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RESTAURAÇÃO DE PAVIMENTOS<br />
(RECUPERAÇÃO)<br />
Engº Mauricio Luiz <strong>de</strong> Oliveira Franco<br />
Fonte: Manual <strong>de</strong> Restauração <strong>de</strong><br />
Pavimentos Asfálticos – DNIT 2006 – 2ª<br />
Edição<br />
1ª Edição 1998
Conceituação e terminologia (DNIT) – Manutenção<br />
<strong>de</strong> rodovias:<br />
- conservação: corretiva rotineira, preventiva<br />
periódica e emergência<br />
- restauração<br />
- melhoramento: complementação e<br />
modificação<br />
- Aspectos conceituais: Função <strong>de</strong> uma rodovia:<br />
propiciar tráfego com segurança e conforto, no<br />
menor custo possível<br />
- <strong>de</strong>sempenho funcional - irregularida<strong>de</strong>
Curva <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação do pavimento<br />
Qualida<strong>de</strong><br />
100<br />
conservação<br />
restauração<br />
Restauração<br />
reabilitação<br />
0<br />
DEVE 3.5 4.0 IRI (ou ida<strong>de</strong>)<br />
TEM<br />
Obs: reconstrução
Manutenção x Conservação<br />
-Manutenção - grupo <strong>de</strong> intervenções, entre elas a<br />
conservação<br />
- Recuperação do pavimento - retomada das<br />
funções estruturais e funcionais (restauração ou<br />
reabilitação)<br />
- Restauração - <strong>de</strong>ntro da vida útil – não<br />
comprometida sua habilitação<br />
- Reabilitação - alto grau <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração
-Conservação corretiva rotineira: reparar ou sanar<br />
<strong>de</strong>feitos – pequenos tapa buracos, limpezas,<br />
pinturas, etc...<br />
- Conservação preventiva periódica: tapa buracos,<br />
remendos profundos, lamas, pequenos recapes,<br />
etc...<br />
- Conservação <strong>de</strong> emergência: motivado por<br />
evento catastrófico ou extraordinário – chuvas,<br />
ventos - quedas <strong>de</strong> barreiras, bueiros, pontes<br />
- Melhoramentos: acrescentam características<br />
novas<br />
- geometria, sinalização e segurança<br />
- drenagem e proteção
Modalida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> serviço<br />
A<strong>de</strong>quação <strong>de</strong> capacida<strong>de</strong> e segurança<br />
- Restauração/reabilitação – baixo custo<br />
- Restauração/reabilitação – plena<br />
- Duplicação da rodovia<br />
→ <strong>de</strong>finição das intervenções <strong>de</strong> recuperação do<br />
pavimento :<br />
- através <strong>de</strong> restauração: <strong>de</strong>ntro da vida útil,<br />
<strong>de</strong>sempenho compatível com o projetado, sem<br />
prejuízo as condições <strong>de</strong> tráfego, correções<br />
localizadas e recapes
- através da reabilitação: ultrapassou a vida útil,<br />
prejudicando as condições <strong>de</strong> tráfego, retomada<br />
funcional e estrutural, predominância <strong>de</strong> serviços <strong>de</strong><br />
reconstrução a níveis <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ndo da <strong>de</strong>mora nas<br />
intervenções<br />
- através <strong>de</strong> recapeamento: reabilitação ou<br />
restauração, nova(s) camada, flexível ou rígido,<br />
aporte estrutural<br />
- através <strong>de</strong> reconstrução: reabilitação ou<br />
restauração, remoção do existente e execução novo,<br />
parcial ou total<br />
- através <strong>de</strong> reforço: reabilitação ou restauração,<br />
nova(s) camada, flexível, aporte estrutural<br />
Obs: po<strong>de</strong> haver reforço <strong>de</strong> camadas granulares
O porque da recomposição da serventia:<br />
- Qualida<strong>de</strong> <strong>de</strong> rolamento<br />
- excesso <strong>de</strong> <strong>de</strong>feitos<br />
- a<strong>de</strong>rência pneu / pavimento<br />
- custos <strong>de</strong> conservação<br />
- custos ao usuário<br />
- capacida<strong>de</strong> estrutural baixa - tráfego
Fatores a serem analisados na seleção da<br />
alternativa :<br />
- Qualida<strong>de</strong> <strong>de</strong> rolamento e <strong>de</strong>feitos<br />
- tráfego, passado e futuro<br />
- avaliação estrutural<br />
- intemperismo<br />
- drenagem<br />
- topografia<br />
- estrutura existente: pontes, meio-fios, sarjetas,<br />
acostamentos<br />
- vida útil<br />
- materiais utilizados e disponíveis
- ida<strong>de</strong> do pavimento<br />
- histórico da conservação<br />
- características <strong>de</strong>mográficas<br />
Geralmente utilizados:<br />
- <strong>de</strong>feitos<br />
- tráfego atual e futuro<br />
- capacida<strong>de</strong> estrutural<br />
obs: drenagem <strong>de</strong> maneira superficial, vida útil x<br />
financeiro
Processo <strong>de</strong> Recuperação<br />
- “É mais uma arte do que uma ciência”<br />
- Cada método um resultado diferente<br />
- Necessário experiência<br />
- Poucas informações<br />
Base para <strong>de</strong>terminação do método<br />
- causas dos <strong>de</strong>feitos<br />
- opções <strong>de</strong> soluções<br />
- restrições econômicas e <strong>de</strong> projeto
Definição do problema: i<strong>de</strong>ntificar e estabelecer a<br />
condição do pavimento<br />
- Coleta <strong>de</strong> dados: condição, estrutura, geometria,<br />
subleito e materiais empregados, tráfego,<br />
intemperismo, drenagem e segurança<br />
- Avaliação dos dados: <strong>de</strong>finir causas e extensão<br />
da <strong>de</strong>terioração, precisa condição do existente.<br />
- I<strong>de</strong>ntificação das restrições: na fase <strong>de</strong> <strong>de</strong>finição<br />
do problema - recursos financeiros, tráfego, vida<br />
útil, geometria, gabarito OAE, materiais,<br />
equipamentos, executor.
