Imprimaduras Asfálticas

A maioria dos pavimentos de baixo custo no Estado de São Paulo foi construída com camada de rolamento em tratamentos superficiais invertidos duplos ou triplos, por ser o tipo mais adequado de camada de revestimento para esses pavimentos. Antes da abordagem dos revestimentos betuminosos para pavimentos de baixo custo, serão tecidos alguns comentários sobre a impermeabilização das bases, em especial imprimaduras asfálticas em bases de solo arenoso fino laterítico. São objetivos da impermeabilização, com a imprimadura asfáltica sobre bases de solos lateríticos: – Aumento da coesão da parte superficial da base. – Melhoria das condições de aderência da base ao revestimento. – Aumento das condições de impermeabilização, dificultando a penetração de água que possa, eventualmente, infiltrar-se pelo revestimento. A observação sistemática de trechos, durante e após a construção, mostrou que alguns dos defeitos que ocorriam nesses pavimentos tinham como causa principal a imprimadura. A partir dessas constatações alguns programas de pesquisas, tanto em campo quanto em laboratório, foram realizados com o intuito de verificar, por exemplo, quão afetado pela quantidade inadequada de imprimadura asfáltica, o desempenho de um pavimento de base de solo arenoso fino laterítico pode ser. Outra finalidade desses programas foi a elaboração de um procedimento de ensaio que permite escolher que tipo de material asfáltico é indicado para a imprimação de determinado solo, a que taxa deve ser aplicado e quais são as condições ótimas para a sua aplicação. Nas observações efetuadas nos trechos testes, em uma extensão aproximada de 1000m, foram identificadas algumas características da imprimadura asfáltica, associadas à sua penetração na base, que interferiam no desempenho do pavimento: – Penetração excessiva da imprimadura, atingindo cerca de 15 mm na camada de base, onde verificou-se, em alguns pontos localizados, o descolamento da camada de rolamento, ocasionado pela falta de aderência na interface base-revestimento e/ou pelo cravamento do agregado da capa na superfície da base, causando rupturas superficiais. Nesse caso, o cravamento acontece devido ao aparecimento de uma crosta frágil na superfície da base. – Reduzida penetração da imprimadura, da ordem de 1 a 2 mm, formando uma superfície betuminosa excessivamente espessa na superfície e, muitas vezes, exsudação do ligante na superfície da camada de rolamento. As imprimaduras, que apresentam resultados satisfatórios são caracterizadas por: – Espessuras de penetração do material betuminoso da ordem de 4 a 10 mm. – Película residual do material betuminoso na superfície da base com espessura não excessiva, de cor preta acastanhada. As imprimaduras nessas condições, resistiram adequadamente aos esforços de cravamento dos agregados da camada de rolamento na base e não produziram exsudações no revestimento. Recomendações para Dosagem do Tipo e Taxa de Material Betuminoso A partir dos resultados de laboratório e dos trechos experimentais, sugere-se o seguinte critério para a fixação do tipo e da taxa de material asfáltico a ser utilizado na imprimadura: – Ensaiar o solo em questão com CM-30, à taxa de 1,2 l/m2. – Traçar a curva “penetração da imprimadura versus teor de umidade” e determinar a penetração no teor de umidade correspondente à hot – 2%. – Se a penetração obtida no item anterior for inferior a 4 mm, utilizar CM-30 para a imprimação, aplicado à temperatura de 30º C, na taxa de 0,8 à 1,0 l/m2. Se a penetração obtida no item anterior estiver entre 4 e 10 mm, utilizar CM-30, aplicado à temperatura de 30º C, na taxa de 1,0 à 1,2 l/m2. – Nos casos em que a penetração da imprimadura for superior a 10 mm, reensaiar o solo, porém utilizando CM-70, viscosidade Saybolt-Furol entre 80 e 100 s. Com os resultados, traçar o gráfico “penetração da imprimadura versus teor de umidade”, determinar a penetração da imprimadura no teor de umidade correspondente à hot e proceder à fixação da taxa conforme item anterior, porém, quando da utilização de CM-70, a temperatura deve estar em torno de 40º C. Considerações sobre a Influência dos Diversos Parâmetros nos Serviços de Impermeabilização de Bases A impermeabilização das bases é afetada por diversos fatores, desde o tipo de material betuminoso aplicado até a umidade existente no momento de imprimação. Por isso, é importante a análise de cada um desses fatores. – Influência do Tipo e da Taxa de Material Betuminoso Aplicado A imprimadura, como já foi visto, pode ser executada com asfaltos diluídos dos tipos CM-30 ou CM-70, cujas características são oficializadas pela ABNT, no P-EB-651. Sendo o CM-70 mais viscoso que o CM-30, sua penetração na superfície da base é menor, se aplicado à mesma taxa. Variando-se a taxa de aplicação de 0,7 para 1,2 l/m2, a penetração da imprimadura sofre um acréscimo da ordem de 55% (passando de 5,3 para 8,2 mm), conforme observado nos ensaios laboratoriais