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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)

Ceratti, Jorge Augusto PereiraManual de microrrevestimento asfáltico a frio :MRAF / Jorge Augusto Pereira Ceratti, RafaelMarçal Martins de Reis. -- São Paulo : Oficinade Textos ; Rio de Janeiro : InstitutoPavimentar, 2011.

Bibliografia ISBN 978-85-7975-040-3 (Oficina de Textos)

1. Fresagem 2. Pavimentação - Técnicas3. Pavimentação asfáltica a frio 4. Pavimentosasfálticos a frio I. Reis, Rafael Marçal Martins.II. Título.

11-12483 CDD-625.85

Índices para catálogo sistemático:1. Microrrevestimento asfáltico frio : Engenhariacivil 625.85

Apresentação

O Instituto Pavimentar é uma associação sem fins lucra-

tivos, criada pela Petrobras (Petróleo Brasileiro S.A), Abeda

(Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfal-

tos) e Aneor (Associação Nacional das Empresas de Obras

Rodoviárias), a partir de uma ação inovadora na organiza-

ção das demandas de treinamento e na gestão do Programa

Nacional de Qualificação e Aperfeiçoamento da Mão de Obra

do Segmento da Pavimentação Asfáltica.

Esse Programa arrojado foi criado para suprir a necessida-

de de treinamento para a mão de obra do segmento e dissemi-

nar sólidos conceitos teóricos e práticos sobre pavimentação

asfáltica.

O controle de qualidade das misturas asfálticas é realizado

pelos técnicos de laboratório, responsáveis pela dosagem e

controle tecnológico dessas misturas.

O livro Manual Técnico de Microrrevestimento Asfáltico a Frio

busca apresentar a esses profissionais uma referência atual,

embasada nas normas da ABNT (Associação Brasileira de

Normas Técnicas), sobre as técnicas de misturas asfálticas

a frio, os materiais de pavimentação e as propriedades dos

ligantes asfálticos e dos agregados.

O Instituto Pavimentar agradece aos autoresla importan-

te contribuição em elaborar uma bibliografia clara e didáti-

ca sobre o tema e demonstra seu comprometimentoncom a

missão de fomentar a qualificação e o aperfeiçoamento da mão

de obra, difundir a cultura de boas práticas e colaborar para a

melhoria da qualidade da pavimentação asfáltica no País

Instituto PavimentarDiretoria Executiva

www.institutopavimentar.com.br

Prefácio

A partir da década de 1960, o desenvolvimento das emul-

sões asfálticas catiônicas trouxe vantagens indiscutíveis para

a evolução dos materiais asfálticos, principalmente pela faci-

lidade de produção de grandes volumes aplicados em tempe-

ratura ambiente e seu baixo custo de transporte e estocagem,

bem como elevados envolvimento e adesividade do ligante

aos agregados úmidos.

O emprego das técnicas a frio economiza cerca de oito

litros de óleo combustível por tonelada produzida, quando

comparado ao uso de misturas a quente, além de contribuir

para preservar a segurança, o meio ambiente e a saúde dos

trabalhadores da pavimentação (SMS).

Em meados dos anos 1970, paralelamente ao uso corrente

e já consagrado das técnicas de aplicação a frio com a utiliza-

ção de emulsões, surgiu na Europa e, no início dos anos 1980,

nos EUA, um novo sistema derivado da lama asfáltica, porém

com emprego muito mais amplo, recebendo a terminologia de

microrrevestimento asfáltico a frio (MRAF).

Introduzida no Brasil na década de 1990, a técnica tem

apresentado bons resultados de desempenho e crescente

utilização em programas de manutenção de pavimentos

para a melhoria da qualidade e da segurança da rede viária

pública e privada, contribuindo para a sustentabilidade ener-

gética e ambiental do setor.

O presente manual tem o propósito de qualificar inician-

tes e servir de fonte de consulta aos profissionais que buscam

atualizar seus conhecimentos em relação aos materiais e à

técnica de aplicação do microrrevestimento asfáltico a frio

(MRAF) em obras de pavimentação.

Os autores

Rio de Janeiro, 2011

Introdução

O desenvolvimento das emulsões asfálticas catiônicas, a

partir da década de 1960, trouxe vantagens indiscutíveis para

a evolução dos materiais asfálticos, principalmente pela faci-

lidade de produção de grandes volumes aplicados em tempe-

ratura ambiente, pelo baixo custo de transporte e estocagem,

bem como pelo elevado envolvimento e adesividade do ligan-

te aos agregados úmidos.

