Revestido
Um concreto revestido (ou betuminoso ou asfáltico revestido ) é uma mistura de cascalho , areia e ligante betuminoso tal betume (alcatrão que não é mais usado na França desde os anos 60) aplicado em uma ou mais camadas para formar o piso das estradas , o rastreamento dos aeroportos e outras áreas de tráfego.
Descrição geral (para a chamada mistura de asfalto "básica")
Uma mistura betuminosa é composta por diferentes materiais:
- Dos agregados : Diâmetro do seixo superior a 63 micrômetros ;
- “Finos” (ou “ cargas ”): areia e poeira com uma seção transversal inferior a 63 micrômetros. Estes elementos, naturalmente presentes em pequenas quantidades nos agregados, são essenciais para o revestimento do ligante (o betume) com os agregados, pois são os finos que agregam o betume;
- O ligante de hidrocarboneto é composto principalmente de betume hoje.
Famílias de misturas betuminosas
As diferentes fórmulas de mistura são caracterizadas por:
- Seu tamanho de partícula ;
- O tipo de fichário e o conteúdo do fichário;
- O processo de fabricação (quente ou frio);
- A possível adição de materiais específicos.
Produtos quentes
São misturas fabricadas a quente (cerca de 100 ° C ) e aplicadas a quente (cerca de 150 ° C ).
- Concreto betuminoso: mistura rica em betume, utilizada principalmente para as camadas de desgaste, ou seja, para as camadas superiores da estrada. Os concretos betuminosos são classificados de acordo com seu tamanho de partícula. Eles são sempre colocados em uma camada de base de materiais de hidrocarbonetos Ou tratados com um ligante hidráulico Ou em uma camada de amarração de asfalto para camadas finas.
- Betão betuminoso ultrafino (BBUM): espessura da camada de 2 cm , utilizada para camadas de desgaste específicas onde é necessária uma macrotextura significativa ou no caso de trabalhos de manutenção de superfície. Sempre colocado em uma camada de gravata.
- Betão betuminoso muito fino (BBTM): espessura da camada de 2,5 cm . Muito utilizada na França para as camadas de desgaste, permite produzir uma camada de desgaste que, depois de alguns anos, pode ser aplainada e refeita, ou para determinados pontos onde se deseja uma macrotextura forte. Sempre colocado em uma camada de gravata.
- Betão fino betuminoso (BBM): espessura da camada de 3 a 5 cm .
- Betão betuminoso semi-granulado (BBSG): amplamente utilizado na França para camadas de desgaste. Espessura da camada de cerca de 6 cm .
- Betume grave: revestido com menor teor de ligante (betume) destinado à fundação ou camadas de base, entre 8 e 14 cm (camadas de base).
Existem também outras fórmulas:
Produtos frios
São misturas produzidas e aplicadas a frio, pela adição de emulsão betuminosa para garantir a maleabilidade do material.
- Mistura fria: mistura de baixo teor de grãos (0/4 ou 0/6 em princípio) com alto teor de aglutinante e finos, geralmente usada temporariamente para permitir a circulação de veículos nas vias durante a construção, ou para preencher pequenas valas, buracos e buracos em pavimentos deformados. Este asfalto é muito utilizado na primavera durante o período de degelo, para reparar a deterioração do pavimento devido às geadas;
- Emulsão Grave: mistura de cascalho com uma pequena proporção de emulsão betuminosa;
- Existem também misturas betuminosas a frio destinadas à produção de camadas de desgaste. Estas são misturas de hidrocarbonetos a frio (não armazenáveis) onde todos os agregados são cobertos com ligante.
Produtos mornos
São misturas fabricadas entre 100 ° C e 150 ° C e aplicadas a quente (em torno de 150 ° C ). Ainda pode ser distinguida mistura quente (feito ao longo de 100 ° C ) e uma meia-quente mistura de asfalto, fabricado a uma temperatura mais baixa do que 100 ° C .
Eles permitem reduzir o consumo de energia, contribuindo para uma política de desenvolvimento sustentável . Em comparação com as misturas quentes que consomem 7 a 8 litros por tonelada, as misturas quentes permitem obter um ganho de um litro de fuelóleo por tonelada, 1,5 a 3 litros para as misturas semi-quentes.
