19 – 16mm (3/4” – 5/8”)] – [16 – 10mm (5/8” – 3/8”)]

Tag = 16 lit./m² + 12 lit./m² = 28 lit./m²

TRR-1C = 0,121 Tag = 0,121 X 27,9 = 3,38 lit./m²

TRR-2C = 0,112 Tag = 0,112 x 27,9 = 3,12 lit./m²

RR-1C: TL(1) = 0,40 x 3,38 = 1,35 lit./m²

TL(2) = 0,60 x 3,38 – 0,5 = 1,53 lit./m²

TL(3) = 0,50 lit./m²

T(L) = 3,38 lit./m²



RR-2C: TL(1) = 1,25 – TL(2) = 1,37 – TL(3) = 0,50 –

Tem-se, então, a seguinte sugestão sobre a indicação preliminar de Dosagem para as 3 Classes Granulométricas sugeridas para o TSD:

CLASSES GRANULOMÉTRICAS DE TSD – CAP – litro/m²


CLASSE D1 – d1 D2 – d2

1ª 2ª TOTAL

I – II 19 – 16mm 16 – 10mm

(3/4” – 5/8”) (5/8” – 3/8”)



Tag: 16 + 12 = 28

TCAP:1,32 + 1,01 = 2,33



II – III 16 – 10mm 10 – 6,3mm

(5/8” – 3/8”) (3/8” – 1/4")



Tag: 12 + 9 = 21

TCAP: 1,01 + 0,75 = 1,76



IV – III 19 – 10mm 10 – 6,3mm

(3/4” – 3/8”) (3/8” – 1/4")



Tag: 13 + 9 = 22

TCAP: 1,12 + 0,75 = 1,87



CLASSES GRANULOMÉTRICAS DE TSD – EAC – litro/m2



CLASSE




Tag

RR-1C

RR-2C










TL: (1) – (2) – (3)

TL: (1) – (2) – (3)

I – II

19 – 16mm

28

3,38: 1,35 – 1,53 – 0,50

3,12: 1,25 – 1,37 – 0,50




16 – 10mm










II – III

16 – 10mm

21

2,55: 1,02 – 1,03 – 0,50

2,36: 0,94 – 0,92 – 0,50




10 – 6,3mm










IV – III

19 – 10mm

22

2,72: 1,09 – 1,13 – 0,50

2,52: 1,01 – 1,01 – 0,50




10 – 6,3mm












  1. EQUIPAMENTO

Todo o equipamento deve ser cuidadosamente examinado pela Fiscalização, devendo dela receber a aprovação, sem o que, não será dada a ordem de Serviço. O equipamento mínimo é o fixado no Projeto.

  • Para a varredura da superfície a ser tratada é obrigado a disponibilidade de Vassouras Mecânicas Rotativas, o que não exclui o uso complementar de Vassouras Manuais e de Aparelhagem de Ar Comprimido.

  • Os Carros distribuidores de Ligante Asfáltico devem ser capazes de distribuir o ligante uniformemente na taxa preconizada, devendo serem dotados de: suspensão adequadamente rígida – sistema autônomo de aquecimento e de circulação do ligante – isolamentos térmicos – bomba de pressão regulável – controle de velocidade (tacômetro ou “quinta roda”) – barras de distribuição com circulação plena com dispositivos que possibilitem ajustamentos verticais e larguras variáveis de espalhamento do ligante – calibradores – termômetros em locais de fácil observação – espargidor manual (“caneta”) para tratamento de pequenas áreas e correções localizadas.

  • Os Distribuidores de Agregado devem ser preferencialmente autopropulsores, permitindo-se também os rebocáveis por caminhão (“spreaders”), não sendo aceito o tipo acoplável ao caminhão que geralmente apresenta exagerada altura de queda dos agregados.

  • Preferencialmente deve-se usar, em combinação, o Rolo Liso Tandem (“peso/largura” no intervalo 25 a 45kgf/cm) com o Rolo Pneumático Autopropulsor de Pressão Variável (35 a 120 psi ou 0,25 MPa a 0,84 MPa).