Desenvolvimento das soluções :<br />
- <strong>de</strong>finir possíveis soluções<br />
- estudos <strong>de</strong> pré-dimensionamento<br />
- quantida<strong>de</strong>s geradas - estimativa <strong>de</strong> custos<br />
Definição da solução a<strong>de</strong>quada: não método seguro<br />
ou exato - engenharia, criativida<strong>de</strong> e flexibilida<strong>de</strong> -<br />
experiência<br />
-Avaliação econômica: consi<strong>de</strong>rar todo ciclo <strong>de</strong> vida,<br />
importante SGP, intervenções anteriores, consi<strong>de</strong>rar<br />
fatores não monetários – vida, tempo e facilida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
obra, controle <strong>de</strong> tráfego, confiabilida<strong>de</strong>, conservação<br />
- Seleção da alternativa: monetário - não monetário
Projeto, construção e monitoramento<br />
- Definida alternativa<br />
- Projeto <strong>de</strong>talhado<br />
- Especificações <strong>de</strong> serviços<br />
- Orçamento<br />
- Obra: acompanhamento eficiente
Tipos <strong>de</strong> trincamentos:<br />
- Fadiga<br />
- Envelhecimento: ar - oxidação - enrijecimento<br />
- Reflexão: camada inferior<br />
- Retração térmica: típico em bases cimentadas,<br />
diferença <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z da base com o revestimento<br />
- Trincas longitudinais: recalques, perda <strong>de</strong><br />
umida<strong>de</strong> lateral (acostamento), perda <strong>de</strong> umida<strong>de</strong><br />
em aterros
Mecanismo das <strong>de</strong>formações :<br />
Pelo tráfego<br />
- Deformações permanentes: trilhas <strong>de</strong> roda –<br />
geradas pela repetição <strong>de</strong> carga<br />
- Afundamento por excesso <strong>de</strong> carga: cisalhamento<br />
e fluência<br />
- Afundamento por carregamento estático: peso <strong>de</strong><br />
longa duração sobra materiais viscosos<br />
Sem tráfego<br />
- Solos expansivos<br />
- Solos compressíveis (retração)
Mecanismos da <strong>de</strong>sagregação :<br />
- Perda <strong>de</strong> a<strong>de</strong>são ligante e agregado, com água<br />
arrancamento<br />
- Enrijecimento do ligante – fratura<br />
- Queda <strong>de</strong> viscosida<strong>de</strong> do ligante – usinagem ou<br />
oxidação<br />
- Tráfego: esforços horizontais e sucção<br />
- Contaminação do agregado<br />
- Absorção <strong>de</strong> ligante – RICE<br />
- A<strong>de</strong>sivida<strong>de</strong> do agregado - DUI
A<strong>de</strong>quação estrutural<br />
Aplicação <strong>de</strong> reforço - novo tráfego<br />
- Estudo <strong>de</strong>flectométrico<br />
Desempenho quanto a segurança<br />
- Resistência à <strong>de</strong>rrapagem: atrito<br />
- Potencial <strong>de</strong> hidroplanagem (filme 5mm)<br />
v = 10 x p 1/2<br />
p = 30 libras - 54 km/h<br />
trilhas <strong>de</strong> roda = 13 mm
Gatilhos para recuperação<br />
- EUA anos 60 - PSI 2,5 e 2,0<br />
- Brasil - IRI > 3,5<br />
- Defeitos: trincas, <strong>de</strong>sgaste, panelas, trilhas,<br />
irregularida<strong>de</strong>, resistência à <strong>de</strong>rrapagem<br />
- SGP - HDM, <strong>de</strong>flectometria, irregularida<strong>de</strong> e LVC<br />
Interações entre os <strong>de</strong>feitos<br />
-Deterioração - revestimento e <strong>de</strong>mais camadas<br />
sob ação tráfego e intemperismo<br />
- Tráfego - tensões, <strong>de</strong>formações e <strong>de</strong>slocamentos<br />
- Carregamento repetitivo - fadiga e <strong>de</strong>formação<br />
permanente
-Processo <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração e estimativa <strong>de</strong> vida<br />
remanescente:<br />
- Fadiga:<br />
- revestimento betuminoso + base granular -<br />
<strong>de</strong>formação <strong>de</strong> tração na base revestimento e<br />
<strong>de</strong>formação <strong>de</strong> compressão no subleito<br />
- revestimento betuminoso + base cimentada -<br />
tensão <strong>de</strong> tração na base cimentada e <strong>de</strong>formação<br />
<strong>de</strong> compressão no subleito
Tensões, Deformações e Deslocamentos Tráfego<br />
Dmax<br />
σt<br />
σv<br />
revestimento<br />
base<br />
εt<br />
sub-base<br />
σc<br />
εv<br />
subleito
Evolução da <strong>de</strong>terioração<br />
-Velocida<strong>de</strong> da <strong>de</strong>terioração: intemperismo,<br />
estrutura do pavimento e subleito, materiais,<br />
processo construtivo, tráfego, cargas<br />
- Progressão: inicialmente linear - geométrica<br />
- 1ª etapa - conservação rotineira e periódica<br />
- 2ª etapa - selagem (lama ou micro), recape ou<br />
reforço<br />
- 3ª etapa - restauração ou reabilitação
Avaliação das condições <strong>de</strong> superfície<br />
-DNIT 005/2003-TER – Defeitos no pavimentos<br />
asfálticos – Terminologia<br />
- Tráfego ou não<br />
- Fendas - qq abertura<br />
- Fissura: visível < 1,5 m, tráfego ou não, FI<br />
