BR102021021766A2

BR102021021766A2 - Processo para a compactação de material asfáltico

Info

Publication number: BR102021021766A2
Application number: BR102021021766-9A
Authority: BR
Inventors: Axel Mühlhausen; Klaus Meindl; Frank Stegner
Original assignee: Hamm Ag
Priority date: 2020-11-03
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2022-07-05
Also published as: JP7238073B2; CN114438849B; US20220136184A1; EP3992364A1; DE102020128842A1; AU2021261837A1; AU2021261837B2; JP2022075594A; EP3992364B1; CN114438849A

Abstract

A presente invenção refere-se a um processo para a compactação de material asfáltico (A), por meio de pelo menos um com-pactador de solos (10) com pelo menos um cilindro de compactação com uma disposição de produção de movimento atribuída ao mesmo, compreende as medidas: a) registrar a temperatura do asfalto do material asfáltico a ser compactado (A), - b) compactar o material asfáltico, de forma estática, com disposição de produção de movimento desativada de pelo menos um cilindro de compactação, quando a estiver acima de uma temperatura limite superior (O), -c) compactar o material asfáltico (A), de forma estática, com disposição de produção de movimento desativada de pelo menos um cilindro de compactação, quando a estiver abaixo de uma temperatura limite inferior (U), em que a temperatura limite superior (O) ou/e a temperatura limite inferior (U) é ajustada dependendo de pelo menos um parâmetro ambiental (T) que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado.

Description

PROCESSO PARA A COMPACTAÇÃO DE MATERIAL ASFÁLTICO

[0001] A presente invenção refere-se a um processo para a compactação de material asfáltico.

[0002] Para a compactação de material asfáltico, por exemplo, em construções de vias, são utilizadas, dentre outros, compactadores de solo que apresentam pelo menos um cilindro de compactação com uma disposição de produção de movimento atribuída a esse. Em uma disposição de produção de movimento desativada, o material asfáltico a ser compactado é compactado de forma estática, por meio de um tal cilindro de compactação, portanto pela carga de peso exercida pelo cilindro de compactação. Na disposição de produção de movimento ativo, através do estímulo do cilindro de compactação para oscilar ou criar um movimento de deslocamento do cilindro de compactação, energia adicional é inserida no cilindro de compactação e, por meio dessa, no material asfáltico a ser compactado. O movimento de deslocamento ou oscilação criado pela disposição de produção de movimento é sobreposto ao movimento de rolagem do cilindro de compactação durante o mover de um compactador de solos sobre o material asfáltico a ser compactado.

[0003] Uma tal disposição de produção de movimento prevista junto a um compactador de solo utilizado para a realização do processo de acordo com a invenção em atribuição a um cilindro de compactação pode ser formada como disposição de vibração, através da qual uma aceleração ou força essencialmente ortogonal a um eixo de rotação do cilindro de compactação é exercida em um cilindro de compactação. Uma tal disposição de vibração pode compreender, no interior do cilindro de compactação, uma disposição de massa de desequilíbrio acio-nável por um acionamento de desequilíbrio para girar em torno de um eixo de rotação de desequilíbrio com centro de massa excêntrico ao eixo de rotação de desequilíbrio. O eixo de rotação de desequilíbrio pode corresponder, por exemplo, ao eixo de rotação do cilindro de compactação atribuído. Para poder ajustar, em uma tal disposição de vibração, diferentes estados de operação com entradas de energia distintas entre si e, com isso, poder criar diferentes amplitudes de vibração no cilindro de compactação atribuído, a disposição de massa de desequilíbrio pode compreender porções de massa móveis uma à outra, de tal modo que a massa atuante no centro de massa seja mutável ou/e a distância radial do centro de massa da disposição de massa de desequilíbrio ao eixo de rotação de desequilíbrio seja mutável. Por exemplo, para a modificação da massa que atua no centro de massa, duas porções de massa podem tomar, dependendo do sentido de rotação da disposição de massa de desequilíbrio, posições angulares distintas uma da outra em torno do eixo de rotação de desequilíbrio. Para a modificação da energia incorporada no cilindro de compactação ou no material asfáltico, de forma alternativa ou adicional, pode ser modificado o número de rotações de uma respectiva disposição de desequilíbrio e, com isso, a frequência de vibração. Cilindros de compactação com essas disposições de vibração atribuídas são denominados, geralmente, como cilindros de vibração. Compactadores de solo com cilindros de compactação com essas disposições de vibração atribuídas são conhecidos a partir dos documentos DE 10 2016 109 888 A1 e DE 10 2018 132 379 A1. A partir do documento WO 2018/23633 A1, assim como, do documento CN 201801803 U, são conhecidas disposições de vibração nas quais podem ser comutadas pela troca do sentido de rotação entre dois estados de operação com diferentes posições de duas porções de massa de uma disposição de massa de desequilíbrio uma em relação à outra e, com isso, as massas que atuam de forma distinta no centro de massa.

