Aula 3 - Tipos e Materiais de pavimentos flexíveis

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Aula 3
Tipos de Materiais de pavimentos 
flexíveis
MECÂNICA DOS PAVIMENTOS
O QUE É UM PAVIMENTO?
ESTRUTURA construída após a terraplenagem 
e destinada, a:
✓ Resistir e distribuir ao subleito os esforços 
verticais produzidos pelo tráfego;
✓ Melhorar as condições de rolamento quanto 
a comodidade e segurança;
✓ Resistir aos esforços horizontais que nela 
atuam, tornando mais durável a superfície de 
rolamento. 
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O QUE É UM PAVIMENTO?
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS:
 
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PODE-SE CLASSIFICAR OS PAVIMENTOS EM 3 TIPOS:
 
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CAMADAS CONSTITUINTES
CAMADA DE REGULARIZAÇÃO: 
Camada irregular sobre o subleito. Corrige falhas da 
camada final de terraplenagem ou de um leito antigo de 
estrada de terra. 
 
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CAMADAS CONSTITUINTES
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. 
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CAMADAS CONSTITUINTES
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.
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CAMADAS CONSTITUINTES
BASE:
Abaixo do revestimento, fornecendo suporte estrutural. 
Sua rigidez alivia as tensões no revestimento e distribui 
as tensões nas camadas inferiores.
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ESCOLHA DOS MATERIAIS
• Distância de transporte: disponibilidade local
• Características técnicas definidas por 
especificações.
• Volume de tráfego – condiciona a escolha do 
tipo de pavimento.
• Método de dimensionamento.
• Custo.
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Especificações – Método do DNER (DNIT):
- Características dos materiais das camadas:
 - Materiais de subleito:
 - CBR ≥ 2%
 - Expansão ≤ 2%
 - Materiais de reforço de subleito:
 - CBR ≥ subleito
 - Expansão ≤ 1% (com sobrecarga de 10 Ib)
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Especificações – Método do DNER (DNIT):
- Características dos materiais das camadas:
 - Materiais de sub-base:
 - CBR ≥ 20%
 - IG = 0
 - Expansão ≤ 1% (com sobrecarga de 10 lb)
 - Materiais de base:
 - CBR ≥ 80%
 - Expansão ≤ 0,5% (com sobrecarga de 10 Ib)
 - LL ≤ 25%
 - IP ≤ 6% 13Porto Velho / RO
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Especificações – Método do DNER (DNIT):
- Características dos materiais das camadas:
 - Materiais de base:
 - Caso:
 - LL > 25% e/ou IP > 6, o material pode ser
empregado em base, desde que EA > 30;
 - N ≤ 5 x 106, podem ser empregados 
materiais com CBR ≥ 60% e as faixas granulométricas E e 
F.
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Especificações – Método do DNER (DNIT):
Faixas granulométricas para materiais de base:
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Especificações – Método do DNER (DNIT):
Faixas granulométricas para materiais de base:
- A fração que passa na peneira 200 deve ser inferior a 
2/3 da fração que passa na peneira 40;
- Fração graúda:
 - Abrasão Los Angeles < 50;
 - Pode ser aceito um valor de desgaste maior, 
desde que haja experiência no uso dos materiais;
- Em casos especiais: outros ensaios representativos da
durabilidade da fração graúda.
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IMPRIMAÇÃO
Aplicação de asfalto diluído (CM 30) de baixa viscosidade 
sobre a superfície de uma base absorvente, objetivando:
• Garantir uma certa coesão superficial;
• Impermeabilizar;
• Estabelecer a ligação entre a camada subjacente ao 
revestimento asfáltico.
Observações:
• A camada subjacente deve estar regularizada, compactada e 
sem pó solto;
• Taxa média de asfalto diluído: 0,9 a 1,4 L/m2;
• Tempo de cura: 48 horas;
• Penetração do ligante: 0,5 a 1,0 cm. 17Porto Velho / RO
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PROCESSO DE APLICAÇÃO DE IMPRIMAÇÃO
 Caminhão espargidor
Detalhe do bico
 Imprimação
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PINTURA DE LIGAÇÃO
Aplicação de asfalto sobre superfície de uma base 
imprimada ou revestimento antigo, objetivando garantir 
sua aderência com o novo revestimento a ser construído.
O material comumente empregado é a emulsão asfáltica 
de ruptura rápida, diluída previamente com até 50% de 
água. 
A taxa de aplicação:
gira em torno de 1 L/m2.
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MATERIAIS:
- Reforço do subleito:
 material granular (solo).
- Sub-base:
 material granular (solo, brita), estabilizado ou não.
- Base:
 material granular (solo, brita), estabilizado ou não.
- Camada de ligação:
 material asfáltico (emulsões: RR1C, RR2C, CM30)
- Camada de rolamento:
 material asfáltico (CBUQ, TSD, PMF, calçamentos)
 
