PT97668B - Complexo de estanqueidade de obra de estrada - Google Patents
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
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Description
DESCRIÇÃO
DA
PATENTE DE INVENÇÃO
N.°
REQUERENTE: ENTREPRISE JEAN LEEEBVRE, sociedade anónima francesa, industrial, com sede em 11 Boulevard Jean-Mermoz, 92200 NEUILLY SUR SEINE, FRANÇA.
EPÍGRAFE: COMPLEXO DE ESTANQUEIDADE DE OBRA DE ESTRADA E PROCESSO PARA A SUA EXECUÇÃO.
INVENTORES:
Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.
França, em 14 de Maio de 1990, sob o número 90 05988.
INPI MOD. 113 R F 18732
D-478
COMPLEXO DE ESTANQUEIDADE DE OBRA DE ESTRADA para que
ENTREPRISE JEAN LEFEBVRE pretende obter privilégio de invenção em Portugal.
O presente invento refere-se a um complexo de estanqueidade de obra de construção de estrada, assim como a um processo de revestimento de estrada estanque de tabuleiro de obra de construção.
Várias técnicas permitem realizar a estanqueidade de obras de construção de estradas. Entre elas pode mencionar-se o derramamento de asfalto e o derramamento de uma fina camada, por exemplo do tipo breu epóxi, que adere ao tabuleiro em betão da obra de construção. A utilização de membranas prefabricadas permite também realizar um dispositivo estanque. Estes materiais têm em comum o facto de terem rendimentos bastante fracos. Além disso, são sensíveis, quando da sua execução, às variações atmosféricas.
A realização da estanqueidade de uma obra de construção clássica, por exemplo uma ponte, com o auxílio de uma destas
D-478 técnicas é de execução bastante demorada, e atrasa assim a entrada em funcionamento da obra. Além disso, estas técnicas não permitem sempre utilizar material clássico de estrada, tal como máquinas derramadoras e recorrem a material complementar, bem como a uma mão-de-obra importante.
invento descrito no pedido de patente francesa na. 87 05435 trouxe uma solução. Esse pedido refere-se a um complexo de estanqueidade de obra de construção de estrada que é principalmente destinada a receber uma camada de rodagem, caracterizada por compreender:
- uma camada inferior de revestimento a quente constituída por uma argamassa que compreende cerca de 11 a cerca de 16% de granulado de diâmetro inferior a 80 um e de cerca de 8,5 a cerca de 10,5% de um ligante betuminoso à base de elastómeros, sendo as percentagens expressas em peso em relação ao granulado seco,
- uma camada intermédia constituída por um betume rico em elastómeros.
Um inconveniente deste tipo de complexo de estanqueidade é que, quando da colocação do primeiro tapete de revestimento a quente (que constitui a camada de rodagem) sobre a camada intermédia betuminosa, mesmo com areia, esta entra em fusão e expande-se de baixo para cima na base deste tapete, se bem
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-3que a sua espessura diminua fortemente até desaparecer quase totalmente se a temperatura do revestimento for excessiva. A capacidade de evitar a propagação das fissuras ascendentes ou descendentes encontra-se, por isso, consideravelmente diminuída porque um tapete de revestimento, mesmo fortemente enriquecido com ligante betuminoso na sua base, é evidentemente menos deformável do que uma camada de ligante puro.
O presente invento tem em vista remediar este inconveniente e em melhorar a estanqueidade do complexo da patente francesa 87 05435, o que é particularmente útil para as obras de construção submetidas a contracções térmicas importantes, nomeadamente para as obras de construção em montanhas.
complexo de estanqueidade de construção de estrada de acordo com o presente invento é caracterizado por compreender:
uma camada inferior de revestimento a quente compreendendo, para 100 partes de granulado, aproximadamente de 8,5 a 10,5% de um ligante betuminoso que contém elastómeros e cerca de 11 a cerca de 16% por peso de granulado que possui um diâmetro inferior a 80 um.
- uma camada intermédia constituída essencialmente por um ligante betuminoso, e
- uma camada superior de revestimento vazado a frio.
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A camada superior de revestimento vazado a frio é constituída por um ligante betuminoso em emulsão e por um granulado cuja dimensão máxima das partículas se mantém inferior a cerca de mm.
Para 100 partes por peso de granulado, o revestimento vazado a frio da camada superior contem cerca de 6 a cerca de 20 partes de ligante residual.
O granulado da camada superior de revestimento vazado a frio é, de preferência, uma areia triturada. A camada superior de revestimento vazado a frio constitui um écran térmico que impede qualquer subida do ligante betuminoso da camada intermédia, no primeiro tapete de revestimento a quente aplicado no complexo.
