PT94769B - Processo e dispositivo de realizacao de um revestimento superficial sobre uma superficie tal como uma rodovia - Google Patents
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Description
O presente invento dis respeito a um processo s a um t
dispositivo de realização de um revestimento superficial sobre uma superfície tal como a superfície superior de uma rodovia.
processo consiste em espalhar uma camada de ligante betuminoso sobre a superfície C7> e pelo menos uma camada de granulados sobre a camada de ligante e em compactar a camada de granulados CS> em contacto com a camada de ligante. Os granulados são constituídos por gravilha recoberta por uma mistura de consistência pastosa de betume e de material pulverulento» A camada de ligante contem pelo menos 11% da quantidade total de betume utilizada para realizar o revestimento» As operações de espalhamento do ligante e dos granulados e de compactação e de alisamento do revestimento <8> são efectuadas sucessivamente com uma duração inferior a 5 segundos, sendo a velocidade de avança da obra de pelo menos dez metros por minuto» Um dispositivo móvel integrado que compreende um tubo (40) de aspersão de betume e uma mesa de acabamento (42) que se acham fixados na parte traseira do
chassis (!) permite realizar um revestimentô.'acordo com o invento a partir de granulados revestidos de betume que são preparados pelo dispositivo ou que são transportados por este mesmo dispositivo até à parte traseira do chassis íí>5 a um ponto situado entre o tubo de aspersão C4©> e a mesa de acabamento C42).
V
invento diz respeito a um processo e a ura dispositivo de realização de um revestimento superficial constituído por granulados e por betume, sobre uma superfície tal como uma rodovia.
A reparação das rodovias desgastadas ou deterioradas pode ser feita através da aplicação sobre a superfície dessas rodovias de um revestimento superficial, a partir de granulados tais como gravilha e de betume.
ft técnica actual de realização de um revestimento superficial consiste em pulverizar sobre a rodovia uma espessa camada de ligante betuminoso Cpor exemplo uma camada com is3 a 1?S kg de betume por metro quadrado de rodovia), depois em espalhar gravilha de rocha moída numa quantidade excessiva em relação ã quantidade estritamente necessária para recobrir a rodovia, e finalmente em assegurar a melhor adesão possível da gravilha sobre a camada de ligante betuminoso utilizando compactadores» é necessário espalhar sobre a camada de ligante betuminoso uma quantidade de gravilha maior do que a que seria estritamente necessária para recobrir a camada de ligante, a fim de que não sobre nenhuma quantidade de ligante betuminoso livre que iria aderir aos pneumáticos dos veículos.
Os granulados que não são colados pelo betume vão ser projectados em todas as direcções pelos veículos que circulam sobre a rodovia e podem provocar a fractura dos pára-brisas de outros veículos e estragos na pintura dos veículos assim como, nas zonas urbanas, a fractura de vitrinas.
«. í uc \
Além disso, o preço de custo dos revestimentos assim realizados é aumentado devido ao facto de se desperdiçar gravilha de boa qualidade.
Estas perdas tie gravilha, imediatamente a seguir à realização do revestimento constitui aquilo que é designado por desperdícios de construção.
Existe igualmente um outro tipo de desperdício que vai tendo lugar ao longo das semanas que se seguem à realização do revestimento e que se traduz por um arranque progressivo da gravilha que ficou mal colada ou que que ficou colada sobre uma parte insuficiente da superfície dos fragmentos da gravilha.
Finalmente, observa-se, durante o primeiro período de tempo frio que se verifica a seguir à realização do revestimento, uma perda designada por desperdícios de primeiro inverno que se explicam pelo facto de que os granulados que colaram de uma maneira satisfatória quando o ligante ainda se encontrava no estado plástico vão ficar ligados de uma maneira frágil assim que chegam os primeiros frios e que o betume se torna quebradiço. Os veículos em circulação vão eliminar uns tantos por cento de gravilha cuja ligação não foi capaz de resistir aos primeiros frios.
Um ano após a realização do revestimento, a gravilha que foi capaz de resistir a todas as provas impostas pela circulação sob as diferentes condições climáticas encontradas ao longo do ano encontram-se bastante bem fixadas e normalmente já não se desprendem, salvo quando se encontram desgastadas e quando o ligante de colagem já se tornou muito velho.