[0004] Em um tipo de modalidade alternativa, a um tal cilindro de compactação pode ser atribuída uma disposição de oscilação, pela qual é criado um torque que se modifica periodicamente e que atua no cilindro de compactação em torno de seu eixo de rotação. Uma tal disposição de oscilação pode compreender, no interior do cilindro de compactação, várias disposições de massa de desequilíbrio acionáveis por um acionamento de desequilíbrio para a rotação em torno de eixos de rotação de desequilíbrio excêntricos ao eixo de rotação do cilindro de compactação atribuído. Através da coordenação do movimento de rotação das disposições de massa de desequilíbrio em torno dos eixos de rotação de desequilíbrio respectivamente atribuídos um sobre o outro, é criado o torque que se modifica periodicamente e que atua no sentido circular em torno do eixo de rotação do cilindro de compactação. Também em tais disposições de oscilação, para a modificação da energia incorporada no cilindro de compactação e, com isso, também no material asfáltico a ser compactado ou a amplitude de oscilação gerada em um respectivo cilindro de compactação, cada disposição de massa de desequilíbrio pode compreender porções de massa móveis uma à outra, de tal modo que a massa que atua no centro de massa ou/e a distância radial do centro de massa da respectiva disposição de massa de desequilíbrio ao eixo de rotação de desequilíbrio seja mutável. Por exemplo, para a modificação da massa que atua no centro de massa de uma respectiva disposição de massa, duas porções de massa podem tomar, dependendo do sentido de rotação da disposição de massa de desequilíbrio, posições angulares distintas uma da outra em torno do respectivo eixo de rotação de desequilíbrio. Para a modificação da energia incorporada no cilindro de compactação ou no substrato, de forma alternativa ou adicional, pode ser modificado o número de rotações das disposições de desequilíbrio e, com isso, a frequência de oscilação. Cilindros de compactação com essas disposições de oscilação atribuídas são denominados, geralmente, como cilindros de oscilação. Uma tal disposição de oscilação ou um compac-tador de solo com um cilindro de compactação com uma dessas disposições de oscilação atribuídas é conhecida, por exemplo, a partir do documento WO 2019/063540 A1. A partir dos documentos DE 10 2017 122 371 A1 e DE 10 2015 112 847 A1 são conhecidas disposições de oscilação, nas quais o torque de oscilação ou a amplitude do movimento de oscilação é ajustável essencialmente de forma contínua. O documento WO 2013/013819 A1 revela uma disposição de oscilação, na qual, pela modificação do sentido de rotação, é possível alcançar uma troca entre estados de operação com diferentes amplitudes de oscilação pelo deslocamento de porções de massa nas excêntricas ao eixo de rotação de um cilindro de compactação. Ao dispor uma tal disposição de massa de desequilíbrio central ao eixo de rotação de um cilindro de compactação esse poderia ser utilizado como disposição de vibração.

[0005] Um compactador de solo utilizado para a realização do processo de acordo com a invenção apresenta pelo menos um cilindro de compactação com essa disposição de produção de movimento atribuído disposta, em geral, na mesma, por exemplo, uma disposição de produção de movimento, como conhecida do estado da técnica mencionado acima. A disposição de produção de movimento pode ser formada como disposição de vibração ou como disposição de oscilação. Também pode ser prevista uma disposição de vibração e uma disposição de oscilação em um e mesmo cilindro de compactação. Além disso, um compactador de solo utilizado para a realização do processo de acordo com a invenção pode apresentar dois cilindros de compactação, que apresentam disposições de produção de movimento iguais, portanto, respectivamente, uma disposição de vibração ou uma disposição de oscilação, ou que apresentam disposições de produção de movimento distintas, de tal modo que, em um dos cilindros de compactação, seja prevista uma disposição de vibração e no outro cilindro de compactação, uma disposição de oscilação.

[0006] É objetivo do presente prever um processo para compactação de material asfáltico por meio de pelo menos um compactador de solo com pelo menos um cilindro de compactação, com uma disposição de produção de movimento atribuída ao mesmo, como qual pode ser alcançado um estado de compactação do material asfáltico a ser compactado essencialmente não prejudicado por influências externas.

[0007] De acordo com a invenção, esse objetivo é solucionado por um processo para a compactação de material asfáltico por meio de pelo menos um compactador de solo com pelo menos um cilindro de compactação com uma disposição de produção de movimento atribuída a esse, compreendendo as medidas: registrar a temperatura do asfalto do material asfáltico a ser compactado, compactar o material asfáltico, de forma estática, com disposição de produção de movimento desativada de pelo menos um cilindro de compactação, quando a estiver acima de uma temperatura limite superior, compactar o material asfáltico, de forma estática, com disposição de produção de movimento desativada de pelo menos um cilindro de compactação, quando a estiver abaixo de uma temperatura limite inferior, em que a temperatura limite superior ou/e a temperatura limite inferior é ajustada dependendo de pelo menos um parâmetro ambiental que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado.

[0008] No processo de acordo com a invenção, através do ajuste adequado da temperatura limite superior ou da temperatura limite inferior, dependendo das condições que influenciam o comportamento de refrigeração do material asfáltico, pode ser assegurado que haja tempo suficiente para as medidas de compactação a serem executadas ao longo do processo. Particularmente, através do ajuste da temperatura limite superior ou da temperatura limite inferior é assegurado que não ocorra uma compactação com disposição de produção de movimento ativo em um estado do material asfáltico, na qual isso não é adequado nem útil. Além disso, através do ajuste da temperatura limite superior ou da temperatura limite inferior, dependendo das condições do ambiental, a janela de temperatura definida entre essas temperaturas limite, a qual, considerando as circunstâncias de que resfria gradualmente o material asfáltico, corresponde a uma janela temporal, fornece tempo suficiente para poder compactar, entre essas temperaturas limite, em disposição de produção ativa de movimento, o material asfáltico, por exemplo, de acordo com um plano de compactação previsto para isso. Assim, pode ser evitado um estado no qual essa janela temporal se torne muito curta e, com isso, o plano de compactação previsto não possa ser concluído ou que haja o risco de que um operador de um compactador cometa erros na operação do compactador de solo, devido à pressão de tempo.

[0009] Uma maior precisão na consideração das condições ambientais na compactação de material asfáltico pode ser alcançada pelo fato de que a temperatura limite superior ou/e a temperatura limite inferior são ajustadas dependendo de pelo menos dois parâmetros ambientais que influenciam o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado.

[0010] Quando a temperatura limite superior ou/e a temperatura limite inferior, de pendendo de uma temperatura ambiente, é ajustada como o parâmetro ambiental que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado, pode ser considerado um fator que influencia essencialmente o resfriamento gradual do material asfáltico.

[0011] Nesse caso, para manter a janela temporal a maior possível para o processamento do material asfáltico com disposição de produção de movimento ativo considerando a temperatura ambiente, suge-re-se que a temperatura limite superior seja elevada com a temperatura ambiente decrescente, ou/e que a temperatura limite inferior seja reduzida com a temperatura ambiente decrescente.

