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As adaptações necessárias em usinas para a reciclagem a quente das misturas asfálticas

Os pavimentos são projetados e executados para atender a uma determinada vida útil, após a qual se torna necessária uma reavaliação do pavimento, a fim de reestabelecer suas condições funcionais e estruturais, além de conforto e segurança aos usuários. Dentre as diferentes formas de restauração, a reciclagem dos pavimentos asfálticos, em suas diferentes formas, vem se tornando uma diretriz cada vez mais adotada, devido às vantagens ambientais, econômicas e técnicas.

Esse reaproveitamento do material fresado, convencionalmente chamado de RAP (da terminologia em inglês, Reclaimed Asphalt Pavement), pode ser feito por processos a frio, onde o processamento do RAP é feito sem o aquecimento do mesmo, ou a quente, sendo este último o foco principal do presente texto.

A utilização do material fresado na produção de misturas asfálticas recicladas a quente requer alguns cuidados que vão desde o projeto da mistura em laboratório, até a sua produção em usina e aplicação em campo. No que diz respeito ao projeto, ou dosagem, da mistura reciclada, tem-se na maioria dos casos a consideração de que todo o ligante asfáltico presente no RAP estará disponível, ou ativo, para se associar aos materiais novos (sejam agregados, ligantes asfálticos e aditivos).  Para que essa ativação aconteça, é necessário que o RAP receba calor suficiente a ponto de ´amolecer´ esse ligante, o que em laboratório pode ser facilmente atingido com o uso de estufas previamente aquecidas e exposição do material a esse calor pelo tempo necessário (fatores facilmente manipuláveis na escala laboratorial).

O processo em usina é mais complexo por haver uma maior limitação quanto à forma de aquecimento desse RAP (tanto em termos de tempo, como de temperatura). Quanto mais material fresado pretende-se adicionar à mistura reciclada, maior a necessidade de cuidados com essa fonte de calor. A umidade do material fresado também deve ser levada em consideração, pois quanto maior for a umidade, maior deverá ser a temperatura de aquecimento dos agregados. Uma alternativa tecnológica de mistura asfáltica que tem sido utilizada é o asfalto morno (WMA – Warm Mix Asphalt), desenvolvido com o intuito de diminuir a temperatura das misturas asfálticas convencionais entre 30°C a 50°C. Assim sendo, a utilização de teores elevados de RAP pode ser combinada com esta tecnologia e apresentar vantagens não só quanto ao consumo energético, como também pela necessidade de superaquecer os agregados virgens complementares da mistura final.

Existem, de modo geral, dois tipos de usinas de asfalto, as gravimétricas e as contínuas, que possuem modos de operação. A seguir são mencionadas algumas adaptações necessárias para a utilização de RAP em misturas recicladas.

As usinas gravimétricas são conhecidas por terem a produção da mistura asfáltica por bateladas devidamente controladas por pesagem. Os silos frios armazenam os agregados e por meio de uma correia transportadora migram para um tambor secador para secagem e aquecimento através da energia de um queimador. A incorporação de RAP, geralmente em teores mais baixos, durante o processo de usinagem em usinas do tipo gravimétrica pode ser realizada de duas maneiras: introduzindo o material a ser reciclado diretamente no misturador, ou na entrada inferior do elevador.

A inserção de RAP no misturador consiste na passagem do RAP (frio e com baixo teor de umidade) pelo funil de pesagem como um material adicional, onde a troca de calor ocorre por condução com os materiais virgens superaquecidos na caixa de pesagem e no misturador ao longo do ciclo de mistura a seco. A outra adaptação é a entrada do RAP (frio e com baixo teor de umidade) na entrada inferior do elevador. O material fresado é misturado com os agregados virgens superaquecidos à medida que estes saem do secador e entram no elevador, podendo ainda ser adicionado em um segundo elevador.

No caso de aumento do teor de RAP na mistura para teores acima de 25%, um novo secador especialmente para o material fresado pode ser adicionado ao processo. Usinas de última geração permitem a utilização de até 100% de RAP em usinas gravimétricas. O diferencial está no tambor secador do tipo contra fluxo que possui dupla inclinação para o centro, de forma que o material fresado não tenha contato direto com a chama do secador. Posteriormente, o material é adicionado no misturador para homogeneização.

As usinas contínuas, ou volumétricas, como o próprio nome sugere, têm a produção da mistura asfáltica de maneira ininterrupta, onde a pesagem dos agregados é feita de forma individual. Em usinas contínuas com tambor misturador do tipo de fluxo paralelo, os agregados entram na mesma extremidade em que se encontra o queimador. Desta forma, os agregados são secos e aquecidos pelos gases de exaustão do queimador que fluem no mesmo sentido. A configuração para a adição de RAP é através de um anel no centro do tambor, onde o RAP é aquecido principalmente por convecção.

Em usinas contínuas com tambor do tipo contra fluxo, os agregados são inseridos na extremidade superior oposta ao do queimador e fluem em sentido contrário aos gases. Normalmente, este tipo de usina pode processar misturas com até 50% de RAP. Há, no geral, três possibilidades de inserção do RAP em usinas com essa configuração: (i) o RAP pode ser incorporado num tambor misturador do tipo contra fluxo com anel intermediário, sem que tenha contato direto com as chamas do queimador; (ii) há ainda a opção de adicionar o RAP num tambor duplo, em um compartimento externo entre o secador de contra fluxo e um misturador do tipo pugmill; e (iii) adição de RAP na mistura pode ser feita através de um misturador contínuo ao secador do tipo contra fluxo. O teor de RAP na mistura é limitado dependendo da dimensão do misturador que irá afetar o tempo de homogeneização da mistura entre o RAP (frio e com baixo teor de umidade) e os agregados virgens quentes e secos.

Tanto nas usinas gravimétricas, quanto volumétricas, a utilização de teores mais elevados de RAP (acima de 25%) na mistura reciclada requer um pré-aquecimento do material de modo a evitar o contato direto da chama do queimador com o ligante presente no RAP. Em vista disso, o teor de RAP será função do tempo e forma de exposição ao calor durante todo o processo de usinagem. A usina deve estar preparada e adaptada para garantir o aquecimento e homogeneização entre o material fresado, materiais virgens, além de possíveis aditivos químicos. 



Este artigo foi produzido com base em pesquisa realizada nos principais canais de informação do mercado de transporte. As afirmações contidas aqui não representam o posicionamento da Volvo.

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