Otimização do processo de distribuição de agregado e emulsão no
revestimento asfáltico em tratamento superficial
Renato Bergamin Lodi (UVV) renatolodi@hotmail.com Tatiana Lemos Barcellos (UVV) tatilbarcellos@hotmail.com
Marcelo Moraes Neves (UVV) celomn@terra.com.br Gesiane Silveira Pereira (UVV) bruge@terra.com.br
Resumo
Este trabalho apresenta a análise do método habitual de execução de revestimento asfáltico em tratamento superficial simples, que utiliza dois caminhões para a distribuição dos agregados e espargimento do material asfáltico, compara com o método mais moderno, que utiliza apenas um caminhão e então propõe soluções que possam tornar os resultados mais satisfatórios em termos de melhor desempenho de produtividade, custos e prazo de entrega ao contratado do serviço.
Palavras chave: Pavimentação, Tratamento Superficial, Caminhões.
1. Introdução
Com os avanços tecnológicos, com a concorrência do grande número de empresas de pavimentação que se instalam no Espírito Santo, as empresas do ramo da pavimentação que utilizam o método convencional de revestimento asfáltico em tratamento superficial simples procuram se adaptar à necessidade de efetuar o serviço no menor tempo possível e com menor custo. Além disso, o serviço de revestimento asfáltico em pavimentação tem-se mostrado uma melhor alternativa em relação aos outros tipos de revestimento por ser um método mais rápido e mais barato, tem a preferência na execução do serviço a empresa que se destacar em menor prazo de entrega, maior produtividade, em melhor tecnologia e custos mais baixos.
2. Definição do problema
No processo habitual de execução de revestimento asfáltico em tratamento superficial simples, duplo ou triplo, são utilizados dois caminhões; um para espargir a emulsão asfáltica, que é uma mistura de asfalto e água, mantida estável por um produto chamado emulsificante, e outro para a distribuição do agregado mineral. Este processo antigo acarreta em perdas de produtividade (medida em quilômetros revestidos por dia), aumentado o prazo de entrega da obra, e em custos elevados de execução para a empresa que está prestando o serviço.
O problema a ser analisado é referente apenas ao tratamento superficial simples. 3. O tratamento superficial
Nesta etapa, definir-se-á cada tipo de tratamento superficial, do que são constituídos, como são aplicados, os custos, os equipamentos necessários e a mão-de-obra utilizada.
3.1. O tratamento superficial simples
É um revestimento constituído de material asfáltico, no caso a emulsão RR 2C, e agregado mineral, no qual o agregado é colocado uniformemente sobre o material asfáltico, aplicado em uma só camada e submetido à operação de compressão e acabamento.
Os equipamentos necessários para execução da obra: vassoura metálica, carro distribuidor do material betuminoso provido de dispositivos de aquecimento e de rodas pneumáticas, disposto
tratamento de pequenas superfícies e correções localizadas; espargidor – caminhão-tanque equipado com barra espargidora e caneta distribuidora, bomba reguladora de pressão, tacômetro, termômetro e conta-giros da bomba de ligante, devem possuir dispositivos que permitam uma distribuição homogênea da quantidade de agregados fixada no projeto; rolo liso metálico.
A mão-de-obra utilizada é de 04 motoristas e 02 operadores.
A execução dos serviços segue uma série de recomendações, de acordo com as Especificações do DNIT (Departamento Nacional de Infra-estrutura em Transportes):
- Não será permitida a execução dos serviços durante os dias de chuva. O material betuminoso não deverá ser aplicado em superfícies molhadas.
- Nenhum material betuminoso será aplicado quando a temperatura ambiente for inferior a 10° C.
- As temperaturas de aplicação devem ser as que permitam a execução dentro da seguinte faixa de viscosidade: 20 a 100 SSF (Segundos-Saybolt Furol).
