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13 de julho de 2018
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Compactação

A receita da qualidade

Situação precária das rodovias brasileiras pode ser superada pelo uso assertivo de tecnologias, vencendo desafios como a construção inadequada e a falta de manutenção
Por Santelmo Camilo

Se as rodovias brasileiras fossem comparadas às artérias do corpo humano, o país seria diagnosticado com aterosclerose crônica, com fluxo comprometido. O motivo é a precariedade dos pavimentos, que são vitais para o escoamento da produção e a eficiência logística, mas continuam em péssimas condições. Dados divulgados na 21ª edição da Pesquisa CNT de Rodovias, feita em 2017, constataram uma queda na qualidade do estado geral das rodovias pesquisadas. A classificação regular, ruim ou péssima atingiu 61,8%, enquanto em 2016 esse índice era de 58,2%.

Em 2017, somente 38,2% das rodovias foram consideradas em bom ou ótimo estado, enquanto no ano anterior esse percentual era de 41,8%. E deve continuar caindo. Segundo Paulo Roese, especialista em aplicação de produtos de pavimentação da Caterpillar, atualmente não estão sendo realizados investimentos em obras de construção, fiscalização ou manutenção preventiva e corretiva de rodovias, o que tem piorado a situação. “O pavimento no Brasil é projetado para durar entre oito e 12 anos, enquanto nos EUA é dimensionado para 25 anos”, compara.

De acordo com ele, a definição da qualidade dos pavimentos deve considerar critérios quanto à análise da interação entre a condição do pavimento e da respectiva capacidade estrutural. “A manutenção e a reabilitação das vias existentes assumem um papel determinante”, diz.

QUALIDADE

Quem observa a malha rodoviária brasileira identifica que os trechos com problemas requerem maiores investimentos em reconstrução e manutenção, como forma de evitar aumento nos custos operacionais logísticos. Além disso, uma infraestrutura precária pode dificultar o escoamento da produção nacional, que em sua maior parte é feito pelas rodovias, reduzindo a competitividade dos produtos brasileiros e aumentando os custos para a sociedade.

Os problemas que geralmente ocorrem no pavimento também decorrem de má compactação. “A base de uma rodovia é tudo”, reforça Roese. “Se construirmos uma base com todas as exigências atendidas e conforme projeto, haverá uma alta probabilidade de se obter um pavimento de qualidade. Isso vale tanto para a compactação de solo como para a de asfalto, com posterior pavimentação.”

Para exemplificar, ele elenca alguns casos de falhas que podem decorrer de uma má compactação do asfalto, como fissura ou fendilhamento longitudinal,


Se as rodovias brasileiras fossem comparadas às artérias do corpo humano, o país seria diagnosticado com aterosclerose crônica, com fluxo comprometido. O motivo é a precariedade dos pavimentos, que são vitais para o escoamento da produção e a eficiência logística, mas continuam em péssimas condições. Dados divulgados na 21ª edição da Pesquisa CNT de Rodovias, feita em 2017, constataram uma queda na qualidade do estado geral das rodovias pesquisadas. A classificação regular, ruim ou péssima atingiu 61,8%, enquanto em 2016 esse índice era de 58,2%.

Em 2017, somente 38,2% das rodovias foram consideradas em bom ou ótimo estado, enquanto no ano anterior esse percentual era de 41,8%. E deve continuar caindo. Segundo Paulo Roese, especialista em aplicação de produtos de pavimentação da Caterpillar, atualmente não estão sendo realizados investimentos em obras de construção, fiscalização ou manutenção preventiva e corretiva de rodovias, o que tem piorado a situação. “O pavimento no Brasil é projetado para durar entre oito e 12 anos, enquanto nos EUA é dimensionado para 25 anos”, compara.

De acordo com ele, a definição da qualidade dos pavimentos deve considerar critérios quanto à análise da interação entre a condição do pavimento e da respectiva capacidade estrutural. “A manutenção e a reabilitação das vias existentes assumem um papel determinante”, diz.

QUALIDADE

Quem observa a malha rodoviária brasileira identifica que os trechos com problemas requerem maiores investimentos em reconstrução e manutenção, como forma de evitar aumento nos custos operacionais logísticos. Além disso, uma infraestrutura precária pode dificultar o escoamento da produção nacional, que em sua maior parte é feito pelas rodovias, reduzindo a competitividade dos produtos brasileiros e aumentando os custos para a sociedade.