- Fadiga ou <strong>de</strong>formação permanente<br />
Isoladas<br />
Transversais Longitudinais<br />
Curtas Longas Curtas Longas<br />
TTC TTL TLC TLL<br />
FC-1 FC-2 FC-3<br />
< 1,0 mm > 1,0 mm S/ > 1,0 mm C/
DNIT 006/2003 – PRO - Avaliação Objetiva da<br />
Superfície <strong>de</strong> Pavimentos Flexíveis e Semi-Rígidos<br />
- DNER PRO 008/94<br />
- Cálculo índice combinado <strong>de</strong> falhas<br />
- IGG, <strong>de</strong>rivado Severity In<strong>de</strong>x<br />
- Mestre Armando Martins Pereira<br />
IGG<br />
- amostragem: 15% - cada estaca 6,0 x meia pista<br />
- freqüência dos piores <strong>de</strong>feitos e medida da<br />
<strong>de</strong>formação permanente através <strong>de</strong> régua (treliça<br />
<strong>de</strong> 1,2 m)<br />
- não quantifica <strong>de</strong>feitos
Conceitos <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação do pavimento em função<br />
do IGG<br />
Recomendação: IGG no máximo 1 km
DNIT 007/2003 – PRO – Levantamento para<br />
avaliação da condição <strong>de</strong> superfície <strong>de</strong> subtrecho<br />
homogêneo <strong>de</strong> rodovias <strong>de</strong> pavimentos flexíveis e<br />
semi-rígidos para gerência <strong>de</strong> pavimentos e estudos<br />
<strong>de</strong> projetos<br />
- DNER-ES 128/83<br />
- Gerência <strong>de</strong> pavimentos - reforço<br />
- Re<strong>de</strong>: segmentos homogêneos <strong>de</strong> 300 m a 20 km,<br />
3 subtrechos homogêneos <strong>de</strong> 100m, 6m no início e<br />
6m no fim, <strong>de</strong> A a F<br />
- 1,8 a 12%<br />
- projeto = DNIT 006<br />
- quantifica <strong>de</strong>feitos<br />
- flechas
DNIT 008/2003 – PRO – Levantamento visual<br />
contínuo para avaliação da superfície <strong>de</strong> pavimentos<br />
flexíveis e semi-rígidos<br />
- Procedimento para levantamento visual contínuo: %<br />
trincas, panelas, outros <strong>de</strong>feitos - ICPF, IGGE, IES<br />
Veículo com odômetro<br />
- Dois técnicos, mais o motorista<br />
- 40 km/h<br />
- faixas em dois sentidos - única avaliação<br />
- pista dupla - avaliação por sentido<br />
- segmentos - 1 a 6 km<br />
- + 1 km - homogeneida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>feitos
DNIT 009/2003 – PRO – Avaliação subjetiva da<br />
superfície <strong>de</strong> pavimentos flexíveis e semi-rígidos<br />
- Conforto e suavida<strong>de</strong> <strong>de</strong> rolamento<br />
- Valor da serventia atual - VSA<br />
- Equipe – 5 membros avaliadores<br />
- Treinados
Avaliação das condições estruturais<br />
- Determinar a espessura do reforço<br />
- Levantamento dos <strong>de</strong>feitos, ensaios <strong>de</strong>strutivos e<br />
não <strong>de</strong>strutivos<br />
- Defeitos: % trincas > 20% e trilha <strong>de</strong> roda > 1,2<br />
cm - visualização da superfície<br />
- Deficiência estrutural - ensaios <strong>de</strong>strutivos e não<br />
<strong>de</strong>strutivos<br />
- Ensaios <strong>de</strong>strutivos: retirada <strong>de</strong> amostra para<br />
ensaio em laboratório<br />
- limites <strong>de</strong> Atterberg: LL, LP, LC<br />
- teor <strong>de</strong> umida<strong>de</strong><br />
- espessuras
- uniformida<strong>de</strong> do material<br />
- tipo do material<br />
- intrusão do material subleito na sub-base e base<br />
- permeabilida<strong>de</strong><br />
- CBR<br />
- módulo resiliente<br />
- tensão – <strong>de</strong>formação<br />
- teor <strong>de</strong> asfalto<br />
- granulometria<br />
- inconvenientes: retirada da amostra – <strong>de</strong>strutiva -<br />
<strong>de</strong>feito, laboratório/campo, custo, interromper o<br />
tráfego, condições localizadas
Ensaios não <strong>de</strong>strutivos<br />
- melhor avaliação estrutural do pavimento<br />
- <strong>de</strong>flectometria<br />
- retroanálise<br />
Noções <strong>de</strong> <strong>de</strong>formabilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> pavimentos<br />
- <strong>de</strong>formações recuperáveis e permanentes<br />
- permanentes = trilha <strong>de</strong> roda<br />
- recuperáveis = comportamento elástico -<br />
repetição - fadiga<br />
- tráfego - <strong>de</strong>formações - geometria do<br />
carregamento, valor da carga, pressão dos pneus,<br />
posição da medição
Esquema da bacia <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação e <strong>de</strong>formada<br />
- bacia <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação<br />
- <strong>de</strong>formada<br />
- <strong>de</strong>flexão recuperável máxima (d)<br />
- <strong>de</strong>flexões máximas iguais - <strong>de</strong>formadas diferentes
Deformada e raio <strong>de</strong> curvatura<br />
- d 0 e d 25<br />
- 0,01 mm<br />
R = 6250 (2 (d 0 - d 25 )
Análise <strong>de</strong>flexões x raio <strong>de</strong> curvatura<br />
- Baixas <strong>de</strong>flexões e gran<strong>de</strong>s raios <strong>de</strong> curvatura:<br />
