EC 013 Aula 02

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PLANEJAMENTO E EXECUÇÃO DE OBRAS VIÁRIAS
Estruturas dos pavimentos:
Nomenclatura; Materiais e Bases Classificatórias das Estruturas dos Pavimentos (Introdução).
Objetivos do aprendizado:
Definir o pavimento viário e sua finalidade principal.
Explicitar os esforços atuantes nas camadas dos pavimentos.
Expor o paradigma de nomenclatura das camadas dos pavimentos e sua terminologia atual.
Apresentar a finalidade e analisar a necessidade, ou não, de cada uma das camadas dos pavimentos.
Discorrer sobre as diversas nomenclaturas dos materiais empregados nas camadas dos pavimentos.
Debater sobre as imprecisões das classificações tradicionais das estruturas de pavimento.
Analisar e classificar um pavimento como rígido ou flexível.
Índice
Os pavimentos e seus esforços.
As camadas dos pavimentos.
Imprimação e pintura de ligação entre camadas.
Materiais das camadas e generalidade das nomenclaturas.
Imprecisões das classificações tradicionais.
Mediação entre rigidez e flexibilidade.
Pavimento asfáltico que se torna rígido.
 
Conteúdos
 
Os pavimentos e seus esforços
 
O que vem a ser o pavimento:
Uma estrutura não perene (contínuo);
É composto por camadas;
Possui função estrutural;
Possui funções operacionais:
Durável;
Menor custo possível.
Deve considerar os horizontes de:
Manutenção preventiva;
Manutenção corretiva;
Reabilitação.
Finalidade principal:
Receber e transmitir esforços.
 
Os pavimentos e seus esforços
 
Seus esforços são nas direções:
Vertical:
Reduzidos à compressão e ao cisalhamento.
Horizontal:
Podendo ser de tração ou confinamento de outros materiais.
Qual seria o comportamento de uma camada de material britado sobre o subleito?
 
As camadas dos pavimentos
 
Paradigma:
Algumas perguntas:
Que nome dar às camadas?
Quantas camadas são necessárias?
Quais poderiam ser dispensadas ou acrescentadas?
Terminologia corrente e de forma mais completa:
Revestimento;
Base;
Sub-base;
Reforço do subleito;
Subleito.
 
As camadas dos pavimentos
 
Subleito:
Os esforços devem estar aliviados (dispersados no primeiro metro);
Preocupação com os seus estratos superiores;
Devem ser consolidados e compactados.
Reforços de subleitos:
Sobre subleitos de baixa capacidade de suporte;
Visa melhorar a qualidade do subleito;
Diminuir as pressões no subleito;
Solos de melhor qualidade e capacidade;
Analisar sua necessidade, devido ao emprego das camadas superiores.
 
As camadas dos pavimentos
 
Sub-bases:
Imediatamente abaixo da base;
Diminuir a espessura da base;
Diminuir custos;
Geralmente de material inferior à base porém melhor que a camada imediatamente abaixo.
Bases:
Material nobre;
Aliviar as pressões sobre camadas de solos inferiores;
Distribuir os esforços às camadas inferiores;
Pode ajudar na drenagem superficial dos pavimentos.
 
As camadas dos pavimentos
 
Revestimento (camada superior ou final):
Funções principais:
Receber as cargas (estáticas ou dinâmicas);
Não sofrer grandes deformações elásticas ou plásticas;
Não sofrer degradação de componentes;
Não perder a compactação.
Pode ser executado em:
Pedras cortadas justapostas;
Paralelepípedos;
Blocos pré-moldados de concreto;
Placas de concreto;
Concreto compactado com rolo;
Tratamentos superficiais betuminosos;
Misturas asfálticas.
 
As camadas dos pavimentos
 
 
	Termos aplicáveis a camada de revestimento asfálticos		
	Designação	Definição	Associações
	Camada de rolamento	É a camada superficial do pavimento, diretamente em contato com as cargas e com ações ambientais	Camada de desgaste, capa de rolamento, revestimento
	Camada de ligação	É a camada intermediária, também em mistura asfáltica, entre a camada de rolamento e a base do pavimento	Camada de binder ou simplesmente binder
	Camada de nivelamento	Em geral, é a primeira camada de mistura asfáltica empregada na execução de reforços (recapeamento), cuja função é corrigir os desníveis da pista, afundamentos localizados, enfim, nivelar o perfil do greide para posterior execução da nova camada de rolamento	Camada de reperfilagem ou simplesmente reperfilagem
	Camada de reforço	Nova camada de rolamento, após anos de uso do pavimento existente, executada por razões funcionais, estruturais ou ambas	“Recape” e recapeamento são termos populares (usa-se também a expressão “pano asfáltico”, que muitas vezes parece comprometer menos)
Fonte: Pavimentação Asfáltica - Balbo
Imprimação e pintura de ligação entre camadas
 
Definição:
São filmes elásticos ente algumas das camadas do pavimento.
Denominações:
Imprimação impermeabilizante ou simplesmente imprimação;
Pintura de ligação.
Suas diferenciações, aplicações e materiais constituintes serão discutidos mais adiante na disciplina.
 
