MALHAS FLEXÍVEIS DE POLÍMEROS REFORÇADOS COM FIBRAS DE BASALTO E/OU DE VIDRO (PRFB/PRFV), PARA RODOVIAS E CONSTRUÇÃO CIVIL

 

As Malhas Flexíveis de Polímeros Reforçados com Fibras de Basalto e/ou de Vidro são materiais compósitos, nos quais as fibras são utilizadas como componentes de reforço. São de duas vezes e meia a quatro vezes mais resistentes que as malhas de aço. Não são suscetíveis à degradação e à oxidação em ambientes ácidos e alcalinos. Não se desestruturam ou decompõem em altas temperaturas e podem manter a elasticidade em baixas temperaturas.

As estradas estão sofrendo pressões sem precedentes em virtude do aumento do tráfego e redução dos orçamentos para manutenção.

Um revestimento simples é apenas uma solução temporária. Quando os pavimentos asfálticos flexíveis estão expostos a uma carga cíclica, pode ocorrer afundamento, formação de buracos e fissuras por fadiga. Com o aumento do uso e da quantidade de veículos e aumento das cargas nesses veículos, este problema pode ser ainda pior. As obras de “remendo” funcionam em algumas seções com problema, remediando apenas temporariamente a situação, pois as fissuras das camadas inferiores do pavimento irão se propagar para as novas camadas, causando a perda prematura da resistência estrutural.

Este tipo de propagação de fissura pode ser um problema também quando são aplicadas coberturas de asfalto em pavimentos de concreto pré-existente, mas isso pode ser solucionado com a aplicação das Malhas Flexíveis de PRFB/PRFV.

Nossas soluções para reforço da camada asfáltica são utilizadas para tratar ou prevenir os seguintes problemas em obras rodoviárias:

• rachaduras causadas por propagação (reflexão) de fissuras;

• rachadoras causadas por diferenças térmicas e por fadiga;

• falhas por deformação excessiva;

• peso excessivo nos eixos dos veículos;

• pavimentos sobre solos de baixa capacidade de carga;

• assentamentos diferenciais – recalque;

• espessura reduzida nas camadas do pavimento.

Reduzindo o custo total de construção e de vida útil através de um reforço efetivo. O reforço dos pavimentos asfálticos resulta em várias melhorias relacionadas à vida útil dos pavimentos, especialmente a redução da fadiga e retardamento da propagação (reflexão) de fissuras térmicas e por assentamento.

Devido aos beneficios do reforço, o custo final (considerando inclusive a vida útil) de um pavimento reforçado é muito menor do que um não reforçado, pois considerando a alta resistência e capacidade de atuar sobre as forças horizontais e verticais suportadas pelo pavimento, podem ser utilizadas para aumentar a sustentação, de forma a reduzir a profundidade das escavações e, consequentemente, a quantidade de material utilizado para a construção de sub-base, base e revestimento.

O reforço reduz a tensão na rodovia. As concentrações de tensão na matriz asfáltica são aliviadas e redistribuídas pelo reforço, o que resulta em:

• retardamento do aparecimento de fissuras;

• estreitamento das fissuras; microfissuras

• maior distância entre fissuras;

 

Objetivo do uso das malhas de reforço na base do pavimento asfáltico:

Aumentar:

 

• capacidade de carga

•  estabilidade estrutural geral entre 30-50%

 

 

• indicadores de rendimento de transporte, pois o material é muito leve

• vida útil da cobertura do pavimento

Reduzir:

• volumes de materiais necessários em até 25%

Facilitar:

•  tecnologia de construção no caso de substituição da capa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  REFORÇO DE CAPA                         CAPA DE SEPARAÇÃO

Funções da Malha de PRFB/PRFV em malha impregnada no pavimento asfáltico:

 

•  Absorver as tensões normais, que ocorrem durante numerosos impactos de curto prazo da carga dos veículos, e redistribui-las em trechos horizontais, para evitar a deformação horizontal excessiva pelo alongamento da parte inferior da capa de cobertura da estrutura da estrada quando se deforma.

 

•  Absorver as tensões normais, que surgem em algumas seções pelas cargas a longo prazo, causadas pela falta de homogeneidade de temperatura das camadas de capa e de base e redistribui-las em trechos horizontais, para evitar a deformação horizontal excesiva das camadas de estrutura da estrada.

 

Funções das Malhas de PRFB/PRFV no solo:

 

•   Estabilizar a base, reforçando as estruturas do solo durante a construção de rodovias, ferrovias, estruturas hidráulicas, tubulações, aterros para eliminação de resíduos, reforço de fundações, proteção contra erosão de aterros e fundações usando solo com vegetais e plantio de grama.

•   Fortalecer estruturas de contenção e encostas, fazendo o reforço do solo.

•  Eliminar as falhas na base do solo.

