Construção e Materiais

I. Classificação e seleção de materiais rodoviários

1. Materiais para pavimentação asfáltica

1) Mistura asfáltica a quente comum (HMA)

● Composição: asfalto de petróleo + agregado (pedra britada, areia) + pó mineral, aplicável a todos os tipos de revestimento asfáltico.

● Características: superfície da estrada flexível, baixo ruído, bom nivelamento, pode ser liberada para tráfego rapidamente após a construção (pode ser transitada após o resfriamento).

● Atualização de inovação:

asfalto modificado: Adicionar SBS, pó de borracha e outros modificadores para melhorar a resistência à deformação permanente em altas temperaturas (aumento do ponto de amolecimento em 10-20 ℃) ​​e o desempenho anti-fissuras em baixas temperaturas (redução do ponto de fragilidade em 5-10 ℃), para trechos de tráfego intenso.

Asfalto morno (WMA): Através da adição de agente espumante ou redutor de viscosidade orgânico, reduz-se a temperatura de construção, o consumo de energia e as emissões de carbono, sendo adequado para centros urbanos e construções com foco na proteção ambiental.

2) Pedra britada em forma de ferradura de asfalto (SMA)

● Características: Estrutura densa e esquelética, proporção de agregado graúdo ≥70%, excelente desempenho antiderrapante, adequado para rodovias, pistas de aeroportos e outros locais que exigem aderência.

2. Materiais de pavimentação de concreto de cimento

1) Concreto comum (C30-C50)

● Aplicação: rodovias rurais, estradas em áreas industriais, alta resistência, longa vida útil (vida útil projetada de 20 a 30 anos), baixo custo de manutenção, mas longo ciclo de reparos.

2) Concreto Especial

● Concreto Fibroso: mistura de fibra de aço e fibra de polipropileno, com aumento de 30% a 50% na resistência a fissuras, utilizado em pavimentação de pontes e trechos de tráfego intenso.

● Concreto permeável: porosidade de 15% a 25%, taxa de permeabilidade à água ≥ 20 mm/s, alivia inundações urbanas, comumente usado em calçadas e parques.

● Concreto autoadensável: autonivelante sem vibrações, adequado para a construção de estruturas complexas (como arcos de túneis), reduzindo os custos de mão de obra.

3. Proteção ambiental e materiais reciclados

1) Mistura asfáltica reciclada (RAP)

● Os materiais reciclados do pavimento asfáltico antigo são triturados e peneirados, e então misturados proporcionalmente com novos materiais (camada de base ≤50%, camada de superfície ≤30%) para reduzir custos e emissões de carbono.

2) Utilização de Resíduos Industriais

● Cinzas volantes e pó de escória substituem de 30% a 50% do cimento e são usados ​​na camada de base de estradas (por exemplo, cascalho estabilizado com cimento) para melhorar a resistência e reduzir o consumo de cimento.

Tecnologia de construção e inovação tecnológica

1. Construção de pavimento asfáltico

1) processo tradicional

● Processo: aceitação no nível de base → medição e amostragem → pulverização de óleo penetrante → pavimentação com mistura asfáltica (temperatura ≥140℃) → compactação (prensagem inicial, reprensagem, prensagem final) → manutenção.

● Equipamentos principais: pavimentadora (largura de 4 a 12 m), rolo compactador de tambor duplo (10 a 14 toneladas), rolo de borracha (mais de 25 toneladas).

2) nova tecnologia

● Construção com regeneração térmica:

Regeneração térmica no local: utilização de equipamentos de aquecimento para amolecer o pavimento antigo, adição de agente regenerador e posterior repavimentação, preservando a estrutura original do pavimento, aumentando a eficiência da construção em 50%.

Regeneração Térmica em Fábrica: os materiais antigos são transportados de volta para a fábrica para serem regenerados, sendo adequados para a renovação de pavimentos em grande escala.

●Camada de Abrasão Ultrafina (UTAC)

Com uma espessura de pavimentação de 1,5 a 2,5 cm, utilizando asfalto modificado de alta viscosidade com agregado de basalto, o pavimento é reparado em casos de deterioração e a aderência é melhorada. A via pode ser liberada para o tráfego em até 2 horas após a conclusão da obra.

2. Construção de pavimentos de concreto de cimento

processo convencional

● Instalação da fôrma → amarração da armadura (se necessário) → concretagem → vibração → marcação (antiderrapante) → manutenção (aplicação de película protetora por ≥ 7 dias).

Construção mecanizada

● Pavimentadora de concreto deslizante: realiza a pavimentação, vibração e moldagem em uma única etapa, com uma eficiência de 200 a 500 m/dia, adequada para rodovias e pavimentos de aeroportos.

● Unidade de três rolos: comumente usada em projetos de pequeno porte, com baixo custo de equipamento, adequada para a construção de estradas rurais e estacionamentos.

3. Construção de pavimentos especiais

pavimento colorido

● Tipo de aplicação: aplicação de revestimento polimérico colorido (como o metacrilato de metila, MMA) sobre a superfície original da estrada, com secagem em 2 horas, utilizado em ciclovias e estradas paisagísticas.

● Tipo de pavimentação: partículas cerâmicas coloridas + adesivo especial, espessura de 3 a 5 mm, desempenho antiderrapante até BPN65+ (padrão internacional ≥60).

