Atualmente, qualquer sociedade competitiva deve possuir uma malha rodoviária robusta. Mas, no Brasil, a realidade não é tão jubilosa, já que pouco mais de 12% da malha rodoviária no país são pavimentados, segundo a Confederação Nacional do Transporte (CNT).

Ao todo, são apenas 25,1 km de rodovias pavimentadas para cada 1.000 km2 de área. Isso significa que o caminho para o desenvolvimento passa pela realização de obras de infraestrutura logística, criando condições para o país suportar o escoamento do tráfego crescente e o intenso fluxo da economia. “Hoje, as estradas possuem um método construtivo muito mais tecnológico e detalhado, que permite o tráfego de veículos em alta velocidade”, comenta Carlos Eduardo dos Santos, gerente de vendas da Dynapac no Brasil. “É nesse ponto que as pavimentadoras entram em cena, mostrando todo o seu potencial.”

Ou seja, para ter boa qualidade de pavimento, durabilidade, conforto e segurança, as estradas precisam ser construídas com métodos e controles mais precisos. “Os agregados utilizados para compor o pavimento devem ser minuciosamente controlados em quantidade, densidade, rugosidade e tamanho”, reforça o especialista, destacando que a produção de matéria-prima para o pavimento ganhou mais rigor e detalhamento, o que requer equipamentos mais precisos, sob o risco de se perder todo o processo de preparo. \

“O ligante, seja betuminoso ou cimentício, também ganhou um acompanhamento mais rigoroso”, diz ele.

EXIGÊNCIA

O trabalho da pavimentadora (ou vibroacabadora, como também é chamada) é aplicar a massa do pavimento, seja de concreto usinado de cimento ou asfáltica. O ideal, ressalta Santos, é que a massa seja aplicada com espessura uniforme, respeitando a micro e a macrorrugosidade do projeto, além de tempo e temperatura adequados e qualidades geométricas apropriadas de inclinação.

Para isso, a pavimentadora vem evoluindo em sofisticação, passando de comandos mecânicos para recursos automatizados, a fim de atingir os rigorosos requerimentos dos projetos da atualidade. “Normalmente, as empresas de rental optam por adquirir máquinas mais simples, com poucos recursos tecnológicos e limitadas a atingir um determinado grau de qualidade na pavimentação”, sublinha o gerente.

“Mas quando as construtoras precisam executar um projeto de maior complexidade e exigência, dificilmente encontram locadoras com modelos adequados, acabando por optar pela compra de uma máquina mais moderna para suprir essa necessidade.”

Na Dynapac, por sinal, o portfólio é composto por uma ampla linha de pavimentadoras, desde máquinas com peso operacional de 500 kg até modelos de 20 t, que atendem aos mais diversos tipos de aplicação. A F 1250CS, por exemplo, é operada via controle remoto e pode trabalhar em área confinada com pé direito extremamente baixo, que impossibilitaria o embarque do operador. “O profissional opera a partir de um local seguro, enquanto a máquina fica sob o risco do ambiente”, explica Santos.

A empresa também fornece equipamentos para trabalhos de pavimentação urbana, como os modelos de pequeno porte FC 1300C e FC 1400C, sem os transtornos dos equipamentos maiores.

Manobrabilidade apresenta nuances

Quando se fala em pavimentação rodoviária, a manobrabilidade apresenta nuances diferentes, pois – em comparação à pavimentação urbana – os locais de trabalho dispõem de maior espaço para manobras dos equipamentos. Mesmo assim, as máquinas com esteira possuem uma grande vantagem com relação às manobras, pois são capazes de realizar curvas fechadas ou até mesmo o ‘giro sobre o eixo’ – quando uma esteira gira em sentido oposto à outra.

Além disso, as pavimentadoras de grande porte são máquinas extensas e, geralmente, têm tração por esteiras. “Um fator interessante de manobrabilidade e segurança em manobras está relacionado com o ângulo da rampa da prancha que irá realizar o transporte”, aponta Santos. “Se esse ângulo for muito grande, o encarretamento da máquina se tornará mais perigoso e correrá o risco de raspar e, até mesmo, danificar a mesa da pavimentadora.”