Pavimento em bom estado<br />
- Baixas <strong>de</strong>flexões e pequeno raios <strong>de</strong> curvatura:<br />
Provavelmente camada superior com qualida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>ficiente, camadas inferiores em bom estado<br />
- Altas <strong>de</strong>flexões e gran<strong>de</strong>s raios <strong>de</strong> curvatura:<br />
Problema nas camadas inferiores (subleito), má<br />
qualida<strong>de</strong> ou umida<strong>de</strong>, camadas superiores po<strong>de</strong>m<br />
ter qualida<strong>de</strong> satisfatória ou não<br />
- Altas <strong>de</strong>flexões e pequenos raios <strong>de</strong> curvatura:<br />
Pavimento em péssimas condições
Medições <strong>de</strong> <strong>de</strong>flexões<br />
- Carga - tensões, <strong>de</strong>formações e <strong>de</strong>slocamentos<br />
- Reações - condições estruturais do pavimento e<br />
subleito<br />
- Reações vão diminuindo com o afastamento da<br />
carga, vertical e horizontalmente<br />
- Melhores pavimentos - <strong>de</strong>flexões menores<br />
Equipamentos:<br />
Vigas <strong>de</strong> <strong>de</strong>flexão (VB e vigas automatizadas),<br />
equipamentos dinâmicos <strong>de</strong> vibração (Dynaflect) e<br />
equipamentos dinâmicos <strong>de</strong> impacto (FWD)
Raio <strong>de</strong> curvatura<br />
- baixos raios - camadas superiores <strong>de</strong>ficientes<br />
- < 100m = alerta<br />
- DNER PRO 11/79<br />
Avaliação <strong>de</strong> Módulos por retroanálise<br />
- mais importante, processo não <strong>de</strong>strutivo
Avaliação das Condições <strong>de</strong> Irregularida<strong>de</strong> Longitudinal<br />
- conjunto <strong>de</strong> <strong>de</strong>svios do pavimento em relação a<br />
um plano <strong>de</strong> referência<br />
- qualida<strong>de</strong> <strong>de</strong> rolamento e dinâmica das cargas<br />
- correlacionada: custo operacional, conforto,<br />
segurança, velocida<strong>de</strong>, economia<br />
- gerada: tráfego, execução, materiais
Medição <strong>de</strong> Irregularida<strong>de</strong> no Brasil<br />
- medida normalizada - QI (quociente <strong>de</strong><br />
irregularida<strong>de</strong> ou índice <strong>de</strong> quarto <strong>de</strong> carro)<br />
- QI - tipo resposta - 1975 – 1981 - reação veículo<br />
/ pavimento - cont. / km<br />
- Brasília 1982 - pesquisa internacional - IRI –<br />
International Roughness In<strong>de</strong>x – Índice <strong>de</strong><br />
Irregularida<strong>de</strong> Internacional<br />
- IRI ≅ QI na razão QI = 13 x IRI<br />
- DNER PRO 164/94 - base <strong>de</strong> calibração
Engenharia <strong>de</strong> tráfego<br />
Contagem<br />
Níveis <strong>de</strong> serviço<br />
Contagem<br />
- contagem atual - todos veículos, mínimo 7 dias,<br />
24 horas por dia<br />
- correções sazonais (semanal, mensal,<br />
crescimento)<br />
- No Paraná – <strong>DER</strong> - contagens década <strong>de</strong> 90<br />
- Estudo regional <strong>de</strong> taxa <strong>de</strong> crescimento - 2002
Carregamento da frota e Número N<br />
- O que é o Número N?<br />
É o número <strong>de</strong> repetições <strong>de</strong> carga do eixo<br />
simples <strong>de</strong> rodas duplas (ESRD) com carga<br />
nominal <strong>de</strong> 18.000 lb , 8,2 tf ou 82.000 Nf, com<br />
pressão <strong>de</strong> inflação <strong>de</strong> pneus <strong>de</strong> 80 psi ou 5,6<br />
kgf/cm², para o qual o tráfego misto é convertido.<br />
- Como é calculado?<br />
Os dois mo<strong>de</strong>los mais usados no Brasil são os da<br />
AASHTO – American Association of Highways and<br />
Transportation Officials e USACE - Corpo <strong>de</strong><br />
Engenheiros do Exército Americano
- De quando datam estes mo<strong>de</strong>los?<br />
Ambos da década <strong>de</strong> 1960.<br />
- Existem mo<strong>de</strong>los mais recentes <strong>de</strong> quantificação<br />
da vida <strong>de</strong> fadiga dos pavimentos?<br />
Não, existem critérios <strong>de</strong> dimensionamento, que<br />
levam em conta o peso máximo que o pavimento vai<br />
receber, mas para estabelecer um número <strong>de</strong><br />
veículos “<strong>de</strong>struidores” são estes critérios.<br />
- É aceitável sua utilização?<br />
Sim, mas <strong>de</strong>vemos tomar alguns cuidados.
Preocupações:<br />
- Carga admissíveis:<br />
Por eixo é 10 t e não 8,2 t, mas como é convertido<br />
através <strong>de</strong> uma equação é aceitável.<br />
PBT: 20 anos atrás, não se falava em conjuntos<br />
com carga total superior a 45 t, hoje temos 74 t,<br />
por eixo está tudo bem, mas pergunta-se:<br />
- E o eixo trator?<br />
- Trilhas <strong>de</strong> roda em subidas e <strong>de</strong>scidas.<br />
- EUA, PBT máximo <strong>de</strong> 35,6 t<br />
-Canadá, 49,5 t<br />
- Argentina, 45,0 t.