 
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MATERIAIS (sub-base e base):
 
 
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MATERIAIS (camada de rolamento):
 
 
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MATERIAIS:
 
 
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MATERIAIS (granulares e solos):
• BRITA GRADUADA SIMPLES (BGS) E BICA OU BRITA 
CORRIDA;
• SOLO FINO LATERÍTICO;
• MACADAME HIDRÁULICO / SECO;
• MISTURAS ESTABILIZADAS GRANULOMETRICAMENTE;
• SOLO-AGREGADO; 
 
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BRITA GRADUADA SIMPLES
CARACTERÍSTICAS 
• BEM-GRADUADA 
• DIÂMETRO MÁXIMO DOS AGREGADOS ≤ 38mm 
• FINOS (peneira No 200) ENTRE 3 E 9% 
• CBR DA ORDEM DE 60% A MAIORES QUE 100% 
• MÓDULO DE RESILIÊNCIA ENTRE 100 E 400 MPa 
REQUISITOS 
• ABRASÃO LOS ANGELES LA ≤ 50% 
• EQUIVALENTE DE AREIA > 40% 
• LAMELARIDADE ≤ 20% 
 
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BICA CORRIDA
CARACTERÍSTICAS 
MATERIAL BRITADO QUE NÃO PASSOU POR PROCESSO 
DE CLASSIFICAÇÃO (APÓS SUA RETIRADA DO BRITADOR 
SECUNDÁRIO NÃO É ENCAMINHADO PARA 
PENEIRAMENTO E SEPARAÇÃO DAS FRAÇÕES). EM 
GERAL, É MAL GRADUADO, NÃO POSSUINDO UMA 
ESPECIFICAÇÃO PARA CONTROLE GRANULOMÉTRICO.
• NORMALMENTE EMPREGADAS EM CAMADAS DE 10cm 
A 15cm DE ESPESSURA (BASES OU SUB-BASES).
• COMPACTAÇÃO FEITA POR ROLOS DE PNEUS E/OU 
LISOS.
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SOLO LATERÍTICO (Argila + Areia)
RODOVIAS DE BAIXO VOLUME DE TRÁFEGO – PODE SER 
UTILIZADO COMO BASE RODOVIAS DE TRÁFEGO MÉDIO 
OU PESADO – USADO COMO REFORÇO DO SUBLEITO OU 
COMO SUB-BASE.
• A GRANULOMETRIA É EM GERAL DESCONTÍNUA
• RECOMENDA-SE UTILIZAÇÃO DA METODOLOGIA MCT 
PARA SELEÇÃO DO MATERIAL (LA, LA’, OU LG’)
• MÓDULO DE RESILIÊNCIA GERALMENTE ENTRE 100 E 
500 MPa 
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CLASSIFICAÇÃO MCT - SOLO LATERÍTICO
–Próprio do clima tropical
–Solo rico em óxido de ferro e alumínio hidratado
–Argilo mineral predominante: caulita
–Apresentam pequena perda da capacidade de suporte pelo 
contato prolongado com a água
–Podem apresentar granulometria descontínuas
 •Misturas com capacidade de suporte adequada em 
laboratório e desempenho satisfatório em campo
–Podem apresentar LL e IP elevados
–Resistência dos Grãos
 •Grãos que se fragmentam após a construção da 
camada do pavimento, mas apresentam capacidade de 
suporte adequado (campo e laboratório) 28Porto Velho / RO
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CLASSIFICAÇÃO MCT - SOLO LATERÍTICOFAIXAS GRANULOMÉTRICAS E PROPRIEDADES ESPECIFICADAS
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CLASSIFICAÇÃO MCT – SOLOS LATERÍTICOS
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SOLOS LATERÍTICOS
ASSIM COMO OS SOLOS TRATADOS COM CIMENTO, ALGUNS SOLOS 
PUROS PODEM TAMBÉM APRESENTAR PROBLEMAS DE 
TRINCAMENTOS, DEVIDO À PERDA DE UMIDADE.
SOLO ARENOSO FINO LATERÍTICO (LA’) ARGILA ARENOSA LATERÍTICA (LG’)
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BRITA GRADUADA TRATADA COM CIMENTO
• Usada principalmente em pavimentos de vias de alto volume de 
tráfego.
• Pode ser usado com revestimentos asfálticos, intertravados, ou 
pavimentos de concreto.
• A relação água/cimento é um fator condicionante para o ganho 
de resistência da BGTC.
• Na BGTC, em princípio, usa-se o mesmo material da BGS, porém 
com adição de cimento na proporção de 3 a 4% em peso, o que 
pode levar ao aparecimento de trincas por retração.
• a BGTC, diferentemente da BGS, deverá ser compactada em 
espessura única e não em camadas sobrepostas (limitações no 
emprego de vibroacabadoras, por limitações do equipamento 
quanto a espessura – poderá ser exigido o uso de 
motoniveladoras). 
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CONCRETO COMPACTADO COM ROLO
O concreto compactado com rolo, comumente também 
chamado de concreto pobre ou magro, é um concreto seco, 
de consistência dura e de trabalhabilidade tal que permita 
sua compactação por rolos compressores ou equipamento 
semelhante, e que contém um teor de cimento muito menor 
do que o usual nos concretos normalmente empregados em 
pavimentação. É possível localizá-lo entre o solo-cimento e o 