Nesse caso, a prancha que irá transportar a pavimentadora precisa ter um ângulo adequado para o carregamento. Já em ambientes urbanos, as pavimentadoras para esse tipo de aplicação são bem menores, facilitando as manobras em ruas estreitas e locais confinados.

NIVELAMENTO

Segundo Adriano da Rosa, especialista de produto e aplicação da Ciber, a agilidade em manobras é algo importante não só devido às eventuais dificuldades de layout no local de trabalho, mas também para ajudar na produtividade.

Afinal, quanto menos tempo manobrando, maior a disponibilidade para o trabalho. “As máquinas da Ciber possuem uma função na qual o equipamento pode fazer o giro sobre o próprio eixo em 360°, com simples comandos no painel”, informa.De acordo com ele, atualmente o principal equipamento na faixa de 7 a 10 t ofertado no mercado brasileiro pela Wirtgen é a Vögele Super 800.

“As pavimentadoras possuem diversas opções para o sistema de nivelamento, desde sensores mecânicos, com os quais é possível copiar uma referência já existente e garantir a espessura do material aplicado, aumentar a área linear dessa referência em até 13 m com o Multiplex Big Ski e realizar correções em relação a referência copiada, se for necessário buscar uma melhor planicidade, até um sistema 3D, gerando excelência na geometria do material aplicado”, explica. “A opção sempre vai depender da logística, local e exigências.”

A garantia de um nivelamento perfeito vem acompanhada do controle de quantidade de material, não só procedente do silo do equipamento para a frente da mesa, mas também da distribuição da mistura em toda a extensão da largura da mesa, em conjunto com a velocidade constante de trabalho, do tamper e da vibração. “Esses controles são ferramentas básicas nos equipamentos, pois sem eles não há como obter precisão nos resultados”, observa Rosa.

Operação exige espessura uniforme, respeitando as características de rugosidade, tempo e temperatura do projeto

Ele explica que os sensores de alimentação automática controlam a velocidade das esteiras que transportam o material do silo para a frente da mesa alisadora, além dos caracóis que distribuem o material em toda a largura da mesa. “Esse controle garante a quantidade ideal de material para a geometria projetada”, ressalta.

O tamper, por sua vez, é a ferramenta para compactar o material que passa pela mesa alisadora, sendo determinante para o tempo de rolagem dos compactadores. Dependendo do ajuste, pode-se diminuir não só o tempo de rolagem como também a quantidade de rolos necessários atrás da pavimentadora.

Já as extensões hidráulicas ganham importância especialmente em aplicações urbanas, onde pode existir uma maior frequência de mudança de largura em uma mesma aplicação.

SENSORES

Para Aline José, analista de marketing da Bomag, o uso de sistemas de nivelamento eletrônico é um aliado para o avanço dos níveis de regularidade e qualidade. As vibroacabadoras desenvolvidas pela marca contam com opcionais de nivelamento eletrônico, com sensor longitudinal por contato, sensor transversal de inclinação e sensor longitudinal sônico.

“A combinação desses sensores deve ser selecionada de acordo com cada aplicação e projeto de pavimentação”, ela aconselha. “Todos os sistemas controlam automaticamente a mesa compactadora; a principal diferença é o índice de irregularidade longitudinal (IRI).”

De acordo com ela, os melhores resultados são alcançados com a combinação de sensores sônicos, utilizados em cada lado do equipamento, que garantem a aplicação adequada da massa asfáltica.

Na Bomag, as vibroacabadoras trabalham com sistema de alimentação automático, por meio da leitura da quantidade de material que é distribuída nos transportadores de massa e helicoidais. Os sensores fazem a leitura por contato com o material que está sendo distribuído, acionando ou não os sistemas de alimentação, o que garante a correta distribuição da massa na mesa compactadora.