Os problemas que geralmente ocorrem no pavimento também decorrem de má compactação. “A base de uma rodovia é tudo”, reforça Roese. “Se construirmos uma base com todas as exigências atendidas e conforme projeto, haverá uma alta probabilidade de se obter um pavimento de qualidade. Isso vale tanto para a compactação de solo como para a de asfalto, com posterior pavimentação.”

Para exemplificar, ele elenca alguns casos de falhas que podem decorrer de uma má compactação do asfalto, como fissura ou fendilhamento longitudinal, que acontece em juntas, além das chamadas “costelas” (causadas quando há elevada energia de compactação) e marcas de impacto (que muitas vezes não são passíveis de eliminação). “Outro problema é a deformação do asfalto por afundamento de consolidação”, ele acresce.

Por sua vez, o diretor de marketing da Ciber Equipamentos Rodoviários, Jandrei Goldschmidt, reforça que, em muitas situações, os problemas no asfalto não são resultado somente da falta de manutenção no pavimento, mas também de manutenção inadequada. “No Brasil, em muitos casos ocorre o simples recapeamento na camada final do pavimento, sem cuidar-se do problema real, que são as camadas inferiores”, afirma. “Com a ação do tráfego pesado, em pouco tempo o problema retorna e novos reparos tornam-se necessários.”

Sob a ótica de Goldschmidt, de modo geral os rolos compactadores disponíveis no Brasil são bem dimensionados para trabalhar na pavimentação, uma vez que os fabricantes auxiliam e direcionam o usuário na seleção correta do equipamento, conforme a necessidade. Além da eficiência operacional, esse suporte ajuda a obter um melhor custo-benefício.

O maior problema, diz ele, é o modo incorreto de operar os equipamentos, tanto na compactação de solos como de asfalto. “A maioria das equipes não tem o devido preparo para a operação com o equipamento e isso se reflete na qualidade final do trabalho executado”, questiona. “Ou seja, se gasta mais tempo para a conclusão do trabalho e, normalmente, os resultados têm qualidade inferior.”

Como veremos, para que o serviço tenha o resultado desejado, conforme especificado em projeto, é necessário fazer a seleção correta do porte do equipamento, da amplitude e da frequência de vibração, além de ajustar corretamente a velocidade de rolagem e a temperatura da massa, dentre outros fatores.

Atenção à base evita transtornos decorrentes da má compactação do pavimento

EFICIÊNCIA

Nesse sentido, Juliano Gewehr, especialista de engenharia de aplicação e vendas da Bomag Marini Latin America, lamenta que os trabalhos de compactação ainda sejam realizados de maneira incorreta no Brasil. “Os equipamentos atuais possuem dispositivos eletrônicos para medição de compactação, que ainda são pouco utilizados, em comparação aos testes físicos em pontos aleatórios da rodovia”, conta. “Também o dimensionamento da frota de rolos ainda não recebe a devida atenção das construtoras, até mesmo por desconhecimento das tecnologias existentes.”

De acordo com ele, a má compactação compromete a qualidade da obra. O surgimento de afundamentos pontuais, por exemplo, é um indício de que houve falha na compactação, sendo que o sobrepeso de caminhões piora ainda mais a situação. “Em relação à compactação de solos e bases granulares, a compactação de asfalto exige muito mais cuidado”, avalia. “A temperatura do asfalto diminui rapidamente, porém não pode ser compactada se estiver muito alta. Além disso, a janela de compactação é curta, o que faz com que a rapidez e os cuidados técnicos sejam ainda mais necessários, em benefício da compactação asfáltica.”

Operação incorreta dos equipamentos também é apontada como um problema na área

Como referência, a vibração do tambor do rolo pode danificar a superfície asfáltica quando a temperatura do material diminui para menos de 100oC. “O rolo tandem, de cilindro vibratório duplo, também precisa trabalhar de forma sincronizada com o rolo de pneus, que tem propriedade selante, fechando eventuais trincas que surjam durante a passada do rolo vibratório”, explica Gewehr.

Na visão de Roese, da Caterpillar, a eficiência da compactação depende muito do usuário da máquina, inclusive de como a equipe de trabalho é tratada. Como a compactação não é uma ciência exata – e depende de vários fatores –, treinamento e capacitação são fundamentais. “No Brasil, poucas obras são executadas levando-se em conta a devida importância da compactação e a relação custo e efeito”, sublinha.