concreto simples de pavimentação.
É espalhado e compactado normalmente como se fosse um 
solo (faz-se inclusive o ensaio de compactação), não 
necessitando de juntas, consome cerca de 70 a 150 kg de 
cimento por m3 (uma peça de concreto consome cerca de 
350 kg/m3 e o solo-cimento de 100 a 160 kg/m3). 33
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SOLO-CIMENTO
• O solo deve possuir certa proporção de areia (percentual 
muito alto de argila pode exigir um teor muito elevado de 
cimento e ficar oneroso, além de poder apresentar muita 
retração).
• A faixa viável é de 5 a 9% em relação a massa total.
• Deve ser produzido preferencialmente em usina.
• Deve ser compactado imediatamente após a mistura e a 
distribuição em pista devido à rapidez da reação de 
hidratação do cimento.
• o tráfego em geral deve ser liberado após 14 dias de cura.
• valores de módulo de resiliência de solo-cimento variam de 
2.000 até mesmo a valores acima de 10.000 MPa. 34
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SOLO-CIMENTO
• O efeito do cimento nas misturas, diferentemente do 
caso dos agregados, é criar carapaças que envolvam os 
grãos de solo, criando uma barreira contra a água e 
evitando a expansão de solos sensíveis à umidade.
SOLO-CIMENTO NA BASE
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SOLO MELHORADO COM CIMENTO
• Finalidade da mistura: camada estável à ação da água (e 
não camada trabalhando em flexão, de resistência muito 
elevada).
• Geralmente são empregadas em camadas de reforço do 
subleito e eventualmente em sub-bases de pavimentos.
• O critério básico de dosagem do teor de cimento deve 
contemplar: garantia de um valor de expansão tolerável e 
verificação do CBR/MR.
• O tempo para compactação do solo melhorado com 
cimento ainda é questionável.
• A faixa viável é de 2 a 4% em relação a massa total.
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SOLO MELHORADO COM CIMENTO
A mistura deve ser curada antes da compactação por um certo 
período de tempo, que permitirá o início da hidratação do cimento 
em contato com as partículas do solo solto. Ocorrerá então o 
primeiro fenômeno notável da estabilização de solos com cimento 
portland: a redução de plasticidade, ocasionada pela liberação de 
íons de Cálcio (Ca++) durante as primeiras reações de hidratação. 
O mecanismo é a modificação da densidade de carga elétrica em 
volta de certa porção das partículas de argila, o que as torna 
eletricamente atrativas umas pelas outras. Esta atratividade 
forma, por floculação ou agregação, novas partículas de diâmetros 
dezenas ou centenas de vezes superiores aos das partículas 
originais. Assim, a partícula agregada passa a comportar-se como 
silte ou areia fina, não plásticos pelo diâmetro e pela forma dos 
grãos. Nessa fase de cura solta acontece, ainda, o início da 
impermeabilização das partículas de argila, as quais ficam como 
que cobertas pelo desenvolvimento do gel, o que concorre para 
minimizar a sensibilidade do solo original à presença de água, que 
se manifesta pela variação de volume.
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SOLO CAL
• A estabilização química com a cal segue os mesmos 
objetivos da mistura com cimento.
• O solo-cal tem sido utilizado principalmente como 
reforço do subleito, ou sub-base.
• O solo-cal tem um período de cura muito maior que o 
solo-cimento, para que haja as reações responsáveis 
pelo aumento de resistência.
• A compactação é realizada com rolos do tipo pé-de-
carneiro, até amassamento completo, seguido de rolo 
pneumático para regularização da superfície.
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SOLO CAL
• Em geral utiliza-se a cal em teores entre 4 e 10% em 
massa.
• A cura é altamente influenciada pela temperatura.
• A selagem da superfície de solo-cal acabada é 
conveniente para evitar evaporação da água (e 
impermeabilização da camada), o que é realizado com 
emprego de asfalto diluído.
 TRINCAS DEVIDO À RETRAÇÃO
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MATERIAIS (Revestimentos):
• Impermeabilidade
• Flexibilidade
• Estabilidade
• Durabilidade
• Resistência à derrapagem
• Resistência à fadiga e ao trincamento térmico
 