A camada superior de revestimento a frio pode apresentar-se sob a forma de uma mono-camada ou de uma bi-camada. Para uma mono-camada, o granulado é, de preferência, um triturado contínuo 0/6 ou 0/10. Para uma bi-camada, utiliza-se, de preferência, uma areia contínua 0/4 ou 0/6 ou uma areia descontínua 0/6.
Quando a camada superior de revestimento vazada a frio forma a camada de rodagem utiliza-se, de preferência, uma granulometria descontínua 0/6 ou 0/10, ou ainda uma granulometria contínua 0/10.
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A espessura da camada de revestimento vazado a frio está, com vantagem, situada entre 3 e 12 mm. É essencialmente função da granulometria da areia. Assim, para uma areia 0/2, a espessura é da ordem de 3 a 5 mm; para uma areia 0/4 é de 5 a 7 mm; para uma areia 0/6 é de 7 a 10 mm.
Uma carga pode eventualmente completar a granulometria dos granulados como, por exemplo, um pó de rocha moída, de preferência, calcário, cimento, fibras de rocha natural ou artificial ou ainda fibras orgânicas. O teor em carga é inferior a 10% em peso relativamente ao granulado. 0 ligante betuminoso da camada superior de revestimento vazado a frio contem essencialmente um betume. 0 betume pode ser escolhido entre os betumes puros, de preferência entre os betumes de graus 60/70 e 80/100. o betume utilizado pode igualmente ser um betume modificado por adição de copolímeros termoplásticos, quer seja por mistura directa a quente de betume puro e de copolímeros, quer seja por mistura indirecta a frio de emulsão de betume puro e de dispersão aquosa de copolímeros no momento da fabricação do revestimento a vazar. De preferência, utilizar-se-ão copolímeros etileno vinil acetato (EVA) ou estireno butadieno estireno trisequenciado (SBS) ou etileno metacrilato (EMA). Mas poder-se-á igualmente utilizar os copolímeros estireno butadieno rubber bisequenciado (SBR) e os copolímeros acrílicos, assim como diversas misturas destes copolímeros. 0 teor em copolímero é praticamente igual a cerca de 5% em
peso. A adição desses copolimeros tem como efeito uma menor rejeição à entrada em funcionamento, uma melhor ligação ligante-granuiado, uma resistência aumentada à salmoura, uma redução da sensibilidade ao calor e ao frio, uma maior coesão, assim como uma melhor aptidão à deformação.
Numa variante do presente invento, o ligante betuminoso da camada superior de revestimento vazado a frio contem, além disso, fibras sintéticas. As fibras utilizadas são fibras orgânicas de síntese ultrafinas (alguns decitex) e relativamente compridas (4 a 8 mm). São escolhidas em função do módulo elástico do material de que são constituídas, a fim de se obter um revestimento fibroso cuja susceptibilidade de se deformar é compatível com a do suporte sobre o qual será aplicado. As fibras de módulo fraco serão utilizadas para as obras mais susceptíveis de se deformarem. A proporção de fibras está, com vantagem, compreendida entre 0,05 e 3% em peso. Esta proporção pode ser muito fraca, mas tendo em conta a extrema finura destas fibras, o seu número por metro quadrado de revestimento vazado é considerável, o mesmo se passando com o comprimento da rede que as mesmas constituem. A adição de fibras ao ligante betuminoso é particularmente desejável quando este ligante contem um granulado cuja granulometria é descontínua.
granulado da camada inferior de revestimento a quente pode ser constituído, por exemplo, por uma mistura de areia
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-7triturada ou moída de granulometria 0-2, de areia rolada de granulometria 0-2 a 0-4 e de areia triturada de granulometria
2-4. Pode utilizar-se uma argamassa de granulometria 0-2 ou um micrograve de granulometria 0-6.
ligante betuminoso utilizado para a camada inferior de revestimento a quente pode ser escolhido entre os ligantes betuminosos descritos acima para a camada superior de revestimento vazado a frio. Utiliza-se, de preferência, de cerca de 8 a cerca de 11 partes por peso de ligante, para 100 partes por peso de granulado.
A espessura da camada inferior de revestimento a quente estará, de preferência, compreendida entre cerca de 2 e cerca de 4 cm.
Esta primeira camada permite realizar o reperfilamento da obra a revestir e assegurar uma primeira estanqueidade. Uma argamassa do tipo acima descrito possui uma compacidade de 96 a 98%. Foram efectuados ensaios de permeabilidade com o auxílio de dispositivo de medição de permeabilidade EDF. O coeficiente é inferior a 10 metros/segundo. Esta camada é, portanto, estanque.