A seleção de um compactador, segundo ele, deve considerar fatores como tamanho da obra, espessura da camada, tipo de solo e camadas inferiores a serem compactadas, além de tipo da sub-base (granulometria). “O Brasil ainda usa vários métodos e técnicas obsoletos na compactação de rodovias”, esclarece Roese. “Por exemplo, historicamente se utilizam compactadores de solo na faixa entre 10 e 11 t, mas já há uma diversidade de modelos eficientes para todas as aplicações, com tecnologias e recursos que vão além do peso da máquina.”

Nesse sentido, além de modelos mais adequados, a equipe de trabalho precisa entender as variáveis e forças envolvidas em um processo de compactação, como outros fatores que afetam esse trabalho, incluindo projeto, tipo da base, especificação da massa asfáltica, forma do agregado, espessura da camada, temperatura da massa e condições climáticas.

RECEITA

Como se percebe, o sucesso no resultado de uma obra de pavimentação está ligado ao uso de equipamentos bem-dimensionados, condizentes com a produção estabelecida em projeto e que mantenham a configuração durante o serviço. A quantidade de máquinas na frota, bem como a potência operacional de cada uma, é calculada em função do ritmo de produtividade desejado.

Uma usina de asfalto, por exemplo, define a cadência das frentes de trabalho, fornecendo de 80 a 140 t/h de mistura asfáltica, volume que deve ser utilizado até duas horas após ser usinado, no máximo. Isso, evidentemente, requer agilidade e sincronismo entre os caminhões basculantes, vibroacabadoras e rolos compactadores que trabalham na pista.

Esse é um ponto crucial para a operação. Para Fernando Augusto Júnior, diretor da Associação Brasileira de Pavimentação (ABPv), uma vibroacabadora não pode fazer paradas à espera do caminhão que vai abastecê-la com a mistura asfáltica, sob o risco de causar defeitos na pista. “Nesse processo. a vibroacabadora é que define o avanço do caminhão, sendo que o operador precisa estabelecer uma velocidade condizente com a quantidade de caminhões que transportam a mistura”, diz.

Mas antes de receber o revestimento de asfalto, uma obra de pavimentação passa por outras etapas, como o preparo do subleito. “A sub-base tem espessura definida em projeto e, em geral, é feita com material importado de jazidas ou áreas de empréstimo”, explica Júnior. “O caminhão basculante faz o lançamento desse material em forma de leiras ou montes ao longo do trecho da obra, em um espaçamento que, após seu esparrame, atenda a espessura prescrita. Já a motoniveladora espalha esse material pela superfície, deixando uma camada uniforme para, em seguida, se fazer a correção no nível de umidade.”

Dispositivos eletrônicos para medição de compactação ainda são pouco utilizados no país

Então, a motoniveladora entra novamente para fazer a regularização da camada e, na sequência, são feitas passadas com rolos compactadores, que podem ter tambor de patas de carneiro ou liso vibratório, dependendo das características do material. Essas passadas devem ser intensificadas até a compactação atingir o grau mínimo estabelecido em projeto. Em seguida, a motoniveladora retorna para fazer o acabamento da superfície, deixando-a com a declividade transversal estipulada.

Em uma obra de pavimentação, contudo, podem ser feitos diferentes tipos de base, como solo cimento, base estabilizada granulometricamente, base de solo melhorado com cimento, base de brita graduada e base de brita graduada tratada com cimento, dentre outros. Cada uma delas possui sistemas e procedimentos operacionais apropriados. “A compactação da base é feita com rolo de patas de carneiro ou liso vibratório”, diz Júnior. “E sobre essa camada deve ser aplicada uma pintura impermeabilizante com asfalto diluído, tipo CM30, em uma taxa que varia de 0,8 a 1,2 l/m², o que deve ser estabelecido na pista.”

Para a etapa do revestimento asfáltico, o rolo compactador deve fazer a quantidade de passadas até atingir o grau de compactação definido em projeto. “Geralmente, para o acabamento de superfície são feitas dez passadas com rolo compactador pneumático e duas passadas com rolo compactador tandem liso, mas essa quantidade pode oscilar, dependendo das peculiaridades da obra”, arremata Júnior.

Check-list em 11 pontos

Confira no quadro algumas recomendações técnicas para uma aplicação mais produtiva dos compactadores de asfalto, explorando as melhores práticas de uma operação de alto nível.