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TRÁFEGO
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CONCRETO ASFÁLTICO DENSO:
CONVENCIONAL: CAP e agregados aquecidos 
segundo a especificação DNIT-ES 031/2006
ESPECIAL QUANTO AO LIGANTE ASFÁLTICO:
- com asfalto modificado por polímero ou com asfalto-
borracha
- com asfalto duro, misturas de 
módulo elevado
 
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CONCRETO ASFÁLTICO DENSO:
 
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Camadas Asfálticas – Camada de Ligação (binder):
- Quando a espessura de projeto de revestimento for 
maior que 7 cm é comum fazer uma subdivisão em duas
camadas para fins de execução:
- A superior (camada de rolamento ou simplesmente de
capa) tem requisitos de vazios bastante restritos 
(impermeabilidade);
- A camada inferior (camada de ligação ou intermediária, 
ou ainda de binder), pode ser projetada com um índice 
de vazios maior, com a finalidade de diminuir o teor de 
ligante e baratear a massa asfáltica, dar maior 
flexibilidade à estrutura (reduzir tensões) e atuar como 
camada drenante. 
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Camadas Asfálticas – Camada de Ligação (binder):
- Método mecanístico-empírico é aconselhável na 
necessidade de dimensionar a camada de binder (com 
módulo diferente da camada de rolamento);
- Os métodos empíricos mais usados não especificam a 
espessura que deve ser utilizada para a camada de 
ligação, considerando-a como parte do revestimento 
betuminoso (mas pode-se adotar um fator de 
equivalência estrutural para a camada de binder);
- Na década de 60 (elaboração dos métodos empíricos) 
não era comum a execução de camadas de binder.
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Camadas Asfálticas – Granulometria
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Camadas Asfálticas – Granulometria47
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Camadas Asfálticas – Granulometria
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CAMADA POROSA DE ATRITO (CPA):
DNER-ES 386/99
• Vazios: entre 18 e 25%
• 5 faixas granulométricas e teor de ligante entre 4 e 6%
• Finalidade funcional de aumento da aderência pneu-
pavimento
• Redução do ruído ao 
rolamento.
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CAMADA POROSA DE ATRITO (CPA):
 AEROPORTO SANTOS 
 DUMONT
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CAMADA POROSA DE ATRITO (CPA):
 RODOVIA IMIGRANTES – SÃO PAULO
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STONE MATRIX ASPHALT (SMA):
ZTV Aspahlt – StB 94, 2001 e AASHTO MP 8-02 
• Concebido na Alemanha (1968)
• Reabilitação de pavimentos de concreto de cimento 
Portland
• Maximiza o contato entre agregados graúdos (Abrasão 
≤ 30%)
• Consumo de ligante em geral entre 6,0 e 7,5% 
(convencional ou modificado)
• Uso de fibras orgânicas (celulose) ou minerais
• Volume de vazios entre 4 e 6%
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STONE MATRIX ASPHALT (SMA):
Composições granulométricas comparativas entre um 
SMA e um CA:
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STONE MATRIX ASPHALT (SMA):
Principais características de desempenho do SMA
• Boa estabilidade a elevadas temperaturas
• Boa flexibilidade a baixas temperaturas
• Elevada resistência ao desgaste
• Boa resistência à derrapagem (macrotextura)
• Eficiente drenabilidade superficial
• Aumento da aderência pneu-pavimento
• Redução do nível de ruído
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STONE MATRIX ASPHALT (SMA):
 Via Anchieta (SP 150)
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AREIA ASFALTO USINADO À QUENTE (AAUQ):
DNIT-ES 032/2005 (CAP convencional)
DNIT-ES 387/1999 (CAP modificado)
• Maior consumo de ligante em comparação ao CBUQ
• Geralmente empregado em rodovias de tráfego não 
