Tecnologia rodoviária de ponta

Um dos locais mais importantes para o futuro do asfalto é o Centro Nacional de Tecnologia do Asfalto (NCAT) Pavement Test Track, no condado de Lee, Alabama. Trata-se de uma pista circular de asfalto com 2,7 km, especialmente projetada e mantida como resultado de uma parceria de quase 40 anos entre a Fundação de Pesquisa e Educação da Associação Nacional de Pavimentação Asfáltica (NAPAREF) e a Universidade de Auburn.

A pista de testes de pavimentação NCAT é dividida em quarenta e seis seções financiadas pelos Departamentos de Transporte (DOTs) estaduais, pela Administração Federal de Rodovias (FHWA) e por parceiros do setor privado, com o apoio de fornecedores e fabricantes como a Astec. Desde sua conclusão em 2000, ela tem sido essencial para testar tecnologias experimentais de pavimentação em um ambiente de pesquisa seguro. Ninguém teve um envolvimento mais direto do que Buzz Powell, que começou a gerenciar a pista de testes de pavimentação NCAT em 1999. Buzz se aposentou da Universidade de Auburn em 2023 e atualmente atua como diretor técnico da Aliança de Pavimentação Asfáltica (APA), mas ainda oferece apoio em tempo parcial ao seu projeto apaixonante para a equipe atual da NCAT.

“O objetivo geral é construir pavimentos de teste e, em seguida, passar uma frota de caminhões por cima deles para danificá-los, de modo que o NCAT possa ajudar as agências a tomar decisões informadas sobre misturas e materiais, projeto estrutural de pavimentos e preservação de pavimentos”, disse Powell.

A cada três anos, a pista é reconstruída, e este ano marca o início do nono ciclo de pesquisa. Assim como nas vias públicas, o moagem é dividido em seções para que outras possam permanecer abertas para uso.

“A NCAT geralmente reconstrói cerca de um terço da pista e, em seguida, dá continuidade ao tráfego nos outros dois terços”, explicou Powell. “Neste ciclo, no entanto, foi um pouco mais do que um terço, por isso deu bastante trabalho. Normalmente, a espessura da moagem entre três quartos de polegada e pouco mais de um pé.”

Mas este ano o moagem foi muito além desses limites típicos, chegando a escavar camadas com até 1,5 metro de profundidade, bem como moagem das esteiras quarenta e seis seções.

“Eles removeram uma quantidade enorme de material”, disse Powell, referindo-se à equipe da Astec e à sua RX-700. “O que foi diferente no moagem desta vez foi que a NCAT pediu à [Astec] que atingisse com precisão as profundidades médias prescritas para cada seção, mantendo o máximo de suavidade possível. É fácil fazer uma coisa ou outra, mas é um desafio fazer as duas. Isso foi necessário porque moagem suave moagem a NCAT a pavimentar posteriormente as seções de teste mais suaves possíveis.”

moagem da Astec moagem sabia exatamente como dar à nova equipe da Pista de Testes de Pavimentação NCAT exatamente o que eles queriam.

“Nem todas as seções da pista de testes foram fresadas na mesma profundidade, mas todas elas estavam focadas na dirigibilidade”, disse Tom Lenger, gerente de produtos, reciclagem estradas reciclagem Astec. “Para conseguir isso, decidimos usar os sensores de média dupla (DAS).”

Enquanto moagem tradicionais moagem monitoram apenas cerca de 2,4 metros de comprimento, o DAS pode expandir essa janela de monitoramento para até 9 metros de comprimento. O sistema de nivelamento então calcula a média da profundidade do nivelamento ao longo desse intervalo muito mais longo, gerando uma base incrivelmente lisa para os pavimentos acima dele.

“Normalmente, se você encontrar um buraco na estrada, sua fresadora irá corrigir imediatamente, pois você está dentro dessa janela de 2,4 metros, enquanto que com este sistema você está olhando para a frente da máquina, o meio da máquina e a traseira da máquina, tudo ao mesmo tempo”, explicou Lenger. “Você não terá mudanças tão drásticas na elevação da sua estrada.”

O sistema DAS calcula a média da profundidade de corte ao longo de todo o comprimento do esqui, o que se traduz em menos alterações e menos abruptas no tapete. Quaisquer correções de perfil feitas desta forma são realizadas não só com mais precisão, mas também com uma taxa de alteração mais gradual. Isso, por sua vez, facilita muito o trabalho final da equipe de pavimentação.

