curso 13398 aula 21 v1

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Aula 21
Engenharia Civil p/ FUNAI - (Cargo: Engenheiro Civil) - com videoaulas
Professor: Marcus Campiteli
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AULA 21: PAVIMENTAÇÃO 
 
SUMÁRIO PÁGINA 
1. Introdução 3 
2. Projeto de Pavimentação 20 
2.1 Geometria 22 
2.2 Dimensionamento ± Fundamentos Gerais 22 
2.3 Dimensionamento dos Pavimentos Flexíveis 
e Semirrígidos 
25 
2.4 Dimensionamento dos Pavimentos Rígidos 40 
3. Equipamentos de pavimentação e usinagem 51 
3.1. Usina de Solos 51 
3.2. Misturadores (Estabilizadores de solos) 57 
3.3. Usinas de Asfalto 60 
3.4. Tanques de armazenamento de asfalto 71 
3.5. Vibroacabadoras 71 
3.6. Fresadoras 75 
3.7. Recicladoras 79 
3.8. Distribuidores 84 
3.9. Espargidores 87 
3.10. Rolos Compactadores 88 
3.11. Centrais de Concreto 91 
3.12. Pavimentadoras de Concreto 97 
4. Especificações de serviços e execução dos 
serviços 
101 
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5. QUESTÕES COMENTADAS 141 
6. QUESTÕES APRESENTADAS NESTA AULA 213 
7. GABARITO 240 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 241 
 
Olá pessoal, 
 Esta é a nossa aula de pavimentação. 
 A parte teórica desta aula é de autoria do Prof. Fábio 
Amorim e as questões comentadas e as vídeo-aulas são 
de minha autoria, Prof. Marcus Campiteli. 
Bons estudos! 
 
 
 
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1. Introdução 
O pavimento é a estrutura construída sobre a plataforma de 
terraplenagem e destinada, técnica e economicamente, a (NBR 
7207/82): 
a) Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos 
pelo tráfego; 
b) Melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e 
segurança; 
c) Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais 
durável a superfície de rolamento. 
O pavimento é constituído por variadas camadas, de espessuras 
finitas, que se assenta sobre um semiespaço infinito, denominado 
subleito, que é a infraestrutura do pavimento. 
 
 
 
Sob o aspecto estrutural, o pavimento recebe os esforços 
provenientes do tráfego de veículos, e as variadas camadas absorvem 
essas tensões aplicadas, de forma que o subleito da rodovia receba 
uma parcela bem atenuada desses esforços. 
Sendo assim, as camadas do pavimento são diferentes entre 
si, pois, os esforços oriundos do tráfego são maiores nas camadas 
superiores do pavimento, necessitando assim que essas camadas 
possuam uma maior resistência em comparação às camadas 
inferiores. 
PAVIMENTO 
Subleito 
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Camadas do Pavimento 
A seção transversal típica de um pavimento, com todas as camadas 
possíveis, consta de uma camada de revestimento, superior, além 
das camadas de base, sub-base e reforço do subleito. Essas 
camadas são assentes por uma fundação, chamada subleito, 
conforme citamos anteriormente. 
A figura a seguir mostra a constituição de um pavimento típico. 
 
 
 
 
 
 
 
Vamos conhecer cada uma dessas camadas! 
Revestimento 
O revestimento, também chamado de capa de rolamento, é a camada 
impermeável que recebe diretamente a ação do tráfego e é 
destinada a melhorar a superfície de rolamento quanto às condições 
de conforto e segurança, além de resistir ao desgaste (esforços 
horizontais), aumentando, portanto, a durabilidade da estrutura. 
O revestimento é a camada mais nobre do pavimento, pois é 
constituída de material mais qualificado, apto a garantir eficiência no 
seu comportamento, e, ainda, é a camada de maior custo de 
execução e de maior controle de qualidade. 
Revestimento 
Base 
Sub-base 
Reforço do Subleito 
(Opcional) 
Subleito 
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Base 
É a camada destinada a resistir aos esforços verticais oriundos do 
tráfego e distribuí-los à camada adjacente. Deve possuir 
características tecnológicas superiores à da sub-base. 
Sub-base 
É a camada complementar à base, quando, por circunstâncias 
técnicas e econômicas, não for aconselhável construir a base 
diretamente sobre a regularização ou reforço do subleito. 
Com raras exceções (pavimento de estrutura invertida), o material 
constituinte da sub-base deverá ter características tecnológicas 
superiores às do material de reforço do subleito e do subleito. 
Reforço do Subleito 
É uma camada de espessura constante, construída, se necessário, 
acima do subleito, com características tecnológicas superiores às da 
camada final de terraplenagem e inferiores às da camada 
imediatamente superior, ou seja, a sub-base. Devido ao nome de 
reforço do subleito, essa camada é, às vezes, associada a 
terraplenagem. No entanto, o reforço do subleito é parte 
constituinte do pavimento e tem funções de complemento da sub-
base. Assim, o reforço do subleito também resiste e distribui esforços 
verticais, não tendo as características de absorver definitivamente 
esses esforços, o que é propriedade específica do subleito. 
 
Classificação 
Os pavimentos são classificados em três tipos principais, segundo o 
Manual de Pavimentação do DNIT: 
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Flexível: aquele em que todas as camadas sofrem deformações 
elásticas significativas (daí o nome flexível). Essas deformações se 
justificam pelo fato de os esforços produzido pelo tráfego se 
distribuírem em parcelas aproximadamente equivalentes à rigidez de 
cada camada. 
Exemplo: pavimento construído com revestimento de concreto 
asfáltico e camadas inferiores de materiais granulares. 
Rígido: aquele em que a camada mais próxima à superfície possui 
uma elevada rigidez em comparação às camadas inferiores, e, 
portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes 
da ação do tráfego. 
Exemplo: pavimento construído com revestimento de concreto de 
cimento Portland. 
A figura abaixo demonstra a distribuição de tensões nos pavimentos 
flexíveis e rígidos quando submetidos às cargas do tráfego: 
 
 
Semirrígido: constitui uma situação intermediária entre os 
pavimentos flexíveis e os rígidos. A característica principal dessespavimentos é a presença de uma base cimentada por algum 
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aglutinante como, por exemplo, o solo cimento, a qual absorve boa 
parte dos esforços do tráfego. 
Um exemplo típico desses pavimentos são aqueles revestimentos 
asfálticos assentes sobre camadas de solo-cimento ou solo-cal. 
 
As diferentes estruturas de um pavimento 
Dada essa classificação, vamos apresentar de forma mais detalhada 
cada tipo de pavimento rodoviário. 
PAVIMENTO FLEXÍVEL 
 
 
Seção A ± A 
 
 
 
 
 
 
 
 
Revestimento 
Base 
Sub-base 
Reforço do Subleito 
(Opcional) 
Subleito 
A 
A 
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Revestimento 
Em pavimentos flexíveis, o revestimento é asfáltico, ou seja, é 
construído a partir da associação entre o ligante asfáltico e os 
agregados. Essa união entre ligante e agregado pode ser conseguida 
de diversas formas, e será determinada pelo projeto de 
pavimentação, a partir das características da rodovia a ser 
construída. 
 