- Antes de serem iniciadas as operações de execução do tratamento, proceder-se-á uma varredura da pista eliminando todas as partículas de pó.
- Os materiais betuminosos são aplicados de uma só vez em toda a largura a ser tratada, ou, no máximo, em duas faixas. A aplicação será feita de modo a assegurar uma boa junção entre duas aplicações adjacentes. O distribuidor deve ser ajustado e operado de modo a distribuir o material uniformemente sobre a largura determinada. Depósitos excessivos de material betuminoso devem ser prontamente eliminados.
- Imediatamente após a aplicação do material betuminoso, o agregado especificado deve ser uniformemente espalhado, na quantidade indicada no projeto. O espalhamento será realizado pelo equipamento especificado. Quando necessário, para garantir uma cobertura uniforme, a distribuição poderá ser complementada por processo manual adequado. Excesso de agregado deve ser removido antes da compressão.
- A extensão do material betuminoso aplicado deve ficar condicionada à capacidade de cobertura imediata com agregado. No caso de paralisação súbita e imprevista do carro-distribuidor de agregados, o agregado será espalhado, manualmente, na superfície já coberta com o material asfáltico.
- O agregado deve ser comprimido em sua largura total, o mais rápido possível, após a sua aplicação. A compressão deve ser interrompida antes do aparecimento de sinais de esmagamento de agregado.
3.2. O tratamento superficial duplo
É um revestimento constituído de duas aplicações de material asfáltico, no caso, RR 2C cobertas, cada uma, por agregado mineral.
A primeira aplicação de material asfáltico é feita diretamente sobre a base ou sobre o revestimento asfáltico e coberta imediatamente com agregado graúdo constituindo a primeira camada do tratamento. A segunda camada é semelhante à primeira, usando-se agregado miúdo.
Os equipamentos necessários para execução da obra, a mão-de-obra necessária e as recomendações para execução do serviço são as mesmas para o tratamento superficial simples.
3.3. O tratamento superficial triplo
É um revestimento constituído de três aplicações de material asfáltico cobertas cada uma por agregado mineral.
Os equipamentos necessários para execução, a mão-de-obra e as recomendações necessárias à execução do serviço são os mesmos para o tratamento superficial simples e duplo.
3.4. Definição de emulsão asfáltica RR 2C
As emulsões asfálticas normalmente usadas em pavimentação são as catiônicas e prestam-se à execução de diversos tipos de serviços asfálticos de forma adequada, tanto técnica como economicamente. São dispersões de cimento asfáltico (material aglutinante de consistência variável, cor pardo-escura ou negra e no qual o constituinte predominante é o betume) em fase aquosa estabilizada com tensoativos, com ruptura variável, apresentando partículas carregadas positivamente.
O tempo de ruptura depende, dentre outros fatores, da quantidade e tipo do agente emulsificante e a viscosidade depende principalmente da qualidade do ligante residual.
A emulsão RR 2C apresenta alta viscosidade e teor de resíduo asfáltico de no mínimo 67%, tempo de ruptura rápida, viscosidade Saybolt Furol a 50° C entre 100 e 400 s.
4. Análise do problema
O serviço executado está localizado em uma rua municipal de Vitória – ES, o material asfáltico utilizado, no caso a emulsão RR 2C, é proveniente da Fábrica de emulsões asfálticas de Betim – FASFBET, Minas Gerais, que é propriedade da Petrobrás Distribuidora S.A., o agregado mineral é proveniente de uma pedreira localizada também em uma cidade da Grande Vitória – ES e o serviço executado é realizado por uma empresa de pavimentação e terraplanagem de Vitória que é proprietária do caminhão espargidor de emulsão e distribuidor de agregado utilizados no serviço de revestimento asfáltico analisado.
