Por trás do som grave que ecoa de um canteiro, há sempre uma engenharia sofisticada que equilibra física, precisão e sensibilidade. A compactação, por exemplo, que à primeira vista pode parecer simples, tornou-se uma das frentes mais tecnológicas da construção. Se antes o tambor vibrava de forma contínua para “bater forte”, atualmente as máquinas analisam, medem, ajustam e reagem às condições operacionais.

Em essência, a diferença entre vibração e oscilação é uma amostra de como a engenharia aprendeu a dosar força com inteligência. O rolo vibratório tradicional atua com impacto vertical – energia pura, transmitida ao solo por massas excêntricas em rotação. É a ferramenta ideal para enfrentar camadas espessas e solos granulares, garantindo densidade com rapidez. Já o rolo oscilatório propõe uma abordagem mais sutil.

Em vez de golpear o solo, o tambor permanece em contato contínuo, transmitindo energia tangencial em movimentos de “vai e vem”. O resultado é uma compactação suave, sem picos de impacto e que reduz o risco de danos às estruturas adjacentes, oferecendo acabamento superior em misturas asfálticas.

Com a disseminação de novas tecnologias, é possível inferir que, se antes a compactação era sinônimo de potência, hoje representa inteligência aplicada à densidade. Afinal, o rolo deixou de ser apenas um tambor pesado para se tornar um equipamento conectado, eficiente e sensível ao contexto. Entre vibração e oscilação, há mais que uma escolha técnica, pois existe uma filosofia voltada para a qualidade e o desempenho.

Tecnologia de oscilação mantém o tambor em contato permanente com a superfície. Foto:DYNAPAC

PERFORMANCE

Segundo Reginaldo Francisco Júnior, gerente de vendas da Dynapac, a vibração trabalha com massas excêntricas que aplicam força vertical. “É uma performance bruta para ganhar densidade com rapidez, principalmente quando há camadas mais espessas e materiais granulares”, explica.

Já a oscilação tem outra filosofia, pois gera energia tangencial de cisalhamento, mantendo o tambor em contato com a superfície. Isso elimina os picos de vibração e faz a diferença em camadas finas, obras urbanas e materiais mais sensíveis. A experiência da Hamm reforça esse conceito. “Ambas podem ser aplicadas tanto na compactação de solos como na pavimentação, sendo a oscilação mais comum à compactação asfáltica, dada a vantagem dentro da janela de temperatura”, comenta Vinicius Neukamp, especialista de produto e aplicação da empresa.

O gerente de linha de produtos da XCMG, Rubens C. Brito, explica que o processo oscilatório se dá pela combinação das resultantes dos eixos excêntricos no interior do cilindro, produzindo movimentos de rotação oscilatória que alternam o sentido, geralmente em frequências de 40 a 60 Hz. “Como o cilindro se mantém permanentemente em contato com o solo, não há impacto, mas apenas a transferência das excitações do movimento para as partículas do solo”, delineia. Consequentemente, ele prossegue, há menor propagação das ondas de vibração. “Dessa maneira, a oscilação é indicada para processos em áreas de alta densidade urbana, próximos a edificações mais frágeis ou sobre pontes e viadutos”, acresce.

Equipados com eixo dotado de massa excêntrica, os modelos vibratórios garantem melhor acomodação dos agregados por meio de força sinusoidal. Foto: SANY

Já no processo vibratório convencional, o cilindro desenvolve movimentos radiais, alternando a direção. “Outros fatores incluem a amplitude, a frequência com que o cilindro realiza a alternância dos movimentos e a força centrífuga resultante da rotação do eixo excêntrico no interior do cilindro”, explana Brito. Como executa movimentos radiais, o cilindro não permanece o tempo todo em contato com o solo, elevando-se e golpeando o solo na altura da amplitude e aplicando parte da força centrífuga. “Dessa forma, produz mais impacto, o que é indicado para obras de maior demanda”, acentua.

De acordo com Marcos Roberto Bueno de Barros, gerente de produto da Sany, a compactação oscilatória é intrinsecamente mais superficial, justamente por não gerar impacto. “Mas os avanços tecnológicos permitem que os sistemas vibratórios ofereçam alta produtividade com um mínimo de risco às estruturas adjacentes, por meio de um controle preciso de frequência e amplitude”, diz.

O gerente acrescenta que os rolos vibratórios operam com eixo dotado de massa excêntrica, que gira a determinada velocidade ou frequência, gerando uma vibração que é transmitida ao solo e provendo melhor acomodação dos agregados. Já a força sinusoidal resultante da massa excêntrica faz com que o tambor “salte” do piso a determinada distância, conhecida como amplitude. Essa força faz o tambor golpear o solo. “O impacto gerado resulta na expulsão do ar entre os agregados, aumentando a rigidez e a profundidade de compactação, permitindo trabalhar camadas mais espessas”, detalha Barros.