O emprego das técnicas a frio também contribui sensi-

velmente para a redução dos gastos energéticos e preserva-

ção da segurança, meio ambiente e saúde (SMS) nos serviços

de pavimentação. O recente desenvolvimento das emulsões

asfálticas para imprimação (EAI) reforça essa afirmação.

Durante meados dos anos 1970, paralelamente ao uso

corrente e já consagrado das técnicas de aplicação a frio com

a utilização de emulsões, um novo sistema derivado da lama

asfáltica, porém com emprego muito mais amplo, surgiu na

Europa e, no início dos anos 1980, nos Estados Unidos, rece-

bendo a terminologia de Microrrevestimento Asfáltico a

Frio (MRAF). Desde então a técnica se difundiu por diversos

países, na conservação preventiva/corretiva de pavimentos

em rodovias de volumes de tráfego médio e alto, bem como

em rodovias de tráfego pesado.

No Brasil, na década de 1990, uma nova geração de emul-

sões catiônicas com ligantes asfálticos elastoméricos e de

ruptura controlada possibilitou o aprimoramento das técni-

cas a frio, entre as quais o MRAF, proporcionando maior dura-

bilidade, conforto e segurança das estradas e vias urbanas em

condições de tráfego e clima adversos.

Campo de aplicação da técnica 23

O MRAF pode ser empregado para preenchimento de

panelas, desde que sejam pequenas e superficiais, e princi-

palmente de trilhas de roda, desde que a alteração do perfil

transversal seja proveniente da deformação da camada asfál-

tica, e não de consolidação da base.

Para espessuras de trilha inferiores a 13 mm, uma camada

de nivelamento ou de arraste é aplicada com a caixa distribui-

dora apoiada sobre os pontos altos da pista, seguida por uma

camada final de rolamento. Para espessuras entre 13 mm e

40 mm, utiliza -se uma caixa distribuidora especial com dois

compartimentos separados, que recebem a mistura e a espa-

lham, em múltiplas camadas, dentro das trilhas de roda.

A camada final de rolamento é aplicada após 24 horas

(Fig.  2.3). Para deformações plásticas superiores a 40 mm,

recomenda -se a fresagem da camada e/ou o seu preenchi-

mento com massa asfáltica a quente.

Nos pavimentos em que a camada de rolamento apresenta

trincas em bloco ou tipo "couro de jacaré", buracos ou gran-

des ondulações localizadas, devem ser tratados isoladamente

antes de aplicar o MRAF. Se o problema já estiver localizado

Fig. 2.3 Aplicação de MRAF em trilhas de roda

24 Microrrevestimento Asfáltico a Frio - MRAF

na base, conforme apresentado

na Fig. 2.4, é necessário executar

previamente uma manutenção

corretiva para a recomposição das

camadas subjacentes ao MRAF.

Uma vez curado, o MRAF

apresenta -se uniforme e com

aparência de concreto asfáltico

(CA) de textura média ou grossa

(Fig.  2.5). Esse aumento da rugo-

sidade da camada de rolamento

é responsável pela melhoria da

aderência pneu -pavimento, da

drenagem superficial e da dimi-

nuição do spray que se forma

pela movimentação dos veículos,

reduzindo as condições de visibilidade e, consequentemente,

de segurança dos usuários sob pista molhada.

Fig. 2.4 Pavimento asfáltico a ser restaurado para aplicação de MRAF

Fig. 2.5 Aspecto da textura superficial do MRAF antes e após cura

3. Projeto de dosagem do MRAF

Os procedimentos de dosagem são realizados para deter-

minar a composição dos materiais do MRAF e assegurar a

compatibilidade entre eles, uma vez que só a seleção de mate-

riais de boa qualidade não garante, necessariamente, uma

mistura com características físico -químicas adequadas.

Os procedimentos de dosagem são empíricos e envolvem

análises e ensaios de laboratório complementados por obser-

vações em campo relativas às condições da obra, tais como:

� Inventário da superfície: observar o grau de regularida-

de superficial, desgaste ou deterioração, deformações,

permeabilidade, trincas, fissuras etc., a fim de definir a

espessura e a(s) faixa(s) granulométrica(s) do MRAF a ser

projetado.

� Condições climáticas: observar a época do ano, a tempera-

tura do pavimento, o risco de precipitação etc.

� Tráfego: identificar o tipo e a natureza do tráfego a que o

MRAF será submetido.