1 Compactar entre 140oC e 100oC

2 Utilizar o rolo tandem (duplo cilindro vibratório) antes da passada final com o rolo de pneus

3 Utilizar líquido antiaderente nos pneus, evitando o uso de diesel, que prejudica tanto o componente quanto o material asfáltico

4 Utilizar água e raspador nos rolos de cilindro vibratório, evitando o acúmulo de material

5 Realizar um trecho experimental no início da obra, verificando a quantidade de passadas necessárias para compactar o material com determinada espessura

6 Selecionar e configurar o equipamento corretamente

7 Utilizar as técnicas corretas para compactação de juntas ou emendas

8 Compactar o mais próximo possível da vibroacabadora e, ao compactar, iniciar sempre na extremidade mais baixa

9 Desativar o sistema de vibração ou oscilação antes de mudar de direção, mudando a direção do cilindro sempre de forma suave e movimentando para frente e para trás sempre na mesma faixa

10 Mudar de faixa de compactação pelo lado frio e compactar em faixas paralelas

11 Além de suficientemente pulverizados, para evitar a aderência de materiais, os rolos nunca devem ser estacionados sobre o asfalto quente

Análise é imperativa para se definir o critério técnico usado na logística de recuperação

OPERAÇÃO TAPA-BURACO TEM MACETES

Segundo os especialistas, antes de realizar uma operação tapa-buracos é preciso entender os procedimentos. Em primeiro lugar, é necessária uma análise criteriosa da situação da via, seguida por um mapeamento da quantidade e da relação de distância entre os buracos. “De posse desses dados, define-se o critério técnico que será usado para a logística de recuperação”, explica Walter Rauen, CEO da Bomag Marini Latin America.

De acordo com o executivo, em locais com grande quantidade de buracos (e distância reduzida entre eles) sugere-se a fresagem do pavimento com fresadora a frio, além de limpeza da área fresada, colocação de pintura de ligação com espargidor e recapeamento com asfalto com vibroacabadora. Esse processo permite tratar uma área considerável, recompor o pavimento e corrigir os problemas de drenagem, principalmente em locais comprometidos por rachaduras. “O procedimento técnico correto é cortar ao redor do buraco e de sua área de influência lateral, retirando o material comprometido de pavimento e de base, se for o caso”, orienta. “Após limpar-se toda a área interna do buraco recortado, é preciso repor a base com agregados e depois compactar, utilizando equipamentos de placas vibratórias.”

Por fim, coloca-se emulsão à temperatura indicada pelo fabricante em cima da camada compactada, aplicando o CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) até o buraco ser nivelado ao pavimento. “Esse nivelamento é obtido por meoio da compactação por rolos da linha leve”, descreve Rauen.

COMO ESCOLHER O COMPACTADOR IDEAL

Os compactadores aplicam força mecânica para diminuir os espaços vazios entre as partículas do solo ou pavimento e, com isso, garantir uma camada mais uniforme, estável e com capacidade para resistência de cargas. Contudo, para cada tipo de terreno ou aplicação existe um modelo específico. Confira no quadro os tipos mais conhecidos:

COMPACTADORES VIBRATÓRIOS DE SOLOS

Destinado à aplicação em todos os tipos de solos, pode ser “liso”, com “patas” ou “liso com kit patas”. Esse modelo tem sistema vibratório com altas amplitudes e baixas frequências. Outro fator que interfere em seu desempenho é a área de cobertura e a geometria das patas. A velocidade de rolagem afeta diretamente a eficiência operacional da obra, ou seja, menores velocidades garantem maior grau de compactação.

COMPACTADORES VIBRATÓRIOS DE ASFALTO

Utilizado em compactação de asfalto dos tipos CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente), binder (camada posicionada imediatamente abaixo da capa asfáltica) e camadas de material granular, esse tipo de rolo tem como característica as baixas amplitudes e altas frequências. Devido ao risco de fratura do agregado, não são recomendadas altas amplitudes para camadas mais finas.

COMPACTADORES PNEUMÁTICOS

Utilizado em compactação de asfalto, material granular e solos, seus principais atributos incluem peso operacional variável e pressão ajustável dos pneus, cuja combinação pode gerar maior ou menor pressão durante o processo de compactação. É imprescindível a seleção exata do peso operacional do equipamento, pois isso afeta diretamente a carga por pneu e a pressão resultante durante o processo de compactação.

Saiba mais:

ABPv: www.abpv.org.br/ABPv

Caterpillar: www.cat.com/pt_BR

Ciber: www.ciber.com.br/pt

Bomag: www.bomag.com/brazil