Qualidade começa pela mesa

Quando os rolos compactadores entram em cena, uma parcela importante do trabalho que define a qualidade do pavimento já aconteceu. Atrás da pavimentadora, a mistura asfáltica não deve sair apenas distribuída na largura e espessura previstas em projeto. Espera-se que apresente regularidade superficial, temperatura adequada e grau de pré-compactação suficientemente elevado para que a etapa seguinte consiga atingir a densidade final exigida sem comprometer a geometria construída.

É justamente nesse intervalo de poucos metros entre a mesa da pavimentadora e a primeira passagem do rolo que avanços tecnológicos vêm ganhando importância nas obras rodoviárias. Vibração, tamper, sistemas hidráulicos de pressão, aquecimento e controles automáticos transformaram a mesa em um conjunto muito mais sofisticado do que uma estrutura destinada simplesmente a espalhar e alisar a mistura.

Em condições adequadas, equipamentos atuais podem entregar níveis de pré-compactação superiores a 90% imediatamente após a mesa. Mas esse número, isoladamente, conta apenas parte da história. Temperatura e composição da mistura, espessura da camada, velocidade, configuração da mesa e condições climáticas interferem diretamente no resultado. Não existe desempenho da máquina dissociado do processo.

Segundo Felipe Bueno, coordenador de engenharia da Margui, as mesas mais modernas podem atingir valores próximos de 95%, desde que fatores como clima, projeto da mistura, temperatura, configuração da mesa, características da obra e velocidade estejam alinhados. O índice real, portanto, precisa ser validado na própria aplicação.

A experiência da Vögele reforça essa variabilidade. O gerente regional de produto da marca, Adriano Pimentel da Rosa, relata medições com densímetro não nuclear com resultados acima de 90% logo atrás da mesa. “No entanto, a leitura depende tanto do material – espessura, traço, resistência e temperatura – quanto do peso da mesa, velocidade e ajustes dos sistemas de compactação”, ele ressalva.

OPERAÇÃO

Para entender o que ocorre sob a mesa, é preciso separar funções que muitas vezes aparecem agrupadas sob a expressão ‘sistema de compactação’. A vibração transmite energia à mistura e contribui para a acomodação das partículas e o acabamento superficial. Já o tamper atua de maneira distinta: uma barra realiza movimentos verticais sobre o material antes da passagem das chapas alisadoras, contribuindo para aumentar sua densidade.

Para Ismael Correa, consultor de desenvolvimento de mercado da Sotreq, essa diferença pode ser demonstrada numericamente. De acordo com ele, uma camada que alcance 86% da densidade teórica máxima utilizando apenas vibração pode chegar a aproximadamente 90% com a atuação do tamper. “O resultado efetivo continuará dependendo de características como espessura da camada, composição da mistura e velocidade da vibroacabadora”, explica. “Nos equipamentos comercializados pela empresa, sistema vibratório e tamper trabalham conjuntamente.”

Na Vögele, Rosa observa que a vibração tende a favorecer principalmente o acabamento e o selamento do material, enquanto o tamper apresenta maior eficiência quando o objetivo é elevar o grau de compactação, além de influenciar positivamente o ângulo de ataque da mesa. “Há ainda configurações com barras de pressão, capazes de ampliar a ação compactadora e atender a aplicações de grandes espessuras, inclusive em materiais utilizados em camadas de base”, diz.

Nas mesas da nova geração da marca, por exemplo, há configurações TV, com tamper e vibração, e TP, que acrescentam até duas barras de pressão. O sistema Tamper Dual Shift permite alterar o curso do tamper, enquanto o Screed Assist atua sobre a pressão nos cilindros hidráulicos da mesa para adequar sua atuação às características do material aplicado.

A Ammann acrescenta outra configuração de alta compactação. Segundo Mateus Oliczesky, especialista de marketing e vendas da empresa, o duplo tamper utiliza duas barras sequenciais. “A tecnologia pode proporcionar um acréscimo de aproximadamente 5% a 7% no grau de compactação, podendo atingir até 98% da densidade Marshall em condições adequadas”, afirma, ressalvando que o valor depende da mistura e da aplicação.

Na Margui, Bueno ressalva que a tecnologia mais avançada nem sempre é a mais adequada. Recursos adicionais exigem conhecimento para configuração e operação, diz ele. “Devido às limitações de operação e qualidade de mão de obra, a produtividade de uma obra muitas vezes é afetada ao se aplicar um equipamento com maior nível tecnológico e complexidade funcional”, pondera.