- Quais os fatores necessários para o cálculo do<br />
número N?<br />
- Tráfego Médio Diário Anual (TMDA)<br />
- Percentual dos Diferentes Tipos <strong>de</strong> Veículos<br />
- Taxa <strong>de</strong> Crescimento<br />
- Fator <strong>de</strong> Equivalência <strong>de</strong> Carga (FEC)<br />
- Fator <strong>de</strong> Veículos (FV)<br />
- N = 365 x VMD x FV<br />
On<strong>de</strong>: VMD = volume médio diário – comerciais
- O que são fatores <strong>de</strong> carga?<br />
São formulações que transformam o tráfego misto<br />
em um equivalente <strong>de</strong> operações <strong>de</strong> um eixo<br />
consi<strong>de</strong>rado padrão, no caso 8,2 t, ou seja,<br />
permite converter uma aplicação <strong>de</strong> um eixo<br />
solicitante por uma <strong>de</strong>terminada carga em um<br />
número <strong>de</strong> aplicações do eixo padrão<br />
- Primeiramente a AASHTO<br />
Em sua pista experimental, várias seções do<br />
pavimento foram submetidas ao carregamento <strong>de</strong><br />
veículos com diferentes tipos <strong>de</strong> eixos e cargas e<br />
foram avaliados os efeitos dos carregamento na<br />
perda <strong>de</strong> serventia
- Equações <strong>de</strong> Fatores <strong>de</strong> Carga da AASHTO<br />
TIPOS DE EIXO<br />
EQUAÇÃO (P em tf)<br />
Simples <strong>de</strong> rodagem simples F (SS) = ( P / 7,77) 4,32<br />
Simples <strong>de</strong> rodagem dupla F (SD) = ( P / 8,17) 4,32<br />
Tan<strong>de</strong>m duplo (rodagem dupla) F (TD) = ( P / 15,08) 4,14<br />
Tan<strong>de</strong>m triplo (rodagem dupla) F (TT) = ( P / 22,95) 4,22<br />
P = Peso bruto total sobre o eixo
- Quase que simutaneamente o Exército Americano<br />
– USACE<br />
Cujo critério baseia-se na avaliação do efeito dos<br />
carregamentos na <strong>de</strong>formação permanente (trilhas<br />
<strong>de</strong> roda)<br />
TIPOS DE EIXOS FAIXAS DE CARGAS EQUAÇÕES (P em tf)<br />
Dianteiro e traseiro simples 0 - 8 FC = 2,0782 x 10 -4 x P 4,0175<br />
Dianteiro e traseiro simples > 8 FC = 1,8320 x 10 -6 x P 6,2542<br />
Tan<strong>de</strong>m duplo 0 - 11 FC = 1,5920 x 10 -4 x P 3,472<br />
Tan<strong>de</strong>m duplo > 11 FC = 1,5280 x 10 -6 x P 5,484<br />
Tan<strong>de</strong>m triplo 0 -18 FC = 8,0359 x 10 -5 x P 3,3549<br />
Tan<strong>de</strong>m triplo > 18 FC = 1,3229 x 10 -7 x P 5,5789<br />
P = Peso bruto total sobre o eixo
Níveis <strong>de</strong> serviço<br />
- condições <strong>de</strong> fluxo por faixa <strong>de</strong> tráfego: > 3,60m,<br />
obstáculos > 1,80m, 112 km/h multivias, 96 km/h<br />
simples, veículos passeio, plano.<br />
- nível A: fluxo livre, boas características técnicas, 90<br />
a 93 km/h, pelotões <strong>de</strong> 3 veículos, restrições <strong>de</strong><br />
movimento < 30% tempo, 420 veículos/h<br />
- nível B: restrições, mas com liberda<strong>de</strong>, 97 a 89<br />
km/h, pressão <strong>de</strong> veículos lentos, restrições até 45%<br />
do tempo, 750 veículos por hora<br />
- nível C: fluxo estável, 60% restrições, atenção em<br />
manobras, 79 a 84 km/h, 1200 veículos/h
- nível D: fluxo instável, pequena liberda<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
manobra, restrição em 75%, restrições <strong>de</strong><br />
ultrapassagem, 72 a 80 km/h, 1800 veículos/h<br />
- nível E: é o nível representativo, instabilida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
fluxo, restrição > 75%, ultrapassagem<br />
praticamente impossível, 2800 veículos/h<br />
- nível F: colapso <strong>de</strong> fluxo, filas, baixas velocida<strong>de</strong>s,<br />
engarrafamentos, restrição em 100%<br />
Tipo <strong>de</strong> rodovia<br />
Relevo<br />
Plano Ondulado Montanhoso<br />
Via expressa B B C<br />
Via arterial B B C<br />
Coletora C C D<br />
Local D D D
Métodos:<br />
- DNIT<br />
- Programas computacionais<br />
Elsym5<br />
Everseries (Evercalc, Everpave e Everstress)
Programas computacionais<br />
Análise tensional<br />
- objetivo: reforço do pavimento<br />
- o quê precisamos?<br />
- FWD - <strong>de</strong>formada<br />
- perfil do pavimento - sondagens - espessuras<br />
- TR, IRI - segmentos homogêneos<br />
- retroanálise - módulos elásticos
- trafego - período <strong>de</strong> projeto - número N<br />
- equações <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempenho / fadiga - vida<br />
remanescente<br />
- projeto reforço = N – remanescente<br />
- programas computacionais - tensões,<br />
<strong>de</strong>formações, <strong>de</strong>flexões - equações <strong>de</strong> fadiga -<br />
reforço
Métodos <strong>de</strong> reforço – 4<br />
DNER – PRO 10/79 Mestre Armando Martins<br />
Pereira<br />
DNER – PRO 11/79 Engº Bolivar Lobo Carneiro<br />
DNER – PRO 159/85 Doutor César Queiroz<br />
DNER – PRO 269/94 Doutor Salomão Pinto e<br />
Doutor Ernesto Preussler<br />
- USACE<br />
- AASHTO
DNER – PRO 10/79 – Procedimento A<br />
- Análise das Condições <strong>de</strong> Deformabilida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
Reforços com Base na Experiência Californiana –<br />
antiga California Division of Highways – CDH, hoje<br />
CALTRANS – California Department of<br />
Transportation<br />
dmax < dadm<br />
- baseado na <strong>de</strong>formabilida<strong>de</strong><br />
R > mín<br />