 
Considerações sobre os materiais:
Incontáveis possibilidades de formulação e elaboração;
Dependem de peculiaridades regionais;
Dependem de características da obra viária.
Generalidade na nomenclatura:
CBUQ ou CA ou CAUQ constituem o mesmo material de revestimento;
Pode-se acrescentar aos CAs a complementação: “modificado com polímeros”;
O stone matrix (ou mastik) asphalt é um CAUQ;
Camada porosa de atrito também é um CAUQ, porém mais aberto e poroso;
Solos lateríticos concessionados  laterita ou canga ou piçarra a depender da região;
Solos saprolíticos (residuais jovens)  saibro ou cascalho.
 
Materiais das camadas e generalidade das nomenclaturas
 
Imprecisões das classificações tradicionais em engenharia.
Problema:
Definições e/ou classificações crivadas de limitações  ineficientes.
Solução:
Limitar empregos de determinados termos  menor rigidez.
No caso dos pavimentos.
Problema:
Inexistência de definições clássicas coerentes.
 
Imprecisões das classificações tradicionais
 
Tentativa de soluções em pavimentação:
Década de 80 tentativas práticas de definições supostamente racionais.
Croney e Croney (Reino Unido) em 1991 consideram flexíveis ou rígidos.
Yoder e Witczak (EUA) em 1975 também se restringem a estes dois.
 
Imprecisões das classificações tradicionais
 
No entanto:
Definições “teóricas” ou “racionais:
Bases tratadas com cimento possuem componente que as tornam resistentes à tração.
Consideração sobre o concreto de cimento Portland na engenharia civil:
Até que magnitude materiais estabilizados com ligantes hidráulicos resistem à tração?
 
Imprecisões das classificações tradicionais
 
Mais discussão:
Internacionalmente:
Revestimento asfáltico sobre base de solo-cimento é considerado semirrígido.
Considerando as camadas:
O pavimento seria composto, por exemplo, de base rígida e revestimento flexível.
 
Imprecisões das classificações tradicionais
 
Empregando a Ciência dos Materiais:
Constantes elásticas mais comuns:
Módulo de elasticidade;
Coeficiente de Poisson.
Teremos de acrescentar:
Fragilidade  deformação de ruptura;
Tenacidade  fissuração.
 
Imprecisões das classificações tradicionais
Pavimento flexível:
Campo de tensões muito concentrado nas proximidades do ponto de aplicação.
Flexibilidade
 
 
Mediação entre rigidez e flexibilidade
Baseado em figura do livro de Balbo
Pavimento rígido:
Campo de tensões bem mais disperso nas proximidades do ponto de aplicação, com efeitos da carga distribuídos aproximadamente por igual em toda dimensão da placa
Rigidez
 
 
Mediação entre rigidez e flexibilidade
Baseado em figura do livro de Balbo
 
Full depth asphalt pavement (pavimento asfáltico muito profundo):
Bastante desconhecido no Brasil;
Empregado na décadas de 70 e 80 no norte dos EUA.
 
Pavimento asfáltico que se torna rígido
Fonte da figura: http://www.americanpavingcoofnj.com/services
Baseado em figura do livro de Balbo
 
Pavimento asfáltico perpétuo:
Soa como digressão (divagação)  utopia.
Conceito baseado no full depth asphalt pavement.
Treze anos de experimentação prática.
Apresentada em dezembro de 2001*.
Devido ao volume intenso de tráfego deve:
Controlar a fadiga das misturas asfálticas;
Controlar as deformações plásticas na camada de rolamento;
Possuirsub-base com comportamento satisfatório às ações de gelo e degelo (alternativa à materiais granulares).
 
Pavimento asfáltico que se torna rígido
*Balbo citando Newcomb et al., 2001
 
Embora formado por camadas de misturas asfálticas deveria apresentar:
Revestimento altamente resistente ao cisalhamento;
Base em mistura asfáltica densa;
Sub-base em mistura asfáltica bastante flexível (preferencialmente com polímeros).
Espessuras indicadas experimentalmente*:
Revestimentos: 4 a 7,5 cm;
Bases: 10 a 18 cm;
Sub-bases: 7,5 a 10 cm.
Obs.: revestimento com durabilidade superior a 12 anos após os quais deverá ser fresado e reforçado.
 
Pavimento asfáltico que se torna rígido
*Balbo citando Newcomb et al., 2001
Dados de elaboração desta apresentação
Elaboração:
Antônio Bráulio de Oliveira e Silva Filho.
Base de sequência e informação:
Livro Pavimentação Asfáltica materiais, projeto e restauração de José Tadeu Balbo.
Demais fontes:
Citadas/indicadas no local onde aparecem.
 
 
Professor: Antônio Bráulio de Oliveira e Silva Filho
(71)3330-4646 - Coordenação
antonio.braulio@unifacs.br
PRÓXIMO ASSUNTO
Estrutura dos Pavimentos.
Bases Classificatória das Estruturas dos Pavimentos (Continuação).