Para resistir ao arranque, a gravilha espalhada sobre a rodovia deve apresentar a maior superfície de contacto possível com o ligante adesivo. Devido ao facto de os fragmentas de gravilha moída não terem formas geométricas simples tais como, por exemplo, a forma cúbica ou a forma piramidal truncada, acontece muitas vezes que uma ponta de um fragmento de gravilha se encontra colocada defronte de uma face»
Quando a gravilha é disposta de maneira a apresentar uma ponta dirigida para cima, a disposição correspondente apresenta vantagens devido ao facto de os pneumáticos dos veículos ficarem com uma boa aderSncia em tempo de chuva» Em contrapartida isto provoca um desgaste mais rápido dos pneumáticos e a criação de ruído devida ao contacta dos pneumáticos com as arestas ou pontas dos fragmentos da gravilha,
Quando se espalha gravilha sobre uma camada de ligante betuminoso adesivo não se consegue obter uma boa colagem durável se não forem respeitadas as seguintes condições;
- a gravilha não deve conter poeiras, não deve estar contaminada com terra e com produtos secos, o que não acontece normalmente, e além disso a superfície da rodovia deve estar limpa e seca;
- o ligante betuminosa adesivo deve ser suficientemente fluido para se poder espalhar bem e molhar a gravilha, o que implica que o revestimento seja realizado com um tempo suficientemente quente. Daí resulta que o período de realização dos revestimentos superficiais de reparação vai ficar limitado, na zona geográfica á qual pertence a França, aos cinco meses mais quentes do ano, de Maio a Setembro»
A técnica des revestimentos, na sua realização de acordo com os processos jâ conhecidos, apresenta portanto riscosuma vez que basta um grau de humidade excessivo, a presença de chuva, um período de tempo frio, que a gravilha' utilizada seja de má qualidade ou que a superfície da rodovia se ache poluída com terra, para que o revestimento realizado no local da obra fique com uma qualidade insatisfatória»
As rodovias cuja reparação é preciso assegurar apresentam na maior parte das vezes um perfil transversal ou longitudinal defeituoso que não ê possivel rectificar por meio das técnicas já conhecidas de realização de revestimentos superficiais» Com efeito, quando se procede à aplicação de uma camada de ligante sobre um suporte deformada e sobre essa camada se vai fixar uma única camada de gravilha, o perfil inicial vai ser conservado na sua forma geral» Acontece o mesmo quando se sobrepõem duas ou mais camadas de gravilha para constituir o revestimento, indo as irregularidades do piso reproduzir—se em cada uma das camadas sucessivas»
Estes defeitos traduzem-se por uma falta de conforto na condução dos veículos, em particular às velocidades máximas autorizadas na rede rodoviária»
A par com a técnica de realização de revestimentos, utiliza-se igualmente, para a reparação das rodovias, a técnica de deposição de camadas de embebidos betuminosos que são ligadas à superfície da rodovia por intermédio de uma camada de ligante de espessura muito reduzida contendo geralmente menos do que 10% da quantidade total de betume utilizado» 0 material embebido que é constituído por uma mistura de betume e tíe agregados de diversas granulometrias apresenta-se sob a forma de uma massa maleável que é espalhada e compactada sobre a camada de ligante»
Ο revestimento obtido é geralmente muito compacto e liso, e a ausência de aspereza é causadora dos defeitos de aderência caracteristicas deste tipo de revestimento, especialmente notados sm tempo de chuva» Em contrapartida, o espalhamento e a compactação de uma massa relativamente homogénea de material maleável sobre uma rodovia deformada permite normalmente compensar os pequenos defeitos de perfil da rodovia quando o revestimento apresenta uma espessura suficiente»
Através da patente francesa nS 2.550.248 è já conhecido um dispositivo móvel próprio para a elaboração a frio e para a aplicação no local da obra de produtos embebidos betuminosos próprios para o revestimento de rodovias» Essa, máquina pode permitir em particular o fabrico e a aplicação no local da obra de um betão betuminoso constituído por um material de baixo valor de granulometria tal como, por exemplo, a areia misturada com uma emulsão de betume»
Esse dispositivo, que graças a uma dupla transmissão pode circular a grande velocidade numa rodovia e a baixa velocidade no local da obra, apresenta numerosas possibilidades para a recepção ou a armazenagem de materiais sólidas ou líquidos e para o tratamento desses mesmos materiais. No entanto esse dispositivo integrado não foi nunca atê ao presente momento utilizado para a realização de revestimentos de reparação de rodovias.
Por conseguinte o objectivo do presente invento consiste em propor um processo de realização de um revestimento superficial constituído por granulados e por betume, sobre uma superfície tal como a superfície de uma rodovia consistindo em espalhar uma camada de ligante betuminosa sobre a superfície e pelo menos uma camada de granulados sobre’ a camada de ligante e em compactar a camada de granulados em contacto com a camada de
ligante, sendo estas operações de espalhamento e de compactação realizadas sucessivamente por uma espalhadora que circula numa direcção de deslocamento correspondente à direcção de avanço da obra, devendo este processo permitir evitar os desperdícios de gravilha, quer se trate de desperdícios de construção ou de desperdícios que se vão produzindo depois gradualmente ao longo do tempo, diminuir os ruídos de rolamento e o desgaste dos pneumáticos dos veículos que circulam na rodovia, aumentar as possibilidades de realização do revestimento em função das condições climáticas, melhorar sensivelmente a qualidade do revestimento realizado e permitir refazer o perfil da rodovia»
Com esta finalidade, os granulados são constituídos por gravilha coberta por uma mistura de consistência pastosa de betume e de material pulverulento, a camada de ligante contém pelo menos HX da quantidade total de betume utilizada para a realização do revestimento e as operações de espalhamento do ligante betuminoso, de espalhamento dos granulados e de compactação e de alisamento do revestimento são efectuadas umas a seguir à outras com uma duração inferior a cinco segundos, sendo a velocidade de avanço da obra de pelo menos dez metros por minuto» invento diz igualmente respeito a um dispositivo análogo na sua concepção geral ao dispositivo que se acha descrito na patente francesa 2»550=248 ε compreendendo meios próprios para a realização de um revestimento pelo processo de acordo com o invento»
O dispositivo pode ser utilizado para a elaboração a frio dos granulados revestidos, para o seu espalhamento sobre o local da obra, para o espalhamento da camada de ligante e para o alisamento do revestimento, ou para a recepção e o espalhamento
de granulados preparados a quente, o espalhamento do ligante e α alisamento do revestimento»
A fim de melhor se poder compreender o invento, irá em seguida ser feita a. descrição, a título de exemplo não limitativo e com referência às figuras anexas, de vários modelos de realização do processo característico do invento e os correspondentes dispositivos de realização.
A Figura í é uma vista em corte longitudinal de uma máquina móvel, que permite a elaboração a frio de granuladas revestidos e a realização de um revestimento superficial a partir destes granulados.
A Figura 1 é uma vista em corte longitudinal de uma máquina móvel que permite a elaboração a frio de de granuladas revestidos e a realização de um revestimento superficial a partir desses granulados»
A Figura 2 é uma vista em corte, tendo o corte sido feito segundo a linha 2-2 da Figura 1«
A Figura 3 é uma vista em corte longitudinal de uma máquina móvel que permite a realização de um revestimento superficial a partir de granulados preparados a quente»
Nas Figuras 1 e 2, a máquina móvel que aí se encontra representada é na sua estrutura geral análoga ao dispositivo que constitui o objecto da patente francesa 2.550.248.