tráfego
Estudos <strong>de</strong> avaliação estrutural e <strong>de</strong>ficiências:<br />
- Preliminares: constituição, solicitado, remanescente<br />
- histórico: entrega, N projeto, atual e futuro, projeto,<br />
subleito e estrutura, outras<br />
- prospecção preliminar (poços, bordos, 2 km<br />
alternados): espessuras, caracterização, umida<strong>de</strong>s,<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s, compactação, CBR, caracterização das<br />
misturas betuminosas (extração e granulometria)<br />
- Definitivos:<br />
- estações <strong>de</strong> ensaio: DNIT 006/2003-PRO<br />
- <strong>de</strong>flexões recuperáveis (VB): TRE, se necessário<br />
TRI, R a cada 200m, R < 100m - adicionais, bacia <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>formação (enriquecer)
- inventário: DNIT 006/2003-PRO<br />
- sondagens complementares (pá e picareta): 200m<br />
- sondagem rotativa: camadas betuminosas, 10cm,<br />
TER, 200m alternados, até base, ponto a<strong>de</strong>quado<br />
- representação gráfica<br />
- segmentos homogêneos: <strong>de</strong>flexões (diferenças<br />
acumuladas), R, estrutura, subleito, <strong>de</strong>feitos,<br />
> 200m, < 2.000m<br />
- análise estatística das <strong>de</strong>flexões recuperáveis: por<br />
faixa <strong>de</strong> tráfego, por segmento homogêneo (> 400m)<br />
- <strong>de</strong>flexão característica: dmed, σ (n-1),<br />
- dmed ± z σ
- Deflexão característica p/ SH<br />
- Correção sazonal<br />
- tráfego, vida remanescente estimada, IGG,<br />
nomogramas - espessura do reforço
DNER – PRO 011/79 – Procedimento B<br />
- baseado na <strong>de</strong>formabilida<strong>de</strong> dos pavimentos<br />
flexíveis – <strong>de</strong>flexões recuperáveis<br />
- fase <strong>de</strong> consolidação, fase elástica, fase <strong>de</strong> fadiga<br />
Estudos <strong>de</strong> avaliação estrutural e <strong>de</strong>ficiências:<br />
- Preliminares: constituição, solicitado,<br />
remanescente<br />
histórico: entrega, N projeto, atual e futuro, projeto,<br />
subleito e estrutura, outras<br />
prospecção preliminar (poços, bordos, 2 km<br />
alternados): espessuras, caracterização, umida<strong>de</strong>s,<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s, compactação, CBR, caracterização das<br />
misturas betuminodas (extração e granulometria)
- Definitivos:<br />
- estações <strong>de</strong> ensaio: DNIT 006/2003-PRO<br />
- <strong>de</strong>flexões recuperáveis (VB): TRE, se necessário TRI,<br />
R a cada 200m, R < 100m - adicionais, bacia <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>formação (enriquecer)<br />
- sondagens complementares (pá e picareta): 200m<br />
- representação gráfica<br />
segmentos homogêneos: <strong>de</strong>flexões (diferenças<br />
acumuladas), R, estrutura, subleito, <strong>de</strong>feitos,<br />
> 200m, < 2.000m<br />
análise estatística das <strong>de</strong>flexões recuperáveis: por<br />
faixa <strong>de</strong> tráfego, por segmento homogêneo (> 400m)<br />
- <strong>de</strong>flexão característica: dmed, σ (n-1),<br />
- dmed ± z σ
- CV = σ / dmed<br />
dc = dmed + σ<br />
- Correção sazonal<br />
dp = dc x Fs
Cálculo da Dadm - log Dadm = 3,01 – 0,176 x log N<br />
Obs:<br />
- Pav semí-rígidos, base solo-cimento ou BGTC s/<br />
fissuração exagerada - Dadm = ábaco / 2<br />
- TS, base granular - Dadm = ábaco x 2<br />
Vida remanescente - Dp < Dadm e R ≥ 100<br />
Nr = Nt – N s<br />
Aplicando-se o método calcula-se a espessura do<br />
reforço<br />
hcb = 40 x log Dp/Dadm
DNER – PRO 159/85<br />
- principais conceitos <strong>de</strong> gerencia <strong>de</strong> pavimentos<br />
- reforço - várias alternativas - <strong>de</strong>sempenho funcional<br />
e estrutural - custos - vida útil<br />
- equações <strong>de</strong> previsão <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempenho<br />
- concreto asfáltico, tratamento superficial e lama<br />
asfáltica<br />
- conceitos: QI, TR, D, SNC (structural number<br />
corrected), Np (AASHTO), SH, período <strong>de</strong> análise,<br />
restrições <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempenho (QI, TR, D), restrições <strong>de</strong><br />
construção (análise especial), restrições econômicas<br />
- dados do pavimento existente: histórico: entrega, N<br />
projeto, atual e futuro, projeto, subleito e estrutura,<br />
localização <strong>de</strong> bueiros, outras
- levantamentos <strong>de</strong> campo<br />
- <strong>de</strong>marcação do trecho: cada 20 m, início e fim, OAE,<br />
interseções, gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong>feitos, outros<br />
- <strong>de</strong>flexões recuperáveis: simples, TER, alternados<br />
20m; dupla, TER c/ pista, 20m<br />
- condição do pavimento: DNIT 007/2003 – PRO,<br />
c/20m, 6m, alternados, FC-1 não levantadas<br />
- QI: 200 a 400m, normalmente 320m, tipo resposta<br />
calibrado<br />
- sondagens pá e picareta:c/ 2.000m alternados nos<br />
bordos, 0,60m no subleito, mínimo um poço por SH,<br />
c/ camada – revestimento 180 kg, espessuras<br />
- sondagens rotativas: 0,10m, TER c/ 2.000m<br />
alternados, espessuras camadas betuminosas > 3cm
-tráfego: mínimo 3 dias, 8 horas<br />
- ensaios <strong>de</strong> laboratório<br />
- ISC<br />