PLANICIDADE

Quanto mais homogênea e adequadamente pré-compactada estiver a mistura, menor tende a ser o esforço necessário para atingir a densidade final. E isso pode significar redução no número de passadas dos compactadores, aumento de produtividade e menor exposição da camada a sucessivas intervenções enquanto a temperatura vai diminuindo.

Rosa acrescenta outra consequência: a pavimentadora precisa entregar uma superfície tão plana quanto possível. “Quando a mesa produz elevado grau de compactação, a menor necessidade de passadas posteriores também reduz o risco de alterações na superfície já construída”, assinala. “Além do ganho de produtividade e da economia de combustível, diminui-se a possibilidade de uma superfície imperfeita”, diz.

A temperatura torna o processo particularmente sensível ao tempo. Conforme a mistura perde calor, a janela disponível para que os rolos atinjam o resultado especificado diminui. Bueno relaciona a pré-compactação à possibilidade de alcançar o resultado mais rapidamente, com tendência de redução de passagens posteriores. Já Correa chama essa condição de melhor aproveitamento da janela de compactação. “Um elevado grau de pré-compactação contribui para atingir a densidade requerida e controlar o índice de vazios, podendo reduzir a quantidade de passadas dos rolos”, acentua. “Mas o resultado não depende apenas da tecnologia embarcada.”

É justamente nesse ponto que surge um dos aspectos mais interessantes da operação. A mesma tecnologia que ajuda a elevar a pré-compactação pode gerar defeitos quando utilizada fora das condições adequadas. Na operação com tamper, por exemplo, Correa alerta que velocidades excessivas da vibroacabadora podem criar desvios longitudinais na superfície – as chamadas ‘costelinhas’.

Posteriormente, o problema pode ser agravado se os rolos vibratórios trabalharem em velocidade incorreta. Até os compactadores de pneus entram nessa cadeia, pois uma combinação inadequada entre peso da máquina e pressão dos pneus pode interferir negativamente no resultado. Por outro lado, O especialista Bueno observa que tecnologias antes opcionais se tornam progressivamente mais comuns.

Diante da dificuldade de encontrar mão de obra qualificada, ele vê espaço sobretudo para automações que reduzam a interferência direta do operador, diminuindo falhas e aumentando a eficiência. Já a Sotreq cita sistemas sônicos de controle da massa asfáltica, nivelamento automático, controle hidráulico da altura do sem-fim e sistemas 3D opcionais, enquanto a Vögele destaca o Edge Control, que usa sensor sônico para ler referências laterais e comandar a mesa.

NIVELAMENTO

Se compactação é uma das missões fundamentais da mesa, manter a geometria definida em projeto é outra. Durante o deslocamento da pavimentadora, fatores como variações da base, mudanças de inclinação e irregularidades do terreno podem se refletir na camada aplicada. Os sistemas automáticos de nivelamento procuram justamente impedir que essas interferências sejam reproduzidas na superfície final.

Rosa, da Vögele, destaca que a referência utilizada é um dos elementos centrais de qualquer sistema de nivelamento. “Quando o controle ocorre apenas de um lado, esse lado acompanha automaticamente a referência selecionada, enquanto o outro precisa ser operado manualmente”, delineia o especialista, acrescentando que, com sensores nos dois lados, torna-se possível controlar o ângulo de ataque bilateralmente. “Por isso, sempre que as condições da obra permitirem, o controle dos dois lados tende a oferecer um resultado mais preciso”, avalia.

Isso não significa que duplicar os sensores resolva qualquer problema. “A pavimentadora deve trabalhar com dois pontos de referência para o funcionamento adequado do nivelamento, seja combinando sensores longitudinais e transversais ou utilizando sensores sônicos nos dois lados”, avalia Bueno. De acordo com ele, a configuração depende do projeto e dos parâmetros exigidos após a aplicação. “Para grande parte das situações, é versátil a utilização de um sensor sônico em cada lado”, explana. “Quando o projeto estabelece exigências mais rigorosas de IRI, porém, a régua com três sensores por lado torna-se a solução mais indicada.”

O IRI (Índice Internacional de Irregularidade) expressa a irregularidade longitudinal de uma superfície e mostra porque o nivelamento não deve ser confundido com manutenção de espessura. Quanto maior a exigência de regularidade, maior a importância de uma referência que evite transferir irregularidades para a nova camada. A Ammann cita uma evolução desse conceito no Super-Ski, da Moba, integrado às pavimentadoras ABG. Segundo Oliczesky, a solução é composta por 15 sensores ultrassônicos por conjunto e até 30 pontos de leitura na configuração bilateral. “O sistema realiza uma média das medições e cria uma referência virtual mais estável, reduzindo a influência de irregularidades da superfície”, resume.

