rolos compressores e suas funções
A etapa de compactação de solos e asfaltos costuma ser uma das fases mais importantes no processo de construção de rodovias. Uma falha na hora de compactar o subleito de uma rua pode comprometer todas as camadas acima.
O que acontece é que muitas construtoras não dão a importância e nível de preocupação corretos para esse detalhe, e acabam comprometendo totalmente a qualidade final da pavimentação. Para que isso não aconteça, é ideal conhecer os tipos de rolos compactadores que se está usando.
Os rolos compactadores, também conhecidos como rolos compressores (muito embora essa última forma não seja 100% correta), são equipamentos destinados à etapa de compactação de algum tipo de material, normalmente de uma rua ou rodovia que acabou de ser asfaltada.
Em terraplenagem, a ideia é compactar a terra para preencher vazios no solo, aumentando a capacidade de suporte do mesmo.
Já na compactação asfáltica, o rolo compactador compacta o outros materiais como brita ou asfalto para garantir principalmente a durabilidade desse asfalto. Além disso, também sela a superfície para que a água não penetre em sua estrutura.
Cada tipo de rolo compactador é destinado para uma função específica. Escolher corretamente cada modelo reflete grandemente no resultado final do trabalho. Confira a seguir os tipos de rolos compactadores e suas funções.
Tipos de rolos compactadores:
Mais conhecido como Rolo Liso, o single-drum ou Rolo Compactador de cilindro único vibratório são destinados à compactação de base — normalmente para trabalhos terraplenagem ou asfalto. Esse sistema atua com um peso excêntrico que fica localizado no eixo central do cilindro.
Ao acionar o movimento rotativo, o cilindro vibra subindo em uma pequena altura — chamada amplitude — e golpeando o solo várias vezes por segundo — o que é medido em Hertz.
Isso faz com que a força aplicada seja potencializada e dessa maneira, as ondas de choque são geradas para todas as direções, o que provoca vibrações que reduzem o atrito entre as partículas e facilita a compactação.
Porém, para utilizar esse tipo de rolo é preciso um cuidado extremo. Esse modelo pode danificar edificações próximas, tubulações enterradas e outros obstáculos. Quem já esteve perto de algum sabe que ele faz tudo vibrar, o chão e até as janelas de vidro próximas podem ser expostas às vibrações.
Esses cilindros podem ser lisos ou com patas.
Também conhecidos como Rolos pé de carneiros, são rolos que podem ter o cilindro com patas ou usar um cilindro liso e uma capa que o transforma em pata.
Esse último caso é super interessante pois o equipamento pode ser mais versátil, ou seja, 1 equipamento com duas funções distintas bastanto ajustar a capa pé de carneiro. No entanto alguns técnicos não gostam dessa versatilidade e preferem usar a versão lisa ou a com patas.
A função das patas é penetrar superficialmente no solo para aumentar a área de contato. Isso faz com que a coesão entre as partículas seja quebrada, o que favorece a evaporação para que o material possa ser compactado.
A umidade do solo também é importante para o uso desses compactadores. O ideal é que não esteja nem muito seco, nem muito úmido. Caso esteja muito molhado, ele ficará saturado. A quantidade de água deve ser adicionada de modo que seja possível compactar, mas sem deixar umedecido.
Esse nome teve origem devido aos primeiros produtores rodoviários romanos, que rebanhavam ovelhas para frente e para trás sobre o material base para compactar as estradas. A almofada de carneiro cilíndrica normalmente mede 200 mm de comprimento.
Tanto as almofadas em pé como os tambores acolchoados são afunilados em formato oval ou retangular. Isso faz com que a face da almofada seja menor do que a sua base. Esse tipo de rolo é usado para arejar e secar argilas molhadas e sedimentos. Além disso, o material pode atuar como uma esponja quando chove, diminuindo o processo de compactação.
O rolo compactador pé de carneiro funciona em uma velocidade de 6 a 10 km/h, sendo que sua pressão e manipulação são as únicas forças exercidas sobre o solo. No geral, para que a densidade alvo seja atingida, são necessários de 6 a 10 ciclos — entre 12 e 20 passagens da máquina.
No Brasil os mais usados são os Rolos Dynapac, Mueller, XCMG dentre outros.
Os rolos compactadores tandem são compostos por um duplo cilindro vibratório. São usados principalmente para a compactação de camadas asfálticas , já que não possuem pneus de tração como os rolos liso de 1 cilindro.
Essa característica contribui para que não deixem marcas no asfalto.
Com cilindro vibratório dianteiro e pneus de borracha em todo o eixo traseiro, os rolos combinados são recomendados para serviços pequenos. Por exemplo: tapar buracos ou fazer pequenos reparos.
O modelo pode ser usado em reparos rodoviários e pequenas aplicações como ciclovias, ruas de baixo tráfego, estacionamentos e ruas de pequenos acessos. Também apresenta bons resultados na compactação de aclives.
Os rolos combinados não devem ser usados em obras de grande porte, em que o correto é usar os rolos tandem e pneumáticos. Ao contrário de um rolo de pneus, por exemplo, a sobreposição entre os pneus dianteiros e traseiros faz com que o rolo combinado precise ser passado de maneira mais cuidadosa sobre o solo. Esse cuidado é requerido para evitar que partes fiquem descobertas sem a passagem dos pneus.
Para selar e dar o acabamento final na camada asfáltica, usamos os rolos compactadores pneumáticos. Seus pneus de eixo dianteiro ficam posicionados entre os espaços dos pneus do eixo traseiro. Isso garante uma largura total de rolagem. Por se tratar de um rolo estático que não gera as ondas de choque que os cilindros vibratórios produzem, utiliza-se esse tipo de rolo para compactar pontes, viadutos e demais locais onde a compactação vibratória não é permitida.