Pavimento com revestimento asfáltico 
Desse modo, considerando as formas de construção, podemos dividir 
o revestimento asfáltico em dois grupos principais: revestimentos 
asfálticos por mistura, e revestimentos asfálticos por 
penetração. 
Revestimentos Asfálticos por Mistura: nesses revestimentos, o 
agregado é misturado ao ligante asfáltico antes da aplicação na 
pista, de modo que essa mistura pode ocorrer tanto em usinas fixas 
quanto na própria pista. E, além disso, essa mistura pode ser feita 
com ligantes asfálticos a frio (emulsão asfáltica) ou a quente 
(cimento asfáltico de petróleo). São três os revestimentos desse 
grupo: 
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a) Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) 
Também chamado de concreto asfáltico (CA), o CBUQ é o mais 
nobre dos revestimentos flexíveis. Consiste na mistura, em usina, 
de cimento asfáltico de petróleo, agregados e eventuais aditivos. 
b) Pré-misturado a Quente 
É também uma mistura realizada em usina, envolvendo material 
asfáltico e agregados, porém, com exigências técnicas menos 
rigorosas em comparação com o CBUQ. 
c) Pré-misturado a Frio 
Consiste na mistura de agregado e material asfáltico frio (emulsões 
asfálticas), sem a necessidade de aquecimento, ou seja, à 
temperatura ambiente. É um produto menos nobre que o pré-
misturado a quente e o concreto asfáltico. 
 
Revestimentos Asfálticos por Penetração: são revestimentos 
executados por meio de aplicações intercaladas de camadas de 
material asfáltico a frio e de agregados, na própria pista, sem mistura 
prévia. Esse tipo de revestimento é chamado de tratamento 
superficial, podendo ser simples, duplo ou triplo a depender do 
número de camadas de ligante betuminoso (geralmente a emulsão 
asfáltica) e de agregados. Destaca-se que esse tipo de revestimento 
somente é aplicado em rodovias de baixo tráfego de veículos, sendo 
seu uso, portanto, limitado, e, seu custo, reduzido. 
Os tratamentos superficiais não trazem resistência estrutural ao 
pavimento, por isso, suas principais funções se limitam a: 
9 resistir ao desgaste provocado pelo atrito dos pneus dos 
veículos; 
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9 impermeabilizar as demais camadas do pavimento e proteger a 
infraestrutura da rodovia; 
9 proporcionar um revestimento flexível, capaz de acompanhar as 
deformações do pavimento. 
O tratamento superficial simples, por exemplo, consiste em uma 
camada de ligante asfáltico e de agregados, apenas. O tratamento 
duplo é constituído de duas camadas de cada material, e o triplo, 
três. 
É importante destacar que dentro de uma mesma camada, o ligante 
asfáltico pode ser aplicado sob ou sobre os agregados. Daí tem-se a 
classificação de penetração direta ou penetração invertida para 
esses pavimentos. Esses termos se referem ao sentido da penetração 
do ligante betuminoso nos agregados do revestimento. 
No caso em que, para cada camada, o ligante betuminoso é 
espalhado anteriormente ao agregado (metodologia mais usual), 
temos um revestimento betuminoso por penetração invertida: 
 
Passo (1) 
Aplicação do ligante 
 
Passo (2) 
Aplicação do agregado 
 
Passo (3) 
 
 
Penetração do material betuminoso para cima (invertida) 
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No caso em que, para cada camada, o ligante betuminoso é 
espalhado posteriormente ao agregado (metodologia menos usual), 
temos um revestimento betuminoso por penetração direta: 
 
Passo (1) 
Aplicação do agregado 
 
Passo (2) 
Aplicação do ligante 
Passo (3) 
 
 
Base e Sub-base 
As camadas de base e sub-base em pavimentos flexíveis são 
implantadas em uma rodovia a partir de materiais granulares, os 
quais são divididos em três grupos: estabilização granulométrica, 
macadame hidráulico ou estabilização com aditivos. 
Estabilização Granulométrica: são as camadas constituídas por 
solos, pedras britadas, ou ainda, pela mistura desses materiais. Essas 
camadas puramente granulares são sempre flexíveis e estabilizadas 
granulometricamente pela compactação de um material ou de 
mistura de materiais que apresentem uma granulometria apropriada 
e índices geotécnicos particulares, fixados conforme as especificações 
técnicas. 
Penetração do material betuminoso para baixo (direta) 
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Quando a estabilização decorre da própria distribuição granulométrica 
dos grãos, permitindo a obtenção de uma camada densa e 
relativamente impermeável, dizemos que essa camada é estabilizada 
granulometricamente. 
Nesse grupo temos o solo-brita, quando a granulometria da mistura 
entre o solo e a brita propicia uma estabilização granulométrica 
DGHTXDGD�H�XP�³HQFDL[H´�PHOKRU�HQWUH�RV�JUmRV� 
A adição também pode ser feita com areia (aí teremos uma camada 
chamada de solo-areia) ou então com asfalto (camada de solo-asfalto 
ou solo-betume). 
Nos casos em que se utilizam exclusivamente produtos de britagem, 
podem ser construídas camadas debrita graduada (bastante utilizada 
em rodovias) ou de brita corrida (também conhecida como bica 
corrida). 
Macadame Hidráulico: consiste de uma camada de brita de 
graduação aberta, do tipo macadame, que, após a compressão tem 
os vazios preenchidos pelo material de enchimento, constituído por 
finos de britagem (pó de pedra) ou mesmo por solos de 
granulometria e plasticidade apropriadas. A penetração do material 
de enchimento é promovida pelo espalhamento na superfície, seguido 
de varredura, compactação (sem ou com vibração) e irrigação. O 
macadame também pode ser do tipo seco, dispensando a irrigação. 
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Macadame antes do enchimento com materiais finos 
 
Macadame após o enchimento com materiais finos 
 
Estabilização com aditivos: consiste de uma camada de solo com 
adição de aglutinantes. Porém, esses aglutinantes são adicionados de 
forma mínima, sem proporcionar rigidez na camada a ponto de 
classificarmos como semirrígido. Nessa classificação, podemos 
enquadrar as camadas de solo melhorado com cimento e solo 
melhorado com cal, as quais possuem a adição de pequenos teores 
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de cimento ou cal (2% a 4%), visando primordialmente à modificação 
da plasticidade e da sensibilidade à água do solo. 
 