[0012] Um outro parâmetro que influencia essencialmente o comportamento de refrigeração de material asfáltico é a velocidade do vento. Portanto, de acordo com a invenção, a temperatura limite superior ou/e a temperatura limite inferior pode ser ajustada dependendo de uma velocidade do vento como parâmetro ambiental que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado.

[0013] Também considerando-se a velocidade do vento para manter a janela temporal existente a maior possível para a realização de um processo de compactação com disposição de produção de movimento ativo, pode ser previsto que a temperatura limite superior seja elevada com velocidade do vento crescente, ou/e que a temperatura limite inferior seja reduzida com velocidade do vento decrescente.

[0014] Em temperaturas de asfalto que se encontram em uma faixa de temperatura intermediário limitada pela temperatura limite superior e pela temperatura limite inferior, o material asfáltico a ser compactado pode ser compactado com disposição ativa de produção de movimento de pelo menos um cilindro de compactação. Isso pode ocorrer principalmente também, portanto, visto que, em temperaturas de asfalto que se encontram acima da temperatura limite superior, segundo o processo de acordo com a invenção, o material asfáltico é compactado de forma estática e, portanto, ao alcançar ou ficar a abaixo da temperatura limite superior e o material asfáltico ainda estiver comparativamente quente, nesse caso, este já está compactado a tal ponto que o ativar de uma disposição de produção de movimento não influencia negativamente a estrutura do material asfáltico, mas, de fato, pode produzir uma compactação contínua.

[0015] Para poder utilizar de forma ideal o estado no qual o material asfáltico apresenta uma capacidade de fluxo suficiente, contudo, não muito alta, para inserção de energia, é sugerido que, em uma faixa de temperatura superior da faixa de temperatura intermediária subsequente à temperatura limite superior, a disposição de produção de movimento de pelo menos um cilindro de compactação seja operada em um estado de operação de estímulo de movimento com maior entrada de energia e que em uma faixa de temperatura inferior da faixa de temperatura intermediária subsequente à temperatura limite inferior, a disposição de produção de movimento de pelo menos um cilindro de compactação seja operada em um estado de operação de estímulo de movimento com menor entrada de energia.

[0016] Para isso, por exemplo, pode ser previsto que a disposição de produção de movimento seja operável em uma pluralidade de estados de operação de estímulo de movimento com entradas de energia distintas uma da outra e que a disposição de produção de movimento, em temperaturas de asfalto que se encontram acima de pelo menos uma temperatura limite central que se encontra na faixa de temperatura intermediária, em um estado de operação de estímulo de movimento, seja operada com maior entrada de energia e em temperaturas de asfalto que se encontram abaixo de pelo menos uma temperatura limite central, em um estado de operação de estímulo de movimento, seja operada com menor entrada de energia.

[0017] Em uma configuração construtivamente simples de ser realizada de um compactador de solo utilizado para a realização de um processo de acordo com a invenção, isso pode ser alcançado pelo fato de que a disposição de produção de movimento é operável em dois, portanto, precisamente ou apenas dois estados de operação de estímulo de movimento com entradas de energia distintas uma da outra, e que a disposição de produção de movimento a temperaturas de asfalto que se encontram acima da temperatura limite central no estado de operação de estímulo de movimento é operada com entrada de energia mais elevada e as temperaturas de asfalto que se encontram abaixo da temperatura limite central no estado de operação de estímulo de movimento é operada com entrada de energia reduzida.

[0018] Para poder inspecionar, durante a troca entre diferentes estados de operação de estímulo de movimento, o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado ou dessas condições influenciáveis, pode ser previsto ainda que pelo menos uma temperatura limite central seja ajustada dependendo de pelo menos um parâmetro ambiental que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado.

[0019] Por exemplo, a temperatura limite central pode ser ajustada dependendo da temperatura ambiente como parâmetro ambiental que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado, em que, então, pode ser prosseguido que a temperatura limite central seja reduzida com temperatura ambiente decrescente.

[0020] De forma alternativa ou adicional, também a temperatura limite central pode ser ajustada dependendo da velocidade do vento como parâmetro ambiental que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado. Por exemplo, a temperatura limite central pode ser reduzida com velocidade do vento crescente.

[0021] Em um tipo de configuração alternativa de um compactador de solo ou de um cilindro de compactação, a disposição de produção de movimento atribuída a esse pode ser operada com entrada de energia continuamente alternável entre uma entrada de energia mínima e uma entrada de energia máxima. Isso permite um ajuste fino da entrada de energia no grau de compactação que se modifica ou na temperatura que se modifica do material asfáltico. Por exemplo, essa mudança contínua da entrada de energia pode ser alcançada pelo fato de que duas porções de massa de uma disposição de massa de desequilíbrio são deslocadas continuamente uma em relação à outra por um atuador atribuído, para, então, mudar de forma correspondente, continuamente, a posição do centro de massa ou a massa que atua no centro de massa de uma tal disposição de massa de desequilíbrio.

[0022] Para poder inserir a energia necessária, também em tal configuração durante o resfriamento do material asfáltico, para alcançar o grau de compactação desejado do material asfáltico, é previsto que, as temperaturas de asfalto que se encontram na temperatura limite superior, a disposição de produção de movimento é operada com entrada máxima de energia ou/e que a ou em temperaturas de asfalto que se encontram na faixa de temperatura limite inferior, a disposição de produção de movimento é operada com entrada mínima de energia. A entrada de energia pode ser modificada, por exemplo, linearmente entre esses dois estados, portanto, o estado com entrada máxima de energia e o estado com entrada mínima de energia.