Na Figura 1, o dispositivo de acordo com o invento encontra-se representado na sua posição de trabalho sobre o local
-· ί ί- ο ' da abra e a caixa da carga ds usi camião alimentador da tremonha de recepção de gravilha deste mesmo dispositivo.
dispositivo de acordo com o invento compreende um chassis íl) que repousa sobre quatro trens de rodas (2a,2b,2c,2d), sendo os eixos dos trens (2c,2d) eixos motores por intermédio de pontes que se acham ligadas cinematícamente a um motor térmico (5) que se acha associada a uma caixa de velocidades (6). 0 grupo motor permite assegurar o deslocamento da máquina tanto sobre rodovias como sobre o local da abra. Este grupo de motorização encontra~se descrito de uma maneira pormenorizada na patente francesa 2.550.248.
ft máquina desloca—se sobre o solo (7) do local da obra que é constituído pela superfície superior de uma rodovia sobre a qual se realiza uma camada de revestimento íS> por meio do processo de acordo com o invento.
chassis íl) é portador de uma cabina de condução (10) cuja largura é inferior a metade da largura do chassis e que ocupa uma posição descentrada, mais chegada para um dos lados do chassis. Numa posição adjacente em relação à cabina (105 e numa posição central em relação ao chassis, encontra-se situado um elevador de baldes (12) intercalado entre as duas longarinas do chassis íl)» 0 elevador de baldes <125 ê um dos elementos constitutivos de um dispositivo de auto-alimentação da máquina que compreende além disso uma tremonha de recepção Í14) que se acha colocada na parte da frente da máquina e na sua parte inferior imediatamente acima do solo (7). ft tremonha de recepção (14) encontra—se fixada na extremidade das longarinas do chassis íl) e comunica com a parte da extremidade inferior do elevador de baldes (12).
í' l' \Ο elevador de baldes (12) compreende usi invólucro <175 e um conjunto de baldes que se acham montados em duas correntes (18) cuja direcção é ascendente em direcção à parte de trás da máquina e faz um ângulo da ordem dos ó®° com o plano do chassis (1).
A parte superior do invólucro (17) comunica por intermédio da sua abertura de saída C19) com a parte superior de uma tremonha (2®) de armazenagem de materiais granulares tais como a gravilha.
έ bem evidente que o elevador de baldes CÍ2) poderia ser substituída por um elevador de outro tipo.
Conforme se pode ver nas Figuras 1 e 2, a tremonha (2®) ocupa a maior parte do comprimento da máquina e uma parte substancial da sua largura, pelo menos na sua parte superior. Por cima da tremonha (2€*) e ao longo de todo o seu comprimento, encontra-se colocado um dispositivo de repartição de gravilha, designada por empurrador de pás, que permite assegurar o espalhamento da gravilha ao longo de todo o comprimento da tremonha de armazenagem (2®) e’a toda a largura desta mesma tremonha de armazenagem.
empurrador de pás (31> é constituído por uma ou duas correntes sem fim que são passadas em torno de carretos de extremidade e que são portadoras de umas pás transversais (23). 0 percurso das pás do empurrador é muito ligeiramente inclinado para cima no sentido da frente para trás.
Em vez de um empurrador de pás poderia ser utilizado um empurrador de parafuso sem fim.
G elevador de baldes (12) e o empurrado!- de pás (31),, cujo movimento permite efectuar o transporte da gravilha (27)? vão ser accionadas por meio de motores hidráulicos ou elêctricos associados a redutores de velocidade que não foram representados nas figuras.
Wa Figura 1, a caixa de carga (28) de um camião que permite efectuar o aprovisionamento da máquina com gravilha foi representada na posição de despejo na tremonha de recepção (14). 0 chassis do camião encontra-se ligado por meio de um dispositivo de engate (29) è. máquina e a porta traseira da caixa de carga encontra-se ligada a um gancha de tornei (30). Deste modo, a gravilha (27) vai ser despejada de uma maneira perfeitamente controlada na tremonha de recepção (14) e depois transportada pelo elevador de baldes (12) para a parte superior da tremonha (20) onde o empurrador de pás (31) permite fazer o espalhamento da carga de gravilha sobre toda a superfície da tremonha (26) de grande secção.
Realiza-se assim um enchimento perfeitamente equilibrado da tremonha (20) apesar do seu grande comprimento e da sua grande largura» A utilização de um transportador de baldes de grande inclinação permite elevar os materiais a uma grande altura apesar do elevador apresentar um atravancamento relativamente reduzido na direcção longitudinal da máquina.
A máquina, apesar de obedecer às normas rodoviárias, pode ser alimentada e possui uma importante capacidade de armazenagem de gravilha» Conforme se acha indicado na patente francesa 2.55Θ.248, esta tremonha pode apresentar uma capacidade de 10 πί^.
Por debaixo da tremonha (20) encontra-se situado um transportador de fita (34) que realiza a extracção e o doseamento
volumétrica da gravilha que se acha contida na tremonha (20) e que é arrastada pelo transportador (34) até ao ponto que se acha situado por cima da abertura de entrada do amassador (35) no interior do qual vai cair a gravilha que è transportada pelo transportador (34). Os rolos motores do transportador (34) são animados com um movimento de rotação por meio de um motor hidráulico que não foi representado nas figuras.
Na abertura do amassador (35) é despejado igualmente numa quantidade doseada, um material pulverulento que se acha contido no interior de uma tremonha de armazenagem <3ó>. 0 material pulverulento pode ser constituído por pó de pedra ou por areia fina e pode ser despejado numa quantidade doseada para dentro do amassador (35) ao mesmo tempo que a gravilha (27) também é despejada para dentro do amassador (35)«
Conforme se pode ver na Figura 2, o dispositivo compreende dois reservatórios laterais (43) e (44) que se acham colocados dum e doutro lado da tremonha de armazenagem (20)« Os reservatórios (43) e (44) contêm emulsSes betuminosas que podem ser diferentes ou idênticas»
Por debaixo do amassador (35) e para o lado de trás do trem de rodas Í2d), encontra-se fixado sobre a parte inferior do chassis (í) um tubo (40) de aspersão de ligante betuminoso constituído pela emulsão que se acha contida no interior de um dos reservatórios (43) s (44).
