INTRODUÇÃO A PAVIMENTAÇÃO

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INTRODUÇÃO A PAVIMENTAÇÃO
Terminologia e Conceitos Básicos
Breve Histórico da Pavimentação
Situação Atual no Brasil
ESCOPO
Estrutura de múltiplas camadas construída sobre a terraplenagem e destinada, técnica e economicamente, a resistir aos esforços oriundos do tráfego e a melhorar as condições de rolamento.
PAVIMENTO COMO ESTRUTURA
Característica Principal: "COMPLEXIDADE“
Número de variáveis (materiais, carga, fundação,
clima, NA)
Circunstâncias variáveis
Sensibilidade à intemperização e degradação da
superfície
DEFINIÇÕES E CONCEITOS BÁSICOS
Tipos de Pavimentos
Pode-se classificar os pavimentos em 3 tipos
Rígidos: placas de concreto de cimento Portland
Flexíveis:	revestido	de	camada
asfáltica e com base de brita ou solo
Semi-rígidos: revestido de camada asfáltica e com
base estabilizada quimicamente (cal, cimento)
Mais recentemente há uma tendência de usar-se a nomenclatura pavimentos de concreto de cimento Portland (ou simplesmente concreto- cimento) e pavimentos asfálticos, respectivamente, para indicar o tipo de revestimento do pavimento.
PAVIMENTO FLEXÍVEL OU ASFÁLTICO
Tipos de Pavimentos
PAVIMENTO	FLEXÍVEL OU ASFÁLTICO
Classificação pelo Tipo de Revestimento
Nos pavimentos asfálticos,	estão em geral presentes camadas de base, de sub-base e de reforço do subleito
Sub-base 
Reforço do subleito Subleito
Revestimento asfáltico
Base
Pavimento Flexível ou Asfáltico
Camadas Constituintes
Regularização do subleito
Camada irregular sobre o subleito. Corrige falhas da camada final de terraplenagem ou de um leito antigo de estrada de terra.
Reforço do Subleito
Quando existente, trata-se de uma camada de espessura constante sobre o subleito regularizado. Tipicamente um solo argiloso de qualidades superiores a do subleito.
Sub-base
Entre o subleito (ou camada de reforço deste) e a camada de base. Material deve ter boa capacidade de suporte. Previne o bombeamento do solo do subleito para a camada de base.
revestimento,
fornecendo
suporte
Base
Abaixo	do estrutural.
Sua	rigidez	alivia	as	tensões	no
revestimento	e	distribui	as	tensões	nas	camadas inferiores.
Camadas Constituintes
Base e Sub-base
Nos	pavimentos
asfálticos,	a	camada
de
base	é	de	grande
importância	estrutural.	As	bases
podem	apresentar	uma	das
seguintes diversas constituições:
Granular
Solo
Sem Aditivo
Solo; Solo-brita; Brita graduada.
Com aditivo
Solo	melhorado	com	cimento; melhorado com cal.
Concreto
Coesiva
Com ligante ativo
Solo-cimento;	Solo-cal;
rolado.
Com ligante asfáltico
Solo-asfalto;	Macadame	asfáltico; Mistura asfáltica.
Base Granular: Não tem coesão, não resiste à
tração, dilui as tensões de compressão,
principalmente devido a sua espessura.
Base Coesiva: Dilui as tensões de compressão também devido a sua rigidez, provocando uma tensão de tração em sua face inferior.
Brita graduada
Macadame
Solo-Cal
Solo-Cimento
Base e Sub-base
Flexível
Revestimentos constituídos por associação de agregados e materiais betuminosos. Esta associação pode ser feita de 2 maneiras: penetração ou mistura.
Penetração
Invertida
Simples (capa selante), duplo ou triplo.
Direta
Macadame betuminoso.
Seqüência do serviço de tratamento
superficial
Revestimento
16
Mistura
O agregado é pré-envolvido com o material betuminoso, antes da compressão.
Pré-misturado a frio
Ligantes: emulsão asfáltica.
Agregados: vários tamanhos, frios.
Areia-asfalto a frio
Agregado miúdo + emulsão.
Pré-misturado a quente
Ligante: cimento asfáltico.
Agregados: vários tamanhos, aquecidos.
Areia-asfalto a quente
Espessura não deve ser > 5cm.
Agregados miúdos aquecidos + cimento asfáltico
Concreto asfáltico (CA ou CBUQ) e Misturas Asfálticas Especiais SMA, BBTM,
CPA, Gap-graded
agregado mineral graduado, material de enchimento e cimento asfáltico, aquecidos.
Revestimento
Execução de C.B.U.Q.