[0023] Neste contexto, deve ser observado que, no sentido da presente invenção, uma disposição de produção de movimento está, por exemplo, então, em um estado de operação de estímulo de movimento com entrada máxima de energia, quando, no cilindro de compactação atribuído, for produzida uma amplitude máxima de movimento ou/e for máxima a força ou a aceleração que atua no cilindro de compactação ou sua amplitude. Do mesmo modo, no sentido da presente invenção, uma disposição de produção de movimento está, por exemplo, então, em um estado de operação de estímulo de movimento com entrada mínima de energia, quando a amplitude de movimento gerada ou a força ou aceleração que atua no cilindro de compactação ou sua amplitude for nula ou tiver um valor mínimo diferente de zero, quando a disposição de produção de movimento necessitar ser operada com um valor mínimo de entrada de energia diferente de zero. Nesse sentido, um estado de operação de estímulo de movimento com uma entrada mínima de energia de zero pode corresponder a um estado desativado de uma disposição de produção de movimento.

[0024] A disposição de produção de movimento atribuída de pelo menos um cilindro de compactação pode ser uma disposição de vibração. Além disso, a disposição de produção de movimento atribuída a pelo menos um cilindro de compactação pode ser uma disposição de oscilação.

[0025] Quando a disposição de produção de movimento for uma disposição de vibração, é particularmente vantajoso, induzir a mudança da entrada de energias primariamente ou exclusivamente através de mudanças da amplitude da oscilação ou movimento de deslocamento a ser produzido de um cilindro de compactação, enquanto, por exemplo, a frequência de vibração pode ser mantida essencialmente constante ou pode ser modificada ajustada à velocidade de movimento de um compactador de solo pelo material asfáltico a ser compactado.

[0026] Além disso, pelo menos um compactador de solo utilizado para a realização do processo de acordo com a invenção apresenta dois cilindros de compactação, em que uma disposição de vibração é atribuída a cada cilindro de compactação. Também pode ser previsto que pelo menos um compactador de solo utilizado para a realização do processo de acordo com a invenção apresenta dois cilindros de compactação, em que uma disposição de vibração é atribuída a um dos cilindros de compactação e uma disposição de oscilação é atribuída ao outro cilindro de compactação.

[0027] A presente invenção é descrita em mais detalhes a seguir com relação às Figuras anexas. Mostra-se:

[0028] Figura 1 um compactador de solo utilizado para a realização de um processo para a compactação de material asfáltico com dois cilindros de compactação;

[0029] Figura 2 uma representação para ilustrar a transição entre os diferentes estados de operação de uma disposição de produção de movimento prevista em atribuição a um cilindro de compactação dependendo da temperatura ambiente;

[0030] Figura 3 em sua parte a) a transição entre diferentes estados de operação para um compactador de solo com dois cilindros de vibração e em sua parte b) a transição entre diferentes estados de operação em um compactador de solo com um cilindro de vibração e um cilindro de oscilação;

[0031] Figura 4 uma representação que corresponde à Figura 2 para a ilustração da transição entre diferentes estados de operação dependendo da velocidade do vento.

[0032] Na Figura 1 um compactador de solo utilizado para a compactação de material asfáltico A está caracterizado de forma geral com o número 10. O compactador de solo 10 é construído no exemplo de configuração representado com uma estrutura central do compressor 12 na qual é previsto um suporte de operação 13 para um operador que opera o compactador de solo 10. Em uma área terminal anterior e posterior da estrutura central do compressor 12, um cilindro de compactação 14, 16 é suportado rotativamente em torno de um respectivo eixo rotativo do cilindro, em que cada um dos cilindros de compactação 14, 16 pode ser articulado para direcionar o compactador de solos 10 da referida estrutura central do compressor 12 em torno de um eixo de direção, por exemplo, essencialmente vertical.

[0033] O compactador de solo 10 apresenta, de forma vantajosa, uma disposição de produção de movimento em atribuição a cada um dos dois cilindros de compactação 14, 16. Uma tal disposição de produção de movimento pode ser formada como disposição de vibração, para criar no respectivo cilindro de compactação 14 ou 16 uma força ou aceleração que atua essencialmente ortogonal ao seu respectivo eixo rotativo do cilindro. Uma tal disposição de vibração compreende em geral uma disposição de massa de desequilíbrio disposta no interior do respectivo cilindro de compactação 14 ou 16 e que poder ser girada em torno de um eixo de rotação do desequilíbrio com centro de massa excêntrico ao eixo de rotação de desequilíbrio, que pode corresponder, de forma vantajosa, ao respectivo eixo rotativo do cilindro. Através de uma tal disposição de vibração e a força ou aceleração que atua ortogonalmente ao eixo rotativo do cilindro, é exercida uma sobrecarga periódica que impacta sobre o material asfáltico a ser compactado A.

[0034] Em uma configuração alternativa, uma tal disposição de produção de movimento pode ser formada como disposição de oscilação, através da qual é produzido um torque de oscilação que impacta periodicamente para frente e para trás os respectivos cilindros 14 ou 16 em torno de seu eixo rotativo do cilindro. Através de um tal movimento de oscilação periódico sobreposto à rotação de um respectivo cilindro de compactação 14, 16 no movimento do compactador de solo 10 pelo material asfáltico a ser compactado A, é gerado um efeito de moagem ou amassamento que leva ao aumento do grau de compactação do material asfáltico A. Uma tal disposição de oscilação pode compreender, por exemplo, duas disposições de massa de desequilíbrio giratórias em torno de respectivos eixos de rotação de desequilíbrio com centro de massa excêntrico ao respectivo eixo de rotação de desequilíbrio, em que ambos os eixos de rotação do desequilíbrio são excêntricos ao eixo rotativo do cilindro, por exemplo, se encontram diametralmente opostos um ao outro, referente a esse e paralelos ao eixo do cilindro.

[0035] O compactador de solo 10 pode compreender uma disposição de vibração, por exemplo, em atribuição a cada um dos dois cilindros de compactação 14, 16. Em uma configuração alternativa, o compactador de solo 10 pode compreender uma disposição de vibração, por exemplo, em atribuição a um dos dois cilindros de compactação 14, 16 e em atribuição ao outro dos dois cilindros de compactação 14, 16, uma disposição de oscilação.