“O sistema de controle de classificação e moagem foram excelentes”, disse Powell. “Foi um trabalho muito bom em todos os aspectos. Acredito que foi um avanço em relação ao trabalho realizado no passado. Se a moagem for suave, é mais fácil pavimentar de maneira suave. Seções de teste suaves são essenciais para uma boa pesquisa”.

A NCAT começará a monitorar os dados de desempenho após a conclusão da reconstrução da pista. O uso de tecnologias como o sistema Dual Averaging Sensor pode ter um impacto direto no resultado final.

“Até agora, os dados para declarações ambientais de produtos (EPDs) paravam no portão da fábrica, mas em breve os dados serão enviados para o local de trabalho”, disse Powell. “Quando você opera uma moagem e atinge sua meta na primeira passagem usando sistemas de controle de precisão, não precisa fazer trabalho extra para corrigir deficiências. Como não são necessários trabalhos corretivos ou passagens adicionais da máquina, o resultado será menos horas de máquina e uma estrada com menor carbono incorporado. Estradas mais lisas serão ainda mais importantes para reduzir a pegada de carbono quando a fase de uso for finalmente considerada.”

No entanto, havia algumas seções que precisavam ser muito mais profundas, chegando a uma profundidade suficiente no material da sub-base para que o NCAT pudesse concluir a remoção com uma escavadeira para um novo experimento especial.

“A maioria das seções de teste na pista de testes de pavimentação do NCAT é construída sobre subleito local de alta qualidade, ideal para o controle de experimentos. Quando isso é feito, o desempenho na superfície não é afetado por diferenças na fundação. Às vezes, o transporte de subleito de outro estado é essencial para a pesquisa”, disse Powell. “Com essa seção de fresagem profunda específica, o NCAT precisava construir a seção sobre um subleito comum no estado do Mississippi.”

Por que os engenheiros da pista de testes de pavimentação do NCAT desejariam remover o material de boa qualidade e substituí-lo por um subleito de qualidade inferior? O objetivo do experimento é comparar uma seção existente construída com estabilização convencional de cimento com uma nova seção construída com tecnologia inovadora de substituição de cimento.

“A NCAT está avaliando uma nova tecnologia que potencialmente permite reduzir o teor de cimento e estabilizar camadas através do uso de uma enzima ambientalmente sustentável”, disse Powell. “É uma abordagem de estabilização com menor emissão de carbono. Essa foi a razão para moagem seção profunda.”

Mesmo em profundidades superiores a 76 cm, a RX-700 deu conta do recado. Para essas profundidades, o sistema de esqui DAS foi removido e a equipe começou a trabalhar removendo o material em camadas de cerca de 25 cm por passagem. A máquina é capaz de cortar profundidades de até 35 cm e está disponível em larguras de corte de 2 m até 3 m.

“Fizemos três elevações de dez polegadas com o RX-700, e não era só asfalto, havia também muita subcamada que estávamos removendo”, acrescentou Lenger. “O trabalho todo levou cerca de uma semana para ser concluído, mas foram tantas situações diferentes que vimos nesse curto espaço de tempo que, em situações normais, um empreiteiro talvez só visse uma vez a cada muito tempo. Enfrentávamos um desafio diferente a cada dia.”

O para serviços pesados possui um motor de 800 cavalos de potência e foi mais do que capaz de enfrentar tudo o que a pista de testes de pavimentação da NCAT poderia lhe oferecer.

“Foi uma experiência realmente única”, disse Lenger. “Nós realmente valorizamos o trabalho do NCAT. Em nosso setor, há instituições acadêmicas, fabricantes, produtores e clientes, e nós realmente valorizamos o que o NCAT faz pelo setor. É por isso que queríamos nos envolver e ajudá-los a reconstruir sua pista de testes.”

“Foi um trabalho excelente em todos os aspectos”, concluiu Powell. “É claro que é sempre ótimo trabalhar com a equipe da Astec, que tem sido uma bênção para nós ao longo dos anos. Não seria possível continuar a fazer pesquisas revolucionárias na pista de testes de pavimentos do NCAT sem esse tipo de apoio de grandes parceiros do setor.”