O ligante betuminoso da camada intermédia contem essencialmente um betume. 0 betume pode ser escolhido entre os betumes puros, de preferência, entre os betumes de grau
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-8duro, por exemplo, de grau 40/50 ou 20/30 ou 10/20. O betume pode, com vantagem, ser um betume modificado por adição de um composto macromolecular, por exemplo um copolímero etileno-acetato de vinilo (EVA) ou um copolímero estireno-butadieno-estireno (SBS). Mas poder-se-á igualmente utilizar os copolímeros estireno butadieno rubber bisequenciado (SBR) e os copolímeros acrílicos, assim como, diversas misturas destes copolímeros. 0 teor máximo em copolímero é imposto pela viscosidade limite do betume modificado até à qual ele escorre por uma rampa de derramamento aquecedora e calorifugada, continuando sempre a uma temperatura inferior à temperatura de degradação do copolímero.
ligante betuminoso da camada intermédia do complexo pode compreender, além disso, uma resina em proporções que vão de cerca de 1 a cerca de 10% por peso. Resinas particularmente preferidas são as resinas terpénicas.
A espessura da membrana betuminosa está, com vantagem, compreendida entre 1 e 5 mm, o que corresponde aproximadamente a 1 a 5 kg/m2 de ligante.
A membrana betuminosa pode, com vantagem, ser revestida de modo clássico, na altura de uma operação de colocação de areia, com finas partículas tipo ardósia ou areia moída.
presente invento refere-se também a um processo de
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revestimento de estrada estanque de tabuleiro de obra de construção, caracterizado por se efectuarem as seguintes operações:
a) derramar-se directamente no tabuleiro da obra de construção um verniz de impregnação a frio, ou uma camada de junção de emulsão especial de betume-elastómero,
b) derramar-se sucessivamente a camada inferior e, em seguida, a camada intermédia do complexo de estanqueidade de acordo com o presente invento,
c) realizar-se eventualmente uma deposição de areia na superfície do referido complexo,
d) derramar-se uma camada de revestimento vazado a frio.
De acordo com uma característica particular, a seguir à etapa
a):
- realiza-se a estanqueidade dos bordos e de outros relevos da referida obra de construção colocando um material de tipo clássico, prefabricado, contra os referidos bordos, em abóbada ou em penetração,
- derrama-se a referida camada inferior do complexo de estanqueidade praticando-se um recolhimento relativamente aos referidos bordos,
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-10- enche-se o espaço assim criado quando da aplicação da referida camada intermédia.
O emprego de elastómeros permite conferir ao complexo uma melhor coesão, uma melhor elasticidade, assim como uma boa aderência no suporte. Além disso, o facto de se utilizarem os mesmos elastómeros em pelo menos duas camadas em cada três, permite limitar o número de matérias primas e, deste modo, facilitar a execução do complexo.
Os exemplos seguintes ilustram de modo não limitativo as três camadas do complexo de estanqueidade de acordo com o presente invento.
EXEMPLO 1
Composição para a camada superior de revestimento vazado a frio.
Utiliza-se como ligante betuminoso o Mobilplast (R) comercializado pela requerente, contendo 95% em peso de betume 80/100 emulsionável e 5% em peso de um copoiímero EVA. Preparou-se uma emulsão que tem a seguinte composição, expressa em kg:
ligante Mobilplast (R) 600 agente emulsionante 9
HC1 (d-1,19) 2,15
Agua
400
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As caracteristicas desta emulsão são as seguintes:
| - pH | 2 | a 3,5 |
| - viscosidade Engler | 2 | a 6 graus |
| - recusa em peneira de | ||
| - 0,630 mm | < | 0,1% |
| - 0,160 mm | < | 0,25% |
| - índice de ruptura LCPC | > | 160 |
| - diâmetro médio | 2 | a 4 um |
| - sedimentação em 7 dias | < | 5% |
A composição destinada a formar a camada de revestimento vazado a frio foi preparada malaxando a mistura seguinte, na qual as proporções são expressas em partes em peso:
- mistura mineral
- areia triturada 0/2 mm
- cimento CPA 55
- água de molha
- emulsão a 60%
- activante puro
- fibras poliêster
- ligante residual
100 partes
99% em peso
1%
7,5
0,2
0,2
EXEMPLO 2
Composição para a camada superior de revestimento vazado frio.