[0036] Particularmente então quando uma tal disposição de produção de movimento é formada como disposição de vibração, essa pode ser operada em diferentes estados de operação de estímulo de movimento. Para a descrição a seguir, supõe-se que uma tal disposição de vibração pode ser operada nos dois estados de operação de estímulo de movimento com diferentes entradas de energia, o que é alcançado, de forma vantajosa, pelo fato de que, em número de rotações aceito essencialmente constante de uma respectiva disposição de massa de desequilíbrio, a massa que atua no centro de massa ou unida na mesma é comutável. Essa troca pode ser efetuada, por exemplo, por mudança do sentido de rotação da disposição de massa de desequilíbrio e um movimento circular relativo que surge disso de duas porções de massa da disposição de massa de desequilíbrio. Conforme o estado de operação de estímulo de movimento, em uma tal disposição de vibração, o cilindro de vibração pode ser operado, portanto, com maior amplitude de estímulo g ou com menor amplitude de estímulo k. Caso a disposição de produção de movimento atribuída a um cilindro de compactação 14 ou 16 estiver desativada, o cilindro de compactação 14 ou 16 trabalha em um estado de operação estático s e comprime, assim, o material asfáltico A atravessado pelo mesmo apenas com a sobrecarga exercida sobre esse material asfáltico A.

[0037] Na aplicação de material asfáltico A, por exemplo, em construção de rodovias, por meio de um ou mais pavimentadoras de asfalto 18, a temperatura do material asfáltico A na área que se encontra posterior à pavimentadora de asfalto 18 cai com distância crescente da pavimentadora de asfalto 18. Isto significa que áreas de diferentes distâncias da pavimentadora de asfalto 18 apresentam diferentes temperaturas. Na Figura 2 a queda da temperatura do asfalto com distância crescente à pavimentadora de asfalto 18 é ilustrada por uma espessura reduzida do material asfáltico A representado.

[0038] Para poder alcançar, durante a compactação do material asfáltico A aplicado pela pavimentadora de asfalto 18, considerando um projeto de compactação especificado por exemplo por um processo de compactação, um resultado de compactação desejado ou ideal, trabalha-se em diferentes faixas de temperatura com um ou vários diferentes estados de operação compactadores de solo 10 em diferentes estados de operação. Assim, por exemplo, em uma área imediatamente posterior à pavimentadora de asfalto 18, na qual o material asfáltico A apresenta uma temperatura comparativamente elevada, compacta-se apenas de forma estática. Isso significa que, nessa área, uma ou mais disposições de produção de movimento previstas em um tal compactador de solo 10 são desativadas. Caso a temperatura do asfalto exceda uma temperatura limite superior O, em pelo menos um dos cilindros de compactação 14, 16, pode ser ativada uma disposição de produção de movimento atribuída ao mesmo, para compactar o material asfáltico A já então ligeiramente resfriado não apenas pela carga estática, mas também pela inserção de energia gerada pela disposição de produção de movimento atribuída a um respectivo cilindro de compactação 14, 16.

[0039] Caso a temperatura do asfalto se encontre abaixo da temperatura limite inferior U, passa-se novamente para um estado de operação estático s, visto que, em uma temperatura do asfalto que se encontra abaixo da temperatura limite inferior U, também ao operar uma disposição de produção de movimento e pela entrada de energia que surge disso, uma outra compactação do material asfáltico A não pode mais ser alcançada, mas, pelo contrário, há o risco de que a integridade estrutural do material asfáltico A já resfriado e compactado seja comprometida.

[0040] Em uma faixa de temperatura intermediária Z que se encontra entre a temperatura limite superior O e a temperatura limite inferior U, no compactador de solo 10 é operada pelo menos a disposição de produção de movimento atribuída a um cilindro de compactação 14 ou 16, para alcançar, nessa faixa de temperatura intermediária Z, através da inserção adicional de energia, a compactação desejada do material asfáltico A. Nesse caso, pode ser vantajoso, em temperaturas do asfalto elevadas, trabalhar com entradas de energia elevadas, enquanto, então, quando, na faixa de temperatura intermediária Z, a temperatura do asfalto já tiver reduzida, pode ser trabalhado, por exemplo, com menor entrada de energia. No caso descrito anteriormente, no qual a disposição de produção de movimento é uma disposição de vibração, que pode ser operada nos dois estados de operação de estímulo de movimento g, k com maior entrada de energia, portanto, maior amplitude, e menor entrada de energia, portanto, menor amplitude, a transição entre esses dois estados de operação de estímulo de movimento pode ocorrer em uma temperatura limite central M. Caso a temperatura do asfalto se encontre abaixo dessa temperatura limite central Μ, o estado de operação de estímulo de movimento é comutado do estado de operação de estímulo de movimento g com maior amplitude para o estado de operação de movimento k com menor amplitude. Caso a temperatura do asfalto se encontre abaixo também da temperatura limite inferior U, para a transição para a operação de compactação estática, a disposição de produção de movimento, nesse caso, portanto, uma disposição de vibração, é desativada.

[0041] A temperatura do material asfáltico A aplicado pela pavi-mentadora de asfalto 18 depende fortemente de parâmetros de ambientais que influenciam o comportamento de refrigeração do material asfáltico A. Um dos parâmetros ambientais que influencia substancialmente esse comportamento de refrigeração é a temperatura ambiente T. Em temperatura ambiente T mais baixa, o material asfáltico A resfria mais rapidamente do que em temperatura ambiente T mais elevada. Também a velocidade do vento W influencia substancialmente o comportamento de resfriamento do material asfáltico A. Uma velocidade do vento W mais elevada leva a uma produção de energia significativamente maior e, assim, a um resfriamento mais rápido do material asfáltico A, do que a uma menor velocidade do vento W.