RÍGIDO – CONCRETO-CIMENTO
SUB-BASE (SB) - Pouca contribuição Estrutural
- Controle de bombeamento / expansão / contração
CCP - Concreto de Cimento Portland  BASE (B) e REVEST. (R)
Classificação pelo tipo de revestimento
RÍGIDO – CONCRETO-CIMENTO
O concreto de cimento Portland (ou simplesmente
concreto):
Pavimento de concreto-cimento
Nota: Pavimento de blocos pré-moldados de cimento comporta-se como flexível
Classificação pelo tipo de revestimento
TEXTURIZAÇÃO / MOLDAGEM / ACABAMENTO
Pavimento Rígido - Concreto
JUNTAS TRANSVERSAIS E LONGITUDINAIS
Pavimento Rígido - Concreto
PAVIMENTO RÍGIDO X FLEXÍVEL
Classificação pelo tipo de revestimento
	Característica	ESTRADAS	AEROPORTOS
	CARGA / RODA (kgf)	5.000	50.000
	PRESSÃO PNEUS
(kgf/cm²)	7,0	28,0
	N.º REPETIÇÕES	106 a 109	104 a 5 x 104
	APLICAÇÃO DAS CARGAS	0,5 - 10m da
borda	10m centrais
Pavimento Rodoviário x Aeroviário
Distribuição de Esforços / aplicação
PAVIMENTO FLEXÍVEL
- A carga se distribuí em parcelas proporcionais à
rigidez das camadas
- Todas as camadas sofrem deformações elásticas significativas
- As deformações até um limite não levam ao rompimento
- Qualidade do SL é importante pois é submetido a altas tensões e absorve maiores deflexões
Distribuição de Esforços / aplicação
PAVIMENTO RÍGIDO
- Placa absorve maior parte das tensões
- Distribuição das cargas faz-se sobre uma área relativamente maior
- Pouco deformável e mais resistente à tração
- Qualidade de SL pouco interfere no comportamento estrutural
Distribuição de Esforços / aplicação
Defeitos mais comuns
Fadiga
Deformação
permanente
Trilha de roda
Pavimento do Ponto de Vista Estrutural
A solicitação de tráfego e as características das camadas do pavimento são de grande importância estrutural.
Limitar as tensões e deformações na estrutura do pavimento, por meio da combinação de materiais e espessuras das camadas constituintes, é o objetivo do Projeto Estrutural (Dimensionamento)
Breve Histórico da Pavimentação
Breve Histórico da Pavimentação
Percorrer a história da pavimentação nos remete à própria história da humanidade, passando pelo povoamento dos continentes, conquistas territoriais, intercâmbio comercial, cultural e religioso, urbanização e desenvolvimento.
As técnicas de pavimentação evoluíram esempre evoluirão com os meios de transporte terrestre
ANTIGÜIDADE
Os veículos com rodas de madeira necessitavam de
superfícies revestidas
Civilizações:
Mesopotâmia
Egito
Babilônia
China
Índia
Incas, Maias e Astecas
Breve Histórico da Pavimentação
Breve Histórico da Pavimentação
EGITO
– Uma das mais antigas estradas pavimentadas implantadas não se destinou a veículos com rodas, mas a pesados trenós destinados ao transporte de cargas elevadas. Para construção das pirâmides (2600-2400 aC), vias com lajões justapostos em base com boa capacidade de suporte. Atrito era amenizado com umedecimento constante (água, azeite, musgo molhado)
Breve Histórico da Pavimentação
ÁSIA
Estrada de Semíramis (600a.C.) – entre as cidades da Babilônia e Ecbatana; cruzava o Rio Tigre; transformou- se hoje em estrada asfaltada.
Estrada Real (500a.C.) – na Ásia Menor ligando Iônia (Éfeso) do Império Grego ao centro do Império Persa, Susa; concluída em 323 a.C (400 anos para concluir); 2840 km de extensão; 93 dias de percurso (30 km por dia).
À época de Alexandre, o Grande (anos 300a.C.), havia a estrada de Susa até Persépolis, passando por um posto de pedágio, as Portas Persas, possibilitando o tráfego de veículos com rodas desde o nível do mar até 1.800m de altitude
Breve Histórico da Pavimentação
Velhos caminhos da China (200a.C.) e Índia
Destaque: Estrada da Seda, uma das rotas de comércio mais antigas e historicamente importantes devido a sua grande influência nas culturas da China, Índia, Ásia e também do Ocidente.
A Estrada da Seda não existia apenas com o propósito do comércio da seda, mas de diversos outros bens como ouro, marfim, animais e plantas exóticas. A mercadoria mais significativa carregada nesta rota não era a seda, mas a religião, o budismo.
Breve Histórico da Pavimentação
Apogeu da Estrada da Seda foi na dinastia Tang (anos 600d.C.) e, após um período de declínio, voltou a se tornar importante com o surgimento do Império Mongol sob a liderança de Gêngis Khan (anos 1200d.C.), por ser o caminho de comunicação entre as diversas partes do Império.