Normalmente, é usado em trabalhos de compactação de solos de tamanho pequeno e médio, e principalmente aqueles de materiais a base de granulares. São mais adequados para selar superfície e atender aplicações especiais como a compactação de solos finos.
A força de manipulação e pressão geradas pelos pneus funcionam do topo para baixo, podendo variar de acordo com a pressão do pneu ou o peso do lastro.
Os rolos de tecnologia oscilatória de compactação possuem um sistema em que o cilindro mantém contato permanente com solo. Dessa forma, realiza-se um movimento oscilatório sem gerar ondas de choque, alcançando um grau de compactação superior ao sistema vibratório.
Todos os rolos vibratórios trabalham visando diminuir os vazios e aumentar a densidade e resistência do solo. Podem ser lisos e de patas, assim como os tandem e single-drum. Para escolher entre essas duas opções, será preciso levar em conta a quantidade de partículas de argila presente na composição daquele solo. Solos coesivos que contam com uma presença maior dessas partículas, exigem um tambor de patas, por exemplo.
As forças geradas pelo tambor vibratório ao atingir o solo definirão a densidade e resultados da compactação. Isso porque a qualidade do acabamento irá depender da frequência e amplitude dos golpes, assim como a força e período durante o qual eles são aplicados.
A velocidade de trabalho dos rolos compactadores vibratórios costuma ser mais lenta: cerca de 1 a 2,5 km/h para rocha e argila, e 2 a 5 km/h para cascalho e areia. Seguindo esse tempo, os resultados serão melhores.
O erro mais comum de construtoras ou empresas que trabalham com rolos compactadores, é pensar que no serviço de terraplenagem não existem outros tipos de maquinários para serem usados. Isso faz com que o rolo compactador seja passado antes do necessário. Lembre-se de que ele faz parte da fase final do processo.
Além dos rolos compressores, outras máquinas também são bastante eficientes e podem ajudar na hora de desenhar o solo. Veja duas opões a seguir:
Embora pareça um exagero, usar a escavadeira de maneira inteligente irá otimizar o seu serviço de compactação. Isso porque, ao criar aclives e declives que estão dentro do projeto antes de passar os rolos compactadores, evita que o solo já compactado seja escavado novamente. Isso prejudica consideravelmente a sua escavadeira, além de poder atrasar os serviços.
Muitas pessoas não usam a ferramenta por falta de conhecimento. A motoniveladora permite que o desenho do solo seja feito de forma mais adequada antes da sua compactação. Dessa forma, detalhes pequenos como: escoamento de água e maior aproveitamento da luz solar podem ser definidos de um jeito mais estratégico, o que faz com que a sua construção seja mais eficiente.
Embora não sejam usados apenas para essa finalidade, os rolos compactadores são muito conhecidos por seu trabalho na hora da pavimentação de asfaltos. E uma das dúvidas mais comuns sobre esse assunto é a sequência de rolos utilizada para esse trabalho. Além disso, também pode surgir questionamentos sobre quantos rolos são necessários para atingir a compactação total.
A resposta para todas essas perguntas irá depender da mistura asfáltica que está sendo usada, além das características dos rolos compactadores. Normalmente, a sequência fica da seguinte forma:
O famoso rolo tandem, ou chapa-chapa, como também é conhecido, pode ser usado em todos os tipos de misturas asfálticas. Sua alta capacidade de compactação é resultado das vibrações somadas ao próprio peso. Dependendo de como se encontra a mistura, ou se a camada for muito fina, o rolo deve ser passado de modo estático.
A areia asfáltica, por exemplo, é uma mistura incapaz de absorver a vibração desse rolo. Ela geralmente é utilizada nas regiões onde há carência de agregados minerais.
A diferença entre os rolos tandem e os rolos single-drum é a sua frequência, que costuma ser maior no primeiro. As forças geradas pela vibração do rolo reduzem o atrito interno e facilita o encaixe dos materiais, otimizando a compactação.
Como vimos, a compactação é obtida pela ação do próprio peso. Os pneus de borracha são responsáveis por selar, desempenar e dar acabamento final para a superfícies de misturas asfálticas contínuas. Embora muito usado na hora da pavimentação, o seu uso não é obrigatório caso a mistura usada seja descontínua ou não necessite de maior rugosidade superficial.
O ideal para esse tipo de rolo é que o número de pneus seja par. Assim, a distribuição do peso em cada eixo fica igual, e os pneus exercem uma pressão intermediária para que haja 100% de contato com o asfalto.
Por fim, são usados os rolos combinados, que são a junção da compactação dinâmica vibratória com a compactação estática. O cilindro vibratório fica posicionado no eixo dianteiro e os pneus lisos no eixo traseiro, como explicamos acima.
Nas obras de pavimentação feitas pelo Brasil, o mais comum é vermos os rolos compactadores de pneus sendo passados antes dos rolos de chapa lisa. A explicação seria de que o rolo de pneus acaba sendo mais pesado e por isso é passado primeiro. Já o de chapa lisa seria usado posteriormente para dar acabamento e tirar as marcas que os pneus deixaram no asfalto quente.
Porém, essa alegação é enganosa. Embora os rolos pneumáticos realmente deixem marcas no asfalto quente, eles possuem sobreposição entre seus eixos dianteiros e traseiros. Isso garante que o cobrimento da largura de compactação seja de 100%, eliminando as marcas deixadas no pavimento.
Agora que você conferiu mais sobre os tipos de rolos compactadores e quais as suas funções, ficou mais fácil saber qual deles usar para cada tipo de mistura e obra. Não se esqueça de levar nossas dicas em consideração na hora de escolher quais rolos compressores adquirir!
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