O problema será limitado à execução do tratamento superficial em si, ou seja, ao canteiro de obras, supondo uma pista de 1.000 m de comprimento por 7 m de largura com a base já concluída e a obra próxima à empresa prestadora do serviço. Os equipamentos utilizados são o Espargidor Standard EMR-400 com capacidade de 10.000 l de tanque e o caminhão com
Distribuidor de Agregado EAR-800 com capacidade de 12,0 m3 de caçamba, ambos marca
Romanelli, apresentados na figura 1. Foi excluído o uso de rolo pneumático liso nesta obra.
Figura 1 – Caminhões espargidor de emulsão EMR – 400 e distribuidor de agregado EAR - 800
O processo para execução deste serviço começa no transporte da emulsão RR 2C de Betim (FASFBET) até o tanque de armazenagem da obra, passando pelo transporte da emulsão pelo caminhão espargidor até o local de aplicação e pelo transporte de agregado da pedreira até o local do serviço, além da mobilização dos equipamentos necessários, tais como vassoura
O serviço é executado de acordo com as normas do DNIT, especificadas no item 4. Não é de interesse deste trabalho a inclusão no problema a ser analisado do processo de fabricação do material asfáltico RR 2C e do agregado mineral ou o custo dessas operações, os quais serão apenas citados para nível de entendimento.
O processo descrito acima é apresentado no fluxograma de processos da Figura 2, com os tempos médios adquiridos pela empresa contratada.
Figura 2 - Fluxograma de Processos
Conforme recomenda Barnes (2001), o processo será analisado através das ferramentas Diagrama de Causa e Efeito apresentado na Figura 3.
Figura 3 – Diagrama de Causa e Efeito
Problema: Baixa Produtividade Mão-de-obra: Motoristas e operários despreparados para uso de máquina Máquina: Excesso ou insuficiência de espargimento ou espalhamento de material; falha na varredura devido ao equipamento não ter dispositivo para controle
Método:
Alta velocidade dos motoristas Matéria-prima: Qualidade insuficiente de materiais utilizados Meio ambiente: Chuvas, temperaturas baixas, umidade do ar alta Medida: Motoristas não questionam se operários estão regulando abertura de válvula para descarregar material
Analisando o diagrama de causa e efeito, observa-se a necessidade de se ter maior controle com a velocidade e com a máquina para serem obtidos melhores resultados no serviço. Nota-se também a importância de o equipamento Nota-ser provido de controlador de vazão e de velocidade para melhor controle da distribuição dos materiais.
5. Propostas de possíveis soluções
Observando o desempenho do método habitual, com dois caminhões, são apresentadas as seguintes propostas de melhoria:
- Substituição no método habitual dos dois caminhões (Espargidor e Distribuidor) pelo uso de um caminhão Multidistribuidor apresentado na Figura 4;
- Usar um caminhão com vassouras mecânicas na dianteira.
Como o objetivo deste trabalho é melhorar o desempenho da produtividade do método habitual de revestimento asfáltico em tratamento superficial simples, deve-se considerar a alternativa de se usar o caminhão Multidistribuidor de Agregado (MDR – 12) da empresa
Romanelli com capacidade de 5.000 l de tanque térmico e 12,0 m3 de caçamba.
Figura 4 - Caminhão Multidistribuidor MDR-12
O fluxo de processo da alternativa proposta é apresentado na Figura 5, com os tempos médios cedidos pela empresa Romanelli.
6. Avaliação das alternativas
De acordo com Barnes (2001), podem-se selecionar três soluções: 1. A solução ideal;
2. A preferida para uso imediato;
3. A que poderá ser utilizada no futuro sob um cenário diferente. 6.1. Avaliação econômica
A tabela abaixo considera 01(um) mês de 21 dias úteis, 01(um) dia de trabalho de 8 horas com pausa de 1 h e empregados da empresa executora do serviço de pavimentação.