PAVIMENTO RÍGIDO 
 
 
Seção A ± A 
 
 
 
 
Revestimento 
No pavimento rígido, como dissemos, a camada superior absorve 
praticamente todos os esforços provenientes do tráfego, tanto com 
relação ao desgaste (esforços horizontais) quanto à distribuição dos 
esforços verticais, de forma que essa camada funciona ao mesmo 
tempo como revestimento e base do pavimento. 
O revestimento dos pavimentos rígidos é formado por uma espessa 
camada de concreto de cimento Portland, da ordem de 22cm, cujo 
A 
A 
 
 
Revestimento e Base 
Sub-base 
Subleito 
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parâmetro estrutural é a resistência característica de tração na 
flexão de, geralmente, 4,5 MPa. 
Além disso, o concreto do pavimento deverá também apresentar uma 
baixa variação volumétrica, uma trabalhabilidade compatível com o 
equipamento a ser empregado no espalhamento, adensamento e 
acabamento do concreto, e, para garantir uma maior durabilidade, 
um consumo de cimento igual ou acima de 320 kg/m³ de concreto. 
 
Pavimento Rígido 
Os revestimentos de concreto, devido à sua própria textura granular, 
oferecem excelente aderência entre os pneus e a superfície de 
rolamento, inclusive, reduzindo os efeitos da aquaplanagem por 
ocasião das chuvas. 
Outra vantagem dos revestimentos de concreto é a melhor 
visibilidade em relação aos pavimentos asfálticos, principalmente 
para o tráfego noturno, proporcionada pela coloração do concreto. 
Variações Volumétricas do Revestimento 
Um dos problemas de maior importância, característico dos 
pavimentos de concreto, é a variação de volume das placas do 
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revestimento, seja por reações do cimento, seja por variações de 
temperatura e de umidade. Dessas variações resulta a 
necessidade de se projetar e construir no revestimento de concreto, 
juntas de contração e dilatação. 
Juntas Transversais 
A retração do concreto provoca fissuras ou trincas transversais nas 
placas, causadas pelo processo de endurecimento, devido às reações 
de hidratação do cimento. A água não consumida durante as reações 
de hidratação é eliminada por evaporação, provocando uma redução 
de volume do concreto, que se acrescenta a outra redução, 
ocasionada pela diminuição de temperatura do concreto endurecido 
em relação à temperatura mais alta durante a hidratação. 
Sendo assim, a redução de volume provoca uma retração linear, a 
qual resulta em trincas ou fissuras transversais. 
Essas variações de temperatura podem ser consideradas uniformes, e 
a movimentação que provocam nas placas resulta em atrito com a 
superfície de apoio ± topo da camada de sub-base ± gerando tensões 
internas que poderão ser de tração ou de compressão. 
Por isso, são construídas juntas transversais no pavimento, a cada 
5m em média, para forçar que o trincamento transversal ocorra 
nessa junta, em razão da menor espessura do pavimento nesses 
locais. 
Essas juntas podem ser completadas com barras de aço que 
contribuem para a resistência do concreto nesse ponto frágil da junta 
transversal. São as chamadas barras de transferência. 
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Execução de juntas no revestimento do pavimento rígido 
 
Juntas Longitudinais 
Trincas ou fissuras longitudinais surgem em função do 
empenamento da placa, ou seja, a curvatura produzida pelas 
diferenças de temperatura e de umidade entre as faces superior e 
inferior. O peso próprio e o atrito entre a placa e a superfície do 
terreno restringe esse empenamento, provocando esforços de tração 
ou de compressão. 
Durante a noite, a face inferior da placa perde calor mais lentamente 
que a face superior, e, a tendência é de dilatar a parte inferior, mais 
quente. Durante o dia, a face superior da placa é aquecida mais 
rapidamente que a face inferior, tendendo a expandir-se e empenar 
com bordas para baixo. Sendo essas tendências restringidas pelo 
peso próprio e pelo atrito com o terreno surgirão fissuras ou trincas 
longitudinais. 
As juntas longitudinais também podem ser reforçadas por barras de 
aço, chamadas de barras de ligação. 
Sub-base 
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A sub-base dos pavimentos rígidos é uma camada delgada, e 
normalmente constituída por materiais granulares, materiais 
granulares com adição de cimento, ou concretos com baixo teor de 
cimento. 
Apesar dessa classificação, a sub-base dos pavimentos rígidos não se 
limita a complementar a base, resistindo e distribuindo esforços, mas 
possui outras funções que justificam o seu projeto e construção: 
a) quando o subleito é constituído de material fino, a sub-base 
possui a função de impedir a condução desse material para 
o interiordo pavimento (bombeamento); 
b) dar uniformidade ao apoio da placa no solo de fundação, 
evitando movimentos prejudiciais à estrutura; 
c) compensar, em parte, eventuais movimentos devido a 
alterações de volume, quando o subleito é constituído de 
material coesivo; 
d) contribuir para o suporte do pavimento, e, consequentemente, 
para o dimensionamento da placa de concreto. 
 
PAVIMENTO SEMIRRÍGIDO 
 
 
 
 
 
Revestimento 
Revestimento 
Base 
Sub-base 
Subleito 
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O Revestimento executado em pavimentos semirrígidos se iguala aos 
revestimentos dos pavimentos flexíveis. Entretanto, há normalmente 
uma sutil diferença que explicaremos resumidamente a seguir. 
A característica principal desse pavimento é a existência de uma base 
de elevada resistência, sendo assim, nos revestimentos semirrígidos 
temos uma base rígida e um revestimento flexível. Essa diferença 
entre essas camadas sucessivas poderá ensejar em danos no 
revestimento, ocorrendo o trincamento deste em razão da retração 
da base durante a sua cimentação. 
Desse modo, entre a camada de base e de revestimento, em 
pavimentos semirrígidos é comumente implantada uma camada 
simples de tratamento superficial que possa suportar esses esforços 
de trincamento, impedindo a reflexão desse defeito para a camada de 
revestimento. 
Base 
A base dos pavimentos semirrígidos pode ser constituída de mistura 
de solo-cimento ou de solo-cal, que resultam em camadas de elevada 
rigidez, como abordamos anteriormente. 
O solo-cimento é uma mistura devidamente compactada de solo, 
cimento Portland e água. Essa mistura deve satisfazer a certos 
requisitos de densidade, durabilidade e resistência, dando como 
resultado um material duro, cimentado, e de acentuada rigidez à 
flexão. O teor de cimento adotado usualmente varia de 6% a 10%. 
O solo-cal é uma mistura de solo, cal e água e, às vezes, cinza 
volante (uma pozolana artificial). O teor de cal mais frequente é de 
5% a 6%, e o processo de estabilização ocorre por modificação da 
plasticidade e sensibilidade à água do solo; por carbonatação, que é 
uma cimentação fraca ou por pozolanização, que é uma cimentação 
forte. 
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2. Projeto de Pavimentação 
Pessoal, agora que fizemos um resumo dos diversos tipos de 
pavimentos, vamos analisar como essas camadas são escolhidas e 
dimensionadas em um projeto de obras rodoviárias. 
Basicamente, o projeto tem por objetivo estabelecer o tipo de 
pavimento a ser construído, as características das camadas desse 
pavimento, e as dimensões de cada camada (largura e espessura). 
Assim, antes de iniciarmos o assunto, vamos estabelecer a definição 
de alguns elementos característicos do pavimento. 
 