- Quente revestido com cera Sasobit;
- Mistura quente com aditivo químico Cecabase RT 945;
- Mistura semi-quente LEA.
Histórico
Algumas técnicas usadas para o desenvolvimento de misturas quentes datam de 1957: o uso de espuma de asfalto. Mas os primeiros desenvolvimentos significativos surgiram na Europa durante a década de 1990, com o aumento do preço da energia e a assinatura do Protocolo de Quioto desempenhando um papel importante no seu desenvolvimento. O primeiro pavimento asfáltico morno foi construído em 1997 em Hamburgo. As publicações e experimentos seguem um ao outro. Os Estados Unidos estão começando a abordar a quente revestido um pouco mais tarde, em 2002. A pesquisa sobre esta técnica é muito ativo durante a primeira década do XXI th século .
Técnico
Projeto
Manufatura
As misturas são fabricadas por uma planta de revestimento (ou estação de revestimento), a frio ou a quente. Existem plantas estacionárias, geralmente localizadas próximo a uma pedreira , ou plantas móveis, utilizadas principalmente em grandes obras como a construção de uma rodovia.
O processo de produção de asfalto segue as seguintes etapas:
- Alimentação: enchimento de moegas (“pré-doseadores”) com as diferentes aparas de agregado, utilizando um carregador .
- Possível adição de cargas contidas em um silo.
- Transporte: os predosers descarregam seu conteúdo em diferentes velocidades correspondentes à proporção desejada, cortando o material (dependendo da fórmula da mistura a ser produzida), em uma esteira transportadora.
- Secagem: os materiais são colocados no tambor de mistura da usina, que é um cilindro que pode medir mais de 10 metros de comprimento e 2 m de diâmetro, animado por rolos fazendo-o girar, e tendo na outra ponta de um queimador ( geralmente alimentado com óleo combustível pesado ou gás natural , cuja chama pode medir vários metros.Na entrada do tambor, e ao longo de sua progressão dentro dele, os materiais são secos pela temperatura da chama.
- Mistura: ao longo do seu progresso, os materiais são misturados graças à rotação do tambor e às lâminas colocadas no seu interior.
- Acréscimo de finos de reciclagem: os fumos da secagem são filtrados e os finos contidos nesses fumos são reinjetados no tambor para respeitar o tamanho inicial do grão.
- Adição de betume: os materiais que chegam na outra extremidade do misturador são “revestidos” com o betume injetado por bomba de acordo com o teor desejado, e é feita uma mistura final.
- Armazenamento: o asfalto produzido é então armazenado em moegas , seja por meio de um carrinho (ou pula - pula ) em que o asfalto é despejado do misturador em lotes , ou continuamente por meio de correias adequadas.
- Carregamento: os estocados revestidos são carregados em caminhões, que são colocados sob as tremonhas, que são um flip-flop .
O asfalto quente é transportado em caminhões com basculante dotado de portinhola na traseira. A legislação em um grande número de países ocidentais exige que os saltos sejam cobertos ao transportar asfalto quente. O asfalto armazenado na carroceria de um caminhão de lona pode permanecer em temperatura por várias horas, mas é essencial aplicá-lo rapidamente antes que esfrie (abaixo de 130 ° C , um asfalto é muito difícil de trabalhar, e a qualidade da aplicação pode ser questionado).
Para reduzir parcialmente o problema de resfriamento, o transporte em recipientes redondos com isolamento térmico (por exemplo, lã de rocha) garante uma melhor manutenção da temperatura.
Misturas frias ou emulsões severas podem ser armazenadas por várias semanas ao abrigo do mau tempo.
Aplicativo
A aplicação do asfalto é realizada, dependendo da superfície a ser coberta:
- Manualmente, utilizando ancinhos , pela técnica conhecida como "ancinho puxando" para pequenas áreas;
- Com acessório montado em miniescavadeira quando a superfície é intermediária;
- Usando um finalizador (ou " finalizador ") para ruas, estradas e rodovias.
A aplicação deve ser feita em solo não muito frio a 8 ° C , caso contrário a compactação não é feita corretamente com risco de trincas. Após a aplicação, a compactação é realizada com pneus compactadores ou aro liso vibratório (pequenos compactadores também são chamados de "cilindros"). A chamada mistura “fria” pode ser aplicada sozinha.