Método equipamentos Número de Custo Número de Operários Custo Convencional – 2 caminhões (EMR – 400 e EAR – 800) 4 R$ 750.000,00* 6 R$ 95,23** Multidistribuidor – 1 caminhão (MDR – 12) 3 R$ 850.000,00* 4 R$ 66,67**
Fonte: (empresa Romanelli e empreiteira de Vitória - ES)
* Valores estimados para aquisição dos caminhões EMR – 400 e EAR – 800 ou caminhão MDR - 12 ** Valores estimados com base no salário mínimo de outubro de 2002 de R$200,00 em Vitória - ES
Quadro 1 - Comparativo de custo 6.2. Avaliação da produtividade
A tabela abaixo considera um dia de 8h de trabalho e um canteiro de obras de 1 km de pista por 7 m de largura.
Método Produtividade
(distância/tempo)
2 caminhões (EMR – 400 e EAR – 800) 0,7 km / dia = 100 m/h
1 caminhão (MDR – 12) 1 km/dia = 142,86 m/h
1 caminhão com vassouras mecânicas na
dianteira A definir
Fonte: (Petrobras Distribuidora S.A.)
Quadro 2 - Comparativo
De acordo com o quadro 1, a solução ideal para a empresa contratada seria a que utiliza o caminhão MDR-12, pois o investimento inicial com os equipamentos é compensado pelo custo com mão-de-obra.
De acordo com o quadro 2, a solução ideal é a que utiliza também o caminhão MDR-12, pois a produtividade é 42,86 % maior que a da alternativa 1 que utiliza o método convencional. Apesar de a solução ideal ser a que utiliza o caminhão MDR – 12 tanto em custos como em produtividade, a solução preferida para uso imediato é a alternativa que utiliza o método convencional, pois há resistência por parte das empreiteiras em comprar o caminhão MDR-12 e substituir o método tradicional de tratamento superficial que é mais conhecido pelos órgãos contratantes.
A solução que poderá ser utilizada no futuro com um cenário diferente é a que utiliza um caminhão MDR-12 com vassouras mecânicas na dianteira, o que reduziria o tempo ocioso de espera pela limpeza da pista pelo caminhão vassoura. Porém, este caminhão ainda não saiu do projeto da empresa Romanelli.
7. Conclusões
Como o caminhão MDR – 12 com vassouras mecânicas na dianteira ainda não existe, porém, há uma estimativa dos seus resultados, conclui-se que seria um bom investimento.
No caso do caminhão Multidistribuidor MDR – 12, observa-se um aumento de produtividade de aproximadamente 43% em relação ao método que utiliza os caminhões EMR – 400 e EAR – 800 e o custo com mão-de-obra é menor, compensando o investimento em equipamentos e sendo uma ótima solução para uma empresa qualificada no mercado e que procure uma reengenharia de domínio no mercado de pavimentação.
Todavia, o método convencional de revestimento asfáltico em pavimentação com o uso de um caminhão espargidor e um espalhador ainda continua sendo o método preferido pelo fato de o setor de pavimentação do estado do ES não receber grandes investimentos e das empresas deste setor no estado não terem maiores condições de investir em equipamentos de alto custo inicial e retorno de médio a longo prazo.
8. Referências
BARNES, R.M. (2001). Estudo de Movimentos e Tempos – Projeto e Medida do Trabalho, Ed. Edgard Blucher, 7ª Edição.
BATISTA, Cyro N. (1976). Pavimentação, Ed. Globo, 2ª Edição.
AG. (1974). Construção de estradas e pavimentação, Gertum Carneiro Editora. DNIT –M.T (1997). Pavimentação – Tratamento Superficial, Norma Rodoviária. DNIT –M.T (1980) Curso intensivo de pavimentação rodoviária.
BALBO, J.T. (1997) – Pavimentos Asfálticos / Patologias e Manutenção. Plêiade. São Paulo.
IBP/ COMISSÃO DE ASFALTO (1999) – Informações básicas sobre materiais asfálticos. 6a. Edição revisada. Rio de Janeiro.