                         Características físico-mecânicas das malhas de PRFB em pavimentos asfálticos

                            Características físico-mecânicas das malhas de PRFB em solo (terra armada)

                   Indicadores físico-mecânicos das malhas flexíveis de PRFV y PRFB no pavimento asfáltico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Provas técnicas das malhas flexíveis

 

Resultados das provas técnicas das malhas basálticas PRFB-solo 50(25), do Centro de Investigações Estratégicas para auto-estradas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Efeito econômico

 

A utilização das Malhas PRFB/PRFV permite aumentar significativamente a resistência, aumentando o intervalo de tempo entre as manutenções/reparações necessárias nos revestimentos asfálticos, inclusive reduzindo o consumo de materiais usados para isso durante o ciclo de vida útil.

 

Os fios de fibra de vidro e de basalto utilizados nas malhas estão impregnados com uma composição especial para conferir propiedades específicas à malha, como resistência às altas temperaturas, ao congelamento e à absorção de água.

Vantagens da utilização de reforços com malhas flexíveis para estradas

 

• Mecanicamente as malhas flexíveis de PRFB/PRFV são resistentes a ambientes quimicamente agressivos;

• A temperatura de aplicação do pavimento asfáltico não causa danos às malhas, especialmente em comparação com as malhas fabricadas com materiais sintéticos;

• Em baixas temperaturas, conserva as propiedades físicas e mecânicas e não perde a elasticidade;

• Permite reduzir a espessura do pavimento asfáltico mantendo a mesma vida útil ininterrupta do revestimento;

• Se for mantida a espessura do pavimento asfáltico, todas as demais condições serão iguais, sendo que a introdução de uma Malha de PRFV/PRFB poderá aumentar o tempo entre as vistorias de conservação da capa da via de 20% a 25%, sendo que a vida útil da estrada pode ser duplicada.

AS FASES OU ETAPAS PARA A CORRETA INSTALAÇÃO DA MALHA DE REFORÇO NA ZONA ASFÁLTICA SÃO AS SEGUINTES:

1. Preparação da superfície

Para garantir a instalação bem sucedida das malhas flexíveis, a superfície deve estar seca e livre de material solto, garantindo assim a aderência das camadas asfálticas. As rachaduras maiores devem ser tratadas e seladas com material betuminoso. Não é necessário tratar as rachaduras com menos de 3 mm de largura.

2. Irrigação e quebra da emulsão

A superfície deve ser uniformemente irrigada com uma dose mínima de 0,5 litro/m2 de uma emulsão catiônica rápida com 70% de betume. Se for utilizada uma emulsão com 60% de betume, a dose deve ser aumentada em 0,1 litro/m2. No caso em que a superfície é áspera ou moída, o volume da emulsão deve ser aumentado em 20%.

É necessário que a emulsão se parta antes de instalar as malhas flexíveis. Essa quebra é manifestada por uma mudança de cor que muda de marrom para preto.

3. Extensão e instalação de malhas flexíveis. Sobreposições

Para uma instalação correta das malhas flexíveis, o procedimento é colocá-las no solo plano e sem rugas. O início das malhas flexíveis é fixado ao solo com pregos e arruelas. É importante que o rolo das malhas flexíveis não se levante do chão enquanto estiver desenrolando. A malha de reforço pode ser desenrolada manualmente ou mecanicamente.

Na colocação de malhas flexíveis em esgoto ou áreas de drenagem, ela poderá ser cortada com uma faca. Tráfego regular sobre malhas flexíveis não deve ser permitido antes de lançar a nova camada. Além disso, tanto os caminhões quanto a pavimentadora devem ser movidos muito lentamente sobre a malha de reforço, para evitar mudanças bruscas de velocidade e direção.

A sobreposição longitudinal é de 25cm. A parte final do rolo anterior é colocada acima da parte inicial do próximo rolo com o objetivo de que o caminhão e a máquina de pavimentação levantem as malhas flexíveis. A sobreposição transversal é de 15 cm. É necessário indicar que as sobreposições longitudinais e transversais não coincidam no mesmo ponto. Além disso, durante esta fase, é importante evitar a formação de rugas e deformações.

4. Camada de asfalto aplicada sobre malhas flexíveis

Ao aplicar o asfalto sobre a camada de malha flexível, é vital conhecer as regulamentações atuais. A espessura mínima da camada que cobre as malhas flexíveis deve ser de 5 cm.

As juntas no asfalto não devem coincidir com as juntas das malhas flexíveis. A compactação inicial da nova camada deve ser desenvolvida com compactadores leves ou médios. Rolos pesados devem ser usados mais tarde. É importante mencionar que os rolos com vibração podem ser negativos em camadas com menos de 8 mm de espessura. O grau de compactação da nova camada é alcançado seguindo os procedimentos usuais. Finalmente, é importante que os caminhões avancem por conta própria e não sejam empurrados pela máquina de espalhar.

 

Estas são as principais funções apresentadas pelas malhas de reforço: Malha flexível PRFB e PRFVna manutenção de estradas:

• Drenagem: Ajuda na coleta e transporte de águas subterrâneas, pluviais e / ou outros fluidos.

