O aumento do tráfego de veículos nas estradas levou à busca de materiais que reduzissem a poeira, propiciassem uma superfície mais uniforme para rodagem e garantissem a segurança. Para isso, os dois principais tipos de produtos utilizados foram o concreto e os materiais betuminosos, aplicados sobre uma camada de brita compactada.

Para atender a essas características, contudo, foi necessário desenvolver soluções de pavimentação que tiveram como requisito básico a necessidade de aumentos consideráveis na produção de agregados.

Em 1870, a maioria dos agregados usados em pavimentos era produzida manualmente com marretas. O progresso da tecnologia do aço na época permitiu a construção de britadores a vapor, que foram ganhando potência, eficiência e capacidade cada vez maiores. Mas, em princípio, ainda eram similares às máquinas produzidas nos últimos 300 anos, modificadas para aproveitar a evolução tecnológica.

Uma central básica de britagem compreendia caldeira e motor a vapor, britador de mandíbulas, elevador, peneira e tremonhas ou silos de armazenagem. Os britadores de mandíbulas eram do tipo Blake, compactos, cuja história já abordamos em matéria anterior neste espaço.

Os britadores giratórios eram maiores e mais pesados, porém menos eficientes e confiáveis, sendo mais usados em centrais estáticas. Inicialmente, as peneiras eram planas, mas no início do século XX, as rotativas tornaram-se as mais utilizadas.

Esta representação do espalhamento de betume quente mostra o tanque de espalhamento sendo enchido diretamente dos barris, enquanto o trabalhador à direita puxa o espalhador pesado e os homens ao centro utilizam vassouras para espalhar o betume uniformemente

MÉTODOS

Resolvido o problema do aumento de produção dos agregados, os engenheiros se voltaram inicialmente para a definição das características do concreto.

Os primeiros misturadores projetados especificamente para concreto surgiram em 1870, constituídos por um cilindro de eixo vertical equipado com um conjunto de pás. A partir desse conceito, foram desenvolvidos diversos modelos com eixo vertical e horizontal, prevalecendo estes últimos por questões de maior facilidade de carga e descarga, que continuava a ser manual. Os elevadores de canecas também passaram a ser usados a partir de 1870.

Por sua vez, os implementos compreendiam silos de estocagem, transportador até o misturador, sistemas de dosagem e tanque de água. O transporte do concreto dosado era feito em carrinhos, vagonetas ou caçambas manuseadas por guindastes ou instaladas em sistemas de cabos aéreos, que alimentavam as calhas de descarga.

À medida que a construção rodoviária crescia, passaram a ser estudados outros métodos de pavimentação que permitissem incrementar a durabilidade e a segurança. No intervalo de 20 anos foram feitas diversas experiências usando uma mistura de carvão e betume (Christophe e Lavique, 1880, Girardeau, 1896, Dr. Guglielminetti, 1901).

O material era lançado inicialmente com regadores, mas logo surgiram os primeiros sistemas espargidores, puxados por cavalos ou pessoas. Posteriormente, foram montados sobre caminhões, enquanto emulsões a frio eram bastante utilizadas, mas o sistema de espalhamento da mistura sobre a pista entupia com frequência. Por essa razão, por volta de 1910 buscou-se aumentar a pressão através de bombeamento ou da pressurização dos tanques com ar comprimido.

Em uma etapa seguinte, foram adicionadas lascas de pedra à mistura, para aumentar a resiliência e assegurar melhores condições de tração. Em princípio, esse agregado era lançado manualmente, aparecendo os primeiros espalhadores automáticos na virada do século.

Produzida pela Good Roads, esta planta portátil de britagem utilizava uma tela integral para classificar o material em três tamanhos, enquanto um sistema de aberturas e calhas permitia que os caminhões fossem carregados diretamente pela unidade de peneiramento

SOLUÇÕES

As primeiras centrais dosadoras dessa mistura – que recebeu o nome de “tarmac” – datam de 1910. Em geral, o projeto dos modelos era derivado de usinas de concreto, usando-se uma caldeira para aquecer o material betuminoso e um sistema de secagem dos agregados, que precisavam estar secos e na mesma temperatura do material betuminoso para que as pedras fossem recobertas adequadamente. Nessa época, essas operações eram desenvolvidas em sistemas separados.