 
 
 
 
(1) Pista ± parte da plataforma pavimentada, por onde 
trafegam os veículos automotores. As estradas podem ter 
uma única pista (pista simples) ou duas pistas (mão dupla). 
(2) Pista de Rolamento ± parte da rodovia destinada ao 
trânsito de veículos 
(3) Acostamento ± faixa compreendida entre a borda da pista 
de rolamento e entre a borda da pista. Destina-se à proteção 
da borda do pavimento, estacionamento do veículo na 
estrada, pista de emergência, etc. 
 
¾ Greide ± inclinação longitudinal em relação à horizontal, 
geralmente expressa em percentagem. 
3 
2 
1 
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¾ Superelevação: inclinação transversal da pista nas 
curvas horizontais, para compensar o efeito da força 
centrífuga sobre os veículos. 
 
Superelevação nas curvas 
¾ Superlargura: é uma largura adicional dada à pista nos 
trechos em curva, de modo a assegurar ao tráfego condições de 
segurança e comodidade. 
¾ Abaulamento: declividade transversal da superfície do 
pavimento. 
 
 
Abaulamento Abaulamento 
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2.1. Geometria 
De acordo com os manuais do DNIT, as larguras do revestimento 
para as diversas classes de rodovias, nas regiões planas, onduladas e 
montanhosas são as seguintes: 
9 Classe especial: 7,50 m; 
9 Classe I: 7,00 m; 
9 Classe II e III: 6,00 a 7,00 m. 
Já as demais camadas são determinadas também em função das 
classes da rodovia, levando-se em conta, também, a presença de 
sarjetas, defensas, etc. 
Pode-se notar que a determinação da largura não é das tarefas mais 
complicadas, ao contrário da determinação das espessuras, a qual 
merece um capítulo a parte. 
Assim, veremos a partir de agora os principais métodos de 
dimensionamento das espessuras das camadas do pavimento flexível 
e rígido. 
2.2. Dimensionamento ± Fundamentos Gerais 
As cargas impostas pelas rodas dos veículos é que produzem as 
tensões às quais o pavimento deve resistir. A área de contato entre 
os pneus e o pavimento tem a forma aproximada de uma elipse, e a 
pressão exercida, dada a relativa rigidez dos pneus, tem uma 
distribuição aproximadamente parabólica, com a pressão máxima 
exercida no centro da área carregada. 
Entretanto, de forma simplificada, visando o dimensionamento do 
pavimento, admite-se que a área de contato entre pneu e pavimento 
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seja circular, e a pressão exercida pelos pneus seja uniformemente 
distribuída: 
 
Área de Contato 
 
 
Pressão dos pneus 
 
Assim, a relação entre a pressão dos pneus e a carga aplicada é a 
seguinte: 
Pressão = Força / Área = Força/2Sr² 
Onde 
9 Pressão = pressão de contato dos pneus 
9 Força = carga aplicada pelo veículo em cada roda. 
 
Desse modo, a força aplicada pelos pneus é absorvida pelo 
pavimento, e distribuído por suas camadas, numa intensidade 
decrescente à medida que aumenta a profundidade da camada. 
Com isso, o grau de absorção da força deverá ser tal que, o valor da 
tensão que chega ao subleito deve ser menor que a 
capacidade de suporte desta camada. 
A figura a seguir representa um pavimento e a distribuição de cargas 
efetuada no subleito. 
 
Real 
Adotada 
Real 
Adotada 
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Por essa figura, podemos calcular a tensão resultante no subleito, a 
partir da carga imposta pelo tráfego. 
(Pressão x Área)z=o = (Pressão x Área)z=z ሺݍ�Ǥ ߨǤ ݎଶሻ ൌ � ߪ௭�Ǥ ߨǤ ሺݎ ൅ ݐ݃ߙǤ ܼሻଶ 
Desenvolvendo essa expressão algebricamente, tem-se que: ߪ௭ ൌ ݍቀ ? ൅ܼݎ –ƒ ߙቁଶ 
Por esses cálculos, a espessura Z do pavimento deverá ser tal que Vz 
seja inferior à resistência do subleito. 
Com essas considerações iniciais, o dimensionamento do pavimento 
deverá ser analisado de forma a estabelecer, com base nas 
características das diversas camadas do pavimento, a espessura 
necessária para suportar a ação repetida da pressão ³T´�DR�ORQJR�GD�
vida útil do pavimento. 
Pessoal, dada essa noção básica, vamos expor agora a metodologia 
de dimensionamento dos pavimentos flexíveis e semirrígidos. 
Z 
p
a
v
im
e
n
to
 
su
b
le
it
o
 
q 
D� r 
Vz 
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2.3. Dimensionamento dos Pavimentos Flexíveis 
e Semirrígidos 
Método DNER 
As premissas básicas dessa metodologia de dimensionamento são: 
9 A capacidade de suporte de cada camada, ou índice de 
suporte (IS) é função do Índice CBR do material a ser 
empregado em cada camada do pavimento, e do Índice de 
Grupo (IG), de forma que: 
o IS=(CBR+ISIG)/2, onde 
 
 
 
 
 
 
 
o Condição: Se ISIG>CBR, então IS=CBR; 
o Em anteprojetos, quando não se tem o valor de CBR, 
admite-se que IS= ISIG 
9 Os materiais de subleito devem possuir IS •��� e expansão 
” 2%; 
9 Os materiais para reforço do subleito devem possuir IS 
maior que o do subleito, e H[SDQVmR�”���; 
Índice 
de Grupo 
Índice de 
Suporte 
(ISIG) 
0 20 
1 18 
2 15 
3 13 
4 12 
5 10 
6 9 
7 8 
8 7 
9 a 10 6 
11 a 12 5 
13 a 14 4 
15 a 17 3 
18 a 20 2 
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9 Os materiais para sub-base devem possuir IS •� ��� e 
H[SDQVmR�”���; 
9 Os materiais para base devem possuir IS •����, expansão 
”�������OLPLWH�GH�OLTXLGH]�”�25 H�tQGLFH�GH�SODVWLFLGDGH�”��� 
o Caso o limite de liquidez seja superior a 25 e/ou o índice 
de plasticidade seja superior a 6, o material pode ser 
empregado como base desde que atendidas as demais 
condições e o equivalente de areia seja superior a 30%; 
o Para um número de repetições do eixo-SDGUmR� 1”��6, 
durante o período de projeto, podem ser empregados 
materiais com IS•��%. 
Tráfego 
Com relação ao tráfego previsto para a rodovia, o pavimento é 
dimensionado em função do número equivalente de operações do 
eixo padronizado durante o período de projeto escolhido. 
Assim, N = 365 x Vm x P x (FC) x (FE) x (FR) 
Onde: 
9 Vm = volume diário médio de tráfego no sentido mais 
solicitado, no ano médio do período de projeto; 
9 P = período de projeto ou vida útil, em anos; 
9 FC = fator de carga; 
9 FE = fator de eixo; 
9 FV = FC x FE = fator de veículo; 
9 FR = fator climático regional. 
 