Superfície de estrada anti-gelo

● Tipo pré-misturado: o agente de derretimento de neve de liberação lenta (como partículas de cloreto de sódio) é misturado à mistura asfáltica e liberado pela passagem do veículo, com eficiência de derretimento de neve de até 200 g/m².

Terceiro, pontos-chave para o controle de qualidade da construção.

1. Inspeção de matérias-primas

● Asfalto: testar a penetração da agulha, o ponto de amolecimento, a ductilidade e outros indicadores para garantir a conformidade com a Especificação Técnica para Construção de Pavimento Asfáltico Rodoviário (JTG F40).

● Agregado: controlar o teor de lama (≤3%), o valor de britagem (camada base ≤30%, camada superficial ≤26%) e a uniformidade da granulometria.

2. Controle de processo

Monitoramento da temperatura do asfalto:

● Temperatura da mistura asfáltica: 140-165 °C, temperatura de pavimentação: ≥ 130 °C, temperatura final de compactação: ≥ 70 °C (dependendo do ajuste da classificação do asfalto).

Controle do abatimento do concreto:

● O abatimento do concreto do pavimento deve ser de 10 a 30 mm; durante a construção no verão, adicione retardador para evitar a condensação precoce.

3. Testes e aceitação

● Compactação: o pavimento asfáltico é testado pelo método de perfuração de núcleo, com compactação ≥ 97% (camada superficial); a resistência à flexão e à tração do pavimento de concreto é ≥ valor de projeto (ex.: concreto C30 ≥ 3,5 MPa).

● Planicidade: detectada por régua de 3 m, desvio de planicidade do pavimento asfáltico ≤3 mm, pavimento de concreto ≤5 mm.

IV. Equipamentos de construção e melhoria da eficiência

1. Equipamentos inteligentes

● Sistema automático de nivelamento de pavimentos: ajuste em tempo real da espessura do pavimento por sensor ultrassônico ou a laser, erro ≤±2mm.

● Grupo de rolos não tripulado: Equipado com sistema de posicionamento GPS e controle automático, ele rola uniformemente de acordo com a trajetória predefinida, reduzindo custos de mão de obra e melhorando a consistência.

2. Construção modular

● Os componentes pré-fabricados de meio-fio e sarjeta de concreto são instalados rapidamente no local, reduzindo o período de construção em mais de 30%;

● A ponte de cavaletes de aço pré-fabricada é utilizada para vias navegáveis ​​temporárias, podendo ser desmontada e remontada repetidamente, sendo adequada para a construção de travessias de rios e trechos com base instável.

V. Cenários típicos de aplicação

1. Nova construção de rodovia

Combinação de materiais:

● Camada superior: 4 cm de SMA-13 ​​(asfalto modificado)

● Camada intermediária: 6 cm de AC-20 (asfalto comum)

● Camada inferior: 8 cm de AC-25 (asfalto comum)

● Camada de base: 36 cm de cascalho estabilizado com cimento (dosagem de cimento de 5%)

Principais pontos do processo:

● Pavimentação com múltiplas máquinas (2 pavimentadoras trabalhando em escalão) para reduzir juntas longitudinais;

● Os rolos de borracha acompanham de perto a pavimentadora para garantir a compactação inicial da mistura asfáltica.

2. estrada urbana branca para preta (cimento para asfalto)

Processo:

● Teste de pavimento de concreto antigo → reparo de placas quebradas → aplicação de óleo adesivo → colocação de camada de absorção de tensão (como uma camada de selagem de cascalho sincronizado de 1 cm) → pavimentação com camada superficial de asfalto.

Vantagens: Reduz o ruído em 5 a 8 dB, melhora o conforto ao dirigir e diminui o período de construção em 50% em comparação com a escavação e reconstrução completas.

3. Programa de baixo custo para estradas rurais

material:

● Camada superficial: 3 cm de brita asfáltica emulsionada (dosagem de asfalto emulsionado de 1,2 a 1,5 kg/m²)

● Camada base: 15 cm de cascalho graduado + 10 cm de cascalho natural

Construção: manual com máquinas de pequeno porte (ex: rolo vibratório de 10 toneladas), o custo por quilômetro é 30% a 50% menor do que o do concreto asfáltico.

Resumindo

As soluções para a construção de estradas e materiais precisam equilibrar desempenho, custo e proteção ambiental, com as seguintes tendências principais:

● Descarbonização de materiais: agregados reciclados, asfalto morno e outros materiais ecológicos representam uma parcela cada vez maior a cada ano;

● Intelectualização do processo: equipamentos não tripulados, tecnologia de monitoramento inteligente para reduzir a intervenção manual e melhorar a precisão da construção;

● Manutenção preventiva: prolongar a vida útil do pavimento através de manutenção preventiva (ex.: tratamento de micro-superfície, camada de selagem por aspersão) para reduzir o custo total do ciclo de vida.

A seleção flexível de materiais e processos de acordo com o posicionamento do projeto (por exemplo, tráfego pesado, estradas paisagísticas, estradas rurais) pode concretizar o objetivo de construção de ser “tecnicamente aplicável, economicamente viável, ecológico e sustentável”.