[0042] Considerando tal parâmetro ambiental que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico A, as diferentes temperaturas limite O, M, U podem ser ajustadas, para, por meio disso, assegurar que, principalmente para a realização de um processo de compactação sob a inserção de energia adicional no material asfáltico A, portanto, em disposição ativa de produção de movimento, haja tempo suficiente, para poder concluir um projeto de compactação especificado com, por exemplo, uma pluralidade de travessias. Esse ajuste dependente de parâmetros de ambientais ou seleção de diferentes temperaturas limite O, M, U é descrito a seguir em mais detalhes com relação às Figura 2 a 4.

[0043] A Figura 2 mostra a consideração da temperatura ambiente T como parâmetro que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado A. São representadas na Figura 2 três diferentes temperaturas ambientais Th, Tt e Tw. Th é um estado de temperatura ambiente T comparativamente mais elevada, por exemplo, na faixa de 30 a 40 °C. O estado Tm pode corresponder a uma temperatura ambiente T média, por exemplo, na faixa de 10 a 20 °C, enquanto o estado Tt pode compreender a um estado de temperatura ambiente T comparativamente mais baixa, na faixa de menos de 10 °C.

[0044] É possível claramente reconhecer na Figura 2 que a temperatura limite superior O, cujo nível inferior provoca uma transição de uma operação de compactação estática para uma operação de compactação com entrada de energia adicional, portanto, um estado de operação de estímulo de movimento, é elevada com temperatura ambiente T reduzida. Isso significa que em temperatura ambiente T reduzida, já em temperatura do asfalto elevada começa-se a trabalhar, por exemplo, no estado de operação de estímulo de movimento g com maior amplitude, do que em temperatura ambiente T mais elevada. Isso faz com que a janela de temperatura disponível para a operação de compactação com entrada de energia adicional, seja estendida para cima. Do mesmo modo, com temperatura ambiente T decrescente, a temperatura limite inferior U é deslocada para temperaturas mais baixas. Isso significa que com temperatura ambiente T decrescente, a transição para uma operação de compactação estática é atrasada, o que igualmente leva ao fato de a janela de temperatura para o estado de operação com entrada adicional de energia ser estendida. Através da extensão da janela de temperatura que se encontra entre as temperaturas limite O e U com temperatura ambiente T decrescente, o resfriamento mais rápido do material asfáltico A à temperatura ambiente T decrescente é compensado de tal modo que também a temperaturas ambientais mais baixa, haja tempo suficiente para compactar o material asfáltico A de forma adequada, por exemplo, de acordo com um projeto de compactação especificado. O risco de um operador estar sob pressão de tempo devido ao curto tempo disponível para esta operação, que poderia levar a erros operacionais relacionados ao estresse, pode, assim, ser minimizado ou eliminado.

[0045] Na Figura 2 é possível reconhecer ainda que a temperatura limite central M é reduzida com temperatura ambiente T decrescente. Isso também significa que está disponível a janela de temperatura que compensa um resfriamento maior e com isso mais rápido para a execução da operação de compactação com maior entrada de energia ou maior amplitude e, assim, o estado de operação de estímulo de movimento g particularmente importante para uma compactação adequada do material asfáltico A com maior entrada de energia, portanto, maior amplitude, pode ser realizada na medida especificada.

[0046] A Figura 3a) ilustra, para um compactador de solo 10 com dois cilindros de compactação 14, 16 formados como cilindros de vibração para diferentes temperaturas de ambiente ou faixas de temperatura, valores especificados para a temperatura limite superior O, a temperatura limite central M e a temperatura limite inferior U. Nesse caso, a coluna v mostra respectivamente o estado de operação a ser ajustado para o cilindro de compactação 14 anterior, e a coluna h mostra respectivamente o estado de operação a ser ajustado para o cilindro de compactação 16 posterior. As três camadas L1, L2 e L3 correspondem a uma construção de três camadas da camada base a ser disposta inferior L1, a camada de junção L2 a ser disposta sobre a camada base L1 e a camada de cobertura L3 a ser disposta sobre a camada de junção L2 e que fornece o lado superior.

[0047] É possível reconhecer, na Figura 3a), que em temperaturas de asfalto que se encontram acima da temperatura limite superior O, ambos os cilindros de compactação 14, 16 são operados de forma estática, portanto, as disposições de produção de movimento atribuídas a estes estão desativadas, o que também é o caso, quando a temperatura do asfalto se encontra abaixo do temperatura limite inferior U. Em temperaturas de asfalto que se encontram na faixa de temperatura intermediária Z, portanto, entre a temperatura limite superior O e a temperatura limite inferior U, dependendo se a temperatura do asfalto estiver acima ou abaixo da temperatura limite central M, e dependendo de qual das três camadas L1, L2 ou L3 forem compactadas, os dois cilindros de compactação 14, 16 ou as disposições de produção de movimento atribuídas respectivamente a estes são operados no estado de operação de estímulo de movimento g com maior entrada de energia, no estado de operação de estímulo de movimento k com menor entrada de energia ou e forma estática. Também é possível reconhecer na Figura 3a) que para diferentes temperaturas ambientes T ou faixas de temperatura ambiente T, são selecionadas diferentes temperaturas limite O, M e U de tal modo que com temperatura ambiente T decrescente, a temperatura limite superior O aumente, enquanto a temperatura limite central M e a temperatura limite inferior U reduzem com temperatura ambiente T.

[0048] A Figura 3b) ilustra, de forma correspondente, a seleção das diferentes temperaturas limite O, M e U para um compactador de solo 10, no qual, por exemplo, ao cilindro de compactação anterior 14 é atribuída uma disposição de vibração, este, portanto, é um cilindro de vibração, enquanto ao cilindro de compactação posterior 16 é atribuída uma disposição de oscilação, este é, portanto, um cilindro de oscilação. Também é possível reconhecer na Figura 3b) a mesma tendência dependente de temperatura das diferentes temperaturas limite O, M e U. Além disso, também é possível reconhecer que, dependendo das diferentes camadas a serem compactadas, L1, L2 ou L3, a disposição de vibração atribuída ao cilindro de compactação anterior 14 pode ser operada em diferentes estados de operação de estímulo de movimento g e k. A disposição de oscilação atribuída ao cilindro de compactação posterior 16 é operada, nesse exemplo, apenas em um estado de operação de estímulo de movimento o, portanto, pode ser ativada ou desativada. Uma troca da disposição de oscilação entre estados de operação de estímulo de movimento com entradas de energia distintas entre si não está prevista nesse exemplo de configuração.