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Utilizou-se a emulsão preparada no exemplo 1 e preparou-se a composição seguinte, da mesma forma que no exemplo 1:
mistura mineral
- areia triturada 2/4 mm
- areia triturada 0/2 mm
- CPA 55 água de molha emulsão a 60% activante puro fibras poliéster ligante residual
100 partes
34% em peso
65%
1%
0,2
0,2
EXEMPLO 3
Composição para a camada betuminosa intermédia betume 20/30 cerca copolímero EVA activante de 80% (em peso) < 20% (em peso)
0,02 a 0,05% (em peso)
EXEMPLO 4
Outra composição para a camada superior de revestimento vazado a frio.
Utilizou-se como ligante betuminoso, o Mobilplast (R)
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-13comercializado pela requerente, contendo 97% em peso de betume 80/100 emulsionável e 3% em peso de um copolímero EVA.
Preparou-se uma emulsão que tem a composição seguinte, expressa em kg:
ligante Mobilplast (R) 600 agente emulsionante 9
HCl (d-1,19) 2,15
Agua 400
A composição destinada a formar a camada de revestimento vazado a frio foi preparada malaxando a mistura seguinte, na qual as proporções são expressas em partes em peso:
- mistura mineral
- areia triturada
- cimento CPA 55
- água de molha
- emulsão a 60%
- activante puro
- fibras poliéster
- ligante residual
100 partes
0/6 mm 99% em peso
1%
6,5
0,2
0,2
EXEMPLO 5
Composição para a camada inferior de revestimento a quente.
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-14-/
A referida composição foi preparada malaxando a mistura seguinte na qual as proporções são expressas em partes em peso:
- mistura mineral
- areia triturada 2/4 mm
- areia triturada 0/2 mm
- areia rolada 0/4 mm
- material de enchimento inicial
- ligante ligante em si é constituído como betume 80/100 copolímero EVA activante
100 partes
25% em peso
55,5% ”
15%
4,5%
9,6 partes seguir se indica:
cerca de 90% < 10%
0,02 a 0,05%
EXEMPLO 6
Composição para a camada inferior de revestimento a quente.
peso:
A composição destinada a formar camada inferior de revestimento a quente foi preparada malaxando a mistura seguinte na qual as proporções são expressas em partes em
D-478
-15- mistura mineral
- areia triturada 2/4 mm
- areia triturada 0/2 mm
- areia rolada 0/5 mm
- ligante ligante em si é composto por:
- betume 80/100
- copolímero EVA
- activante
100 partes
15% em peso
70%
15%
9,7 partes cerca de 90%
10%
0,02 a 0,05%
D-478
Claims (11)
- -REIVINDICAÇOESIa. - Complexo de estanqueidade de tabuleiro de obra de construção de estrada, caracterizado por compreender:uma camada inferior de revestimento a quente compreendendo, para 100 partes de granulado, aproximadamente de 8,5 a 10,5% de um ligante betuminoso que contém elastómeros e cerca de 11 a cerca de 16% por peso de granulado que possui um diâmetro inferior a 80 um.- uma camada intermédia constituída essenciãlmente por um ligante betuminoso, e- uma camada superior de revestimento vazado a frio.
- 2a. - Complexo de estanqueidade de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o revestimento vazado a frio da camada superior ser constituído por um ligante betuminoso em emulsão e por um granulado cuja dimensão máxima das partículas é inferior a cerca de 10 mm.
- 3a. - Complexo de estanqueidade de acordo com a reivindicação2, caracterizado por o granulado da camada superior ser escolhido de entre areias trituradas.
- 4a. Complexo de estanqueidade de acordo com qualquer dasD-478-17reivindicações 1 a 3, caracterizado por o revestimento vazado a frio da camada superior conter aproximadamente de 6 a 20 partes em peso de ligante residual para 100 partes em peso de granulado.
- 5®. - Complexo de estanqueidade de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado o ligante betuminoso do revestimento da camada inferior e/ou da camada superior conter essencialmente um betume puro.
- 6a. - Complexo de estanqueidade de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o ligante betuminoso do revestimento da camada inferior e/ou da camada superior conter essencialmente um betume modificado por adição de copolimeros termoplásticos.
- 7a. - Complexo de estanqueidade de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o ligante betuminoso do revestimento da camada inferior e/ou da camada superior conter, além disso, fibras orgânicas de síntese.
- 8a. - Complexo de estanqueidade de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o ligante betuminoso da camada intermédia conter essencialmente um betume puro.
- 9a. - Complexo de estanqueidade de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o ligante betuminosoD-478-18da camada intermédia conter essencialmente um betume modificado por adição de copolímeros termoplásticos.
- 10a. - Complexo de estanqueidade de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o ligante betuminoso da camada intermédia conter de 1 a 10 % em peso de uma resina.
- 11a. - Complexo de estanqueidade de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a resina ser uma resina terpénica.
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