- módulo <strong>de</strong> resiliência p/ misturas betuminosas<br />
- cálculo dos parâmetros<br />
- <strong>de</strong>flexão recuperável: simples, TER, alternados<br />
20m; dupla, TER c/ pista, 20m<br />
- trincamento, <strong>de</strong>sgaste, irregularida<strong>de</strong>: QI, ISC,<br />
módulo <strong>de</strong> resiliência, SNC<br />
- segmentos homogêneos<br />
- cálculo do reforço: todos os dados, equações <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sempenho p/ cada tipo <strong>de</strong> revestimento<br />
- Programa <strong>de</strong> avaliação estrutural <strong>de</strong> pavimentos<br />
PAEP
DNER – PRO 269/94 – Método da Resiliência<br />
TECNAPAV<br />
- conceitos:<br />
- TR<br />
- hef = espessura equivalente ao revestimento<br />
existente<br />
- Np - USACE<br />
- SH<br />
- período <strong>de</strong> análise<br />
- indicadores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempenho: <strong>de</strong>feitos, IRI<br />
- restrições econômicas
- Pavimento existente: dados do pavimento<br />
existente: histórico: entrega, N projeto, atual e<br />
futuro, projeto, subleito e estrutura, localização <strong>de</strong><br />
bueiros, outras<br />
- levantamentos <strong>de</strong> campo<br />
- <strong>de</strong>marcação do trecho: cada 20 m, início e fim,<br />
OAE, interseções, gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong>feitos, outros<br />
- <strong>de</strong>flexões recuperáveis: simples, TER, alternados<br />
20m; dupla, TER c/ pista, 20m<br />
- condição do pavimento: DNIT 007/2003 – PRO,<br />
c/20m, 6m, alternados, FC-1 não levantadas<br />
QI: Integrador IPR/USP ou Maysmeter
- sondagens pá e picareta:c/ 2.000m alternados nos<br />
bordos, 0,60m no subleito, mínimo um poço por SH, c/<br />
camada – revestimento 180 kg, espessuras<br />
- sondagens rotativas: 0,10m, TER c/ 2.000m<br />
alternados<br />
-tráfego: no mínimo 3 dias, 24 horas por dia<br />
- Ensaios <strong>de</strong> laboratório:<br />
-ISC: Método DNER – ME 129/94, base p/ modificado,<br />
sub-base e reforço do subleito p/ intermediário,<br />
subleito p/ normal<br />
- granulometria com sedimentação DNER – ME 131/94<br />
35% passando na peneira nº 200<br />
- módulo <strong>de</strong> resiliência: ME 131(s),133(r) e 138(rtcd)
- Cálculo dos parâmetros do trecho<br />
- Deflexão recuperável: DNER – ME 024/94<br />
- Trincamento: TR = (TRI /S) x 100, p/ TR 2 e 3,<br />
buracos e remendos<br />
- Irregularida<strong>de</strong>; QI<br />
- ISC<br />
- % silte na peneira nº 200: S = 100 – (P1/P2) x 100<br />
P1 – em peso diâmetro inferior a 0,005 mm<br />
P2 – em peso diâmetro inferior a 0,075 mm<br />
- Classificação dos solos
- Número N – USACE<br />
- Subtrechos<br />
Homogêneos<br />
- < 7.000m<br />
- TR ± 3 σ - eliminar<br />
- <strong>de</strong>flexão - 1º
- Projeto <strong>de</strong> restauração (por SH)<br />
- parâmetros <strong>de</strong> projeto:<br />
- pavimento existente: esp. Revestimento, base,<br />
sub-base, tipo <strong>de</strong> solo, <strong>de</strong>flexão característica,<br />
trincamento<br />
- restauração: período <strong>de</strong> análise, tráfego,<br />
restrições (construtivas e econômicas), custo p/ km<br />
projetado<br />
- análise do pavimento existente:<br />
- estrutural e funcional: TR, QI, <strong>de</strong>flexão, IGG<br />
- dimensionamento:<br />
- Dc = Dm + σ<br />
- estrutura <strong>de</strong> referência: he = betuminosa, hcg<br />
= granular, solo
- classificação do solo: tipo I, II ou III<br />
- cálculo da espessura efetiva:
- critério <strong>de</strong> fadiga: <strong>de</strong>flexão máxima permissível<br />
- espessura <strong>de</strong> reforço em concreto asfáltico<br />
PRO 269/94 - contempla reciclagem
Trabalhos preparatórios <strong>de</strong> restauração<br />
- pavimento existente: grau <strong>de</strong> trincamento<br />
- apenas reforço sem correção das camadas inferiores<br />
Análises a serem feitas:<br />
1. reparar o <strong>de</strong>feito antes do recape - reconstrução,<br />
reciclagem ou retrabalho do material do subleito<br />
2. adição <strong>de</strong> espessuras suficientes para proteção<br />
- dimensionamento <strong>de</strong>flectométrico ou mecanístico:<br />
avaliação camadas inferiores<br />
- espessuras anti-econômicas<br />
Ativida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> preparação: selagem <strong>de</strong> trincas, lama,<br />
pintura <strong>de</strong> ligação, remendos, reperfilamento, fresagem,<br />
retardar propagação <strong>de</strong> trincas, combinadas
Propagação <strong>de</strong> trincas<br />
- flexível ou rígido<br />
- movimentos horizontais e verticais <strong>de</strong> trincas e<br />
juntas<br />
Causas da propagação<br />
- movimentação das trincas:baixas temperaturas,<br />
variação térmica e carregamento do tráfego<br />
- contração<br />
- mov horizontal<br />
- trincas p/ cima
- dilatação<br />
- tensões <strong>de</strong> tração<br />
- trincas p/ cima<br />
- arqueamento - trincas p/ cima
- <strong>de</strong>flexão vertical<br />
- cisalhamento<br />
- trincas p/ cima
Fatores que influenciam na propagação<br />
- variação térmica<br />
- tráfego<br />
- não existe um único critério<br />
- por tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>feito<br />
