001-Mecanismos de Ruptura

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Infraestrutura de 
Transportes 
Mecanismos de 
Ruptura do Pavimento 
Referências: 
•Notas de aula (DropBox da Disciplina) 
•(Capítulo 7) - Balbo, J. T. Pavimentação Asfáltica: Materiais, 
projeto e restauração. Oficina de Textos, São Paulo, 2007. 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 - Infraestrutura de Transportes 
Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Funções do Pavimento 
 Impermeabilizar as camadas; 
 Drenar adequadamente; 
 Proteger a Fundação - Subleito; 
 Oferecer uma superfície segura, econômica e confortável 
em qualquer condição climática. 
 Procedimentos de Dimensionamento 
 Tentam conservar suas propriedades durante o período 
de projeto 
 Cada método de dimensionamento assume mecanismos 
de ruptura diferentes  conhecer a forma com que a 
estrutura do pavimento responde às cargas e assim seu 
mecanismo de ruptura 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Resistência 
Como romper o material por resistência? 
Solo: resistência à compressão, cisalhamento e eventualmente à 
tração (resist. baixa - desprezível) 
Material Granular: resistência à compressão e ao cisalhamento 
Material Granular Tratado com Cimento e Concretos: 
resistência à compressão, ao cisalhamento e à flexão (tração na 
flexão) 
Misturas Asfálticas (a quente ou a frio): resistência à 
compressão, ao cisalhamento e à flexão (tração na flexão) 
Método do CBR: visa proteger o subleito, bem como as demais 
camadas granulares, da ruptura por cisalhamento, embora o 
ensaio não afira tal resistência diretamente. 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Resistência 
 Ensaio de corpo de prova de CBUQ (Ensaio de 
Resistência à Tração por Compressão Diametral) 
Fonte: Bernucci et al, 2008 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Resistência 
 Pavimento de CCP 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Resistência 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Fadiga 
Como romper o material por fadiga? 
 Esforços dinâmicos menores que a resistência 
 
Quais materiais sofrem fadiga? 
 Aqueles que apresentam ligações cristalina entre 
partículas 
 CCP, CCR, CA, SC, BGTC 
Como manifesta-se a fadiga em pavimentos? 
 Através de fissuras interligadas na superfície do 
 CA; na fratura do CCP ou da BGTC, CCR... 
 
!!!! Solos não sofrem fadiga !!!!! 
Somente acúmulo de deformações plástica (permanentes) 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Fadiga 
Fonte: Prof. Brondani 
Fonte: www.dnit.gov.br 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Fadiga - Evolução 
Fonte: Prof. Fernando Pugliero - UPF 
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Deformação 
Plástica 
Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Deformação Plástica 
Tipos básicos de deformação: 
 Def. Elástica (l) 
 Def. Viscoelástica (ve) 
 Def. Plástica (p) 
 
ve 
ve 
l 
l 
 
t(s) 
Fonte: Bernucci et al, 2008 
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Material Viscoelástico 
Perfeito 
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 Ruptura por Deformação Plástica 
Quais materiais sofrem Deformação Plástica? 
 Materiais Granulares (BGS, MS, MH) Solos, CA - Sofrem 
 BGTC, SC, CCP, CCR - Não Sofrem 
 
Como manifesta-se a Def. Plástica em pavimentos? 
 Através de trilhas de roda (limite = 1”= 25,4mm) 
Tipo de Ruptura associada à Ruptura Funcional, ocorre onde há baixa 
resistência das camadas e em fluxo pesado canalizado. 
Deformação Plástica/Permanente do 
Revestimento Asfáltico 
Deformação Plástica/Permanente do 
Sistema 
Adaptado de: Bernucci et al, 2008 
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M
a
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to
 
Ideal ≤ 12mm 
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 Ruptura por Deformação Plástica 
Fonte: www.dnit.gov.br 
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 Ruptura por Deformação Plástica 
 Pavimento Asfáltico (cisalhamento do revestimento + 
base + subleito) 
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 Ruptura por Retração Hidráulica 
Em misturas cimentadas, a água: 
 De Cristalização - envolvida nas reações de hidratação 
 De Gel - adsorvida aos cristais, serve de meio de 
comunicação e transporte para continuidade das reações 
 De Amassamento - evapora nas primeiras horas, 
causando a retração na mistura cimentada 
 
 Importância da cura 
 Difícil controle quando aplicado em grande volume 
 Necessidade de serragem das juntas no pav de CCP 
Para bases cimentadas, estas fissuras são geralmente transversais, de 
espaçamento irregular, e podem ser propagadas para o CA. 
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 Ruptura por Retração Térmica 
Ocorre devido: 
 T - durante a hidratação do cimento 
 T - sazonal (invernos rigorosos) 
Causando variação volumétrica 
Materiais mais Suscetíveis: 
• Aglutinados por CAP ou Cimento Portland 
 