ESPECIFICIDADES

A rigor, não existe uma receita única de eficiência na compactação. Afinal, tudo depende do tipo de solo, espessura da camada e condições da obra. A oscilação, quando aplicada à compactação de solos, mostra uma vantagem significativa em materiais não coesivos ou semicoesivos, principalmente saprolíticos. “No entanto, a aplicação da oscilação não é comum no mercado brasileiro, dadas as características predominantes de solos lateríticos, com alta coesão”, explica Neukamp, da Hamm.

Um exemplo de aplicação eficiente da oscilação é a compactação de bases granulares como CCR (Concreto Compactado a Rolo) e a reciclagem com espuma asfáltica na etapa de acabamento. Na visão de Barros, o sistema oscilatório demonstra maior eficiência em condições e tipos específicos de solo, nos quais a ausência de impactos é benéfica.

Tipicamente, é utilizado na compactação de massas asfálticas, especialmente em camadas mais finas e sobre estruturas sensíveis. “Devido ao custo de aquisição mais elevado, o rolo oscilatório por vezes é substituído por vibratórios mais leves ou rolos estáticos”, diz o especialista da Sany, destacando que esses modelos podem realizar trabalhos semelhantes sem causar danos estruturais significativos, particularmente quando equipados com sistemas inteligentes de controle.

Na visão da Dynapac, a escolha também depende das restrições de ruído e vibração. “A oscilação é vantajosa em algumas situações específicas, especialmente quando se trabalha com material quente, camadas finas ou ligante envelhecido, assim como em junções longitudinais, onde é necessária alta precisão”, observa Júnior. Outro cenário são as obras sobre estruturas, que não podem sofrer vibração. “Além desses, podemos considerar regiões centrais, proximidade a prédios antigos ou hospitais, em que a oscilação causa menos transtornos”, exemplifica.

Oscilação é ideal quando se busca controle e acabamento, embora não demonstre maior eficiência em ganho de densidade. Foto:DYNAPAC

Brito, da XCMG, avalia a oscilação como ideal quando se busca controle e acabamento, embora não demonstre maior eficiência quando o assunto é ganho de densidade. “No entanto, é perfeita em operações com materiais mais frágeis e menos resistentes à compactação, assim como em camadas mais esbeltas, na compactação de misturas asfálticas sobre obras de arte especiais ou em áreas onde as densidades construtivas são altas e a transmissão dos impactos de vibração pode ser prejudicial”, assinala.

HÍBRIDOS

Para superar os limites de cada sistema, os fabricantes vêm apostando na tecnologia híbrida, que combina vibração e oscilação em um único equipamento. Segundo os especialistas, o principal ganho se dá na versatilidade, já que uma obra muda o tempo todo, com variação de espessura, temperatura, material, restrições de vibração, entre outros aspectos. “Com o híbrido, basta trocar de modo no painel e seguir o plano de compactação, utilizando a vibração quando precisa de produtividade e a oscilação para acabamento e controle de defeitos como porosidade e textura”, explica Júnior, da Dynapac, destacando que a marca oferece rolos tandem híbridos que combinam vibração (no tambor dianteiro) e oscilação (no traseiro). “Com isso, é possível reduzir o retrabalho e obter um nível de qualidade constante com um mesmo rolo, atendendo a várias frentes.”

Do ponto de vista da Hamm, a combinação entre vibração e oscilação garante maior versatilidade, diminuindo o número de passadas e tornando a operação mais econômica e com alto grau de compressão. Em pavimentos asfálticos, a operação dinâmica tem uma limitação quanto à temperatura ótima de compactação que, por vezes, abre uma janela muito curta antes de a mistura esfriar, restringindo o aumento da densidade. “Insistir na utilização da vibração não gera qualquer efeito sobre o grau de compactação, muito pelo contrário, pois danifica o pavimento, criando trincas transversais ou fraturas de agregados graúdos”, esclarece Neukamp. “Nesse sentido, a oscilação acaba não afetando a estrutura do pavimento, mesmo em temperaturas mais baixas, até por ter um comportamento tangencial, no qual as forças são aplicadas na tangente do cilindro, e não na vertical.”

Rolos tandem híbridos combinam vibração no tambor dianteiro e oscilação no traseiro. Foto:HAMM

A Sany, por sua vez, une o conceito híbrido à inteligência embarcada. Segundo Barros, os novos rolos da marca incorporam acelerômetros no tambor, que monitoram a resposta do solo aos impactos e movimentos da compactação. “O sistema gera um gráfico que indica o grau de compactação atingido, identifica pontos frágeis que requerem passadas adicionais e ajusta automaticamente frequência e amplitude da vibração, conforme a necessidade”, elucida. “Em rolos autônomos, isso ocorre sem intervenção humana, bastando inserir os dados da área a ser trabalhada e o grau de compactação almejado, para que o sistema se encarregue do trabalho.”