Os materiais empregados no projeto devem ser represen-

tativos das condições da obra. O projeto de dosagem deve

apresentar as proporções de agregados, fíler, água, emulsão

asfáltica elastomérica de ruptura controlada e aditivos (se

necessário), baseadas no peso de agregado seco. Um ajuste

de dosagem dos componentes do MRAF, obedecendo às tole-

râncias previstas no projeto, pode ser feito em obra, antes do

início do serviço.

As seguintes etapas fazem parte do projeto de dosagem

do MRAF:

58 Microrrevestimento Asfáltico a Frio - MRAF

orientativas e referentes a espessuras previamente definidas

sobre uma superfície perfeitamente lisa e uniforme.

As faixas granulométricas de textura mais fina tendem a

consumir menos material por metro quadrado em relação às

faixas de graduação mais grossa.

A espessura da camada de MRAF varia ao longo da aplica-

ção em função da uniformidade do perfil longitudinal e trans-

versal do pavimento.

Os métodos de medição dos serviços de MRAF baseados

na espessura média aplicada ou em densidades aparentes

médias não levam em consideração a textura, a porosidade

e as irregularidades longitudinais/transversais da superfí-

cie a ser tratada e, portanto, não devem ser utilizados como

parâmetros para pagamento dos serviços.

A especificação de serviço de MRAF ISSA A -143 2010,

internacionalmente adotada, e a brasileira ABNT -NBR 14948

determinam que o pagamento dos serviços tenha por base a

medição em peso dos materiais efetivamente aplicados (tonela-

das ou quilogramas) acrescidos dos custos operacionais. Outro

parâmetro que poderá ser adotado como critério de pagamento

é o custo total orçado e medido em m2 de área executada.

3.3 Determinação da graduação individual e da compo‑sição dos agregados

Na sequência, procede -se à determinação da graduação

individual, da composição granulométrica e do percentual

de agregados e fíler mineral para o bom enquadramento da

mistura seca na faixa granulométrica selecionada. Deve -se

levar em conta que o tipo e a quantidade de fíler adiciona-

do influenciam na qualidade e compatibilidade dos materiais

na mistura e, portanto, devem ser otimizados por meio dos

ensaios MCT, WST, WTAT e LWT, descritos adiante.

Em geral, a distribuição granulométrica dos agregados

é determinada por meio de uma análise por peneiramento

Projeto de dosagem do MRAF 59

(Fig. 3.17), descrita pela norma DNER -EM 083/98. Embora não

mencionado no método, recomenda -se que o procedimento

seja realizado com a lavagem prévia da amostra, para maior

precisão quanto à determinação do teor de pó presente nos

agregados (passante na peneira nº 200 - 0,075 mm).

O procedimento de ensaio consiste basicamente em medir

uma massa representativa da amostra seca a ser ensaiada,

denominada de massa inicial (Mi). Em seguida, essa massa é

lavada na peneira n° 200 (abertura 0,075 mm) e a fração retida

é seca em estufa. Após sua secagem, a amostra é fracionada

através de uma série de peneiras, conforme a faixa granulo-

métrica especificada. A fração de partículas retida em cada

peneira é determinada e comparada com a massa inicial da

amostra (Mi), sendo sua distribuição expressa como porcen-

tagem em massa em cada tamanho de malha de peneira.

Fig. 3.17 Análise por peneiramento (DNER -ME 083/98)

86 Microrrevestimento Asfáltico a Frio - MRAF

Quando bem projetado e executado sobre um pavimento

em boas condições estruturais, o MRAF apresenta desem-

penho adequado durante quatro a sete anos, sob distintas

condições climáticas e de tráfego. A nova formação de trilha

de roda durante esse período é geralmente limitada a 10 mm,

sobretudo quando as trilhas originais são inferiores a 20 mm

(FHWA, 1994). O MRAF não deve ser empregado caso as

trilhas de roda sejam acompanhadas de trincas tipo “couro

de jacaré”, indicando a deficiência mecânica do pavimento.

Embora muito utilizado para preenchimento de trilhas de

roda nos Estados Unidos e na Europa, no Brasil o MRAF ainda

é pouco utilizado para essa aplicação. Entre 2001 e 2002, foi

executado o serviço em 42 km da rodovia BR-290, no Estado do

Rio Grande do Sul. Na época, a obra obteve destaque na mídia

local, recebendo a denominação de “pista zebrada” (Fig. 4.4).

Para preenchimento de trilhas de roda, segundo a reco-

mendação da ISSA (A -143), a cada 25 mm de mistura de MRAF

aplicada na trilha deve -se acrescer uma espessura de 3 a

6 mm, por causa da ação de compactação do tráfego.