 
 Solos Coesivos (Solo laterítico arenoso fino): 
Sofrem o fenômeno semelhante ao da retração hidráulica 
chamado de fenômeno de contração 
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 Ruptura por Retração Hidráulica/Térmica 
Fonte: www.dnit.gov.br 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Retração Hidráulica/Térmica 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Retração Hidráulica/Térmica 
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Fissura Transversal de Retração no CCR (a cada 10 a 15m) 
Duplicação BR-392 (RIG-PEL) 
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 Ruptura por Contaminação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Prevenção: Impermeabilização do CA com lama 
asfáltica, MRAF, capa selante ou outro tipo de 
tratamento de superfície 
Início 
CA - MR = 3.000 MPa 
BGS - MR = 150 MPa 
Subleito (siltoso) - MR = 60 MPa 
Depois de N1 - Ruptura por Fadiga 
CA - MR = 1.100 MPa 
BGS - MR = 150 MPa 
Subleito (siltoso) - MR = 60 MPa 
Depois de N2 - Ruptura por Contaminação 
CA - MR = 1.100 MPa 
BGS - MR = 30 MPa 
Subleito (siltoso) - MR = 20 MPa 
1. H2O infiltra até o 
subleito. 
2. Solo satura. 
3. H2O tende subir por 
bombeamento, 
levando partículas do 
solo até a base e o 
revestimento. 
4. O solo em meio a BGS, 
lubrifica-a, reduzindo 
o embricamento, o 
CBR e o MR da BGS 
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Prof. Deividi Pereira TRP-1001 - Infraestrutura de TransportesMecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Contaminação 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Contaminação 
Fonte: Prof. Fernando Pugliero - UPF 
Fonte: Prof. Fernando Pugliero - UPF 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Reflexão de Fissuras 
Entre uma camada inferior fissurada (de mistura asfáltica 
ou base cimentada) e uma superior em CA. 
 
No ponto onde existe a fissura, a camada superior íntegra 
sofre uma tensão maior quando da passagem da carga. 
Junta-se a este processo, a tendência da fissura da 
camada inferior se abrir, solicitando pontualmente de 
maneira mais acentuada a camada íntegra. 
 
 Prevenção: Geotextil, uso de pavimentos semi-rígidos 
invertidos, misturas com 20 a 30% de vazios... 
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 Ruptura por Reflexão de Fissuras 
Em MRAF 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Reflexão de Fissuras 
nova capa
Geotêxtilpavimento
trincado
Geossintético
nova capa
Geotêxtilpavimento
trincado
nova capa
GeotêxtilGeotêxtilpavimento
trincado
Geossintético
Fonte: Fiberweb Bidim 
Geotêxteis: Os 
geossintéticos desviam as 
fissuras ou reduzem as 
trincas em microfissuras 
Fonte: Bernucci et al, 2008 
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Mecanismos de Ruptura do Pavimento 
 Ruptura por Reflexão de Fissuras 
Camadas de Interrupção 
de Trincas: São os Pré-
misturados a quente, com 
elevado teor de vazios 
que interrompem a 
propagação de fissuras. 
Espessura mínima: 100mm 
Fonte: Bernucci et al, 2008 
SAMI (do inglês: Camadas 
intermediárias de alívio de 
tensões): Estas camadas 
podem ser MRAF, Tratamentos 
Superficiais com Polímeros ou 
asfalto-borracha. Dissipam 
tensões e movimentações em 
função da recuperação 
elástica dos ligantes 
asfálticos empregados 
Fonte: Bernucci et al, 2008 
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 Ruptura Funcional por Segurança/Conforto 
Qualquer anomalia no pavimento que ofereça risco aos 
usuários. 
Intimamente relacionada com a aquaplanagem e com a 
aderência pneu/pavimento 
Coef. De Atrito (Longitudinal) 
 -Inicial - próximo de 0,5 
 - Valor de 0,2 já é baixo 
não existem normas no país para segurança 
 
O conforto relaciona-se intimamente com a irregularidade 
longitudinal do pavimento 
 
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 Consideração Final 
 
Os mecanismos de ruptura, na maioria das 
vezes, ocorrem concomitantemente. Isto 
é, uma rodovia sofre múltiplos processos 
de degradação que acometem o pavimento 
ao mesmo tempo. A simultaneidade 
destes diferentes processos aumenta a 
velocidade de degradação da estrutura 
viária. 
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