[0049] A Figura 4 ilustra a consideração do vento ou da velocidade do vento W no ajuste das diferentes temperaturas limite O, M, U. Estão representados na Figura 4 quatro diferentes estados ou velocidades do vento W0, W1, W2 e W3. Nesse caso, 0 estado W0 é um estado livre de vento, enquanto os estados W1, W2 e W3 representam estados com velocidade do vento W crescente. Uma velocidade do vento W elevada significa um resfriamento mais rápido do material asfáltico A e influencia, com isso, seu comportamento de refrigeração de forma semelhante a uma baixa temperatura ambiente T. De forma correspondente, com velocidade do vento W crescente e, com isso, com resfriamento crescente mais rápido do material asfáltico A, a temperatura limite superior O se eleva, a fim de mudar da operação de compactação estática para a operação de compactação com entrada de energia adicional mais cedo, ou seja, a temperaturas mais altas. No exemplo aqui ilustrado de um compactador de solo 10 com um cilindro de compactação 14 ou 16 com essa disposição de vibração atribuída, quando a temperatura limite superior for excedida, é possível, por exemplo, entrar no estado de operação de estímulo de movimento g com maior entrada de energia, portanto, maior amplitude.

[0050] A temperatura limite central M, na qual ocorre a troca do estado de operação de estímulo de movimento g com maior entrada de energia para um estado de operação de estímulo de movimento k com menor entrada de energia, com velocidade do vento crescente, passa-se a temperaturas mais baixas, de tal modo que a janela de temperatura para a realização da operação de compactação com 0 estado de operação de estímulo de movimento g com maior entrada de energia disponibilize uma janela de temperatura correspondentemente maior e que compense o resfriamento rápido. Do mesmo modo, também a temperatura limite inferior U, cujo nível inferior provoca a transição para a operação de compactação estática s, com velocidade do vento W crescente, passa a temperaturas mais baixas.

[0051] A consideração descrita anteriormente com relação às Figuras 2 a 4 de diferentes parâmetros que consideram o comportamento de refrigeração do material asfáltico A pode ser combinada de forma particularmente vantajosa. Assim, no ajuste dos valores limite O, M e U pode ser considerada tanto a temperatura ambiente T, quanto a velocidade do vento W. Por exemplo, sob a consideração da temperatura ambiente T com base na tabela representada na Figura 3a) ou 3b) é selecionado respectivamente um valor base para a respectiva temperatura limite O, M ou U que pode ser corrigido então sob a consideração da velocidade do vento W, pode ser deslocada, por exemplo, dependendo da velocidade do vento por uma quantidade de temperatura respectiva predefinida ou pode ser alterada como uma porcentagem. Também é possível a especificação de um valor base sob consideração da velocidade do vento W e do ajuste desse valor base dependendo da temperatura ambiente T, do mesmo modo, a especificação de valores de correção dependentes respectivamente da velocidade do vento W ou da temperatura ambiente T, que podem ser utilizadas, então, em adição à especificação de uma respectiva temperatura limite.

[0052] As diversas variáveis a serem consideradas no processo descrito acima, portanto, a temperatura do asfalto, a temperatura ambiente Tea velocidade do vento W, podem compreender sensores adequados para isso e conhecidos do estado da técnica e são encaminhados para uma unidade de controle na forma dos respectivos sinais de detecção. Por exemplo, a temperatura do asfalto pode ser detectada por sensores ópticos, como, por exemplo, sensores infravermelhos, enquanto a temperatura ambiente pode ser detectada por um sensor de temperatura comum e a velocidade do vento por uma roda eólica com sensor de número de rotações atribuído a essa. Na unidade de controle, que pode ser formada com um microprocessador com programas de trabalho armazenados ou processados neles, essas variáveis podem ser processadas, então, no sentido descrito acima e serem utilizadas automaticamente para especificar para os cilindros de compactação 14, 16 ou as disposições de produção de movimento atribuídas a esses, os estados de operação adequados dependentes destes, qual temperatura apresenta o material asfáltico A respectivamente passado pelo compactador de solo 10. Um versado na técnica pode, nesse caso, intervir nesta operação automatizada pelo fato de que as temperaturas limite especificadas para respectivas condições ambientais predominantes também possam ser deslocadas pelo versado na técnica em uma faixa de temperatura limitada na direção de temperaturas mais altas ou mais baixas.

[0053] Além disso, deve-se observar que o processo descrito acima também pode ser realizado quando, por exemplo, uma disposição de vibração pode ser operada em mais de dois estados de operação de estímulo de movimento diferentes, de tal modo que entre a temperatura limite superior e a temperatura limite inferior possam se encontrar várias temperaturas limite centrais, que representam então, respectivamente, uma transição entre estados de operação de estímulo de movimento com diferentes entradas de energia. Também uma tal disposição de produção de movimento pode ser formada de tal modo que não surja nenhuma modificação discreta, portanto, gradual da entrada de energia na transição entre diferentes estados de operação de estímulo de movimento, mas que seja alcançada uma capacidade de ajuste gradual contínua da energia inserida em um respectivo cilindro de compactação e, com isso, no material asfáltico. Por exemplo, uma tal disposição de produção de movimento pode, então, ser operada de tal modo que, ao exceder a temperatura limite superior seja comutada da operação de compactação estática realizada anteriormente para uma operação de compactação com máxima entrada de energia, portanto, por exemplo, máxima amplitude de estímulo em uma disposição de vibração ou disposição de oscilação e com temperatura do asfalto decrescente, seja ajustada uma entrada de energia decrescente linear até que, ao se encontrar abaixo da temperatura limite inferior, seja alcançado um estado de entrada mínima de energia. Esse estado de entrada mínima de energia pode corresponder, por exemplo, ao estado de uma disposição de produção de movimento desativada ou pode corresponder a um estado com entrada de energia diferente de zero.

