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Santarém 2021 UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL CENTRO UNIVERSITÁRIO LUTERANO EM SANTARÉM ANTONIO IVO GOMES DE LIMA FILHO ENSAIOS NECESSÁRIOS PARA LIBERAÇÃO DE UMA PAVIMETO FLEXÍVEL Santarém 2021 ANTONIO IVO GOMES DE LIMA FILHO ENSAIOS NECESSÁRIOS PARA LIBERAÇÃO DE UMA PAVIMETO FLEXÍVEL Trabalho da disciplina Projeto de Pavimentação Rodoviária, do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário Luterano de Santarém – CEULS/ULBRA, como critério de avaliação de grau 1. Professor Sérgio Gouvêa de Melo LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Resposta mecânica do pavimento flexível ................................................. 06 Figura 2 – Rodovia pavimentada com CAUQ .................................................................. 07 Figura 3 – Estrutura do pavimento flexível .................................................................... 09 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 05 2 Pavimento Flexível .................................................................................................. 06 3 Estrutura do Pavimento Flexível ......................................................................... 06 4 Ensaios para Pavimentação Asfáltica ................................................................. 09 5 Conclusão ........................................................................................................................ 10 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 11 1. INTRODUÇÃO O homem, a fim de obter melhor acesso às áreas cultiváveis e às fontes de madeira, rochas, minerais e água, além do desejo de expandir seu território de influência, criou o que chamamos de estradas, cuja lembrança mais remota provém da China (BALBO, 2007). Com o intuído de facilitar o deslocamento dos usuários das vias mantendo-as conservadas, técnicas de pavimentação foram desenvolvidas e aprimoradas para este fim. De forma geral, são conhecidos três tipos de pavimentos, são eles, os pavimentos flexíveis, pavimentos semi-rígidos e pavimentos rígidos, porém esse trabalho enfatiza o pavimento flexível, tratando principalmente sobre os ensaios necessários para sua liberação. Para garantir uma maior durabilidade do pavimento, uma série de cuidados devem ser tomados desde o esboço do projeto até a última fase de execução. O processo de preparação das camadas que compõe as vias a receberem a pavimentação asfáltica demanda cuidados e mão-de-obra técnica para que assim evite-se manutenções ou até mesmo reconstruções precoces. Inúmeros são os métodos existentes para evitar ou ao menos diminuir a possibilidade de ocorrências de patologias proveniente de problemas que poderiam ter sido evitados. 2. Pavimento Flexível De acordo com o Manual de Pavimentação do DNIT (2006), os pavimentos flexíveis são aqueles compostos por uma camada superficial asfáltica – revestimento, apoiadas em camadas de base, sub-base e de reforço do subleito, constituídas por materiais granulares, solos ou misturas de solos, sem adição de agentes cimentantes, e que sob carregamento sofre deformação elástica em todas as camadas, ou seja, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes e com pressões concentradas (Figura 1). Figura 1 – Resposta mecânica do pavimento flexível Fonte: Balbo, 2007 Com relação aos materiais utilizados nos pavimentos flexíveis, os agregados correspondem entre 90% e 95% do revestimento, sendo responsável por suportar e transmitir as cargas aplicadas pelos veículos e resistir ao desgaste sofrido pelas solicitações. Já o material betuminoso – asfalto, corresponde entre 5% e 10% do revestimento, tendo função aglutinante e ação impermeabilizante (BERNUCCI et al., 2010). Dentre os tipos de revestimento dos pavimentos flexíveis, existem as misturas usinadas. Para Bernucci et al. (2010), essa mistura de agregados e ligante é feita em uma usina estacionária, e posteriormente transportada para o local de utilização. Ainda segundo Bernucci et al. (2010), um dos tipos mais utilizados no Brasil é o concreto asfáltico usinado a quente – CAUQ (Figura 2). Figura 2 – Rodovia pavimentada com CAUQ FONTE: Rodocan, 2017. 