  • O Depósito de Ligante Asfáltico deve ser equipado com dispositivo que permita o aquecimento adequado e uniforme do conteúdo do recipiente. O depósito deve ter uma capacidade tal que possa armazenar a quantidade de ligante a ser aplicado em, pelo menos, um dia de trabalho.

  1. EXECUÇÃO

A execução do TSD envolve basicamente as seguintes operações:

  • Limpeza da superfície a ser tratada

  • Primeiro banho de ligante asfáltico

  • Distribuição da primeira camada de agregado

  • Compressão da primeira camada

  • Segundo banho de ligante asfáltico

  • Distribuição da segunda camada de agregado

  • Compressão da segunda camada

  • Eliminação dos rejeitos

Caso de CAP (150/200 ou CAP 7)

  • Liberação ao tráfego e eliminação dos rejeitos



Caso de EAC (RR-1C ou RR-2C)

  • Banho de Emulsão Diluída (se não for possível desviar o Tráfego)

  • Se for possível desviar o Tráfego – Rolagem Pneumática e Eliminação de Rejeitos durante 3 dias precedendo o Banho de EAC Diluído

  • Abertura ao Tráfego e Eliminação dos Rejeitos

5.1. Limpeza da Superfície a ser Tratada

Deve ser feita mecanicamente (vassouras rotativas) complementada com vassouras manuais (piaçava ou similar) ou com jatos de ar comprimido. Eventualmente, pode ser feita somente a varredura manual. Em qualquer caso, deve ser assegurada uma superfície completamente limpa, isenta de pó, poeira ou outros elementos congêneres. Eventuais poças d’água, principalmente nos bordos que apresentam elevações de materiais acumulados, devem ser previamente eliminados. No caso de CAP a superfície deve estar completamente seca, sendo a umidade até benéfica no caso de EAC.



5.2. Primeiro e Segundo Banho do Ligante Asfáltico

Sobre a superfície completamente limpa e seca (no caso de CAP) espalha-se o Ligante Asfáltico na temperatura correspondente a faixa de viscosidade de 30 a 60 SF (40 a 60 SF em rampa, abaulamento ou super-elevação elevadas). Para o CAP Tmax(aquecimento)  1750 C.

Nos dois primeiros carregamentos será traçada a Curva “Viscosidade x Temperatura” (log VSF x T) com dois pontos: CAP (1770C e 1350C), RR-1C (600C e 350C) e RR-2C (800C e 400C).

No caso de CAP com “Dope”, este deve ser misturado no canteiro, preferencialmente com a circulação do CAP no caminhão espargidor, de onde devem ser colhidas as amostras para testar o comportamento do “Dope” quanto à Adesividade e para o traçado da Curva Log VSF x T.

O espargimento não pode ser feito:


  1. se a temperatura ambiente for inferior a 120C para CAP e 90C para EAC;

  2. no caso de CAP sobre superfície molhada.

Não se deve trabalhar com chuva, mesmo no caso de EAC.

A altura da barra distribuidora deve levar em conta a intensidade do vento e, juntamente com a graduação da abertura dos bicos espargidores, permitir uma uniformidade transversal no banho do ligante, que deve ser testada com auxílio de uma série de “bandejas” justapostas transversalmente ao eixo da pista que recebe um banho do caminhão espargidor circulante.

O ligante asfáltico deve ser aplicado de uma só vez em toda largura a ser trabalhada. A extensão do CAP espargido não deve exceder a capacidade de um caminhão de agregado, e para a EAC cerca de 500m.

Cuidados especiais se deve ter nas Juntas – Transversal (início e fim de cada etapa de espargimento) e Longitudinal (espargimento em meia pista): para a primeira, deve-se cobrir a seção transversal de trabalho com uma faixa estreita (80 a 100cm) de papel “Kraft” ou similar, sobre a qual se deverá processar o espargimento; para a Segunda, recomenda-se um recobrimento da 1a faixa numa pequena largura (definida no canteiro em função do tipo de – ligante, barra e bicos espargidores).

Antes do início do espargimento deve-se aferir a taxa de ligante através da relação experimental taxa x velocidade do caminhão (tacômetro). Devem ser colocadas “guias” para orientar o motorista do caminhão espargidor, que deve ter experiência suficiente pois dele vai depender a uniformidade longitudinal da taxa e o alinhamento do Tratamento.




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