Um dos visitantes mais conhecidos e melhor documentado na história da estrada foi Marco Pólo, negociante veneziano, que iniciou suas viagens com apenas 17 anos em 1271 (Bohong, 1989).
ANTIGÜIDADE
Os veículos com rodas de aço necessitavam de estruturas
mais resistentes
Civilizações:
Grécia
Império Romano
BREVE RELATO HISTÓRICO
Breve Histórico da Pavimentação
O sistema viário romano já existia anteriormente à instalação do Império, embora o mesmo tenha experimentado grande desenvolvimento a partir de então.
Portanto, há mais de 2000 anos os romanos já possuíam uma boa malha viária, contando ainda com um sistema de planejamento e manutenção. A mais extensa das estradas contínuas corria da Muralha de Antonino, na Escócia, à Jerusalém, cobrindo aproximadamente 5.000km (Hagen, 1955).
INTRODUÇÃO À PAVIMENTAÇÃO / 40
Rom
Lyon, França
ROMANOS
Viae publicae; Viae militare;
Actus (vias locais); Privatae
spessura 1m-1,5m)
Fundação: pedras grandes
Camada Intermediária: areia, pedregulho, argila
Camada de Superfície: pedras nas bordas, pedregulhos, limalha de ferro (espessura 5cm-7,5cm, podendo chegar a 60cm)
Tempo e tráfego tiraram o material ligante
Grande declividade: > 6%
Vias não tinham um traçado suave como hoje
Breve Histórico da Pavimentação
VIA ÁPIA - ROMA
Summun dorsun
Nucleus
Statumen
Rudus
IDADE MÉDIA
A partir da queda do Império Romano (476d.C.), e durante os séculos seguintes, as novas nações européias fundadas perderam de vista a construção e a conservação das estradas.
A França foi a primeira, desde os romanos, a reconhecer o efeito do transporte no comércio, dando importância à velocidade de viagem. Carlos Magno, no final dos anos 700 e início dos anos 800, modernizou a França e também no que diz respeito ao progresso do comércio por meio de boas estradas.
Séculos X a XII de pouco cuidado com os Caminhos Reais da França; este descuido é uma das causas da decadência da Europa civilizada. Mudança significativa no reinado de Felipe Augusto (1180-1223), a partir do qual a França passa a ter novamente a preocupação de construir novas estradas e conservá-las.
Breve Histórico da Pavimentação
AMÉRICA
Império Inca (1400’s), Peru (Equador, Argentina, Bolívia, Chile)
O alemão Alexander Von Humboldt, combinação de cientista e viajante que durante os anos de 1799 e 1804 realizou expedições científicas por várias partes da América do Sul, qualifica as estradas dos incas como “os mais úteis e estupendos trabalhos realizados pelo homem”
Sistema viário avançado (pedestres e animais de carga); 30 a 40.000km; definiram a rede peruana de estradas.
A estrada do sol: Trechos de 1m até 16m de largura, presença de armazéns e refúgios espaçados ao longo da estrada, pontes, túneis, contenções, drenos, etc
Império Maia (300’s AC), México – ligando centros, povoados e portos do mar; sacbeob – estradas brancas
Breve Histórico da Pavimentação
PÓS-RENASCENÇA
Os ingleses, observando a forma como eram calçados os caminhos da França, conseguiram construir as vias mais cômodas, duráveis e velozes da Europa, o que foi importante para o progresso da indústria e comércio do país.
Já à época havia uma grande preocupação com diversos aspectos hoje sabidamente importantes de considerar para uma boa pavimentação: drenagem e abaulamento; erosão; distância de transporte; compactação; sobrecarga; marcação.