 
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Cálculo de Vm 
Para o cálculo de Vm é necessário adotar uma taxa de crescimento 
de tráfego para o período de projeto. Essa taxa de crescimento 
deve levar em conta o crescimento histórico do tráfego da via a ser 
pavimentada ou, no caso de uma nova via, da contribuição das vias 
existentes que atendem à mesma ligação. A esse tráfego atraído ou 
desviado, deve-se somar o tráfego gerado, ou seja, o tráfego que 
passa a existir devido às melhores condições oferecidas pela 
pavimentação. 
De uma forma simplificada, podem-se admitir dois tipos de 
crescimento de tráfego: linear e geométrico. 
Crescimento Linear 
Para o crescimento linear, tomamos V0 como o volume diário médio 
atual de tráfego no sentido mais solicitado. 
Partindo-VH� GR� SULQFtSLR� GH� TXH� ³e´� VHMD� R� Q~PHUR� GH� DQRV� GH�
H[HFXomR� GDV� REUDV�� H� ³t´� D� WD[D� GH� FUHVFLPHQto linear do tráfego, 
temos que, o volume de tráfego após a conclusão das obras será de: 
௘ܸ � ൌ � ଴ܸǤ ሾ ? ൅ ሺ݁Ǥ ݐሻሿ 
Sendo ³3´�R�SHUtRGR�GH�SURMHWR�� WHPRV�TXH o volume de tráfego ao 
final da vida útil será de: 
௉ܸ � ൌ � ௘ܸ�Ǥ ሾ ? ൅ ሺܲ െ ݁ሻǤ ݐሿ 
Assim, Vm = (Ve+VP)/2 
Crescimento Geométrico 
Para o crescimento geométrico, as expressões de Ve, VP, e Vm são 
iguais a: 
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௘ܸ � ൌ � ଴ܸሺ ? ൅ ݐሻ௘ 
௉ܸ � ൌ � ௘ܸሺ ? ൅ ݐሻ௉ି௘ 
௠ܸ � ൌ � ?ܸܲ ௘ ሾሺ ? ൅ ݐሻ௉ି௘ െ ?ሿݐ 
Cálculo de FC 
O fator de carga (FC) baseia-se no conceito de fator de equivalência 
de operações. 
Esse fator de equivalência de operações é um número que relaciona o 
número de passagens de um veículo qualquer com o número 
de passagens de um veículo padrão. 
Melhor explicando, o tráfego de uma rodovia é composto por 
motocicletas, veículos leves (carros de passeio), ônibus e caminhões 
leves, médios e pesados. Assim, para fins de dimensionamento, o 
número de passagens da carga de todos esses veículos deve ser 
transformado no número de passagens de um veículo padrão. 
Pelo método DNER, o veículo padrão possui 8,2 tf por eixo simples. 
Desse modo, veículos com carga superior a 8,2 tf no eixo padrão 
terão o FC superior à unidade. Veículos com carga inferior, a 8,2 tf no 
eixo padrão, FC inferior à unidade. 
Para se obter o fator de equivalência de operações, existem dois 
gráfico utilizados, um para eixos tandem (duplos e triplos) e outro 
para eixos simples. 
 
Eixo simples e eixo tandem duplo 
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Percebe-se pelos gráficos anteriores que as cargas por eixo inferiores 
a 4 toneladas praticamente não influem no resultado final, pois 
resultam em fatores de carga muito pequenos, os quais pouco 
contribuem para o cálculo GR� Q~PHUR� ³1´�� Sendo assim, são 
considerados no cálculo de FC apenas veículos comerciais, 
desprezando-se, entre outros, todos os veículos de passageiros, com 
duas cargas por eixo. 
Cálculo de FE 
O fator de eixo é um fator que transforma o número de eixos do 
tráfego total em um número de eixos do tráfego de veículos 
padrão no sentido dominante. Sendo assim, como o eixo padrão é 
simples, o eixo duplo equivale a dois eixos padrão, e um eixo triplo 
equivale a três eixos padrão, e assim por diante. 
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Desse modo, FE=(p2/100).2+(p3/100).3+ ... +(pn/100).n 
Onde: 
9 pn �SRUFHQWDJHP�GH�YHtFXORV�GH�³Q´�HL[RV 
9 p2+p3+ ... + pn = 100%. 
Cálculo de FR 
Para levar em conta as variações de umidade dos materiais do 
pavimento durante as diversas estações do ano ± o que se 
traduz em variações de capacidade de suporte desses materiais -, o 
número equivalente de operações do eixo tomado como padrão deve 
ser multiplicado por um coeficiente FR que varia de 0,2 (baixos teores 
de umidade) a 5,0 (materiais praticamente saturados). 
O coeficiente final a adotar é uma média ponderada dos diferentes 
coeficientes, levando-se em conta o espaço de tempo em que 
ocorrem. 
FR=(ms/12).FRs+(mc/12).FRc+(mt/12).FRt 
tal que: ms+mc+mt = 12 
9 ms=número de meses de seca, no ano; 
9 mc=número de meses de chuvas, no ano; 
9 mt=número de meses de clima temperado, no ano; 
9 FRs=fator climático para os meses de seca; 
9 FRc= fator climático para os meses de chuvas; 
9 FRt= fator climático para os meses de clima temperado. 
A metodologia do DNER estabelece, para o Brasil FR=1. 
 
 
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Dimensionamento das camadas 
Ábaco de dimensionamento 
Dispondo-VH�GR�Q~PHUR�³1´�� dos índices de suporte (IS) do subleito, 
do reforço do subleito, e da sub-base, podem-se obter, por meio de 
um ábaco de dimensionamento, as espessuras necessárias de 
pavimento acima dessas camadas. 
O ábaco de dimensionamento é reproduzido a seguir. 
 
 
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Com esse ábaco, obtêm-se as espessuras Hm, Hn e H20, conforme 
mostra a figura a seguir. 
 
Exemplo: 
¾ N=3,0 x 106 
¾ IS do subleito = 5 
¾ IS do reforço do subleito = 12 
¾ IS da sub-base = 20 
Utilizando-se o ábaco de dimensionamento, obtemos os seguintes 
valores: 
9 Hm = 62 cm; 
9 Hn = 36 cm; 
9 H20 = 26 cm. 
Coeficientes estruturais 
No método DNER, a hierarquia dos materiais que vão compor as 
camadas é determinada adotando-se um material padrão, a base 
granular, de coeficiente estrutural K=1. Assim, os coeficientes 
estruturais dos demais materiais são todos em função desse material 
padrão. 
Em outras palavras, chama-se coeficiente de equivalência estrutural 
um número que relaciona a espessura necessária da camada, 
constituída de material padrão, com a espessura equivalente do 
material que realmente vai compor essa camada. 
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Ou seja: 
hp = Ki . hi 
Sendo: 
9 hp = espessura do material padrão; 
9 hi = espessura do material que vai compor a camada; 
9 Ki = coeficiente de equivalência estrutural. 
Por exemplo, uma camada de material padrão de 14 cm, equivale a 
uma camada de 10 cm de solo-cimento, que possui um coeficiente 
estrutural de 1,4. 
A tabela a seguir mostra os valores do coeficiente de equivalência 
estrutural para alguns materiais de revestimento, base, sub-base e 
reforço do subleito. 
 