A emulsão que se acha contida no interior do segunda reservatório é utilizada para alimentar o amassador (35) que realiza a mistura dos agregados provenientes da tremonha de armazenagem (20), do material pulverulento proveniente da tremonha Í3ó) e da emulsão betuminosa que é enviada para o amassador (35) a partir de um dos reservatórios (43) e (44).
As quantidades de gravilha, de material pulverulento e de emulsão betuminosa são doseadas de maneira a que no amassador (35) vão ser preparados granulados constituídos p>or gravilha revestida por betume misturado com material pulverulento numa proporção tal que seja capaz de fazer com que o revestimento do granulado vá ter uma consistência pastosa.
A proporção de betume em relação aos materiais sólidas é inferior a óX e o produto resultante apresenta-se sob a forma de granulados distintos uns dos outros e não sob a forma de uma massa pastosa, como acontece no caso do fabrico de um embebido betuminoso.
Os granulados deste tipo que são constituídos por gravilha recoberta de betume que é misturada com um material pulverulento podem daqui em diante passar a ser designados por granulados homogeneizados a fim de os distinguir perfeitamente dos embebidos betuminosos que constituem uma massa indistinta no seio da qual são misturados betume, agregados, uma ou mais areias e um material pulverulento, indo os agregados ficar completamente ligados entre si pelo betume, pelo material pulverulento e pela areia que enchem todos os interstícios existentes entre os agregados.
Os granulados homogeneizados são espalhados sobre a superfície (7) da rodovia, à saída do amassador (35), a montante de um dispositivo de espalhamento e de repartição (41).
Uma mesa de alisamento (42) aquecida e vibratória encontra-se fixada de forma articulada na extremidade traseira
(ia) do chassis (1), imediatamente ã saída do dispositivo de repartição <41) dos granulados homogeneizados (45) que são preparados a frio no amassador (35).
A mesa (42), de um tipo já bem conhecido pelos especialistas dos trabalhos de construção de rodovias, efectua a compactação e o alisamento dos granulados a fim de formar a camada de revestimento (8) na parte de trás da máquina que se vai deslocando na direcção e no sentido da seta (46) (Figura í), correspondendo esta direcção à direcção de avanço da obra.
A realização da camada de revestimento (8) é efectuada da maneira que irá ser descrita a seguir.
tubo <401 alimentado com emulsão betuminosa a partir de um dos reservatórios laterais da máquina móvel vai espalhar a toda a largura da rodovia ou da faixa de rodagem da rodovia, uma camada de emulsão betuminosa de espessura constante, graças a um conjunto de bicos de aspersão que se acham distribuídos a intervalos regulares segundo a direcção do tubo (40) correspondente à direcção transversal da máquina»
Chama-se a atenção para o facto de que a emulsão betuminosa ê despejada pela parte de trás do último trem de rodas (2d>, apesar de a máquina de realização do revestimento não se deslocar nunca por rolamento sobre a camada de emulsão que acaba de ser espalhada sobre a superfície (7) da rodovia»
Serão oportunamente apresentados exemplos numéricos precisos no que diz respeito ás quantidades de betume depostas sobre a superfície da rodovia pelo tubo (40) de distribuição de ligante» De uma maneira geral, estas quantidades são aproximadamente duas a três vezes inferiores ás quantidades que são
V
espalhadas no casa da realização de um revestimento clássica a partir de gravilha seca e trâs vezes superiores á quantidade que é espalhada para realizar a calagem sabre a superfície de uma rodovia de uma camada de embebidos betuminosos.
Os granulados homogeneizados que saem do amassador (35) vão ser espalhados sobre a superfície (7) da rodovia onde numa primeira fase vão ser espalhados por meio de um dispositivo de parafuso sem fim (41).
A mesa de aquecimento vibratória (42), ou mesa de acabamento, vai realizar uma compactação e um alisamento dos granulados homogeneizadas que acabam de ser espalhados sobre a camada de ligante betuminoso.
tubo (4®) de aspersão de ligante, a zona de espalhamento dos granulados homogeneizados (45) e a mesa de acabamento (42) são dispostos uns a seguir aos outros, com distâncias relativamente pequenas entre si, na parte de trás da máquina de realização do revestimento que se desloca segundo a direcção da seta (46).
A distância entre o tubo (40) e a parte de trás da mesa de acabamento (42) é uma distância tal, tendo em conta a velocidade da máquina correspondente à velocidade de avanço da obra, que não se passam mais do que cinco segundos entre a operação de espalhamento do ligante betuminoso sobre a superfície (7) da rodovia e o final das operações de compactação e de alisamento do revestimento da correspondente parte da rodovia.
As trâs operações de espalhamento do ligante, de espalhamento dos granuladas homogeneizados e de compactação são
portanto realizadas em menos de cinco segundos numa parte qualquer da rodovia»
Além disso, na medida em que corresponde à velocidade da máquina no sentido da seta C4ó), a velocidade de avanço da obra é sempre superior a um valor aproximadamente igual a dez metros por minuto, podendo esta velocidade de avanço ser da ordem de vinte a vinte e cinco metros por minuto»
Esta velocidade, que é muito superior á velocidade de avanço de uma unidade de acabamento, no caso da realização de uma camada de revestimento constituída por uma camada de revestimento constituída pelos embebidos betuminosos permite obter uma qualidade de alisamento particularmente boa e uma muito eficaz reconstituição do perfil da rodovia que esteja nesse momento a ser submetida a uma operação de reparação»
Esta vantagem junta-se bem às vantagens que se acham ligadas ao aumento da produtividade da instalação»
A operação de reconstituição do perfil da rodovia é realizada graças à constituição de um revestimento que compreende um número diferente de camadas de gravilha sobrepostas, conforme as zonas dessa mesma, rodovia que apresentem defeitos de perfil que se traduzam por partes esburacadas de uma profundidade mais ou menos importante»
Com efeito, a operação tíe alisamento realizada, pela mesa. de acabamento permite obter uma. camada de revestimento cuja superfície superior é perfeitamente plana, indo as partes esburacadas da rodovia ser cheias por um número de camadas de granulados homogeneizados sobrepostas que é suficiente para reconstituir o nível da face superior da. camada de revestimento» Gs granulados
das camadas sucessivas vão-se apoiar directamente uns sos outros, o que permite obter um material de enchimento das cavidades que é um material incompressível.
