Lista de exercícios II (Pavimentação)

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ATIVIDADE AVALIATIVA II
1. Identifique e explique de que forma ocorre o processo construtivo em um pavimento flexível e rígido.
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. Assim, o processo construtivo é divido em várias etapas:
i. 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.
ii. 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.
iii. Distribuição: 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.
iv. Compactação: 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.
Segundo Bernucci et al. (2010), os pavimentos rígidos são aqueles em que o revestimento é constituído por placas de concreto de cimento Portland. Revestimento este que possui elevada rigidez em relação às camadas inferiores e espessura fixa em função da resistência à flexão das placas, portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado. Conforme o DNIT (2013), o processo executivo do pavimento de concreto simples obedece a algumas etapas, a saber:
i. Preparo da sub-base: a sub-base deve estar nivelada e regularizada, com sua conformação geométrica mantida até a ocasião da execução do pavimento. Caso tenha sido indicada a colocação de película isolante e impermeabilizante sobre a superfície da sub-base, deve-se verificar se a mesma está corretamente esticada e se as emendas são feitas com transpasse de 20 cm, no mínimo.
ii. Mistura, lançamento e espalhamento do concreto: o concreto deve ser produzido em centrais do tipo gravimétrica, dosadoras e misturadoras, de forma homogênea e sem segregação. O período máximo entre a mistura e o lançamento do concreto deve ser de 30 minutos. O lançamento pode ser feito por descarga lateral ou frontal à pista. No espalhamento do concreto podem ser usados diversos equipamentos como a pá-distribuidora do sistema de fôrmas deslizantes, pá triangular móvel, rosca sem-fim ou caçamba que receba o concreto, distribuindo-o com altura uniforme por toda largura da pista.
iii. Adensamento do concreto: o adensamento do concreto deve ser feito por vibradores hidráulicos ou elétricos fixados em barras de altura variável, possibilitando executar a pista na espessura projetada. Deve haver alimentação contínua do equipamento, a fim de manter homogênea a superfície final.
iv. Acabamento do concreto: o acabamento do concreto deve ser executado pela passagem da régua acabadora longitudinal. Também devem ser empregadas as desempenadeiras metálicas de cabo longo, na direção transversal à pista e em seguida as desempenadeiras metálicas de base larga, para o acabamento final, junto com as desempenadeiras de cabo curto, para acabamentos localizados. Após a perda do brilho superficial do pavimento acabado, deve-se executar a texturização da superfície do pavimento, através de ranhuras, para aumentar a aderência com os pneumáticos.
v. Cura do concreto: na cura do concreto devem ser utilizados produtos químicos capazes de formar uma película plástica. A aplicação deve ser realizada manualmente ou com equipamento autopropelido, devendo ser iniciada logo após a texturização do concreto. Caso acorra evaporação da água de amassamento durante a concretagem, deve ser aplicada uma segunda demão de produto químico.
vi. Execução das juntas: as juntas longitudinais e transversais devem estar em conformidade com as posições indicadas no projeto, não se permitindo desvios de alinhamento superiores a 5 mm. As juntas longitudinais são divididas em juntas longitudinais de articulação e de construção. Já as juntas transversais se dividem em juntas transversais serradas e de construção. Nas juntas longitudinais são instaladas as barras de ligação, obedecendo às posições e especificações definidas em projetos. E nas juntas transversais são instaladas as barras de transferência, com suas especificações definidas no projeto, devendo as barras permitir a movimentação da junta.
2. Determine as camadas que constituem um pavimento e explique cada uma delas.
i. Subleito:
Terreno de fundação que servirá de apoio para o pavimento. O subleito exerce uma função semelhante à de uma fundação, uma vez que é essa estrutura quem receberá toda a carga absorvida pelo pavimento. A estrutura do pavimento, por sua vez, será formada a partir da terraplenagem do local, acima do subleito e, dependendo da com a estimativa de tráfego no local, pode variar.
ii. Sub-base:
Camada complementar à base, quando, por circunstâncias técnicas e econômicas, não for aconselhável construir a base diretamente sobre a regularização ou reforço do subleito. Segundo a regra geral — com exceção dos pavimentos de estrutura invertida – o material constituinte da sub-base deverá ter características tecnológicas superiores às do material de reforço; por sua vez, o material da base deverá ser de melhor qualidade que o material da sub-base.
iii. Base:
Principal camada do pavimento, situada logo abaixo do revestimento do pavimento, seja rígido, semirrígido ou flexível. Ela será encarregada de oferecer o suporte estrutural do pavimento, além de ter que dissipar as cargas para as próximas camadas, diminuindo seu impacto. Se não é feita com excelência, essa estrutura pode comprometer todo o pavimento.
iv. Revestimento (capa de rolamento):
Camada que de fato é afetada pelo tráfego. Deve ter o máximo de permeabilidade possível, e tem como função melhorar a superfície de rolamento quanto às condições de conforto e segurança, além de ser a maior responsável por resistir ao desgaste (durabilidade).