Cálculo das espessuras 
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De posse das espessuras Hm, Hn e H20 e dos coeficientes estruturais 
(K), podem ser calculadas as espessuras de cada camada, com base 
na seguinte simbologia. 
Camada Espessura 
(cm) 
Coeficientes de 
equivalência estrutural 
(K) 
Revestimento R KR 
Base B KB 
Sub-base h20 KS 
Reforço do subleito hR KRef ou Kn 
 
(1) Com base em Hm, Hn e H20, montam-se as seguintes 
inequações em função das espessuras equivalentes: 
�HVS�HTXLY��GR�UHYHVWLPHQWR���HVS�HTXLY��GD�EDVH��•+20 
(esp.equiv. do revestimento)+(esp.equiv. da base)+(esp.equiv. da sub-
EDVH��• Hn 
(esp.equiv. do revestimento)+(esp.equiv. da base)+(esp.equiv. da sub-
EDVH���HVS�HTXLY��GR�UHIRUoR�GR�VXEOHLWR��•+m 
De modo que: 
9 (esp.equiv. do revestimento) = R.KR 
9 (esp.equiv. da base) = B.KB 
9 (esp.equiv. da sub-base) = h20.KS 
9 (esp.equiv. do reforço do subleito) = hn.KRef ou hn.Kn 
 
(2) Para a camada de revestimento, as espessuras 
mínimas são obtidas a partir da tabela abaixo: 
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(3) A resolução das inequações proporcionará obtermos as 
espessuras de cada camada do pavimento, atendidas, ainda, as 
seguintes regras: 
9 Se CBRSUB-BASE•���H�1”��6 ՜ substitui-se na inequação H20 por 
0,2 x H20; 
9 3DUD�1•107 ՜ substitui-se na expressão H20 por 1,2 x H20; 
9 Mesmo que CBRSUB-BASE•����XWLOL]D-se ISSUB-BASE=20; 
9 A espessura mínima da camada granular é de 15cm; 
9 A espessura mínima de compactação da camada granular é de 
10cm, e a espessura máxima, de 20cm; 
9 Supõe-se sempre que há uma drenagem superficial adequada e 
que o lHQoRO� G¶iJXD� VXEWHUUkQHR� IRL� UHEDL[DGR� D�� SHOR� PHQRV��
1,50m em relação ao greide de regularização; 
9 Acostamentos: 
o O revestimento do acostamento pode ser de qualidade 
inferior a da pista de rolamento, e um tráfego de 1% da 
pista de rolamento; 
o Quando a camada de base da pista de rolamento é de 
custo elevado, pode-se dar uma solução de menor custo 
para os acostamentos. 
9 Pavimentos por etapas: 
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o Muitas vezes, quando não se dispõe de dados seguros 
sobre a composição de tráfego, é conveniente a 
pavimentação por etapas, havendo ainda a vantagem de, 
ao se completar o pavimento para o período de projeto 
definitivo, eliminarem-se as pequenas irregularidades que 
podem ocorrer nos primeiros anos de vida do pavimento. 
o A pavimentação por etapas é especialmente 
recomendável quando, para a primeira etapa, pode-se 
adotar um tratamento superficial como revestimento, 
cuja espessura é desprezível; e na segunda etapa, a 
espessura a acrescentar vai ser ditada, muitas vezes, 
pela condição de espessura mínima de revestimento 
asfáltico a adotar. 
 
Exemplo: Dimensionar o pavimento para uma estrada, em que 
N=10³, sabendo-se que o subleito apresenta um CBR=3 e dispondo-
se de material para reforço do subleito, com CBR=9, de material para 
sub-base, com CBR=20e de material para base, com CBR=60. Sabe-
se ainda, que KB=1, KS=1, e KREF=1. 
Utilizando-se o ábaco de dimensionamento, obtém-se os seguinte 
valores: 
9 Hm=43cm 
9 Hn=26cm 
9 H20=18cm 
&RPR�1”��6, o revestimento poderá ser de tratamento superficial, de 
equivalência estrutural desprezível. 
Assim, temos as seguintes inequações: 
9 (B.KB��•+20 
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9 (B.KB)+( h20.KS��•+n 
9 (B.KB)+( h20.KS)+( hn.KRef��•+m 
De modo que: 
9 (B.1��•18 
9 (B.1)+( h20.1��•26 
9 (B.1)+( h20.1)+( hn.1��•43 
Resolvendo essas inequações, tem-se o seguinte resultado: 
9 B=18 cm 
9 h20=8 cm, porém, segundo a metodologia a espessura mínima 
de uma camada granular deve ser de 15 cm, portanto, 
h20=15 cm 
9 hn=10 cm, porém, segundo a metodologia a espessura mínima 
de uma camada granular deve ser de 15 cm, portanto, 
hn=15 cm. 
 
Considerações sobre o método DNER 
O método DNER é um método empírico, devido aos ábacos, tabelas e 
fórmulas para dimensionamento refletirem o desempenho observado 
em alguns pavimentos em serviço. São correlações diretas entre 
alguns parâmetros estruturais e de tráfego e a vida de serviço 
esperada. 
Suas vantagens incluem: 
9 Utilização fácil e rápida, o que é conveniente para pré-
dimensionamentos ou em aplicações rotineiras; 
9 Necessidade de poucos dados, sendo estes, inclusive, de fácil 
obtenção; 
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9 Simplicidade, o que permite ao projetista ganhar, em pouco 
tempo, uma sensibilidade quanto às influências dos diversos 
parâmetros de que depende o método nos dimensionamentos 
obtidos; 
9 Reprodução do desempenho de alguns pavimentos em 
verdadeira grandeza, já embutindo, portanto, os efeitos do 
tráfego real (cargas, geometria dos eixos, solicitações 
dinâmicas) e os do intemperismo. 
Suas desvantagens, por outro lado, incluem: 
9 São válidos, a rigor, apenas dentro das condições estruturais, 
climáticas, de tráfego e de materiais referentes às seções 
experimentais que lhe deram origem. Sua extrapolação para 
fora dessas condições deve ser, portanto, cuidadosa; 
9 Sofrem de uma falta de precisão, fundamental para se analisar 
os reflexos, para o desempenho, de variações nas propriedades 
mecânicas dos materiais, o que impede seu uso para se 
integrar a dosagem das misturas com o projeto do pavimento, 
sem falar na impossibilidade de consideração de novos 
materiais; 
9 Nada informam acerca da evolução das condições estruturais e 
funcionais do pavimento ao longo de sua vida de serviço. 
 
