Revestimentos Asfálticos
SMA
6o Encontro Técnico
DER - PR
[email protected]
Maio de 2008
Benefício do Investimento em Pavimentação:
Manter baixa irregularidade dos pavimentos
investimentos
redução de custos operacionais
Fonte: DNIT, 2006
Tráfego aumenta em volume e Peso
Investimentos em infra-estrutura mantidos historicamente baixos
Necessidades:
• Novas Obras: Malha Rodoviária extensa a
pavimentar, duplicações e novas rodovias
• Manutenção: Malha Rodoviária pavimentada
deve ser mantida - preservação do patrimônio e do
conforto e segurança do usuário
Manutenção de Pavimentos para tráfego
pesado com revestimentos asfálticos:
Resistentes e duráveis, confortáveis e seguros
Problema estrutural?
Diagnóstico
Soluções
Técnicas
Problema funcional?
Recursos
Financeiros
CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO PAVIMENTO
Dissociação das Funções das Camadas do Pavimento
CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS:
Segurança (aderência e drenagem,
homogeneidade)
Conforto (regularidade longitudinal e
transversal, redução de ruídos e
estética)
Proteção da Estrutura ( impermeabilidade, resistência mecânica ao
cizalhamento, desgaste, ação da água e
variações de temperatura)
Economia
CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS:
Deformação permanente
Durabilidade
Trincas de fadiga e térmicas
Meio ambiente (reciclagem)
Resistência à ação da água
CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DO PAVIMENTO
AQUAPLANAGEM
CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DO PAVIMENTO
Avaliação das Características
Relacionadas à Segurança do Usuário
Mancha de Areia - Hs
MACROTEXTURA
Norma: ASTM E 965-87
Pêndulo Britânico - SRT
CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DO PAVIMENTO
Aspectos Funcionais: Redução de Ruído
Novas tendências de revestimentos
asfálticos de alto desempenho
•resistência e durabilidade
•Conforto e segurança:
Misturas asfálticas de graduação descontínua:
•SMA (stone Matrix Asphalt)
•BBTM (Béton Bitumieux Très Mince)
•Gap-graded
•Drenante (CPA - camada porosa de atrito)
REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS DELGADOS
Exemplos de Texturas dos
Revestimentos
CPA
CBUQ
BBTM
Fonte: 16° Encontro do Asfalto - RJ 2002 Yves Brosseaud - LCPC Nantes
REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS DELGADOS
Características das misturas a quente - 0/11
TIPOS DE MISTURAS
Agregado graúdo (% )
Agregado miúdo (%)
Fíler (%)
Ligante (%)
Fibras (%)
Tipos de Ligante
Vazios (%)
Macrotextura (Hs)
CBUQ
CPA
40 - 60
40 - 60
5 - 10
5-6
-
70 - 80
20 - 30
3-5
4-5
-
75 - 80
20 - 25
9 - 13
6-7
0,3 - 0,5
CAP 50/70
AMP
AMP
3-5
0,3 - 0,5
18 - 25
> 1,0
3-5
0,8 - 1,5
SMA
BBTM
65 - 75
25 - 35
7 - 10
5-6
-
AMP
>4
0,8 - 1,2
CBUQ
CBUQ
SMA
SMA
CPA
CPA
SMA
Stone Matrix Asphalt
Breve histórico do SMA
Alemanha em 1968:
para correção de afundamentos
em trilhas de roda
Aplicações atuais: vias urbanas, rodovias, aeroportos, terminais,
portos
Uso atualmente na Europa, Estados Unidos e Canadá, Ásia,
América do Sul entre outros
SMA
Argamassa ou mástique:
asfalto + fração areia + fíler + fibras
Agregados
Graúdos
Matriz Pétrea
Fração
Fíler + areia + asfalto
Fibra de celulose
Apud Horst Erdlen, 2004
SMA
Mástique
SMA SEM FIBRAS
REVESTIMENTO ASFÁLTICO DELGADO
Conceito e Princípio de Funcionamento do SMA
Resistência da
Mistura
F
A estabilidade é obtida através do
atrito interno
dos agregados graúdos
que formam o esqueleto da estrutura
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO SMA
• Resistência à deformação permanente e qualidade de
rolamento
• Resistência ao trincamento e desagregações
• Boa micro e macro rugosidade (atrito e aderência pneupavimento)