- intensida<strong>de</strong> e tipo <strong>de</strong> carregamento / progressão<br />
- progressão = eliminar tensões e <strong>de</strong>formações<br />
- trincas não eliminadas = reduzir taxa <strong>de</strong><br />
manifestação e severida<strong>de</strong><br />
- quantificar evolução dos trincamentos e<br />
<strong>de</strong>slocamentos antes e <strong>de</strong>pois do reforço<br />
p.s. - no Brasil <strong>de</strong>ixou-se chegar a um nível muito alto<br />
<strong>de</strong> trincamento
Efeitos - enfraquecimento da estrutura - umida<strong>de</strong>,<br />
panelas, <strong>de</strong>formações plásticas e outros <strong>de</strong>feitos<br />
- propagação <strong>de</strong> trincas na camada <strong>de</strong> reforço<br />
- nível <strong>de</strong> severida<strong>de</strong><br />
- água <strong>de</strong> infiltração<br />
Medidas inibidoras <strong>de</strong> propagação<br />
- reforço (espessura e característica) em relação a<br />
taxa <strong>de</strong> propagação, em resumo melhor mistura para<br />
menor propagação<br />
- camada <strong>de</strong> alívio <strong>de</strong> tensões - SAMI – Stress-<br />
Absorbing Membrane Interlayer
geotêxteis<br />
- tecidos ou não<br />
- polipropileno, poliester, fibra <strong>de</strong> vidro, nylon<br />
- no pavimento antes do reforço<br />
- cuidados: dobras, sobreposições e taxa <strong>de</strong> pintura<br />
<strong>de</strong>slizamento do reforço
- maneira correta<br />
- cuidados: camada <strong>de</strong> nivelamento bem <strong>de</strong>sempenada,<br />
evitar dobras na manta<br />
- fenômeno do retardamento: estrutura geotêxtilasfalto,<br />
camada <strong>de</strong>scontínua visco-elástica,<br />
<strong>de</strong>ssolidarização das camadas, penetração <strong>de</strong> água
- camada <strong>de</strong> alívio <strong>de</strong> tensões<br />
- suavizadora, dissipando tensões do movimento das<br />
trincas - asfalto-polímero, SAMI, TS (1,5cm), manta<br />
a<strong>de</strong>siva + asfalto, fibra <strong>de</strong> vidro - velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
propagação das trincas, ineficientes em alta<br />
severida<strong>de</strong>
- nos EUA: fibra <strong>de</strong> vidro entre duas camadas <strong>de</strong><br />
asfalto polímero = membrana asfáltica emborrachada
- camada <strong>de</strong> interrupção <strong>de</strong> trincamento<br />
- granulares - vazios<br />
- cuidado: compactação - trilha <strong>de</strong> roda
- outras soluções:<br />
- reforço mais espesso, selagem + reforço,<br />
geotextil+geogrelha, microconcreto fibra-asfalto a<br />
frio<br />
- tricamada ou bicamada:<br />
geotextil-asfalto-polímero<br />
areia-asfalto-polímero
Reciclagem <strong>de</strong> pavimentos<br />
- objetivos:<br />
- conservação <strong>de</strong> agregados, ligantes e energia<br />
- preservação do meio ambiente<br />
- restauração das condições geométricas<br />
existentes<br />
- seleção da reciclagem:<br />
- <strong>de</strong>feitos<br />
- causas - laboratório e campo<br />
- projeto e histórico da conservação<br />
- restrições da geometria<br />
- fatores ambientais e tráfego
- reciclagem a quente<br />
-DNIT 033/2005 – ES – Pavimentos Flexíveis –<br />
Concreto asfáltico reciclado a quente na usina –<br />
Especificação <strong>de</strong> Serviço<br />
-DNIT 034/2005 – ES – Pavimentos Flexíveis –<br />
Concreto asfáltico reciclado a quente no local
Fatores <strong>de</strong> seleção da reciclagem a quente<br />
- condição do pavimento<br />
- disponibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> equipamentos apropriados<br />
- comparativo <strong>de</strong> custos e energia<br />
- regulamentação ambiental<br />
- inventário <strong>de</strong> <strong>de</strong>feitos:<br />
- irregularida<strong>de</strong> longitudinal<br />
- trincamento<br />
- trilha <strong>de</strong> roda<br />
- a<strong>de</strong>rência e <strong>de</strong>sgaste<br />
- estrutura do pavimento<br />
- capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> tráfego<br />
DNER PRO 269/94
Desempenho e limitações<br />
- variabilida<strong>de</strong> dos materiais removidos - nova<br />
mistura<br />
- controle rígido<br />
- camadas <strong>de</strong> rolamento<br />
Avaliação dos materiais<br />
- histórico do projeto (seções, tráfego, materiais<br />
utilizados, projeto da mistura, drenagem, condição<br />
do pavimento, histórico <strong>de</strong> conservação)<br />
- materiais suficientes em quantida<strong>de</strong> e qualida<strong>de</strong><br />
- variação <strong>de</strong> materiais - sub-projetos -<br />
antieconômica (ensaios e controle)<br />
- amostras representativas - fresagem
Projeto da mistura = mistura nova<br />
- granulometria<br />
- vazios<br />
- RBV e VAM<br />
- estabilida<strong>de</strong><br />
- fluência
Técnicas construtivas:<br />
- A quente no local:<br />
- Marini - fresagem a frio, mistura a quente e<br />
espalhamento - DNER ES 188/87<br />
-Wirtgen: fresagem a quente, aquecedora amolece o<br />
pavimento – DNER ES 187/87<br />
Usinas estacionárias: material levado a usina<br />
gravimétrica ou drum mixer
Reciclagem a frio - base<br />
- com adição <strong>de</strong> betume<br />
- com adição <strong>de</strong> estabilizante químico: cimento<br />
- revestimento e base granular