 
Método Mecanístico-empírico 
O método de dimensionamento do DNER, baseado no método original 
do USACE1 e da AASHTO2, visam à proteção do subleito contra a 
geração de deformações plásticas excessivas durante o período de 
 
1
 United States Army Corps of Engineers 
 
2
 American Association of State Highway and Transportation Officials 
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projeto. São métodos empíricos, com base experimental em 
condições climáticas e de solos dos Estados Unidos e que tem 
garantido essa proteção quando aplicados no Brasil, haja vista a rara 
ocorrência de deformações excessivas nos pavimentos dimensionados 
por esses métodos. 
Apesar disso, o método empírico possui limitações, entre elas, o fato 
de não poder ser generalizado com confiabilidade para outras 
condições senão àquelas para as quais eles foram desenvolvidos. 
Desse modo, com o passar dos anos, a engenharia de pavimentação 
tem buscado gradativamente um entendimento mais analítico do 
comportamento estrutural do pavimento, e, com isso, reduzindo 
parcelas desse empirismo. 
Assim, os métodos empíricos vêm dando espaço ao desenvolvimento 
de métodos mecanístico-empíricos, os quais, como o próprio nome 
diz, apesar de apresentarem uma parcela de avaliação mecânica do 
pavimento, ainda possuem um grau de empirismo, marcado, 
notadamente, pelas condições diferenciadas do pavimento e da 
análise dos materiais e estruturas feita em laboratório. 
Dentro desse contexto, os métodos mecanístico-empíricos buscam 
considerar, no dimensionamento, o problema do trincamento por 
fadiga das camadas asfálticas nos pavimentos flexíveis, e das 
camadas cimentadas nos pavimentos semirrígidos. Para esse 
objetivo, o procedimento mais eficaz é a aplicação de modelos que 
levem em conta o desempenho das propriedades mecânicas 
fundamentais dos solos e dos materiais de pavimentação. 
Outra vantagem da aplicação dos modelos mecanístico-empíricos, em 
relação àqueles puramente empíricos, é a possibilidade de otimizar o 
dimensionamento da estrutura, por meio da análise da capacidade de 
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cada camada em resistir aos processos de deterioração provocados 
pelas cargas do tráfego. 
Também no caso de projetos de restauração, o dimensionamento de 
recapeamentos asfálticos contra a reflexão de trincas pode ser 
efetuado, de forma confiável, apenas por meio de modelos 
mecanístico-empíricos. 
Dimensionamento pelo modelo mecanístico-empírico 
O dimensionamento pelo modelo mecanístico-empírico é efetuado 
com o auxílio de instrumentos computacionais, além de resultados de 
análises mecanísticas realizadas nos materiais a serem empregados. 
Portanto, não são modelos simplistas, a ponto de serem cobrados em 
concurso. 
Porém, basicamente, o procedimento para o dimensionamento 
mecanístico-empírico consiste em: 
9 reunir os dados referentes aos materiais de pavimentação, ao 
tráfego e às condições ambientais; 
9 correlacionar os dados de resistência dos materiais e tráfego em 
função das épocas sazonais e o comportamento dos materiais em 
função do tipo de carregamento; 
9 escolher as espessuras das camadas e calcular as tensões e 
deformações considerando as diversas correlações obtidas; 
9 relacionar os valores críticos de tensões e deformações com os 
danos que a repetição das cargas podem causar ao pavimento por 
meio de modelos de previsão; e 
9 verificar se as espessuras escolhidas satisfazem as condições 
impostas no dimensionamento. 
 
2.4. Dimensionamento dos Pavimentos Rígidos 
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O dimensionamento dos pavimentos rígidos é realizado pelo método 
PCA (Portland Cement Associantion), americano, publicado em 1984.Nesse método, são considerados elementos clássicos de 
dimensionamento de pavimentos rígidos, os quais se baseiam na 
resistência à tração na flexão do concreto, no suporte da 
fundação do pavimento (coeficiente de recalque) e nas 
características do carregamento (magnitude das cargas, posição 
crítica da carga, e número de repetições dessas cargas). 
Inicialmente, vamos conhecer um pouco mais sobre essas premissas. 
Resistência à tração na flexão do concreto 
A carga imposta pela ação do tráfego em pavimentos rígidos gera 
tensões de tração e compressão no revestimento, as quais o concreto 
deve resistir. 
Como o concreto resiste bem às tensões de compressão, muito mais 
do que resiste às tensões de tração, no dimensionamento dos 
pavimentos rígidos, a tensão mais preocupante a se considerar é a 
tensão de tração causada pela flexão da placa de concreto, conforme 
a figura a seguir: 
 
 
 
 
 
De acordo com o modelo de dimensionamento, a tensão máxima 
de tração na placa é proporcional à carga de roda Q/2, e 
inversamente proporcional ao quadrado da espessura da placa. 
Q/2 
Vt Vt h Placa de Concreto 
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Assim, quando maior a espessura da placa, menor será a tensão 
sofrida pela placa: 
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Coeficiente de Recalque 
No cálculo de tensões, o apoio da placa de concreto é 
representado pelo coeficiente de recalque (ou módulo de reação) 
do subleito, combinado com o coeficiente de recalque da sub-base. 
No método PCA-1984, o coeficiente de recalque é associado a uma 
medida de resistência bastante utilizada nos pavimentos, que é o 
índice de CBR. 
Características do carregamento 
O dimensionamento pelo método PCA leva em consideração que o 
posicionamento crítico da carga do tráfego ocorre quando da 
passagem das rodas tangenciando a junta longitudinal do 
pavimento, e a meio caminho entre duas juntas 
transversais. 
 
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Aplicações 
Com esse método determina-se a espessura dos seguintes tipos de 
pavimento: 
a) pavimentos de concreto simples; 
b) pavimentos de concreto simples com barras de transferência; 
c) pavimentos de concreto com armadura distribuída descontínua; 
d) pavimentos de concreto com armadura distribuída contínua. 
 
