A razão é bem descrita pelo que alguns chamam de “goldilocks zone” (zona dos goldilocks). Para manter as suas propriedades de compactação entre a usina de asfalto e ser colocado na estrada, a mistura asfáltica não pode ser muito quente ou muito fria. A sua temperatura tem de ser a correcta.
“A temperatura é a chave”, disse Jim Scherocman, um consultor de asfalto baseado em Cincinnati, com 54 anos de experiência no negócio. “Ele controla todos os aspectos da pavimentação: Durante quanto tempo permanecerá funcional na obra, e quanto tempo terá para terminar de o assentar e compactar”? Ele acrescentou que a espessura de cada elevador também importa. Quanto mais espessa for a camada, mais tempo irá reter o seu calor e permanecer compactável.
Felizmente, há vários factores que afectam a temperatura final de assentamento do asfalto e, portanto, a sua duração durante anos. Aqui estão alguns deles, além de outras considerações de temperatura que “mantêm o calor” em pavimentadoras de asfalto.
TEMPERATURA MÁXIMA DE MISTURA
O tempo mais quente na vida útil de qualquer pavimento asfáltico é na estação de processamento quando este é misturado – não importa se o produto é asfalto de mistura quente não modificado (HMA), HMA modificado com polímero ou asfalto de mistura quente mais frio (WMA).
Existem diferentes razões e situações para a utilização de cada um destes produtos asfálticos, que estão fora do âmbito deste artigo. O que está dentro do seu âmbito é este facto comum: todas estas misturas devem, idealmente, ser produzidas suficientemente quentes na fábrica para proporcionar a gama de temperaturas adequada durante a pavimentação. “Para HMA normal, isto é 275°F a 300°F”, disse Scherocman. “Para HMA modificado com polímero, a gama é de 285°F a 320°F”
Aqui é que se torna complicado: Embora existam formas de reduzir a perda de calor durante o transporte por camião, tais como camas isolantes e lonas de cobertura, todas as formas de pavimento asfáltico perdem calor precioso durante a viagem da fábrica até à pavimentadora; em qualquer lugar entre 5°F a 25°F, ou mais. Reduzir o tempo entre a central e a pavimentação e trabalhar em dias quentes pode ajudar, mas o facto é que a perda de calor é um problema inevitável.
Pode aumentar a temperatura na central de asfalto resolver este problema? “Se você fizer a mistura asfáltica muito quente na usina, você pode danificar o ligante asfáltico líquido alterando suas propriedades químicas e físicas”, disse Mike Huner, um consultor de asfalto baseado em Nashville, e proprietário da Huner Consulting. “Você acabaria levando a mistura asfáltica mais quente para o local de trabalho, mas sua vida útil a longo prazo ficaria comprometida”. Isto resultaria numa camada de asfalto que não duraria tanto tempo como deveria”
TEMPERATURA MÍNIMA DE MISTURA
Na outra extremidade da “zona de goldilocks” está asfalto demasiado frio. A razão é que, à medida que a temperatura cai, a mistura asfáltica endurece – tornando-a mais difícil de compactar.
A compactação é a chave para a criação de estradas de longa duração. A compactação adequada melhora o desempenho das estradas de várias maneiras. Proporciona resistência ao cisalhamento para resistir ao cisalhamento. Ela otimiza os vazios de ar para maximizar a durabilidade, minimizar a fadiga e minimizar a oxidação que pode envelhecer prematuramente o pavimento. A compactação adequada também ajuda a impermeabilizar a superfície do pavimento, minimizando a permeabilidade que pode contribuir para o desprendimento do aglutinante das partículas agregadas na mistura asfáltica. “O objectivo é atingir um teor de vazio de ar de 6% ou menos para atingir um desempenho óptimo”, disse Scherocman.
“Se a mistura for demasiado fria ao sair do camião basculante, será demasiado rígida e demasiado difícil de compactar”, disse Danny Gierhart, um Engenheiro Regional Sénior do Instituto de Asfalto com sede em Tuttle, Oklahoma. “Se for permitido que a mistura esfrie abaixo de 180°F a 190°F antes de atingir a densidade adequada, a mistura será tão rígida que esforços adicionais de compactação podem realmente esmagar o agregado na mistura”
O Instituto do Asfalto tem pesado sobre este tópico. “As misturas devem ser colocadas e compactadas antes de esfriarem a 185°F, assim a temperatura mínima dependerá da temperatura da camada sobre a qual está sendo colocada, bem como das condições ambientais”, de acordo com o site da IA. “Geralmente, as especificações da agência indicarão uma temperatura mínima aceitável para a mistura atrás da betonilha, geralmente 250°F.”
TEMPERATURA AMBIENTE
Quando você estiver trabalhando ao ar livre com um material quente onde a perda de calor afeta sua trabalhabilidade, faz sentido pavimentar (se você tiver escolha) em dias quentes ao invés de frios. A razão se resume à termodinâmica: se você colocar dois corpos distintos de diferentes temperaturas em contato um com o outro, eles eventualmente chegarão a uma temperatura compartilhada comum, já que o calor da superfície mais quente se transfere para o relativo ‘frio’ da outra.
O que isto significa é que o HMA quente perderá calor mais rapidamente em um dia frio do que em um dia quente. Ele perderá calor ainda mais rápido se houver um vento frio correndo através dele.
“Dito isto, a temperatura ambiente não é necessariamente uma grande coisa”, disse Scherocman. “Por exemplo, nos dias de primavera não é tão importante como a temperatura do asfalto de base”
TEMPERATURA DE PAVIMENTO EXISTENTE
A temperatura do pavimento/cama de estrada existente, em comparação com a do asfalto que está a ser colocado, também tem um papel importante no tempo em que o asfalto permanece funcional.
“A temperatura do pavimento existente tem de ser suficientemente quente para que não arrefeça o asfalto fresco muito rapidamente antes de poder ser compactado correctamente”, disse Gierhart. “A temperatura mínima permitida da superfície tem de ser mais quente à medida que a espessura do asfalto diminui. Os mínimos típicos são 40°F para elevadores maiores que 3 polegadas e 50°F para misturas mais finas que 2 polegadas”
“Lembre-se que na primavera a base é fria desde o inverno”, acrescentou Scherocman. “Portanto, mesmo em um dia quente de primavera, você pode ter problemas com o asfalto existente sendo muito frio para trabalhar”
TEMPERATURAS DE COMPACTAÇÃO
“O grau de compactação de uma mistura de concreto asfáltico é o fator mais importante que afeta o desempenho final do pavimento sob tráfego”, disse Scherocman. “Isto, por sua vez, é afectado pela temperatura do asfalto à medida que este é colocado e compactado”, advertiu Huner. “A camada de pavimento resultante pode ser fria e quebradiça no topo, mas macia e descompactada no meio. Ela será propensa à linha do pêlo ou a rachaduras na superfície durante o processo de compactação”
De facto, todas as formas de asfalto devem ser colocadas e depois imediatamente compactadas enquanto dentro das suas respectivas zonas goldilocks. É por isso que é imperativo que as empresas de pavimentação tenham um processo de mistura/entrega do asfalto “just in time”, ou o mais próximo possível, dadas as realidades da pavimentação real.
Careless é um escritor freelance baseado em Ontário.