Os granulados homogeneizados são revestidos com uma camada pastosa que é simultaneamente aderente e lubrificante e põem-se B® posição sem dificuldade sobre a superfície da rodovia ou sobre uma camada inferior de granulados, por deslizamento favorecido pela camada de homogeneização» A velocidade de deslocamento da mesa de acabamento superior a dez metros por minuto permite favorecer o deslocamento e a colocação das camadas de granulados em posição»
A compactação dos granulados assegura uma ligação e uma colagem eficazes desses granulados sobre a camada de ligante que é espalhada sobre a superfície da rodovia»
Os granulados homogeneizados revestidos com uma camada pastosa e aderente à base de betume são imediatamente fixados uns sobre os outros no momento da realização da operação de compactação, de tal maneira que se consegue evitar por completo a existência de desperdícios de construção» Além disso, a compactação vai ser grandemente facilitada pelo facto de a gravilha ser revestida por uma camada betuminosa lubrificante» Por conseguinte έ possível começar a utilizar muito rapidamente a rodovia para a circulação automóvel, após a realização do revestimento» revestimento obtido permite diminuir o ruído de rolamento dos veículos, na medida em que as asperezas superficiais da gravilha já não existem e em que as cavidades existentes entre os fragmentos de gravilha absorvem as ondas sonoras»
Estas características somadas ao excelente traçado do perfil da rodovia permitem obter um sensível aumento do conforto para os automobilistas.
Já não há projecção de gravilha, sendo deste modo suprimidos os inconvenientes decorrentes dessa projecção»
Apesar da suas excelentes qualidades de rolamento, o revestimento obtido através do processo de acordo com o inventa permite proporcionar uma boa aderência aos veículos que sobre ele rolam, mesmo em tempo de chuva, na medida em que apresenta asperezas e cavidades superficiais»
Na Figura 3 encontra-se representada uma variante de modelo de realização dD dispositivo que foi anteriormente descrito ε que se acha representado nas Figuras 1 e 2» dispositivo que se acha representado na Figura 3 e cuja estrutura geral é análoga a do dispositivo móvel que se acha descrito na patente francesa n2 2.550.248, é destinado a ser utilizado na realização de revestimentos de acordo com o invento a partir de granulados homogeneizados preparados por meio de mistura a quente de gravilha seca e aquecida, de betume e de materiais pulverulentos numa outra instalação que não na máquina por meio da qual é realizado o revestimento»
Os granulados homogeneizados podem ser por exemplo preparados num tambor de embebimento a quente do tipo clássico e depois serem transportados para o local da obra por meio rfe camiões de carga que são fixados à à parte da frente da máquina de realização do revestimento, ao nível da tremonha (14), para fazer o despejamento dos granulados homogeneizados quentes nessa mesma tremonha, a partir da caixa de carga (23* > do camião» Esta operação é realizada da mesma maneira que o despejamento da gravilha (27) no caso do dispositivo que se acha representado na Figura 1.
Os granulados homogeneizados C50) que são despejados na tremonha <145 vão ser neste caso transportados por um transportador de pás <Í2') e depois despejados na tremonha central <205 â saída do transportador <12'5»
Uma corrente de ripas <34'5 transporta os granulados homogeneizados quentes atê à parte de trás da máquina onde os granulados <5O5 vão ser espalhados sobre a superfície <75 da rodovia.
Como no caso do dispositivo que se acha representado nas Figuras 1 a 2, a tremonha central <205 pode compreender um empurrador de pás ou de parafuso análogo ao empurrador <3i) a fim de aumentar a capacidade de armazenagem da tremonha <205.
A máquina que se acha representada na Figura 3 não inclui amassador, indo os granulados- homogeneizados ser preparados a quente numa instalação distinta.
A tremonha de armazenagem <365 de material pulverulento é substituída por uma cisterna <515 destinada a conter ligante betuminoso gue pode ser constituída por uma emulsão.
No caso do dispositivo que se acha representado na Figura 3, tanto os reservatórios laterais análogos aos reservatórios (43) e <445 do dispositivo que se acha representado nas Figuras 1 e 2 como a cisterna <515 podem conter no seu interior ligante betuminoso tal como por exemplo uma emulsão destinada a ser espalhada sobre a superfície <75 da rodovia por meio de um
tubo de espalhamento (52) de largura variável que se acha fixado ao chassis íl) da máquina, pela parte de trás do trem de rodas posterior (2d). A capacidade de armazenagem de ligante betuminoso de que a máquina dispõe vai ser assim fortemente aumentada e além disso vai ser necessário utilizar apenas uma única qualidade de emulsão para realizar a camada de fixação dos granulados homogeneizados.
No caso de uma máquina que possua uma largura de chassis de 2,5Θ m, uma altura de 4 m e um comprimento de 11 m, a forma de realização de acordo com o invento permite dispor de uma reserva de granuladas de 15 toneladas na tremonha central e de uma reserva de ligante de Í2 toneladas nos reservatórios laterais e na cisterna traseira (51).
Isto confere uma grande autonomia à máquina, permitindo que esta possa funcionar normalmente, mesmo no caso de haver um aprovisionamento irregular por parte dos camiões.