Já a mesa com extensões hidráulicas tem a finalidade de proporcionar flexibilidade à aplicação, garantindo o acabamento ideal da massa asfáltica para diferentes larguras de trabalho. “O sistema utilizado está apto a trabalhar com um mínimo de 1,10 m até 6,05 m de largura de pavimentação, dependendo do modelo do equipamento aplicado”, diz a analista.

No Brasil, os modelos mais populares da marca na categoria de 7 a 10 t são a BF 200 C-2, BF 223 C e BF 300, todos fabricados na Alemanha, além da vibroacabadora de pneus VDA 421 MAX, desenvolvida e fabricada no Brasil.

CONFIGURAÇÕES

A Caterpillar, por sua vez, conta com tecnologias focadas em simplificar a operação, de modo a reduzir o consumo de combustível e aumentar a eficiência operacional do equipamento.

O mapeamento térmico é um exemplo disso. “A segregação térmica é uma das principais causas de danos às estradas, porque as variações de temperatura deixam texturas irregulares na superfície atrás da mesa alisadora”, descreve Paulo Roese, gerente de produtos de pavimentação da fabricante para Brasil, Paraguai e Uruguai. “Essas variações esfriam mais rapidamente e podem levar a resultados de compactação abaixo do ideal, com menor expectativa de vida útil do pavimento.”

Segundo ele, o sistema de mapeamento térmico utiliza câmera infravermelha montada em um mastro de posição fixa, para capturar toda a largura da superfície asfáltica atrás da mesa. Um display LCD (montado próximo ao console da mesa) fornece visibilidade em tempo real da superfície, enquanto os dados são automaticamente registrados e armazenados para análise futura. “A informação fica disponível a bordo, mas também pode ser acessada de fora”, acrescenta.

A visualização “ao vivo” ajuda a garantir que a temperatura da mistura seja uniforme, dentro do grau projetado. O sistema também é capaz de alertar os operadores sobre possíveis problemas, evitando retrabalhos. “Um relatório de campo pode ser gerado para avaliar a variação geral da temperatura, já que a detecção precoce é um ativo real de proteção à lucratividade do empreiteiro”, explica Roese.

O especialista de aplicação de produtos de pavimentação da Caterpillar, Edgar Aguayo Elizondo, acentua que as pavimentadoras AP355F e AP300F – configuradas com mesas SE34 V ou SE34 VT – possuem fácil instalação e remoção de pacotes de extensão, o que as torna uma combinação interessante de produtividade e versatilidade.

Mapeamento térmico captura a largura da superfície atrás da mesa por câmera infravermelha

Um acessório é oferecido opcionalmente para reduzir a largura de pavimentação em até 700 mm. “O ambiente operacional confortável, com assentos duplos que podem ser facilmente posicionados fora da estrutura da máquina, otimiza a visibilidade e o controle independente da asa da tremonha, permitindo pavimentar próximo a obstáculos”, ele garante.

“Esses modelos são ideais para espaços confinados, ruas e centros urbanos, estradas rurais, estacionamentos e aplicações gerais de manutenção e reparo.”

AQUECIMENTO

Para uma pavimentadora operar a contento, um dos primeiros passos é o aquecimento das placas da mesa. Se não estiverem próximas à temperatura do material, a mistura irá aderir à parte inferior da mesa, deixando marcas de arrasto na superfície da camada betuminosa. Esse aquecimento pode ser feito por dois métodos: a gás ou elétrico.

No aquecimento a gás é usado GLP para aquecer a mesa com as chamas nas serpentinas, que percorrem toda a área, enquanto no modelo elétrico é utilizada uma resistência elétrica, por sua vez alimentada por um gerador acionado pelo motor diesel. Portanto, o combustível para o aquecimento elétrico é o diesel. “Fora isso, não há diferença entre os dois modelos, pois ambos entregam a mesma qualidade de aquecimento”, defende Santos, da Dynapac.

