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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

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