No caso de um funcionamento normal da máquina, basta fazer um único aprovisionamento das cisternas de ligante com emulsão durante um dia de trabalho no local da obra.
Tal como no caso da máquina que se acha representada nas Figuras 1 e 2, na parte de trás Cia) do chassis (1) encontra-se montada uma mesa de acabamento (42), vibratória e de aquecimento. A mesa (42) é montada de forma articulada no chassis por intermédio de três pontos de articulação.
□ tubo de espalhamento (52) de ligante e a mesa de acabamento (42) são colocados na parte de trás do chassis Cl), de maneira que não se gastam mais do que 5 segundos entre a operação de espalhamento do ligante sobre a superfície (7) da rodovia por
meio do tubo (52) e o final da operação de compactação e de alisamento realizadas pela mesa de acabamento (42), tendo em conta a velocidade de avanço da máquina, . Os granulados homogeneizados quentes (50) vão ser espalhados num ponto situado entre o tubo de espalhamento (52) e a mesa de acabamento (42)s ligeiramente mais à frente de um dispositivo (41) de repartiçãc? dotada de um parafuso sem fim»
Os granulados homogeneizados (50) encontram-se a uma temperatura geralmente superior a Í20*C e que pode ser vizinha dos 150°C no momento em que se procede ao seu espalhamento sobre a camada de ligante betuminoso que é despejada pelo tubo (52) sobre a superfície (7) da rodovia»
Conforme já foi anteriormente referido no caso da máquina que se acha representada nas Figuras í e 2, a velocidade de avança da máquina que se acha representada na Figura 3, na direcção e no sentido da seta C46), deve ser superior a dez metros por minuto a fim de se poder obter uma camada de revestimento (8) perfeitamente alisada e realizando—se uma eficaz reconstituição do perfil da rodovia,
As vantagens que o processo de acordo com o invento oferece quando realizado utilizando-se o dispositivo que se acha representado na Figura 3 alimentado com granulados homogeneizados quentes, são pelo menos equivalentes às vantagens que são oferecidas quando esse mesmo processo é- realizado utilizando-se o dispositivo que se acha representado nas Figuras 1 ε 2,
A quantidade de betume que se acha contida na camada de ligante que é espalhada sobre a rodovia antes de se proceder ao espalhamento dos granulados homogeneizados é nitidamente inferior
à quantidade de betume que é espalhada sobre a rodovia a fim de se realizar a colagem da gravilha seca no caso da técnica anterior» Esta quantidade pode ser duas a quatro vezes mais baixa, no caso da técnica de acordo com o invento»
Os granulados homogeneizados vão se recobertos por meio de uma camada relativaments espessa e pastosa constituída por betume e por material pulverulento» Na gravilha incorpora-se entre 2 e 6Z de betume e, como material pulverulento, entre 4 e 5% em peso de pó de pedra ou entre 1© e 20Z de areia fina.» pó de pedra ou a areia não se destinam senão a fazer com que o betume fluido se torne pastosa e a fazer com que a camada de cola se torne mais espessa a fim de que os fragmentos de gravilha vão ficar colados uns aos outros por meio de uma camada mais espessa»
Esta é uma noção muito importante uma vez que o betume revestido de betume se acha envolto apenas por uma ténue película de betume quente, portanto muito fluido e que tem sempre tendência para escorrer» pó de pedra Cou a areia fina adicionada) não se destina senão a fazer com que o betume, que é muito fluido, se torne pastoso s a fazer com que a camada de ligante, que é muito fina, se torne mais espessa, a fim de garantir que as ligações entre os grãos sejam duráveis» agente de espessamento que é adicionada é-o par duas razõess — em primeiro lugar porque é um espessante no sentido geométrico do termo.
- em segundo lugar porque ê um espessante no sentido era qus promove o aumento da consistência»
A título de exemplo irá ser era seguida apresentada a composição de um revestimento superficial de acordo cora a técnica anterior compreendendo duas camadas sobrepostas (revestimento de camada dupla) e a composição de um revestimento superficial de acordo com o invento.
O revestimento superficial de acordo com a técnica anterior compreende uma primeira camada de emulsão de betume 2 espalhada a razão de 1,1 kg/m , quer dizer, €*,8 kg de betume por metro quadrado»
Sobre a camada de emulsão vai ser espalhada uma primeira camada ds gravilha de forte índice de granulometria. Esta primeira camada compreende 17 kg de gravilha grossa por metro quadrado»
Sobre esta primeira camada de gravilha vai ssr espalhada uma segunda camada de emulsão à razão de 1,5 kg de emulsão por metro quadrado, quer dizer, 1 kg de betume por metro quadrado»
Sobre esta segunda camada de emulsão vai ser espalhada uma segunda camada de gravilha de granulometria fina, à razão de 8 kg de gravilha fina por metro quadrado» revestimento de acordo com a técnica anterior vai ser submetido a uma operação de compactação a seguir ã. qual uma percentagem relativamente elevada de gravilha ainda não se encontra suficientemente ligada à superfície da rodovia por intermédio do ligante betuminoso, de tal maneira que a gravilha corre o risco de ser arrancada pela passagem dos veículos»
$ 0 >
revestimento de acordo com o invento, que é aqui apresentado a título de exemplo, é constituído espalhando-se sobre a superfície da rodovia uma camada de -emulsão de betume à razão de 0,95 kg de emulsão por metro quadrado, quer dizer, 0,60 kg de betume por metro quadrado»
Sobre esta camada de emulsão vai ser espalhada uma. camada de gravilha homogeneizada à razão de 22 kg de gravilha homogeneizada por metro quadrado» A gravilha homogeneizada vai ser espalhada sobre a camada de ligante betuminoso imediatamente depois de esta última ter sido aplicada e as operaçSes de compactação e de alisamento da camada de gravilha homogeneizada vão ser efectuadas imediatamente depois de ter sido realizada a operação de espalhamento da gravilha homogeneizada»
A quantidade de betume que cobre a gravilha homogeneizada por cada metro quadrado de revestimento é de 1,4 kg» 0 betume que cobre a gravilha homogeneizada é tornado mais espesso por meio de mistura com 5 a 6 kg de areia fina ou com 1 a 2 kg de pó de pedra por metro quadrado de revestimento»
A quantidade total de betume em relação aos materiais sólidos é portanto próxima dos 5%, o que representa aproximadamente o limite superior da proporção de betume espalhado sobre a camada de gravilha para constituir os granulados de acordo com o invento»
No quadro que se apresenta a seguir encontram-se indicadas as diferentes quantidades de materiais utilizados para
a realização do revestimento de acordo com a técnica anterior e do revestimento ds acordo com o invento.