e em campo. – Influência do Teor de Umidade de Compactação Em todos os solos ensaiados, notou-se uma inflexão da curva de penetração da imprimadura versus teor de umidade, próxima à umidade ótima, acima da qual a penetração se mantém em níveis baixos (inferiores a 1 mm). À medida que se diminui a umidade, a partir da umidade ótima, nota-se um aumento acentuado da penetração. – Influência do Tipo de Solo Os solos arenosos finos lateríticos, dependendo da quantidade de argila em sua constituição, podem apresentar comportamento diferente quanto à penetração da imprimadura. Um solo que possui pequena porcentagem de fração argila (em torno de 18%, por exemplo), ou seja, um solo mais arenoso, apresentou nos ensaios laboratoriais realizados, penetração maior (8,2 mm) no teor de umidade igual à umidade ótima –2%, do que a apresentada pelo solo mais argiloso (penetração de 2,3 mm). – Influência da Irrigação Prévia Obteve-se maior penetração da imprimadura nos corpos de prova ensaiados que foram levemente umedecidos antes da aplicação do material asfáltico. – Influência da Umidade na Ocasião da Imprimação Os resultados dos ensaios laboratoriais, tanto para a energia normal quanto para a intermediária, apresentam um ponto de máxima penetração da imprimadura, que se situa em torno de 50 a 70% da umidade ótima. Porém, sempre que o corpo de prova é moldado em um teor de umidade superior à ótima (independente da energia utilizada), a penetração da imprimadura cai para níveis bastante reduzidos, mesmo que o corpo de prova seja deixado secar ao ar, por 24 horas. – Influência da Densidade Aparente Seca A penetração da imprimadura, para uma mesma energia de compactação, varia inversamente com a densidade no ramo seco da curva de compactação. Já no ramo úmido, verifica-se a formação de uma camada espessa de asfalto residual na superfície dos corpos de prova, indicando que não há, praticamente, penetração da imprimadura. Para diferentes densidades e um mesmo teor de umidade (diferentes energias de compactação), observa-se uma maior penetração no caso da menor energia de compactação. Imprimaduras Asfálticas em Bases de Argila Laterítica Sobre bases de argila laterítica, executa-se apenas uma imprimadura ligante, com o emprego de emulsão asfáltica de ruptura rápida, diluída em 40% de água, na taxa de 1,0 a 1,4 l/m2. O emprego de asfaltos diluídos não tem sido recomendado, sobretudo pela demora da cura (aproximadamente 72 horas, devido a baixa penetração do ligante na base) e custo mais elevado. Em contrapartida, as emulsões asfálticas têm sido utilizadas pela sua praticidade de aplicação, permitindo o início da execução da camada de rolamento praticamente de imediato. Sobre a base imprimida não se permite o tráfego. Recomendações para a Execução da Imprimadura Além da escolha do tipo de impermeabilização e da sua dosagem (taxa de imprimadura), é necessário seguir as recomendações construtivas indicadas a seguir para que a imprimadura cumpra sua função adequadamente: – Face à grande perda de umidade constatada em campo, a operação de compactação da base deverá iniciar com 1 a 2% acima da umidade ótima para que, no final do processo, a umidade esteja em torno da ótima de compactação. – Evitar a superposição de faixas de irrigação na fase de compactação. – O acabamento da base deverá ocorrer sempre em corte, para evitar a formação de lamelas e material solto na superfície da base o que, provocará escorregamentos do revestimento; – Eliminar toda e qualquer partícula solta na superfície da base, com varredura e/ou jato de ar comprimido. – Após a secagem da base, ela deverá ser irrigada levemente, com taxa de irrigação em torno de 0,5 a 0,8 l/m2, a fim de evitar a saturação da base e promover uma penetração adequada da imprimadura. A imprimadura nunca deverá ser executada com o solo saturado por chuva ou eventual excesso de irrigação. Considerações sobre Defeitos no Pavimento Devido às Deficiências do Processo Executivo da Imprimadura Os principais defeitos incidentes na interface base-revestimento, decorrentes de falha no processo executivo das imprimaduras asfálticas, estão ilustrados no fluxograma 7. Dentre as ocorrências mencionadas, os defeitos que mais afetam a vida de um pavimento com base de solo laterítico são: – Excesso de material betuminoso, principalmente em bases com teor de umidade elevado e constituídas por solos coesivos, resultando em baixa penetração do ligante betuminoso. Isso gera uma superfície com excesso de ligante e provoca escorregamentos e/ou exsudação do ligante no revestimento. – Aplicação de imprimadura sobre superfície com excesso de pó, inibe a penetração do ligante betuminoso na base e gera uma interface sem aderência e pouco coesiva. – Penetração deficiente da imprimadura. Isso provoca superfícies pouco coesivas. Fonte/ livro: “Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas” – Bases Alternativas com Solos Lateríticos (Douglas F. Villibor e outros)