Nomes importantes: Tresaguet (França); Telford (Escócia) e McAdam (Inglaterra)
Breve Histórico da Pavimentação
PÓS-RENASCENÇA
MacAdam (1756 - 1836) e Telford (1754 - 1834)
Importância da compactação
Estruturas mais leves
Bases bem drenadas (Drenagem)
Manutenção contínua (Manutenção)
Estabilização granulométrica
Revestimentos mais confortáveis - cascalhos,
paralelepípedos
Breve Histórico da Pavimentação
- TELFORD
Breve Histórico da Pavimentação
- MACADAM
Breve Histórico da Pavimentação
- MACADAM
Núcleo do Pavimento de Macadam
Breve Histórico da Pavimentação
Histórico Brasileiro
1560 – Caminho do Mar – ligação São Vicente – Piratininga  recuperada em 1661 como Estrada do Mar  em 1790 vira Calçada de Lorena
1792 – Estrada Santos - São Paulo: lajes de pedra
1726 – Caminho do Ouro – Minas ao Rio – Resquícios em Parati e várias outras cidades. Também chamada Estrada Real (Estrada Velha de Parati e Nova que vai para o Rio de Janeiro)
1865 – Estrada de rodagem União e Indústria (144km) ligando Petrópolis a Juiz de Fora (foto) – primeira estrada a usar macadame como base/revestimento no Brasil
		Até aqui era usual o calçamento de ruas com pedras importadas de Portugal
Caminho do Mar no Século 20
INTRODUÇÃO À PAVIMENTAÇÃO / 51
Estrada Real
ERA MODERNA
Século XIX (1ª Metade): Ferrovias
Século XIX (2ª Metade): Goodyear (pneus), Dumlop (vulcanização), Daimler (motor)
1890 - Penhard / Lassar - automóvel de benzina
Século XX: (Evolução Tecnológica do automóvel)
1905: Asfalto
1909: Placas CCP
–	1920: HRB
1940: USACE
1950: WASHO
–	1960: AASHO  Manuais 66/72/86/93/2000
–	1982: PICR  (HDM)
–	1993: SHRP
Breve Histórico da Pavimentação
1906 – Calçamento asfáltico em grande escala na cidade do Rio de Janeiro – CAN (Trinidad)- Prefeito Rodrigues Alves
1913 – Rodovia Santos - São Paulo
1922 – Estrada Rio - Petrópolis – Pavimento de concreto
Malha ferroviária brasileira: 3.000km
1937 – Criação do DNER
1942 – Contato com engenheiros norte-americanos que construíram pistas de aeroportos e estradas de acesso durante a 2ª Guerra Mundial (Belém, Fortaleza, Natal, Recife, Maceió e Salvador) - CBR
Histórico Brasileiro
1942 – 1.300km de rodovias pavimentadas, uma das menores extensões da América Latina
1945 – Rodovia Rio - Bahia
1950 – Pavimentação da Rio - São Paulo (Dutra):
Sem estudo geotécnico, com espessuras constantes de 35cm (20cm de base de macadame hidráulico e 15cm de um revestimento de macadame betuminosopor penetração dosado pela regra “a quantidade de ligante é a que o agregado pede”.
Melhoria das estradas vicinais
Histórico Brasileiro
1959 – Criação da Associação Brasileira de
Pavimentação (ABPv)
1960 – Fim do Governo de Juscelino Kubischek- criação de Brasília – Estradas radiais e Plano Nacional de Viação
Malha ferroviária totalizava 38.000km
1964 – Alguns projetos de pavimentação do Governo militar:
Transamazônica
Ponte Rio - Niterói
Histórico Brasileiro
1986 – 95.000km de rodovias pavimentadas:
45.000km federais e
50.000km estaduais e municipais
1988 – 140.000km de rodovias pavimentadas (maior
extensão da América Latina)
Malha ferroviária: 30.000km
1996 – Início do programa de concessões
2002 – 165.000km de rodovias pavimentadas
55.000km federais
1.600.000km de rodovias não pavimentadas (federais,
estaduais e municipais)
Malha ferroviária: 29.000km
Histórico Brasileiro
2005
190.000km de rodovias pavimentadas
55.000km federais
1.700.000km de rodovias não pavimentadas
(federais, estaduais e municipais)
Malha ferroviária: 25.000km Produção de Asfalto: 1.300.000t/ano SITUAÇÃO ATUAL (2010)
Condição precária em grande parte da malha federal, muitos acidentes geotécnicos, quedas de pontes, taludes, etc
Alguns estados tem ampliado sua malha e introduzido novas
técnicas de pavimentação
Histórico Brasileiro
PESQUISA CNT DE RODOVIAS / 2021
Rede implantada no auge da construção (décadas de 60 e
70) está se deteriorando intensamente.
Condição atual de maior parte da rede é de regular a ruim
com tendência a deterioração acelerada
A reabilitação da rede exige recursos três a cinco vezes superior do que custaria a conservação no momento oportuno.
SITUAÇÃO ATUAL NO BRASIL
SITUAÇÃO ATUAL NO BRASIL
PESQUISA	CNT DE RODOVIAS 2021
SITUAÇÃO ATUAL NO BRASIL
PESQUISA	CNT DE RODOVIAS 2021
Boletim Estatístico
Boletim Novo
Principais Dados
Boletim Econômico
Relatório Gerencial –
11- Análise	Sócio –econômica das rodovias
DÚVIDAS?
ATIVIDADE
1 - IDENTIFIQUE E EXPLIQUE DE QUE FORMA OCORRE O PROCESSO CONSTRUTIVO EM UM PAVIMENTO FLEXÍVEL E RÍGIDO.
2 – DETERMINE AS CAMADAS QUE CONSTITUEM UM PAVIMENTO E EXPLIQUE CADA UMA DELAS.
3 – COMO SE DESENVOLVEU A PAVIMENTAÇÃO AO LONGO DOS ANOS, NO BRASIL?