| Revestimento de acordo com a técnica anterior (camada dupla) | R'evestimento de acordo com o invento | |
| Quantidade total de betume | 1,8 kg/m^ | 2,®0 kg/m* |
| Quantidade de betume espalhada sobre o solo | 1,8 kg/m'1’ | 0,00 kg/m* |
| Quantidade tíe betume utilizada para homogeneizar os granulados | 0 | 1,4 kg/m2 |
| Espessura total do revestimento | 15 mm em todos os pontos | I© a 4© mm conforme os defeitos do antigo suporte |
| Quantidade total de gravilha utilizada (por | 17 kg de gravilha grossa -t- 8 kq de gravilha miúda = 25 kg | 22 kg de gravilha de tamanho médio |
| Outros aditivos | eventua1men te reforço de aderência na interface g ravi1ha-1igan te | obrigatoriamente 5 a 6 kg de areia fina ou 1 a 2 kg de pó de pedra para tornar o betume mais espesso |
| Quantidade total de material sólido de origem mineral | 25 kg | ' 23 a 28 kg |
í---S_5_i έ perfeitamente evidente que estes valores não são senão valores indicativos s que o invento pode ser realizado
utilizando—se quantidades de materiais ou proporçSes relativas destes materiais diferentes daquelas que foram indicadas no exemplo que aqui acabou de ser apresentado,
A quantidade de ligante betuminoso utilizado para a elaboração dos granulados homogeneizados a partir de gravilha pode ser bastante inferior à. quantidade que foi anteriormente indicada e que corresponde sensivelmente ao limite superior para a realização do invento» No entanto, a quantidade de betume utilizada na operação de homogeneização dos agregados deve ser suficiente para se evitar que haja desperdícios e desprendimento de gravilha após realização do revestimento,
A quantidade de betume utilizada na operação de homogeneização da gravilha deve representar pelo menos 11% da quantidade de ligante betuminoso total que é utilizada por metro quadrado de revestimento acabado.
Por outras palavras, o betume que se acha contido no ligante betuminoso que foi espalhado sobre a superfície da rodovia antes de se ter procedido è operação de espalhamento dos granulados homogeneizados pode representar até 89% da quantidade total de betume»
Por outro lado, para ss conseguir realizar uma boa ligação com a rodovia, a quantidade de betume contida no ligante não deve ser inferior a 11% da quantidade total de betume que é utilizada por metro quadrado de revestimento» Os granulados podem portanto conter até 89% da quantidade total de betume utilizado.
De uma maneira geral, a quantidade de betume que se acha contido no ligante é superior a 20% da quantidade total de betume utilizada» Esta quantidade de betume que se acha contido
no ligante deverá ser de preferência vizinha cfè 30% da quantidade total de betume utilizada.
Em relação ao peso dos materiais sólidos, quer dizer ao peso de gravilha s de material pulverulento, a proporção de betume encontra-sa geralmente compreendida entre 2 e 6%» έ perfeitamente evidente que o processo de acordo com o invento pode ser realizado utilizando-se um ligante betuminoso diferente de uma emulsão e por exemplo utilizando-se betume incorporado num solvente ou ainda betume líquido quente»
D processo de acordo com o invento pode ser realizado qualquer que seja a granulometria da gravilha utilizada para constituir o revestimento, no limite das granulometrias habitualmente utilizadas para a realização dos revestimentos de acordo com a técnica anterior»
Em substituição da gravilha de rocha moída, pode-se utilizar com vantagem os produtos moídos provenientes da demolição de antigas camadas de rodovias betuminosas, sendo estes produtos reciclados geralmente designados por “aparas. Neste caso, para além da vantagem que consiste em utilizar-se um produto cuja armazenagem ou eliminação é necessário assegurar habitualmente, realiza-se uma economia de materiais tanto no que diz respeita ã gravilha como ao betume que são utilizados no processo de acordo com o invento» Com efeito, a camada de betume sólido que vai ficar fixada sobre as aparas” vai tomar parte na constituição do revestimento pastoso dos granulados»
O processa de acorda com a invento pode ser realizado utilizando-se máquinas ligeiramente diferentes daquelas que aqui foram descritas. A concepção totalmente integrada destas máquinas c:
de realização e de aplicação de revestimento permite no entanto realizar o invento nas melhores condições, evitando-se todos os erros de regulação dos parâmetros necessários para realizar um revestimento de qualidade satisfatória.
Claims (8)
- lã» - Processo de realização de um revestimento superficial constituído por granulados e por betume, sobre uma superfície tal como a superfície superior ds uma rodovia consistindo em espalhar uma camada de ligante betuminoso sobre a superfície e pelo menos uma camada de granulados sobre a camada de ligante e em compactar a camada de granulados em contacto com a camada de ligante, sendo as operações de espalhamento do ligante e dos granulados e de compactação realizadas sucessivamenta por uma espalhadora que circula numa direcção de deslocamento correspondente à direcção de avanço da obra, caracterizado por os granulados serem constituídos por gravilha coberta por uma mistura de consistência pastosa de betume e de material pulverulento, por a camada de ligante conter pelo menos 11% da quantidade total de betume utilizada para a realização do revestimento e por as operações de espalhamento do ligante betuminoso, de espalhamento dos granulados e de compactação e de alisamento do revestimento serem efectuadas umas a seguir à outras com uma duração inferior a 5 segundos, sendo a velocidade de avança da obra de pelo menos dez metros por minuto»
- 2ã. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os granulados conterem entre 39 e 11% da quantidade total de betume utilizado para a realização do revestimento, e a camada de ligante conter entre 11 e 89% da quantidade total de betume.