Na França, em 2018, o custo é de 40 euros por metro de via, ou 80.000 euros por quilômetro para uma estrada departamental de duas pistas.
Qualidade
Tanto no nível de fabricação quanto no nível de aplicação, empresas e clientes, especialmente comunidades , realizam o controle de qualidade. Os principais testes realizados são os seguintes:
- Testes de resistência e comportamento em laboratório durante o desenvolvimento de novas fórmulas de misturas asfálticas (coeficiente de acostamento, etc.)
- Controle de amostras de betume retiradas do abastecimento das usinas ( viscosidade ).
-
Análise de tamanho de partícula , higrometria , coeficiente de achatamento, teor de argila em finos (valor de azul de metileno ) em amostras de materiais retiradas das usinas.
- Análise do teor de betume e granulometria em amostras de asfalto coletadas durante a aplicação (por um processo de extração de betume e lavagem de materiais com percloroetileno )
- Análise de rugosidade e compactação realizada no pavimento após a aplicação de uma camada de asfalto.
Asfalto, ruído e microclimas
Misturas úmidas ou secas contribuem fortemente para o ruído da estrada , bem como para bolhas de calor urbanas .
- As chamadas misturas asfálticas “fônicas” emitem menos ruído (de 3 a 5 decibéis), às vezes quase tão eficazmente quanto as barreiras acústicas .
Prevê-se a sua colocação na circular de Paris (mercado avaliado em 2,9 a 7 milhões de euros dependendo do tipo de asfalto escolhido), para reduzir a poluição sonora percebida por cerca de 500.000 habitantes de Paris e a pequena coroa exposta a níveis sonoros superiores 70 dB . No entanto, de acordo com o observatório Bruitparif , "o nível de som do dispositivo varia de 68 a 72 decibéis à noite e de 75 a 79 decibéis durante o dia" , mas a Europa deve impor um limite de 62 decibéis a não ser excedido. Noite e 68 decibéis durante o dia. Em 2011, existiam dezoito tipos de betumes anti-ruído, alguns menos eficazes mas mais resistentes, outros com melhor drenagem da chuva, etc. Em média, esse tipo de asfalto dura cerca de dez anos contra quinze anos de um asfalto convencional antes de ter que ser renovado. Um teste foi realizado em 2012 no anel viário.
- As misturas inovadoras também buscam reduzir sua contribuição para as ilhas de calor. Em 2018, três troços de 400 m serão tratados com 2 asfalto compactado e 1 asfalto a quente em Paris em conjunto com a Bruitparif e as empresas Colas e Eurovia, no âmbito de um projeto de € 2,9 milhões: "C-LOW -N Asphalt" ("Frio e baixo ruído"); a textura do asfalto deve favorecer a retenção e a evaporação refrescante de um filme de água (com a necessidade de regar o asfalto nos períodos quentes e secos). Cores menos absorventes também serão testadas.
Riscos para a saúde e ambientais, e evolução
A produção e aplicação de misturas betuminosas são atividades poluentes, que podem expor os operadores a agentes químicos perigosos, em particular compostos cancerígenos. Alguns esforços estão sendo feitos para reduzir:
- os riscos para a saúde dos trabalhadores que trabalham em estações de revestimento ou locais de aplicação;
- a poluição gerada;
- custos de fabricação e implementação.
Por várias décadas (de 1975 a 1995 na França) o amianto foi comumente adicionado ao asfalto (até 1% de seu peso) e observa-se que certos cascalhos (de rochas anfibolíticas ) também liberam (sob l (efeito de tensões mecânicas) os fragmentos fibrosos conhecidos como "fragmentos de clivagem" com as mesmas características do amianto e que segundo ANSES (1995) podem representar problemas. Essas fibras podem contribuir para a poluição das estradas e representar um problema durante a reforma das estradas.
Essas melhorias principais são:
- O (ainda marginal) uso de ligantes à base de plantas em substituição ao betume;
- A melhoria dos ligantes, em particular graças ao aparecimento de bio-ligantes, de forma a reduzir a temperatura de fabrico e aplicação, que tem por efeito libertar vapores menos nocivos, e reduzir o consumo de energia das centrais de revestimento;
- A reciclagem cada vez mais difundida do asfalto endurecido resultante do planejamento de estradas e pós-resíduos;
- Melhorar a produtividade das centrais, visando otimizar o consumo de energia e reduzir o desperdício no início e no final do ciclo de fabricação.
