O documento descreve os principais tipos de usinas para produção de misturas asfálticas, incluindo os sistemas contínuo e descontínuo de contra-fluxo de mistura externa e os processos de dosagem volumétrica e massica. Estes últimos podem ser contínuos, por pesagem dinâmica, ou descontínuos, no sistema gravimétrico mais preciso usado em usinas.
4. TIPOS DE USINAS
CONTRA-
CONTRA-FLUXO DE MISTURA EXTERNA – SISTEMA CONTÍNUO
Descarga de
Mistura Secagem de Alimentação e dosagem de
massa
agregados agregados
5. TIPOS DE USINAS
CONTRA-
CONTRA-FLUXO DE MISTURA EXTERNA – SISTEMA DESCONTÍNUO
Armazena-
Alimentação de Secagem de Dosagem Armaze- mento e
agregados agregados e mistura namento aquecimento
de massa de CAP e
combustível
9. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
VOLUMÉTRICAS
Dosagem de agregados através do volume de saída, sem pesagem.
(área transversal) x (velocidade da correia) = vazão
VANTAGENS: simplicidade do sistema.
DESVANTAGENS: menor precisão, maior suscetibilidade a fatores externos.
10. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
VOLUMÉTRICAS
ALTURA
ÁREA TRANSVERSAL = ALTURA x LARGURA
12. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
VOLUMÉTRICAS
Dosagem de agregados através do volume de saída, sem pesagem.
(área transversal) x (velocidade da correia) = vazão mássica
m x m x m = m³
h h
Potenciômetro para regulagem da velocidade da correia
dosadora. Algumas usinas mais antigas não variam a
velocidade, apenas a altura da comporta.
13. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
VOLUMÉTRICAS
Exemplo (parte 1):
Altura = H = 0,10 m
Largura = L = 0,25 m
Vel. máxima = V = 20 m/min
Vazão volumétrica = Qv
Qv = H x L x Vmáx
Qv = 0,10 m x 0,25 m x 20 m/min = 0,5 m³/min
Qv = 0,5 m³/min x 60 min/h = 30 m³/h
14. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
VOLUMÉTRICAS
Exemplo (parte 2):
Então, para correia em velocidade máxima (20 m/min), a vazão volumétrica
será de 30 m³/h.
Cálculo da vazão mássica Qm
Densidade do material = d = 1.400 kg/m³
Qm = Qv x d
Qm = 30 m³/h x 1.400 kg/m³ = 42.000 kg/h = 42 ton/h
15. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
VOLUMÉTRICAS
Exemplo (parte 3):
Para correia em velocidade máxima (20 m/min), a vazão mássica será
de 42 ton/h.
Então, deverá ser montado um gráfico de proporcionalidade para ajuste dos
potenciômetros da usina.
16. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
VOLUMÉTRICAS
posição ton/h
0 0
1 4,2
2 8,4
3 12,6
4 16,8
5 21,0
6 25,2
7 29,4
8 33,6
9 37,8
10 42,0
19. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS
Dosagem através da pesagem individual de cada agregado.
Podem ser CONTÍNUAS ou DESCONTÍNUAS.
21. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS CONTÍNUAS
Dosagem através da pesagem dinâmica individual de cada um dos
agregados.
VANTAGENS: maior precisão, melhor custo-benefício (menor investimento inicial frente à
precisão obtida), portabilidade do sistema de dosagem (dimensões que facilitam o
transporte).
DESVANTAGENS: suscetibilidade a fatores externos (abastecimento do silo com material
incorreto).
28. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
CUIDADOS CONSTRUTIVOS DO ROLETE
Célula de carga centralizada sob o rolete de pesagem,
garantindo precisão na transmissão de peso.
Rolete de pesagem torneado, garantindo suavidade e
precisão para a pesagem dinâmica.
CÉLULA DE CARGA
CAPACIDADE DE 100 kg
29. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
SISTEMA ÚNICO CIBER
CIBER é o único fabricante que utiliza o sensor de
velocidade no rolete traseiro para monitorar a real velocidade
das correias.
30. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS CONTÍNUAS
ROLETE MOVIDO ROLETE MOTOR
(traseiro) (dianteiro)
CHECK DE VELOCIDADE
ROLETE TRASEIRO IGUAL AO ROLETE DIANTEIRO?
31. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS CONTÍNUAS
ROLETE MOVIDO ROLETE MOTOR
(traseiro) (dianteiro)
IGUAL? SIM OK, CONTINUAR MONITORANDO
32. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS CONTÍNUAS
ROLETE MOVIDO ROLETE MOTOR
(traseiro) (dianteiro)
IGUAL? NÃO INFORMAR OPERADOR
35. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS CONTÍNUAS
VAZÃO = PESO x VELOCIDADE DA CORREIA
COMPRIMENTO DE PESAGEM
Exemplo: usina produzindo a 100 t/h
Fórmula: silo 3 brita ¾” 30% IDEAL = 30,0 t/h
36. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS CONTÍNUAS
VAZÃO = PESO x VELOCIDADE DA CORREIA
COMPRIMENTO DE PESAGEM
Ação do sistema:
AJUSTAR A VELOCIDADE DA CORREIA
Vazão do silo 3 = 53 kg x 507 m/h = 30,1 t/h
52 517 m/h 30,0 t/h
510 30,0
29,4
0,896 m
37. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS CONTÍNUAS
Brita 1 Brita 0 Areia Pó CAP TOTAL
15% + 35% + 30% + 15% + 5% = 100%
18 t/h + 42 t/h + 36 t/h + 18 t/h + 6 t/h = 120 t/h
41. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS
Dosagem através da pesagem individual de cada agregado.
Podem ser CONTÍNUAS ou DESCONTÍNUAS.
43. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS DESCONTÍNUAS
Dosagem através da pesagem estática individual de cada um dos
agregados.
Mais conhecidas como USINAS GRAVIMÉTRICAS (o deslocamento do
material durante a dosagem se faz com o auxílio da força da gravidade).
VANTAGENS: máxima precisão e melhor controle sobre a massa produzida, menor
suscetibilidade a fatores externos.
DESVANTAGENS: maior investimento inicial, não há portabilidade (grandes dimensões que
dificultam o transporte).
44. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS
DESCONTÍNUAS DOSAGEM FINAL GRAVIMÉTRICA
PRÉ-DOSAGEM VOLUMÉTRICA
48. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS DESCONTÍNUAS
PENEIRAS
VIBRATÓRIAS
SILOS
QUENTES
49. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS DESCONTÍNUAS
COMPORTAS AUTOMÁTICAS
BALANÇA DE
AGREGADOS
MISTURADOR
BALANÇA DE CAP
50. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS DESCONTÍNUAS Pó
15% Areia
Exemplo: batelada de 1.500 kg
225 kg 30% Brita 0
450 kg 35%
525 kg
Brita 1
15% CAP
225 kg 5%
75 kg
51. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de dosagem de agregados
MÁSSICAS DESCONTÍNUAS
CALIBRAÇÃO
APLICATIVO
EXTERNO
ELIPSE
56. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
Mesmo que tenham existido usinas de
fluxo paralelo de mistura externa, o
processo de secagem em fluxo paralelo é
ineficiente a ponto de não justificar seu
estudo.
57. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
FLUXO PARALELO – MISTURA INTERNA
Sistema em que os agregados deslocam-se internamente no tambor-secador
no MESMO SENTIDO que a chama do queimador.
Neste processo, usualmente, a mistura agregados e CAP é realizada dentro
do tambor, que recebe a denominação comercial de DRUM-MIXER.
VANTAGENS: portabilidade (dimensões que facilitam o transporte), pois é uma usina de
pequeno número de componentes.
DESVANTAGENS: baixa eficiência energética, baixa qualidade de mistura (tombamento) e
alta taxa de degradação do CAP.
58. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
FLUXO PARALELO – MISTURA INTERNA
59. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
FLUXO PARALELO – MISTURA INTERNA
61. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO
Sistema em que os agregados deslocam-se internamente no tambor-secador
em SENTIDO CONTRÁRIO à chama do queimador.