- 3ã. - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por os granulados serem preparados no local da obra, ao mesmo tempo que esta vai avançando, por meio de mistura a frio de gravilha com um ligante betuminosa e um material pulverulento»V
- 4â» - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por os granulados serem preparados por meio de mistura a quente de gravilha, de betume e de material pulverulento e serem transportados sobre a obra onde vão ser espalhados ainda quentes sobre a camada de ligante betuminoso.
- 5ã. - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por os granuladas conterem entre 2 ε 67, de betume puro, em relação ao peso de matérias sólidas constituídas pela gravilha e pelo material pulverulento.èâ, - Processo de acordo com qualquer uma. das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a gravilha ser constituída pelos produtos moídos provenientes da demolição de antigas camadas de rodovias betuminosas.
- 7ã. - Dispositivo próprio para a realização de um revestimento superficial constituído por granulados e por betume sobre uma superfície tal como a superfície superior de uma rodovia, compreendendo um chassis que se acha montado sobre uns meios de rolamento dos quais um pelo menos é motorizado a fim de assegurar o deslocamento do dispositivo no sentido de avanço da obra, encontrando-se por sua vez montados no referido chassis, sucessivamente no sentida da frente para trás, uma tremonha de recepção de gravilha, um dispositivo elevador que comunica com a referida tremonha por intermédio da sua extremidade inferior, uma tremonha de armazenagem que assenta sobre a parte central do referido chassis e que vai comunicar, com vista ao seu enchimento, com a extremidade superior do referido dispositivo elevador, um transportador de extracção da gravilha contida no interior da referida tremonha de armazenagem que se acha colocado por debaixo desta última tremonha e que compreende uma extremidade de saída na parte de trás da tremonha, uma tremonha de armazenagem de material pulverulento cuja abertura de saída vai desembocar por cima da extremidade de saída do referido transportador, um amassador que apresenta uma parte de entrada ao nível da qual vai desembocar a extremidade de saída do referido transportador e pelo menos dois reservatórios que se acham situadas em posiçoes laterais em relação à referida tremonha de armazenagem central, caracterizado por compreender além disso um tubo de aspersão de ligante betuminoso que se acha disposto transversalmente em relação ao chassis, por detrás do meio de rolamento posterior, e, com vista ã sua alimentação com ligante betuminoso, ligado a um dos reservatórios que se acham dispostos lateralmente em relação à referida tremonha de armazenagem central e uma mesa de acabamento que se acha suspensa de maneira articulada no referido chassis numa posição situada por detrás do referido aspersão, encontrando-se a extremidade de saída do amassador situada, segundo o comprimento do referido entre o referido tubo ds aspersão e a. referida mesa de acabamento, de maneira a realizar sucessivamente a aplicação de uma camada de ligante por aspersão sobre a superfície da rodovia, o espalhamento de granulados preparados a frio no referido amassador e constituídos por gravilha revestida de betume misturado com material pulverulento e a compactação e o alisamento dos granulados que foram espalhados sobre a superfície da rodovia, durante o deslocamento do dispositivo segundo a direcção de avanço.tubo de refsrido chassis.
- 8ã. - Dispositivo próprio para a realização de um revestimento superficial constituído por granulados e por betume sobre uma superfície tal como a superfície superior de uma rodovia, compreendendo um chassis que se acha montado sobre uns meios de rolamento dos quais um pelo menos é motorizado a fim de assegurar o deslocamento do dispositivo no sentido de avanço da obra, encontrando-se por sua vez montados no referido chassis, sucessivamente no sentido da frente para trás, uma tremonha de >'/ recepção de granulados, um dispositivo elevador que comunica com a referida tremonha por intermédio da sua extremidade inferior, uma tremonha de armazenagem que assenta sobre a parte central do referido chassis e que vai comunicar, com vista ao seu enchimento, com a extremidade superior do referida dispositivo elevador, i um transportador de extracção dos granulados contidos no interior '•a—S da referida tremonha de armazenagem que se acha colocado por debaixo desta última tremonha e que compreende uma extremidade de saída na parte de trás da tremonha assim como pelo menos um reservatório de líquido, caracterizado por compreender além disso um tubo de aspersão de ligante betuminoso que se acha disposto transversalmente em relação ao chassis, por detrás do meio de rolamento posterior, e que se acha ligado, com vista à sua alimentação com ligante betuminoso, ao(s) referido(s) reservatório(s) e uma mesa de acabamento que se acha suspensa de maneira articulada no referido chassis numa posição situada por detrás do referido tubo de aspersão, encontrando-se a extremidade de saída do referido transportador que se acha disposto por debaixo da referida tremonha de armazenagem central situada, segunda o comprimento do referido chassis, entre o referido tubo de espalhamento de ligante e a referida mesa de acabamento, de maneira a espalhar sobre a camada de ligante que foi aplicada pelo referido tubo de aspersão uns granulados cobertos de betume misturado ao-y material pulverulento ou uns granulados homogeneizados que foram despejados na referida tremonha de recepção e que depois foram levados para a referida tremonha central por intermédio do referido elevador, depois a compactá-los e a alisá-los para a realização de um revestimento graças à referida mesa de acabamento, durante o deslocamento do dispositivo segundo o sentido de avanço.
- 9é~ Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 e S, caracterizado por na parte superior da referida tremonha central, segundo o seu comprimento, se encontrar dispas to um transportador-empurratíor, de pás, próprio para facilitar enchimento da referida tremonha central.
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