Rolos de patas dedicados são indicados para obras de grande volume, enquanto o uso de kits atende operações menores com diferentes tipos de solo. Foto:XCMG

USO DE PATAS

Especialmente em solo coesivo, o kit pé de carneiro surge como solução de conveniência – mas não sem compromissos. O ponto forte é a flexibilidade, pois é possível instalar e retirar o kit conforme a necessidade, o que torna a opção adequada para picos de demanda. Por outro lado, o kit não atinge a mesma otimização de massa linear, pressão de contato e fator de cobertura do tambor que um rolo de patas dedicado, projetado com geometria dos pés, rigidez dos coxins e distribuição de massa específicas.

Além disso, implica em tempo de setup e – a depender da coesão e umidade do material – é mais suscetível ao acúmulo de lama, exigindo uso de raspadores e intervenções de limpeza, com potencial queda de eficiência e aumento do consumo. “Em condições de campo, observam-se reduções de produtividade horária de 10 a 20% em relação ao rolo dedicado, condicionadas a variáveis como classe de solo, teor de umidade e nível de proficiência do operador”, compara Júnior, da Dynapac.

Nesse ponto, Brito, da XCMG, acrescenta a possibilidade de usar o mesmo equipamento em solos granulares (quando na versão lisa) e em solos coesivos (equipado com o kit pé de carneiro). Contudo, ele reforça o alerta sobre a perda de produtividade. “Por terem um cilindro mais leve, os rolos lisos apresentam menor força centrífuga”, explica. “Instalar o kit sobre o cilindro aumenta o peso do conjunto, gerando uma redução da amplitude de vibração e, consequentemente, do desempenho.”

Devido a isso, ele recomenda o uso de compactadores de patas dedicados em obras de grande volume, nas quais a produtividade é relevante. O kit acaba sendo a melhor opção para operações menores, em locais com diferentes tipos de solo. “Na XCMG, temos a opção do kit no rolo com excêntrico”, destaca. “Dessa forma, não há perda de produção e, nas ocasiões em que há necessidade da aplicação do cilindro liso, recomendamos a aplicação em baixa amplitude.”

Por sua vez, Neukamp ressalta que os rolos HC da Hamm possuem sistema de seleção do tipo de tambor, que permite alterar o tipo de cilindro, ajustando o sistema para a nova configuração. Dessa maneira, é possível reduzir a diferença de desempenho provocada pela redução de amplitude, decorrente do uso do kit. “A característica do mercado brasileiro demanda rolos com maior versatilidade, mas é importante avaliar os cenários e a ocupação real do equipamento”, adverte. “Afinal, solos coesivos ou semicoesivos demandam rolos pé de carneiro em quase 80% das aplicações.”

Preventivas são fundamentaispara rolos oscilatórios

Sistema mais complexo exige cuidados preventivos em rolos oscilatórios. Foto:XCMG

Por sua complexidade mecânica e pontos de sincronismo entre os eixos excêntricos, os rolos oscilatórios exigem atenção especial com respeito à manutenção. Nesse sentido, três pontos são fundamentais: evitar ficar parado com o equipamento em modo de vibração, manter a velocidade constante e respeitar a janela de temperatura quando se trabalha com asfalto. “É preciso ficar atento ao conjunto excêntrico e às engrenagens, aos coxins do tambor e às fixações”, alerta Júnior, da Dynapac. “Raspadores limpos e bem-ajustados também fazem a diferença.”

A fabricante afirma facilitar a manutenção por meio de tecnologia embarcada. Segundo Júnior, o sistema Active Bouncing Control previne “pulos” do tambor. “Já a solução de telemetria Dyn@Link permite programar preventivas, aumentando a vida útil e evitando paradas inesperadas”, assegura. Segundo Neukamp, da Hamm, os cuidados com rolos oscilatórios devem ser os mesmos tomados com vibratórios, incluindo inspeção diária para garantir a integridade do sistema hidráulico. “A Hamm possui um sistema oscilatório livre de manutenção”, informa. “Basta selecionar a oscilação como modo de compactação, pois o sistema é autorregulável quanto à amplitude, sendo que a variação do deslocamento tangencial é dada pela rigidez do pavimento.”

No entanto, rolos oscilatórios possuem um sistema mais complexo de vibração, o que exige cuidados preventivos, como substituição dos lubrificantes e análise de óleo. “Outra questão é o desgaste acentuado do cilindro, ocasionado pelo contato permanente com o solo e a rotação no sentido contrário ao deslocamento gerado pelo efeito oscilatório de rotação”, aponta Brito, da XCMG. “Por isso, a aplicação do sistema oscilatório deve ser avaliada em situações de real necessidade.”

Saiba mais:

Dynapac: https://dynapac.com/br-pt

Hamm: www.wirtgen-group.com/pt-br/empresa/hamm

Sany: https://sanydobrasil.com

XCMG: www.xcmg-america.com