POSIÇÃO

A Sotreq chama a atenção para uma diferença operacional particularmente relevante. Segundo Correa, sensores posicionados mais atrás, próximos à mesa alisadora, tendem a copiar o perfil existente, enquanto os instalados mais à frente, próximos ao ponto de engate, apresentam maior capacidade de promover correções, justamente porque há maior distância e, portanto, maior tempo de resposta entre a leitura e a atuação da mesa.

A distinção muda a questão anterior sobre reproduzir uma referência confiável ou corrigir uma irregularidade. Em uma junta com superfície adequada, copiar a referência pode ser desejável. Mas se a base apresenta defeitos, acompanhá-la significa transferir o problema para a camada seguinte. Na configuração bilateral, os sensores trabalham simultaneamente nos dois lados. No controle unilateral, define-se o lado da referência automática e utilizam-se outros recursos para o controle transversal.

Nesse aspecto, Correa ressalta que sensores próximos à mesa tendem a reproduzir irregularidades da base, enquanto referências mais à frente favorecem a correção. Já Rosa acrescenta que o controle bilateral também depende da logística da obra, do relevo e da relação entre o investimento e o resultado esperado. “Embora preferível quando se busca maior precisão, a configuração precisa ser compatível com as condições reais de aplicação”, considera.

No fim, a evolução das mesas mostra que a qualidade depende menos de um recurso isolado do que do controle do processo. Pré-compactação, velocidade, temperatura, nivelamento e rolagem precisam funcionar em sequência. Oliczesky resume o objetivo das novas tecnologias em “reduzir a variabilidade do processo”. “A automação amplia a precisão, mas é na combinação entre tecnologia, material e operação que o desempenho se confirma”, aponta.

Saiba mais:
Ammann: www.ammann.com/pt-PT
Margui: www.margui.com.br
Sotreq: www.sotreq.com.br
Vögele: www.wirtgen-group.com/ocs/pt-br/voegele

Elétrico ou gás: saiba como aquecer a mesa

O aquecimento adequado ajuda a evitar a aderência da mistura às chapas e contribui para uma superfície uniforme. Historicamente, os sistemas a GLP cumprem essa função, mas o aquecimento elétrico ganha espaço e já é padronizado em determinadas linhas. Para Bueno, da Margui, o sistema a gás mantém vantagens práticas. “É mais simples, possui menor custo inicial e demanda manutenção menos especializada”, ressalta, citando ainda uma característica energética. “Como o calor é produzido diretamente pela queima do combustível, o sistema não exige do motor diesel a energia necessária para movimentar um gerador destinado ao aquecimento”, explica.

Já o elétrico oferece maior controle da temperatura e homogeneidade térmica. Como contrapartida, Bueno cita o custo mais elevado e a manutenção, que exige maior conhecimento técnico. Mesmo assim, identifica uma tendência crescente de adoção, sobretudo por segurança e controle do aquecimento. Na Vögele, o aquecimento elétrico é associado justamente à distribuição uniforme da temperatura nas chapas alisadoras. Rosa destaca ainda a facilidade de selecionar e controlar a temperatura pelo painel, estimando em aproximadamente 20 min o tempo necessário para deixar a mesa apta à aplicação. Para ele, a solução também proporciona ganhos de segurança e disponibilidade operacional.

Nesse ponto, a Sotreq apresenta uma comparação ainda mais direta. Segundo Correa, as mesas elétricas atingem a condição de trabalho em aproximadamente 15 min, diante de cerca de 30 min no aquecimento por GLP. Resistências distribuídas pela área das chapas também proporcionam maior homogeneidade térmica, enquanto a chama do sistema a gás tende a produzir maior concentração de calor nas regiões próximas aos queimadores.

A Ammann aponta ainda o e+ screed heating, que permite pré-aquecer a mesa com fonte elétrica externa, sem manter o motor diesel em funcionamento. Para Oliczesky, a evolução transforma o aquecimento “em um sistema efetivamente controlado de gerenciamento térmico”, e não apenas na troca da fonte de calor. Além disso, o sistema elétrico permite selecionar e manter a temperatura por termostatos, enquanto o GLP exige acompanhamento do combustível, substituição dos recipientes e atenção aos queimadores, além de maior suscetibilidade dos bicos a entupimentos.