(Drum-Mixer)
(Contínua ou Gravimétrica)
63. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA INTERNA
Sistema em que os agregados deslocam-se internamente no tambor-secador
em SENTIDO CONTRÁRIO à chama do queimador. O processo de mistura é
realizado DENTRO DO TAMBOR-SECADOR, através de tombamento.
Recebe a denominação comercial de DRUM-MIXER EM CONTRA-FLUXO.
VANTAGENS: simplicidade (menor número de componentes), maior eficiência quando
comparado às usinas de fluxo paralelo.
DESVANTAGENS: baixa qualidade de mistura (tombamento), degradação do CAP (processo
de mistura interna expõe o ligante a altas temperaturas), problemas para manutenção.
65. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
Sistema em que os agregados deslocam-se internamente no tambor-secador
em SENTIDO CONTRÁRIO à chama do queimador. O processo de mistura é
realizado FORA DO TAMBOR-SECADOR, através de um componente
dedicado: o MISTURADOR.
VANTAGENS: maior eficiência entre todos os tipos de usina, com menor consumo de
combustível e maior produtividade, mistura de qualidade superior e preservação das
propriedades do ligante.
DESVANTAGENS: é o principal ponto de manutenção do equipamento devido à abrasão.
66. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
MISTURA CONTÍNUA
67. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
68. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
CONTRA-
SISTEMA CONTÍNUO
SECAGEM AQUECIMENTO
69. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
CONTRA-
SISTEMA CONTÍNUO
SECAGEM AQUECIMENTO
71. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
PROCESSO DE SECAGEM
UMIDADE SUPERFICIAL EVAPORA RÁPIDO
UMIDADE ABSORVIDA REQUER MAIS TEMPO
ÁGUA AGREGADO
UMIDADE SUPERFICIAL ÚMIDO
ÁGUA
UMIDADE ABSORVIDA
72. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
1º
ÁGUA
AGREGADO
UMIDADE SUPERFICIAL
ÚMIDO
ÁGUA
UMIDADE ABSORVIDA
AGREGADO ÚMIDO
UMIDADE SUPERFICIAL + UMIDADE ABSORVIDA
73. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
2º
UMIDADE SUPERFICIAL
AGREGADO
EVAPORANDO
ÚMIDO
UMIDADE ABSORVIDA
SAINDO LENTAMENTE DO
NÚCLEO DO AGREGADO
74. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
3º
UMIDADE ABSORVIDA
EVAPORANDO DEPOIS DE
ALCANÇAR A SUPERFÍCIE
75. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
calor calor latente calor
sensível sensível
76. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
calor calor latente calor
sensível sensível
77. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
calor calor latente calor
sensível sensível
78. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
UMIDADE DOS AGREGADOS x ALTITUDE x PRODUÇÃO
100
(% sobre a produção nominal máxima)
90
80
70
PRODUÇÃO
60
50
40
30
20
10
0
0 1 2 3 4 5 6
UMIDADE MÉDIA PONDERADA DOS AGREGADOS (%)
0 msnm 1.000 msnm 2.000 msnm 3.000 msnm
79. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
QUANDO NÃO SE RESPEITA O TEMPO DE PERMANÊNCIA...
MASSA SAINDO COM BOLHAS DE VAPOR D’ÁGUA
80.
81. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
82. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
83. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
84. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
85. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
86. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
87. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA CONTÍNUO
88. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA DESCONTÍNUO
MISTURA GRAVIMÉTRICA
89. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA DESCONTÍNUO
90. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
CONTRA-
SISTEMA DESCONTÍNUO
SECAGEM AQUECIMENTO
91. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
CONTRA-
SISTEMA DESCONTÍNUO
SECAGEM AQUECIMENTO
92. TIPOS DE USINAS
Classificação em função do processo de secagem e mistura de agregados
CONTRA-
CONTRA-FLUXO – MISTURA EXTERNA
SISTEMA DESCONTÍNUO