• Elevada drenabilidade da água, redução da aquaplanagem,
spray e reflexão da luz em período chuvosos
• Redução de ruído
SMA
CBUQ
SMA
Agregados
Graúdos
CBUQ
Agregados
Graúdos
Apud Horst Erdlen, 2004
Faixas granulométricas de SMA pela especificação alemã
(ZTV Asphalt – StB, 2001)
Peneira (% em massa)
< 0,09 mm
> 2 mm
> 5 mm
> 8 mm
> 11,2 mm
SMA 0/11S
9 a 13
73 a 80
60 a 70
> 40
< 10
SMA 0/8S
10 a 13
73 a 80
55 a 70
< 10
-
SMA 0/8
8 a 13
70 a 80
45 a 70
< 10
-
SMA 0/5
8 a 13
60 a 70
< 10
-
Faixas granulométricas de SMA pela especificação alemã
(ZTV Asphalt – StB, 2001)
SMA 0/11S
SMA 0/5
Patrícia N. Ferreira
–
Faixas granulométricas
PENEIRAS
(aberturas)
31,5 mm
22,4 mm
20,0 mm
16,0 mm
14,0 mm
11,2 mm
10,0 mm
8,0 mm
6,3 mm
5,6 mm
4,0 mm
2,0 mm
63 µm
D4
Comunidade Européia
D6(1)
D6(2)
D8
SMA – TIPO
D10
D11
D14
D16
D20
100
100
100
100
100
100
100
100
100
90-100
30-40
8-12
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
60-80
60-80
45-75
50-75
45-75
30-50
D22
100
90–100
35-60
35-60
25-40
20-35
25-40
20-35
90-100
30-40
8-12
25-35
8-12
25-45
20-30
8-12
20-30
8-12
25-40
20-30
8-12
15-30
8-12
30-35
15-30
8-12
15-30
8-12
20-35
15-30
8-12
Faixas granulométricas –
* PENEIRAS
(aberturas)
37,5 mm
25,0 mm
19,0 mm
12,5 mm
9,5 mm
4,75 mm
2,36 mm
1,18 mm
0,6 mm
0,3 mm
0,075 mm
Estados Unidos
25 mm
100
90 – 100
30 – 86
26 – 63
24 – 52
20 – 28
16 – 24
13 – 21
12 – 18
12 – 15
8 – 10
19 mm
--100
90 – 100
50 – 74
25 – 60
20 – 28
16 – 24
13 – 21
12 – 18
12 – 15
8 – 10
FAIXAS
12,5 mm
----100
90 – 100
26 – 78
20 – 28
16 – 24
13 – 21
12 – 18
12 – 15
8 – 10
9,5 mm
------100
90 – 100
26 – 60
20 – 28
13 – 21
12 – 18
12 – 15
8 -10
4,75 mm
--------100
90 – 100
28 – 65
22 – 36
18 – 28
15 – 22
12 - 15
Características complementares do SMA pela especificação alemã
(ZTV Asphalt – 2001)
Característica/Requisito
Tipo de Asfalto (a)
% em peso de asfalto na
mistura
SMA 0/11S
SMA 0/8S
SMA 0/8
SMA 0/5
B 65 ou PmB 45 B 65 ou PmB 45 B 80
> 6,5
> 7,0
> 7,0
Fibras
(% em peso na mistura)
B 80 ou B 200
> 7,2
0,3 a 1,5
Dosagem
Temperatura de
compactação (oC)
Marshall
135 + 5 (Para PmB deve ser 145 + 5)
Volume de vazios (%)
3,0 a 4,0
3,0 a 4,0
2,0 a 4,0
2,0 a 4,0
Camada de rolamento
Espessura (cm)
Ou consumo em kg/m2
3,5 a 4,0
85 a 100
3,0 a 4,0
70 a 100
2,0 a 4,0
45 a 100
1,5 a 3,0
35 a 75
2,5 a 5,0
60 a 125
2,0 a 4,0
45 a 100
Camada de reperfilagem
(b)
Espessura (cm)
Ou consumo em kg/m2
-
Grau de compactação da
camada de SMA
> 97 %
Volume de vazios da
camada compactada
< 6,0 %
Especificação para mistura SMA (adaptada do NAPA, 1999)
Ar
Ar
Fração
graúda do
agregado
VCADRC
Asfalto
Fração
miúda do
agregado
Fração
graúda do
agregado
VCAMIX
Componentes do SMA
SMA 0/8S
Passo 1 – Preparação da mistura
Fração areia
Filler
Fibra
Passo 2 - Mistura seca
Passo 3 – Teste Schellenberg
Becher 900 ml
Estufa 170°C
1 hora +/- 1 minuto
Passo 3 – Teste Schellenberg
1 kg de mistura
Esvaziar o becher
Passo 3 – Teste Schellenberg
RESULTADOS
x < 0.2% = bom desempenho
0.2% < x < 0.3% = desempenho aceitável
x > 0.3% = mau desempenho
Deformação permanente
Simulação de tráfego de pista – vida útil
Simulador de Tráfego francês tipo LCPC
DEFORMAÇÃO PERMANENTE - N. de ciclos x Afundamento
BETUNELKOCH ASFALTOS E TECNOLOGIA - Obra: Ecovias Caminho do Mar
SMA - 0/11S Ligante Stylink PG 76-22 - Teor 5,9% - Temp. de ensaio = 60ºC
Porcentagem de afundamento na trilha de roda
100%
Afund. (A - Esq.- P-857)
Afund. (B - Dir. - P-858 )
Regressão
10%
2,76%
2,09%
1,54%
1%
1,17%
0,86%
0,65%
0%
100
1000
10000
N. de ciclos
100000
Ruído
Fonte sonora
Efeitos
Show de rock em Perigos de danos à audição
local fechado
Ruído industrial
Perigo à audição
Veículo a 60km/h
Alguns efeitos à saúde.