3. Como se desenvolveu a pavimentação ao longo dos anos, no Brasil?
De acordo com Bernucci et al.,(2006), durante o governo de Mem de Sá, terceiro governador- geral do Brasil, em 1560, é reportada a primeira estrada brasileira - o caminho aberto para ligar São Vicente ao Planalto Piratininga e em 1790 vira Calçada de Lorena. Deste período até 1865, foram construídas diversas estradas com a tecnologia desenvolvida pelos portugueses em lajes de pedra como o Caminho do Ouro (MG ao RJ).
Apenas em 1865 passou a se utilizar dos métodos de pavimentação coma primeira estrada a usar macadame como base/revestimento no Brasil. Sendo esta a União e Indústria representa um marco na modernização da pavimentação e do país.
Durante o Império (1822-1889) foram poucos os desenvolvimentos nos transportes do Brasil, principalmente o transporte rodoviário. No início do século XX, havia no país 500km de estradas com revestimento de macadame hidráulicoou variações, sendo o tráfego restrito a veículos de tração animal.
Após este momento histórico a pavimentação sofre incríveis avanços em decorrência das tecnologias desenvolvidas na segunda guerra mundial, como é o ensaio de compactação de Proctor e CBR. Com isso, o grande impulso na construção rodoviária brasileira ocorreu nas décadas de 1940 e 1950, graças à criação do Fundo Rodoviário Nacional (FRN) em 1946, oriundo do imposto sobre combustíveis líquidos. Destaque-se ainda a criação da Petrobras em 1953.
O ano de 1950 foi destacado por Prego (2001) como o início da execução de pavimentos em escala industrial e da organização de grandes firmas construtoras e desenvolvimento de institutos como DNER com uma melhor regulação das tecnologias de pavimentação.
Após isso o desenvolvimento da malha rodoviária do país seguiu conforme a seguinte tabela abaixo:
Descreva os diferentes tipos de pavimentos e quando cada um deve ser aplicado em um projeto de estradas.
Os terrenos não são iguais, por isso existem diferentes tipos de pavimento. É preciso fazer a pavimentação de uma determinada via conforme as necessidades identificadas e o tipo de uso que será feito daquele local. Para projetar a melhor pavimentação, são feitos estudos para conhecer as propriedades geotécnicas daquela região, a interface do sistema de drenagem superficial, a intensidade de tráfego e a necessidade que deve ser atendida, como rodoviária, ferroviária, comercial e industrial.
O pavimento flexível é um tipo de pavimento asfáltico feito a partir de bases granulares e revestimento asfáltico. Ele suporta bem as solicitações de uma via pública, mas requer manutenções e intervenções mais frequentes. Porém, a vantagem é que essa manutenção é fácil, e podemos restaurar somente o local que foi afetado. A durabilidade desse tipo de pavimento é de cerca de 5 a 10 anos, e existe a possibilidade de reciclar de forma parcial ou total quando esse revestimento precisa ser removido.
A pavimentação semirrígida é um tipo de pavimento intermediário. Isso porque o seu nível de deformação é maior em relação ao flexível, porém, inferior em relação à pavimentação rígida. É composto por uma base cimentada e revestimento flexível, geralmente utilizado onde é necessário trafegar veículos mais pesados. Como existe a possibilidade de deformar, o pavimento semirrígido não é a melhor alternativa quando existe a necessidade de suportar cargas estáticas, como no caso de pontos de ônibus. Em comparação com o pavimento rígido, ele é mais fácil de implantar e de fazer a manutenção. Portanto, é uma boa alternativa para os projetos onde é necessário um orçamento menos custoso. Outro detalhe é que esse tipo de pavimento, assim como o flexível, pode ser reciclado.
O pavimento rígido é construído a partir de placas de concreto. Ele não sofre deformação e, por isso, requer menos manutenção. É o tipo de pavimento ideal para locais que recebem cargas estáticas. Apresenta uma alta resistência à ação de óleos e combustíveis. Em corredores de ônibus, os projetos costumam envolver o uso de pavimento de concreto (rígido) e pavimento semirrígido por causa dos trechos de parada e de via que se alternam. O custo de implantação é maior e, quando acontece algum problema, é necessário substituir a placa de concreto por inteiro.
Existem alguns tipos de pavimentação considerados sustentáveis. Um deles é o pavimento intertravado permeável, composto por blocos de concreto assentados diretamente no solo e que garantem a permeabilidade da via. Esse tipo de pavimento não é uma novidade, mas existem novas tecnologias que foram desenvolvidas. Temos o concreto asfáltico permeável, o pavimento fotocatalítico e o concreto drenante. Há, ainda, o ecopavimento para brita, muito durável e com uma alta flexibilidade que evita fissuras e rupturas.