Para espessuras de trilha inferiores a 13 mm, uma camada

de nivelamento (arraste) é aplicada com a caixa distribuido-

Fig. 4.4 Aplicação de MRAF em trilhas de roda na BR 290 -RS

Procedimentos construtivos 87

ra apoiada sobre os pontos altos da pista, seguida por uma

camada final de rolamento. Se as deformações plásticas forem

superiores a 40 mm (Fig. 4.5), recomenda -se a sua fresagem e/

ou o seu preenchimento com massa asfáltica a quente, para

o preenchimento das trilhas de roda seguido da aplicação de

MRAF como camada final. Para espessuras entre 13 mm e

40 mm, utiliza -se uma caixa distribuidora de trilha de roda,

com dois compartimentos separados que recebem a mistura

e a espalham em múltiplas camadas.

Após o preenchimento das trilhas de roda, deve -se aguar-

dar o tempo necessário para a cura e liberação do MRAF

ao tráfego. Para espessuras menores que 13 mm, a libera-

ção geralmente ocorre entre 40 minutos e 1,5 hora após seu

espalhamento na pista, e para espessuras entre 13 e 40 mm,

admitem -se até três horas, dependendo principalmente do

volume de tráfego da rodovia.

Recomenda -se que a camada de preenchimento, em geral

executada com agregado de tamanho máximo de ½’’ na

faixa III ou de 3/8” na faixa II da especificação DNIT - MRAF

035/2005 -ES, fique exposta ao tráfego de um a cinco dias antes

da aplicação final.

Fig. 4.5 Trilhas de roda superiores a 40 mm

Procedimentos construtivos 101

4.10 Correção de falhas construtivasA seguir são descritas as principais falhas construtivas

que podem ocorrer durante a execução do MRAF, os possíveis

efeitos e os procedimentos para a sua correção:

� Escassez ou excesso de massa e irregularidade na emenda

de faixas devem ser corrigidas imediatamente após a

execução. A escassez é corrigida com adição de massa e o

excesso, com a retirada de massa com rodos de madeira ou

de borracha. Após as correções, a superfície áspera deixada

é alisada com a passagem suave de qualquer tecido espes-

so, umedecido com a própria mistura, ou com emulsão.

� Acúmulo de material na caixa, resultando em ruptura

prematura da emulsão, marcas de arraste atrás da caixa

distribuidora ou mesmo formação de material grosseiro

na pista. O operador deve remover imediatamente qual-

quer formação de material e manter o nível da caixa distri-

buidora pela metade durante a aplicação, isto é, a mistura

asfáltica deverá cobrir parcialmente os agitadores sem -fim,

sem respingos da emulsão para fora do equipamento.

� Mistura asfáltica aderida (ruptura prematura da emulsão)

às borrachas da caixa distribuidora e da barra de acaba-

mento, excesso de agregados graúdos no MRAF ou teor

baixo de água de molhagem na mistura podem ocasionar

estrias ou frisos longitudinais (Fig. 4.22). Portanto, o mistu-

Fig. 4.21 Aplicação de MRAF em vias urbanas

108 Microrrevestimento Asfáltico a Frio - MRAF

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Exemplos de planilhas de ensaios de MRAF 141

Nome_________________________________________________ Data___/___/___Objetivo: quantificar a resistência à água (adesividade) do ligante asfáltico residual proveniente da ruptura das emulsões asfálticas catiônicas em misturas de microrrevestimentos.

Microrrevestimentos e lamas – determinação da adesi‑vidade de misturas

Procedimento de ensaio – ABNT-NBR 14757

1º passo Medir a massa de (10 ± 1) g da massa de micror-

revestimento a ser ensaiada em uma cápsula de

porcelana ou de metal.

2º passo Colocar a amostra em estufa de (60 ± 1)ºC durante

24 h (cura completa).

3º passo Adicionar 400 ml de água destilada em um béquer

a aquecer até a ebulição.

4º passo Transferir a amostra de microrrevestimento da

cápsula para o béquer com a água em ebulição,

mantendo o aquecimento ligado.

5º passo Manter a amostra em ebulição por 3 min e, em

seguida, desligar o aquecimento.

6º passo Adicionar água à temperatura ambiente no béquer.

7º passo Verter toda a água do béquer, tomando-se o cuida-

do para não haver perda de partículas finas.

8º passo Despejar a amostra sobre a superfície de papel ou

sobre uma placa lisa.

9º passo Secar a amostra ao ar à temperatura ambiente.

Resultados de ensaioO resultado é expresso pela porcentagem da área de agrega-

dos – estimada visualmente – que se manteve recoberta com a

película asfáltica após o ensaio.