A diferença está no processo, continua. “O aquecimento elétrico requer que o motor diesel da máquina esteja funcionando para o gerador produzir energia”, afirma. “Já no aquecimento a gás não é necessário ligar o motor diesel, pois basta liberar o fluxo de gás, acender as serpentinas (o acendimento é eletrônico e pode ser feito pela bateria) e esperar a mesa atingir a temperatura de trabalho, para em seguida partir o motor diesel e começar os trabalhos.”

Nesse ponto, Elizondo, da Cat, adiciona que todos os modelos atuais de mesa da marca possuem sistema de aquecimento elétrico, com três configurações de temperatura predefinidas: 160°C, 130°C e 110°C. “Os controles de temperatura da mesa fornecem indicadores de aquecimento, enquanto o sistema monitora as condições e auxilia no agendamento do serviço”, diz.

Já Aline José, da Bomag, observa que os modelos com aquecimento elétrico são caracterizados por garantirem distribuição mais homogênea da temperatura na base da mesa, alcançando a temperatura de pré-aquecimento em menos tempo que os modelos a gás. “Ambos apresentam excelentes resultados, porém com diferença de custo e complexidade”, compara.

FLUTUAÇÃO

A despeito dessas diferenças, todas as mesas de pavimentadoras partilham um princípio comum: flutuam sobre o material betuminoso que passa sob o ‘nariz’ da mesa e, enquanto o equipamento se movimenta, o próprio material as suporta. Dependendo das condições, o operador pode optar por colocar alguma pressão hidráulica nos cilindros de elevação da mesa, de modo a ajudá-la a flutuar no ângulo adequado.

Além disso, pode optar por manter a mesa em posição durante as paradas, evitando entalhes na camada não compactada. Por sua vez, o extensor de energia hidráulica pode se mover para dentro e para fora, atendendo aos requisitos de largura de pavimentação. “O sistema Grade & Slope usa sensores e software de alta precisão para controlar a posição vertical relativa da mesa, auxiliando o operador no controle da profundidade de pavimentação”, salienta Roese, da Caterpillar.

“Muitos projetos exigem que a espessura da camada permaneça constante e, portanto, o número de toneladas calculado para um projeto versus o número de toneladas previsto é exatamente o que foi planejado.”

Para Rosa, da Ciber, o trabalho em flutuação é uma obrigatoriedade quando se fala em pavimentação, porém deve ser bloqueado em alguns momentos. “Esse controle do sistema de flutuação da mesa é realizado de forma automática pelo equipamento, tirando a necessidade de interferência do operador em muitas situações”, explica. “Dessa forma, torna-se possível dar atenção ao abastecimento de material no silo do equipamento, por exemplo.”

Todos os ajustes, tanto de profundidade quanto de largura, são feitos de maneira eletro-hidráulica, com precisão milimétrica. “Isso é importante para aplicar exatamente o que foi previsto em projeto”, conclui o especialista.

ELETRIFICAÇÃO

Empresas criam 1ª pavimentadora totalmente elétrica do mundo

Em parceria com a Wirtgen e a New Electric, o grupo holandês Royal BAM Infra substituiu o motor Stage V de uma pavimentadora por um sistema de acionamento elétrico composto por uma bateria fixa de 270 kwh e dois motores elétricos. O equipamento tem autonomia de oito a dez horas com as baterias totalmente carregadas.

Sistema de acionamento é composto por bateria de 270 kWh e dois motores elétricos

Além dos benefícios na redução das emissões de CO₂ e óxido de nitrogênio, o equipamento economiza cerca de 150 l de diesel por dia de trabalho (8 h/dia) e produz consideravelmente menos ruído que as máquinas atuais, asseguram as empresas, que devem apresentar a primeira pavimentadora completamente livre de emissões em meados deste ano.

TRANSPORTE

Conceito promete aprimorar a qualidade da pavimentação

Quando a mistura é transferida por basculamento para a pavimentadora, cria-se uma camada fria na superfície que resulta em diferenças de temperatura no asfalto. No entanto, a tecnologia push-off permite empurrar aos poucos o material para dentro da pavimentadora. Essa dosagem “bit a bit” mantém a temperatura do material durante todo o processo de descarga, além de garantir a homogeneidade da mistura.