Em relação à escassez de betume?
O setor da construção em todo o mundo pode enfrentar cada vez mais tensões ou escassez no mercado de betume. Foi utilizado na Europa durante vários meses como o verão de 2018, depois durante o verão de 2019, apesar das medidas tomadas no ano anterior para o evitar, nomeadamente através da reciclagem de misturas asfálticas, surgimento de betumes à base de centrais e implementação em França, com partes interessadas como Routes de France, France Bitume, Ufip ( União Francesa das Indústrias de Petróleo ), FNTR ( Federação Nacional de Transporte Rodoviário ), TLF (Transporte e Logística da França) e ATMD (Associação de Transportadores de Mercadorias Perigosas) de “uma coordenação unidade ”destinada a“ melhorar a previsão das necessidades ”no país. O número de refinarias está diminuindo: elas caíram na França de 12 em 2007 para 6 em 2019 . Na Bélgica, passaram de três refinarias em 2016 para uma em 2019 e a Alemanha acaba de encerrar sua única produção de betume em 2019 (refinaria de Gelsenkirchen). Além disso, as refinarias estão envelhecendo e exigem reparos mais frequentes (com paralisação da produção).
Além disso, no futuro, os recursos petrolíferos deverão ser menos usados por razões climáticas, mas em alguns países (na Ásia em particular) a construção de estradas, parques de estacionamento, terraços e outras superfícies impermeabilizadas continua a progredir, absorvendo grande parte do global produção de betume.
Notas e referências
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DIN EN 13108-9 de dezembro de 2016 Misturas betuminosas - Especificações de materiais - Parte 9: Concreto betuminoso para camadas ultrafinas (BBUM)
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NF EN 13108-2 Dezembro 2006 Misturas betuminosas - Especificações de materiais - Parte 2: concreto betuminoso muito fino
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NF EN 13108-7 Dezembro 2006 Misturas betuminosas - Especificação do material - Parte 7: drenagem de concretos betuminosos
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Mistura asfáltica produzida com um ligante betuminoso pobre em asfaltenos ( cerca de 5% em vez de 15% para um betume “clássico”) passando por uma etapa do processo de produção de betume, chamada desasfaltenage (en) ; com um ligante sintético pigmentável transparente (opcionalmente modificado com polímero ); com um ligante vegetal (orgânico). Vários pigmentos são usados para obter a cor correspondente: óxidos de ferro para vermelho, marrom, laranja ou amarelo; óxido de titânio para branco; o óxido de cromo para o verde; o óxido de cobalto para o azul. Cf " Misturas betuminosas coloridas " , em brrc.be ,2013
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Nicolas Bueche, Avaliação das performances e impactos das misturas betuminosas quentes , Tese n o 5169 apresentado na Escola Politécnica Federal de Lausanne , 4 de novembro de 2011 [ ler on-line ] [PDF]
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um betume silenciosos para uma periferia menos ruidoso - Batiactu.com, 21 de junho de 2011
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Estrada: experimento anti-ruído no anel viário de Paris - Nathalie Moutarde, Le Moniteur , 19 de julho de 2012
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CLowN, um asfalto que brinca com o ruído e as ilhas de calor BatiActu (GN), 06/06/2017
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Colocação de superfícies de estradas: Folha de ajuda para localização de produtos cancerígenos - INRS , abril de 2015
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ANSES (2015) " Efeitos na saúde e identificação de fragmentos de clivagem de anfibólio de materiais de pedreira ", dezembro de 2015, edição científica da ANSES
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AFP & Le Moniteur (2018) https://www.lemoniteur.fr/article/penurie-de-bitume-une-cellule-de-coordination-mise-en-place. 1984454 Escassez de betume: uma implementação de "unidade de coordenação" ] em 25/07/2018
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Emmanuelle Picaud (2019) Escassez de betume: Alerta das rotas da França | artigo de jornal The Monitor | 24/06/2019
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baunetzwerk.de (2019) Cessação das atividades de venda de betume | em alemão
Bibliografia
Apêndices
Artigos relacionados
links externos