Processo Construtivo das Mantas de TSP

Antes de descrever o procedimento para a construção das mantas de TSP em laboratório é importante fazer um breve histórico do referido procedimento. Os estudos de construção de TSP, em laboratório, no estado do Ceará se iniciaram em 2007 na Universidade Federal do Ceará (UFC). Para maiores detalhes, o primeiro procedimento elaborado pode ser encontrado em Loiola (2009).

Pereira (2010) modificou o procedimento descrito em Loiola (2009) quanto à sua forma de compactação das mantas. No primeiro procedimento, utilizava-se um cilindro metálico com diâmetro de 2” que foi substituído por um rolo metálico de 55kg de formato cilíndrico e preenchido com concreto. Esse rolo deslizava sobre os corpos de prova e o peso próprio do mesmo fazia a compactação das mantas. Pereira (2010) recomendou esse modo de compactação como forma de diminuir a diferença de resultados entre operadores diferentes, uma vez que retirou-se a variável da força do operador no processo de compactação. A Figura 47 apresenta as diferenças nas formas de compactação dos dois procedimentos explanados.

Figura 47 – Diferença no modo de compactação de Loiola (2009) e Pereira (2010).

compactação ( Loiola, 2009); novo compactador; compactação (Pereira, 2010).

Fonte: Pereira (2010).

Na busca constante de melhoramentos do procedimento de moldagem do TSP, uma nova adaptação foi implementada para execução do presente trabalho. A distribuição dos agregados passou a ser realizada através de um carrinho com uma abertura no fundo onde os agregados passaram a cair livremente sobre a área limitada do aro metálico. Nos procedimentos anteriores havia certa subjetividade do operador em distribuir manualmente os agregados. Através do novo método proposto, os agregados caem livremente e são distribuídos de forma aleatória, de modo semelhante ao que acontece em campo. Nesse caso, o carrinho faz o papel do caminhão distribuidor de agregado. A Figura 48 apresenta o carrinho distribuidor de agregados idealizado, enquanto a Figura 49 apresenta as formas de distribuição de agregados pelos dois métodos.

Figura 48 – Carrinho distribuidor de agregados.

a) vista lateral; b) vista de cima.

Figura 49 – Distribuição de agregados pelos dois procedimentos.

a) distribuição manual (Pereira, 2010); b) nova distribuição de agregados.

Fonte: do autor (2013).

É importante relatar que o procedimento de confecção do TSP em laboratório passa por constantes mudanças e adaptações a fim de que o mesmo possa se tornar o mais mecanizado possível sem, contudo, perder a simplicidade da execução, permitindo que outros laboratórios possam reproduzir tal procedimento. Vale ressaltar que o procedimento visa atender em laboratório todas as etapas construtivas realizadas em campo. Por exemplo, o método desenvolvido em laboratório, para o caso de um TSD, consta das seguintes etapas: limpeza da manta a ser tratada; primeiro banho de ligante asfáltico; distribuição da primeira camada de agregado; compressão da primeira camada; segundo banho de ligante asfáltico; distribuição da segunda camada de agregado; compressão da segunda camada; eliminação dos rejeitos; banho de emulsão diluída.

Conforme relatado em Loiola (2009) e Pereira (2010) as mantas de TSP após construídas são submetidas ao ensaio Wet Track Abrasion Test (WTAT). Este ensaio foi adaptado a partir da norma técnica da ABNT NBR 14746: “Microrevestimento a frio e lama asfáltica – determinação de perda por abrasão úmida (WTAT)”. O ensaio determina a resistência à abrasão sob ação simulada da água e do tráfego e o teor ínimo de ligante residual do MRAF através do desgaste do revestimento por diferença de massa (CERATTI; REIS, 2011b). Alguns autores também já adaptaram tal equipamento, como pode ser observado nos trabalhos de Duque Neto (2004), que sugeriu modificações no ensaio para aplicação no tratamento antipó, e Gondim (2008) que utilizou o ensaio WTAT para avaliação de camadas de solo-emulsão. A Figura 50 apresenta o equipamento para o ensaio WTAT.

Figura 50 – Ensaio Wet Track Abrasion Test (WTAT).

Fonte: do autor (2013).

A Figura 51 apresenta os materiais utilizados na preparação do TSP. O procedimento desenvolvido para execução dos revestimentos de TSP em laboratório está ilustrado na Figura 52. Esse procedimento, para o caso do TSD, consta das seguintes etapas:

(a) pesa-se o conjunto formado por bandeja, placa de zinco, manta asfáltica (vendida comercialmente em rolo) e anel metálico;

(b) faz-se a 1ª aplicação do ligante asfáltico com um pincel, a fim de atingir o valor calculado;

(c) aplica-se a 1ª camada de agregado com o auxílio do carrinho distribuidor de agregado;

(d) faz-se uma varrição para a retirada do excesso de agregado; (e) submete-se o conjunto a 1ª compactação com o rolo compactador; (f) aplica-se a 2ª taxa de ligante com o auxílio de um pincel;

(g) em seguida, aplica-se a 2ª taxa do agregado e imediatamente a compactação do conjunto;

(h) aplica-se o banho diluído constituído de uma mistura de água e emulsão na proporção de 1:1;

(i) remove-se o molde metálico e coloca-se o revestimento em uma estufa a 60ºC por 24h, para acelerar a cura da emulsão;

(j) retira-se o revestimento da estufa e pesa-o para se obter o peso antes do ensaio de desgaste WTAT, (P1) (considera-se somente o peso do ligante + agregado, descontando o peso da chapa de zinco e manta recortada);

(k) coloca-se o revestimento submerso em água, por dez minutos e, em seguida, submete-o ao ensaio WTAT por 5 minutos;

(l) lava-se o revestimento a fim de retirar as partículas soltas e coloca-o na estufa para secagem do mesmo;

(m) pesa-se o material seco após o ensaio (P2) (como em P1, considera-se somente o peso do ligante + agregado, descontando o peso da chapa de zinco e da manta recortada), e;

(n) calcula-se o desgaste (D), em %, através da diferença de massa antes e depois do ensaio conforme a equação (20):

1 100 2 1 _  P P P D (20)

Figura 51 – Materiais utilizados para confecção do TSP.

(a) conjunto (placa, manta e aro); (b) compactador;

(c) emulsão asfáltica; (d) agregados.

Figura 52 - Procedimento para execução de TSD em laboratório.

manta e molde metálico; aplicação da 1ª tx de ligante; aplicação da 1ª tx de agregado;

compactação da 1ª camada; aplicação da 2ª tx de ligante; aplicação da 2ª tx de agregado;

compactação da 2ª camada; aplicação do banho diluído; secagem em estufa;

imersão do revestimento; ensaio WTAT (abrasão); lavagem após ensaio.

Fonte: do autor (2013).

O procedimento ilustrado na Figura 52 refere-se ao TSD. Para o caso da confecção de uma manta de tratamento superficial simples (TSS) deve-se eliminar a segunda taxa de ligante e agregado, aplicando-se o banho diluído logo após a compactação da 1ª camada de agregado. Para o caso do tratamento superficial triplo (TST), após a compactação da 2ª camada de agregado aplica-se a 3ª taxa de ligante, 3ª camada de agregado, 3ª compactação do conjunto e somente então se aplica o banho diluído.