Os testes continuaram, mas a partir de 1909 o concreto betuminoso já era largamente usado nos Estados Unidos, ainda produzido em usinas similares às usadas para o tarmac. À época, a dosagem era feita por balanças, que pesavam cada componente isoladamente.

O lançamento do agregado na pista ainda era manual, sendo que os primeiros espalhadores montados em caminhões apareceram na década de 30. Uma solução interessante, desenvolvida pela Ransomes, foi a colocação de um sistema de espalhamento em um rolo liso, que executava o espalhamento e a compactação simultaneamente.

Em 1930, Littleford lançou uma linha de caldeiras especiais para aquecimento de asfalto, com capacidades entre 1,35 e 6,7 m3.

A demanda continuou a crescer, levando ao desenvolvimento de novas tecnologias. Uma delas, desenvolvida por volta de 1930, foi a mistura do asfalto e dos agregados em alta temperatura (concreto betuminoso usinado a quente – CBUQ), que levou ao projeto de usinas específicas e de novos equipamentos de lançamento.

A usina possuía um misturador que era alimentado com agregado seco e asfalto quente, ambos dosados através de um sistema de balanças. Normalmente, a secagem do agregado era feita em um cilindro rotativo, com um maçarico em uma das extremidades. Esse sistema foi usado nos Estados Unidos e na Europa.

O material misturado era transportado por caminhões até o local de aplicação. Para carga dos caminhões era usado um sistema de canecas ou uma correia transportadora, eventualmente carregando um silo de armazenagem.

DURABILIDADE

Todavia, descobriu-se que, à medida que o material era devidamente compactado, uma camada desse concreto asfáltico tinha uma durabilidade muito maior que uma camada de brita de mesma espessura coberta por uma camada fina de asfalto. Mas havia a necessidade de uma máquina específica para distribuir a mistura pela pista.

As primeiras experiências foram desenvolvidas nos Estados Unidos durante a década de 30, sendo a Blaw-Knox uma das primeiras empresas a aperfeiçoar suas linhas, que eram fabricadas nos Estados Unidos e na Inglaterra. Em 1932, a companhia lançou a Adnum Black Top Paver, mais ou menos na mesma ocasião em que a Barber-Greene lançava sua primeira acabadora.

Os pavimentos em concreto e asfalto foram aperfeiçoados nessa época, competindo com diferentes vantagens e desvantagens para cada material. O maior tempo de execução do concreto (lançamento, cura e movimentação da forma) fez com que os fabricantes procurassem desenvolver máquinas com largura de pavimentação cada vez maior, juntamente com réguas longas para nivelamento da superfície.

O menor custo e a maior facilidade e rapidez de construção tornou os de pavimentos asfálticos bastante populares, apesar de sua vida mais curta.

O início da fresagem a frio nos anos 70

A era da fresagem a frio começou em 1979, com a primeira utilização do modelo Wirtgen SF 3800 C na autoestrada A3, entre Frankfurt e Colônia

No início dos anos 70, a Wirtgen – fundada em 1961 por Reinhard Wirtgen – desenvolveu um novo método de fresagem a quente, que pela primeira vez permitiu a remoção do asfalto em grandes áreas. O marco seguinte ocorreria em 1979, quando a empresa mais uma vez revolucionou a construção de estradas com o desenvolvimento da fresadora a frio.

Primeira fresadora a frio da marca, o modelo SF 3800 C contava com acionamento hidráulico do tambor fresador, sendo capaz de remover concreto, asfalto e cascalho em diferentes profundidades, sem ter que aquecer a sub-base em grande escala. Isso não só aumentava a profundidade e a velocidade de fresagem, mas também economizava energia.

Leia na edição 261 da Revista M&T:
A ascensão da Vermeer Corporation