3. Estrutura do Pavimento Flexível De acordo com Balbo (2007) pavimentar um via propicia o aumento operacional para o tráfego de veículos, através da implantação de uma superfície mais regular e mais aderente, proporcionando aos usuários maior conforto no deslocamento e mais segurança em condições de pista úmida ou molhada. Segundo o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes – DNIT (2006), o pavimento de uma rodovia consiste de uma superestrutura formada por um sistema de camadas de espessura finita, construída após a terraplenagem, destinada a resistir e distribuir os esforços verticais oriundos dos veículos, a melhorar as condições de rolamento quanto ao conforto e segurança, e a resistir aos esforços horizontais, tornando mais durável a superfície de rolamento. Essas camadas são divididas em revestimento, base, sub-base, reforço de subleito e subleito. O glossário de termos técnicos rodoviários (DNER, 2017) as define como: Subleito: maciço de terra que serve de fundação para o pavimento ou revestimento; Reforço de subleito: camada granular do pavimento executada com o objetivo de melhorar a capacidade de suporte de carga do subleito e de reduzir espessura da sub-base; Sub-base: camada corretiva do subleito e complementar à base, com as mesmas funções desta, e executada quando, por razões de ordem econômica, for conveniente reduzir a espessura de base; Base: camada destinada a resistir aos esforços verticais oriundos dos veículos, distribuindo-os ao subleito, e sobre a qual se constrói o revestimento; Revestimento: camada mais acima do pavimento, que recebe diretamente as ações verticais e horizontais dos veículos, e destinada a melhorar as condições do rolamento quanto ao conforto e segurança. Figura 3 – Estrutura do pavimento flexível Fonte: Bernucci, 2010. O CAUQ pode ser empregado como revestimento, camada de ligação – binder, regularização ou reforço do pavimento. O concreto betuminoso somente deve ser fabricado, transportado e aplicado quando a temperatura ambiente for superior a 10ºC, e sua execução não é permitida em dias de chuva (DNIT, 2006). Na Especificação de Serviço do Concreto Asfáltico – 031/2006–ES (DNIT, 2006), os materiais constituintes são o agregado miúdo, o agregado graúdo, o ligante asfáltico e o filer. A composição deste concreto asfáltico deve satisfazer a algumas tolerâncias em relação à granulometria e a percentuais do ligante asfáltico determinado no projeto de mistura. O agregado miúdo pode ser areia, pó-de-pedra, uma mistura dos dois ou outro material indicado nas especificações complementares. Suas partículas individuais devem ser resistentes, sem a presença de torrões de argila e sem substâncias nocivas, apresentando uma percentagem igual ou superior a 55% de areia. Já o agregado graúdo pode ser pedra britada, escória, seixo rolado preferencialmente britado ou outro material indicado nas especificações complementares, com desgaste Los Angeles igual ou superior a 50%. O ligante asfáltico é classificado em três tipos de cimentos asfálticos de petróleo: CAP-30/45, CAP 50/70 e CAP 85/100. O material de enchimento, filer, deve ser constituído por materiais finamente divididos, como cimento Portland, cal extinta, pós-calcários. Quando aplicado deve estar seco e sem grumos. O processo executivo do CAUQ é divido em várias etapas, e de acordo com a Especificação deServiço do Concreto Asfáltico – 031/2006–ES (DNIT, 2006), sendo elas: Imprimação: o ligante betuminoso, geralmente é asfalto diluído, CM-30 e CM- 70, é aplicado por um caminhão com bomba reguladora de pressão e sistema de aquecimento, logo após o perfeito adensamento da base e a varredura da superfície com vassoura mecânica. O ligante deve ser absorvido pela base em 72 horas, tendo como objetivo a impermeabilização do solo através da penetração do material betuminoso. A taxa de aplicação é definida em laboratório, variando entre 0,8 l/m² a 1,6 l/m². Pintura de ligação: passados mais de sete dias entre a execução da imprimação e a do revestimento, a pintura de ligação de ser feita. O material betuminoso utilizado tem uma taxa recomendada pelo DNIT de 0,3 l/m² a 0,4 l/m², e as mais usadas são: RR-1C e RR-2C. O objetivo da sua aplicação é promover melhor condição de aderência entre a superfície da base e o CAUQ. Distribuição do CAUQ: o CAUQ deve ser distribuído sobre a superfície já imprimada e pintada, com auxílio de caminhões basculantes adequados e vibroacabadoras. Os materiais utilizados não devem exceder a temperatura de 177ºC. Compactação do CAUQ: ao término da distribuição, a compactação deve ser iniciada pelos bordos, longitudinalmente, continuando em direção ao eixo da pista. Porém, em superelevação deve-se começar a compactação sempre pelo lado mais baixo para o ponto mais alto da curva. Ela é feita com o rolo pneumático e rolo metálico liso. Com o fim da compactação o tráfego só é aberto após o completo resfriamento. 