muito elevado
• Comumente apresentam menor resistência à 
deformações permanentes
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MISTURAS À FRIO:
Vantagens da técnica de misturas a frio
• Uso de equipamentos mais simples
• Trabalhabilidade à temperatura ambiente
• Boa adesividade com quase todos os tipos de 
agregados britados
• Possibilidade de estocagem
• Flexibilidade elevada
PMF (pré-misturados a frio) 
AAF (areias asfalto a frio)
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LAMA ASFÁLTICA:
Agregados Minerias + Fíler + Emulsão Asfáltica e Água
(temperatura ambiente)
• Manutenção de pavimentos (desgaste superficial e 
pequeno grau de trincamento)
• Aplica-se principalmente em ruas e vias secundárias
• Capa selante (tratamentos superficiais envelhecidos)
• Não corrige irregularidades acentuadas, nem aumenta 
a capacidade estrutural
• A impermeabilização da superfície pode promover um 
decréscimo nas deflecções
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MICROREVESTIMENTO ASFÁLTICO:
Evolução das Lamas Asfálticas 
(emulsões modificadas por polímero e adição de fibras)
• Recuperação funcional de pavimentos deteriorados
• Capa selante
• Revestimento de pavimentos de baixo volume de 
tráfego
• Camada intermediária anti-reflexão de trincas em 
projetos de reforço estrutural.
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TRATAMENTOS SUPERFICIAIS:
Consistem na aplicação de ligantes asfálticos e 
agregados sem mistura prévia, na pista, com posterior 
compactação que promove o recobrimento parcial e a 
adesão entre agregados e ligantes.
• proporciona uma camada de rolamento de pequena 
espessura, porém, de alta resistência ao desgaste;
• impermeabiliza o pavimento e protege sua infraestrutura;
• proporciona um revestimento antiderrapante;
• proporciona um revestimento de alta flexibilidade que possa 
acompanhar deformações relativamente grandes da 
infraestrutura.
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TRATAMENTOS SUPERFICIAIS:
• TSS – Tratamento Superficial Simples
• TSD – Tratamento Superficial Duplo
• TST – Tratamento Superficial Triplo
CAPA SELANTE POR PENETRAÇÃO
 Selagem de um revestimento betuminoso por 
espalhamento de ligante betuminoso, com ou sem cobertura de 
agregado miúdo. Espessura acabada: até 5 mm, 
aproximadamente. Frequentemente usada como última camada
em tratamento superficial múltiplo. Quando não usada 
cobertura de agregado miúdo, usa-se também o termo “pintura 
de impermeabilização”.
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TRATAMENTOS SUPERFICIAIS:
TRATAMENTO SUPERFICIAL PRIMÁRIO POR PENETRAÇÃO
 Tratamento para controle de poeira (antipó) de estradas 
de terra ou de revestimento primário, por espalhamento de 
ligante betuminoso de baixa viscosidade, com ou sem cobertura 
de agregado miúdo. O ligante deve penetrar, no mínimo, de 2 a 
5mm na superfície tratada.
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MISTURAS ASFÁLTICAS RECICLADAS:
 A reciclagem pode ser realizada:
- A Quente (CAP + Agente Rejuvenescedor (AR) + Agregados 
Fresados Aquecidos)
- A Frio (Emulsão asfáltica + Agente Rejuvenescedor 
emulsificado (ARE) + Agregados Fresados à Temperatura 
Ambiente) 
Pode ser realizada em:
- Usina, a quente ou a frio
- In situ, a quente ou a frio
- In situ, com espuma de asfalto
DNIT 033/2005 (Usina) 
DNIT 034/2005 (In Situ) 63Porto Velho / RO
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MISTURAS ASFÁLTICAS RECICLADAS:
FRESAGEM
REUTILIZAÇÃO DE MATERIAL ASFÁLTICO 
ENVELHECIDO
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MISTURAS ASFÁLTICAS RECICLADAS:
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MISTURAS ASFÁLTICAS RECICLADAS:
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RECICLAGEM DO REVESTIMENTO + BASE:
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