•  Filtro: busca a conservação do solo ou outras partículas submetidas a forças hidráulicas, mas permitindo a passagem de fluidos através de um geotêxtil ou produto similar.

•  Proteção: desempenhar uma função consistente para evitar, ou pelo menos limitar, os possíveis danos localizados em torno de um determinado elemento ou material, usando um geotêxtil ou produto relacionado.

•  Reforço: utilização da capacidade de resistência de um geotêxtil ou de um produto semelhante, a fim de melhorar as propriedades mecânicas do solo ou outros materiais de construção.

•  Separação: Impede a mistura de dois ou mais solos ou materiais de preenchimento de natureza diferente através do uso de um geotêxtil ou de um produto relacionado.

• Proteção contra erosão: Evita movimentos do solo ou outras partículas, como uma superfície inclinada, usando um geotêxtil ou produto relacionado.

 

Aplicações mais importantes das malhas de reforço flexíveis para a correta conservação de estradas:

•  Resistência: a posição das malhas de reforço nas estradas aumenta a estabilidade e oferece uma melhoria da superfície da estrada contra a tração.

• Infiltração: uma das qualidades das malhas flexíveis é a sua capacidade de drenagem, que lhes dá o layout da grade que forma a malha. A principal vantagem do efeito de drenagem é evitar o acúmulo de água e, consequentemente, a aceleração do processo de desgaste devido às condições climáticas, que causam rachaduras na superfície.

• Distribuição de forças: a colocação da malha de reforço permite uma maior distribuição das forças que suportam a superfície de rolamento. Com isso, a deterioração da superfície é reduzida, assim como o trabalho de manutenção e os custos.

•  Prevenção fina: a colocação de malhas flexíveis dificulta a expulsão de finos das camadas inferiores do solo em direção à superfície da estrada.

•  Reparação de fendas: malhas flexíveis ou malhas de reforço são úteis para reparar estradas e áreas pavimentadas onde ocorreram fraturas. O objetivo é evitar o reaparecimento de fendas na superfície, melhorando a confiabilidade do reparo.

•  Estabilização: Outra aplicação é a estabilização que se apresenta tanto em estradas quanto em áreas pavimentadas com diferentes tipos de materiais, aumentando sua resistência e evitando a subsidência no solo.

• Reparação de buracos: as malhas de reforço ajudam a reparar de forma mais eficaz os buracos em estradas e áreas pavimentadas.

•  Resistência em estradas inclinadas: as propriedades de melhoria da tração das malhas de reforço servem para melhorar o comportamento de estradas com alta inclinação, evitando a deterioração e a erosão, causados pelo uso habitual e pelas condições climáticas.

•  Resistência em estradas de terra: o uso em estradas de terra (estradas agrícolas e trilhas florestais) produz o aumento na resistência à tração, reduzindo o desgaste e, portanto, a manutenção.

•  Estabilização de estradas: é muito útil para estabilizar estradas construídas em solos não homogêneos.

•  Infiltração em estradas: melhora a infiltração, diminuindo o encharcamento. Como resultado, reduz os custos de trabalho e manutenção.

• Estabilização do aterro: são muito úteis para a estabilização de aterros e trilhos.

 

• Infiltração do aterro: melhora a infiltração, reduzindo a quantidade de água que pode se acumular em aterros e ferrovias.

 

Malha flexível para o reforço da estrutura do pavimento flexível

Pavimento refere-se ao conjunto de camadas do material em que as cargas causadas pelo tráfego são recebidas diretamente e transmitidas aos estratos inferiores, proporcionando uma superfície de apoio, que deve funcionar adequadamente e apresentar conforto ao usuário. A divisão em camadas é devida principalmente à questão econômica envolvida em um projeto, porque no momento em que as espessuras das camadas são determinadas, o objetivo é fornecer a espessura mínima aceitável que reduz as tensões na camada interna imediata. A força das camadas depende não apenas das camadas de material, mas também do processo de construção.

 

O reforço com malhas flexíveis atua reforçando três tipos de mecanismos:

•  Restrição do mecanismo lateral. Em relação ao confinamento, que restringe o deslocamento do material granulado antes da aplicação da carga.

•  Aumento na capacidade de suporte. Atuam como uma barreira que controla a superfície interna do envelope de falha, de modo que a limita completamente à camada de base granular, que oferece mais resistência do que o subleito.

• Efeito da membrana tensionadora. Baseia-se na melhoria da capacidade de distribuição vertical da tensão resultante da tensão de uma membrana deformada.

Confinamento

Reforço de confinamento é definido para a aplicação de malhas flexíveis em pavimentos flexíveis, devido à união gerada na interação do solo granular da camada de base com as malhas flexíveis.

Separação de camadas

A separação das camadas por meio de malhas flexíveis evita que os componentes da base granular de um pavimento flexível se misturem com o solo da subclasse e produzam uma deformação.

 

 

 

 

 

 

 

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