4. Ensaios para Pavimentação Asfáltica Ensaio Marshall para misturas betuminosas (DNER – DPT – M – 53 -63): o ensaio Marshall permite determinar a qualidade ótima de ligantes a ser utilizadas em misturas asfálticas usinadas a quente, destinadas a pavimentação de vias. Isto é feito através da estabilidade e fluência do material ensaiado no equipamento de Marshall. Ensaio de extração de betumes (ABNT – MB -166/CNER – DPT – M – 53 – 63): o ensaio de extração de betume é utilizado para determinar o volume de CAP (Concreto Asfáltico de Petróleo) perante a qualidade de amostra total. Este material é o ligante do asfalto, através dele que a capa asfáltica adquire a sua forma e características de flexibilidade, impermeabilidade e travamento. Ensaio de adesividade de agregados a ligantes betuminosos (DNER – ME – 79 – 63): adesividade de agregado a material betuminoso. Essa propriedade é avaliada pelo não deslocamento da película betuminosa que recobre o agregado quando a mistura agregado – ligante é submetida à ação de água destilada fervente e a solução molares de cabornato de sódio ferventes. Ensaio de penetração em materiais betuminosos (NBR 6576): a penetração é definida como a profundidade, em décimos de milímetros, que uma agulha de massa padronizada (100g) penetra numa amostra de volume padronizado de cimento asfáltico, por 5 segundos, a temperatura de 25°C. Através desse ensaio determina-se a dureza do material. Ensaio de ponto de fulgor combustão (ABNT – MB 50 / ASTM – D – 92): o ponto de fulgor é um ensaio ligado à segurança de manuseio do asfalto durante o transporte, a estocagem e a produção de mistura elástica. Ele determina a menos temperatura sob a qual os vapores emanados durante o aquecimento do asfalto se inflamam por contato com uma chama padronizada. Ou seja, a máxima temperatura de manejo sem perigo de fogo. Ensaio de ponto de amolecimento de materiais betuminosos (NBR 6560): o ponto de amolecimento é uma medida empírica que correlaciona a temperatura no qual o asfalto amolece quando aquecido sob certas condições particulares e atinge uma determinada condição de escoamento. Um ponto de amolecimento mais alto permite que o material não amoleça em dias quentes, porém exigirá uma temperatura mais alta para aplicação, aumentando o risco de explosões. 5. Conclusão Com o presente trabalho pode-se verificar a importância da realização dos ensaios laboratoriais e de campo necessários para liberação da pavimentação asfáltica. Nota-se nas vias do país que qualquer falha durante a produção e aplicação do pavimento irá gerar um gasto um manutenções e recuperações precoces, fato esse inaceitável diante dos inúmeros meios existente para evitá-los. REFERÊNCIAS BALBO, José Tadeu. Pavimentação Asfáltica: Materiais, projetos e restauração. São Paulo, Oficina de Textos, 2007. BALBO, José Tadeu. Pavimentos de Concreto. São Paulo, Oficina de Textos, 2009. BERNUCCI, Liedi B.; MOTTA, Laura M. G.; CERATTI, Jorge A. P.; SOARES, Jorge B. Pavimentação Asfáltica – formação básica para engenheiros. 3ª Edição. Rio de Janeiro, Imprinta, 2010. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte – DNIT. Pavimentos flexíveis – Concreto asfáltico – Especificações de serviço – Norma DNIT 031/2006–ES. Instituto de Pesquisas Rodoviárias, Rio de Janeiro, 2006. https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/pavimentos-flexivel http://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/pavimentos-flexivel http://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/pavimentos-flexivel UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL CENTRO UNIVERSITÁRIO LUTERANO EM SANTARÉM ENSAIOS NECESSÁRIOS PARA LIBERAÇÃO DE UMA PAVIMETO FLEXÍVEL ENSAIOS NECESSÁRIOS PARA LIBERAÇÃO DE UMA PAVIMETO FLEXÍVEL LISTA DE FIGURAS 2 Pavimento Flexível 06 1. INTRODUÇÃO 2. Pavimento Flexível 3. Estrutura do Pavimento Flexível 4. Ensaios para Pavimentação Asfáltica 5. Conclusão REFERÊNCIAS