Incômodo Severo
Conversação normal a Incômodo
1 metro de distância
Conversação baixa a 1 Algum incômodo
metro de distância
Quarto silencioso
Ambiente agradável
Câmara anecóica para Silêncio desconfortável
medição do ruído
Nível de
pressão
sonora
(µPa)
6.325.000
Nível de
pressão
sonora
(dB)
110
632.456
63.246
90
70
20.000
60
6.325
50
200
20
20
0
Emissão de ruído do SMA tipos de
misturas (modificado de EAPA, 1998)
País
Alemanha(a)
v = 50 km/h
Itália
v = 110 km/h
Holanda
v = 60 – 100 km/h
Reino Unido
v = 70 – 90 km/h
Tipo de SMA
Redução ou aumento
relativo
dB(c)
Referência
0/5 e 0/8
-2,0 a +2,0b
AC 0/11
0/15
-7,0 a -5,0
AC 0/15
0/6
0/8
-1,6 a -1,4
-0,6 a -0,2
0,0 a +2,0(b)
-0,8 a +0,5
-1,0 a +3,0(b)
-5,2 a -5,3
-3,2 a -3,5
-2,7
0/11
0/6
0/10
0/14
AC 0/16
HRA
(a) valores calculados
(b) quando a superfície é tratada com “salgamento” com agregados > 2 mm
(c) nos casos de redução de ruído proporcionado pelo SMA os valores são negativos; nos casos em que se
observa aumento do ruído, os valores relativos ao aumento são expressos com sinal positivo
Ruído do rolamento:
função importante da textura do pavimento e dos
vazios com ar na mistura asfáltica
Distânciadefrenagem(m
)
22
21
20
19
18
17
16
Tratamento
Superficial
microrrevestimento
asfáltico
Stone Matrix
Asphalt SMA
Concreto asfáltico
CBUQ
Tipo de revestimento asfáltico
2006: BR 277 Paraná - Ecovia
SMA 0/11S com Stylink 76-22
2006: Via Anhanguera
SMA 0/8S Stylink 76-22
Alemanha: uso em aeroportos, pátios de portos,vias urbanas
EVOLUÇÃO DO SMA NA ALEMANHA JUSTIFICATIVAS
TÉCNICAS
Ç SMA em relação ao CCP apresenta:
Menor custo de manutenção
Não requer tempo de cura
Maior drenabilidade
Maior qualidade de rolamento (conforto)
Facilidade de aplicação sobre CCP
Preço de Tabela
CBUQ – R$ 470,00 m3-TB 5,5
SMA – R$ 780,00 m3-TB 6,5%
EXPERIÊNCIAS NO ESTADO DE SÃO PAULO
2000: Autódromo de Interlagos:
Manutenções em 2001, 2002, 2003, 2004 e 2007
2001: Concessionária Ecovias:
Via Anchieta – Curva da Onça
Rodovia Manoel da Nóbrega
2002: Corredor Tecnológico
Rodovia Presidente Dutra
2003: Concessionária Colinas:
Rodovia do Açúcar
2004: Corredores de ônibus e Vias Urbanas na
Cidade de São Paulo
2007: Concessionária Intervias e Autovias
Rodovia Anhanguera
2007: Concessionária TEBE
Rodovia Brigadeiro Faria Lima
2007: Concessionária Centrovias
Rodovia Washington Luis
2007; Concessionária Ecovia
BR 277
Obras DNIT
2006: Anel Rodoviário BH -BR 381/BR 262/BR 040 – 15 KM Pista dupla
2006:BR 381-Belo Horizonte-Betim 17 km – Pista dupla
2007: BR 116 – Fortaleza-Paracajus – 27 km Pista dupla - Ceará
Nosso site
www.betunel.com.br
Ensaio Cantabro