Claims

Processo para a compactação de material asfáltico (A) por meio de pelo menos um compactador de solos (10) com pelo menos um cilindro de compactação (14, 16) com uma disposição de produção de movimento atribuída ao mesmo, caracterizado pelo fato de que compreende as medidas:
- a) registrar a temperatura do asfalto do material asfáltico a ser compactado (A),
- b) compactar o material asfáltico, de forma estática, com disposição de produção de movimento desativada de pelo menos um cilindro de compactação, quando a estiver acima de uma temperatura limite superior,
- c) compactar o material asfáltico (A), de forma estática, com disposição de produção de movimento desativada de pelo menos um cilindro de compactação, quando a estiver abaixo de uma temperatura limite inferior (U),
em que a temperatura limite superior (O) ou/e a temperatura limite inferior (U) é ajustada dependendo de pelo menos um parâmetro ambiental (T, W) que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico (A) a ser compactado.
Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite superior (O) ou/e a temperatura limite inferior (U) são ajustadas dependendo de pelo menos dois parâmetros de ambiental (T, W) que influenciam o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado (A).
Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite superior (O) ou/e a temperatura limite inferior (U) são ajustadas dependendo de uma temperatura ambiente (T) como parâmetro de ambiental (T, W) que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado (A).
Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite superior (O) é elevada com temperatura ambiental (T) crescente, ou/e que a temperatura limite inferior (U) é reduzida com temperatura ambiental (T) decrescente.
Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite superior (O) ou/e a temperatura limite inferior (U) são ajustadas dependendo de uma velocidade do vento (W) como parâmetro de ambiental (T, W) que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado (A).
Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite superior (O) é elevada com velocidade do vento (W) crescente, ou/e que a temperatura limite inferior (U) é reduzida com velocidade do vento (W) decrescente.
Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, as temperaturas de asfalto que se encontram em uma faixa de temperatura intermediária (Z) limitada pela temperatura limite superior (O) e pela temperatura limite inferior (U), o material asfáltico a ser compactado (A) é compactado com disposição ativa de produção de movimento de pelo menos um cilindro de compactação (14, 16).
Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, em uma faixa de temperatura superior da faixa de temperatura intermediária (Z) subsequente à temperatura limite superior (O), a disposição de produção de movimento de pelo menos um cilindro de compactação (14, 16) é operada em um estado de operação de estímulo de movimento (g) com maior entrada de energia , e que em uma faixa de temperatura inferior (Z) da faixa de temperatura intermediária subsequente à temperatura limite inferior (U), a disposição de produção de movimento de pelo menos um cilindro de compactação (14, 16) é operada em um estado de operação de estímulo de movimento (k) com menor entrada de energia.
Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, a disposição de produção de movimento pode ser operada em uma pluralidade de estados de operação de estímulo de movimento discreto (g, k) com entradas de energia distintas uma à outra, e que a disposição de produção de movimento, em temperaturas de asfalto que se encontram acima de pelo menos uma temperatura limite central (M) que se encontra na faixa de temperatura intermediária (Z), em um estado de operação de estímulo de movimento (g), é operada com maior entrada de energia e em temperaturas de asfalto que se encontram abaixo de pelo menos uma temperatura limite central (M), em um estado de operação de estímulo de movimento (k), é operada com menor entrada de energia.
Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, a disposição de produção de movimento pode ser operada em dois estados de operação de estímulo de movimento (g, k) com entradas de energia distintas uma à outra e que a disposição de produção de movimento a temperaturas de asfalto que se encontram acima da temperatura limite central (M), em um estado de operação de estímulo de movimento (g), é operada com entrada de energia mais elevada e a temperaturas de asfalto que se encontram abaixo da temperatura limite central (M), em um estado de operação de estímulo de movimento (k), é operada com entrada de energia mais reduzida.
Processo de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que, pelo menos uma temperatura limite central (M) é ajustada dependendo de pelo menos um parâmetro ambiental (T, W) que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado (k).
Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite central (M) é ajustada dependendo da temperatura ambiental (T) como parâmetro ambiental que influencia (T, W) que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado (A).
Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite central (M) é reduzida com temperatura ambiental (T) decrescente.
Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite central (M) é ajustada dependendo da velocidade do vento (W) como parâmetro ambiental (T, W) que influencia o comportamento de refrigeração do material asfáltico a ser compactado (A).
Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que, a temperatura limite central (M) é reduzida com velocidade do vento (W) crescente.
Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que, a disposição de produção de movimento pode ser operada com entrada de energia continuamente comutável entre uma entrada mínima de energia e uma entrada máxima de energia.
Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que, as temperaturas de asfalto que se encontram na faixa de temperatura limite superior (O), a disposição de produção de movimento é operada com entrada máxima de energia, ou/e que a ou em temperaturas de asfalto que se encontram na faixa de temperatura limite inferior (U), a disposição de produção de movimento é operada com entrada mínima de energia.
Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a disposição de produção de movimento atribuída a pelo menos um cilindro de compactação (14, 16) é uma disposição de vibração, ou/e que a disposição de produção de movimento atribuída a pelo menos um cilindro de compactação (14, 16) é uma disposição de oscilação.
Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que, pelo menos um compactador de solo (10) apresenta dois cilindros de compactação (14, 16), em que uma disposição de vibração é atribuída a cada cilindro de compactação (14, 16), ou/e que pelo menos um compactador de solo (10) apresenta dois cilindros de compactação (14, 16), em que uma disposição de vibração é atribuída a um dos cilindros de compactação (14, 16) e uma disposição de oscilação é atribuída ao outro cilindro de compactação (14, 16).