Juntas longitudinais 
Posicionamento 
Crítico das rodas 
 
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Critérios de Dimensionamento 
O método de dimensionamento da PCA leva em consideração a 
espessura da camada de concreto necessária para que o 
pavimento não sofra danos em razão da fadiga provocada pela 
repetição de cargas, e que não sofra danos em razão de erosões 
de material no topo da camada imediatamente inferior à placa de 
concreto. Assim, são realizadas duas análises: o dimensionamento 
por fadiga e o dimensionamento por erosão. 
Fadiga 
A resistência à fadiga da camada de concreto é calculada levando-
se em conta, inicialmente, a tensões críticas que agem na placa e 
que, como já visto, são tensões de tração na flexão. 
No estudo feito pela PCA, foi possível ver que quanto menor a 
relação tensão de tração/resistência à tração na flexão do 
concreto, maior é o número de solicitações necessárias para que 
ocorra a ruptura do concreto por fadiga. 
Então, uma carga de roda que gera tensões de tração, quando 
passa sobre a placa, não ocasionará ruptura, a não ser que 
repetida centenas ou milhares de vezes. Esse fato, observado em 
inúmeras experiências, permitiu a estimativa, para cada tipo de 
carga de roda, do número de repetições que provocaria aquele 
rompimento por fadiga. 
Essa concepção salienta a importância de classificar os veículos 
que deverão utilizar a via não tanto pelo tipo ou forma, mas sim 
pelas cargas que transmitem ao pavimento, pois serão estas que, 
provocando as tensões de tração, irão provocar o rompimento da 
placa de concreto, quando atingida a sua resistência limite de 
fadiga. 
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Os estudos chegaram à conclusão de que quando a relação entre 
tensão de tração/resistência à tração na flexão for inferior a 0,5, 
ou seja, quando as tensões de tração não superam metade do 
módulo de ruptura, o número de repetições de carga permitido é 
infinito, o que significa que veículos de passageiros, ou mesmo 
outros mais pesados, não chegam a influenciar o 
dimensionamento, isto, aliás, foi observado também nos métodos 
de dimensionamento de pavimentos flexíveis. 
Erosão 
Entende-se por erosão a perda de material do topo da camada 
imediatamente inferior à placa de concreto, por ação combinada 
da água e da passagem das cargas pesadas, principalmente dos 
eixos múltiplos, dando-se o fato também nas laterais do 
pavimento e não somente nas juntas transversais. 
Os efeitos da erosão manifestam-se sob a forma de deformações 
verticais críticas, principalmente nos cantos e nas bordas 
longitudinais livres das placas e causam escalões ou degraus 
nas juntas transversais, podendo dar-se ambas as ocorrências por 
bombeamento, formação de vazios sob a placa e perda de suporte 
ou de contato entre a placa de fundação. 
Outros parâmetros 
Para o cálculo da ação do tráfego e da resistência do concreto à 
fadiga e à erosão, são levados em conta, ainda, os seguintes 
fatores de dimensionamento. 
Distribuição de Tráfego 
Como vimos anteriormente, o dimensionamento do pavimento 
rígido tem como base seu carregamento crítico, que ocorre junto à 
junta longitudinal do pavimento. Diversos estudos demonstram 
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que é pequeno o número de caminhões que trafegam rente à 
borda longitudinal de um pavimento (situação crítica de 
carregamento). 
Assim, no dimensionamento por fadiga, estima-se que apenas 6% 
dos caminhões trafegam nessa posição. 
Se houver acostamento de concreto, os 94% que solicitam o 
interior do pavimento dão a situação mais desfavorável, e que é 
causada pelo dano a erosão. 
Características do concreto 
 O método PCA também incorpora automaticamente o crescimento 
da resistência à tração na flexão do concreto após 28 dias, que 
continua sendo a idade do ensaio do concreto para a determinação 
da sua resistência característica, parâmetro esse usado no 
dimensionamento. 
 
Acostamento de concretoO efeito dos acostamentos de concreto é substancial no que toca à 
redução das deformações verticais ao longo da borda do 
pavimento. O modelo estrutural computa uma eficiência de junta 
da ordem de 65%, no caso de haver ligação entre o acostamento 
e a pista. Da sua adoção pode resultar até 15% de redução da 
espessura necessária de placa, dependendo dos outros parâmetros 
específicos do projeto em andamento. 
Barras de transferência 
Comparando-se pavimentos com e sem barras de transferência, 
verifica-se que a contribuição destas pode trazer uma economia de 
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até 20% de espessura, no caso de pavimentos para tráfego 
pesado, sem acostamento de concreto e sem sub-base. 
Empenamento do Concreto 
O empenamento do concreto sob a ação de variações de 
temperatura e de umidade não é considerado no método, pela 
dificuldade e falta de precisão do cálculo das tensões e 
deformações que o fenômeno acarreta, as quais o projetista deve 
controlar, então, pela escolha adequada da largura e do 
comprimento das placas, ou, se for o caso, optando pelo 
pavimento de concreto com armadura distribuída descontínua. 
Período de Projeto 
O período de projeto recomendado pelo método é de 20 anos, por 
ser praticamente impossível garantir a acurácia da projeção de 
tráfego por períodos maiores, ainda que se saiba a vida de serviço 
desse tipo de pavimento superior a esse prazo, chegando por 
vezes a 40 anos e mais. 
Resumo do Dimensionamento 
Pessoal, não creio que a banca cobrará do candidato o 
dimensionamento de um pavimento de concreto, até porque o 
método da PCA requer a consulta a diversas tabelas e ábacos, 
além de diversos cálculos a serem feitos, por isso vamos nos 
limitar aos comentar o procedimento de dimensionamento dos 
pavimentos rígidos. 
O dimensionamento da placa de concreto para um pavimento 
rígido, como já visto, tem por base a determinação do consumo de 
resistência à fadiga e resistência à erosão. Assim, a espessura da 
placa de concreto a ser adotada no projeto definitivo do pavimento 
será aquela relacionada como a menor espessura que atingir o 
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valor 100%, ou próximo dele, para o critério de fadiga, ou para o 
critério de erosão. 
A sequência de cálculos passa pelas seguintes etapas: 
Informações Básicas (Premissas) 
9 Cargas por eixo simples, tandem duplo e tandem triplo; 
9 Fator de segurança para cargas; 
9 Número previsto de repetições das cargas por eixo durante o 
período de projeto; 
9 Resistência à tração na flexão do concreto, medida aos 28 
dias; 
9 Coeficiente de recalque do subleito ou do sistema subleito ± 
sub-base; 
9 Tipo de junta transversal; 
9 Tipo de acostamento (se de concreto ou não). 
 
Assim, a partir das informações básicas, arbitra-se uma espessura 
para a camada de sub-base e para a camada de concreto e, verifica-
se se essas espessuras são suficientes para resistir ao consumo de 
fadiga e ao consumo de danos por erosão. 
O número máximo de consumo de fadiga e de danos por erosão é de 
100% para cada um, ou seja, a espessura será considerada somente 
se tanto o consumo total de fadiga quanto o dano total por erosão 
forem inferiores a 100% - e não a soma dos dois. 
Caso a espessura arbitrada inicialmente não satisfaça esses critérios, 
o pavimento terá que ser reprojetado, com o aumento da espessura 
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de sub-base ou de concreto, até que o número máximo de consumo 
de fadiga e de danos por erosão seja de 100% para cada um. 
A planilha a seguir mostra uma planilha de cálculo da espessura de 
um pavimento rígido. 
 
 
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A análise de fadiga geralmente leva a resultados mais danosos no 
caso de eixos simples, enquanto que os eixos múltiplos afetam 
principalmente a análise de erosão. 
Nos pavimentos submetidos a tráfego leve, e tráfego médio com 
barras de transferência, o dimensionamento será governado quase 
sempre pela fadiga do concreto. 
Já a erosão deverá ser o fator preponderante nos dimensionamentos 
de pavimentos para tráfego médio, sem barras de transferência, e 
para tráfego pesado, com e sem sistema de transferência de carga. 
 
3. Equipamentos de pavimentação e usinagem 
Neste item da aula veremos os principais equipamentos relacionados 
à execução das camadas dos diversos tipos de pavimentos. 
3.1. Usinas de Solos 
A usina de solos é um equipamento instalado no canteiro de obras, 
ou então em um local pré-determinado ao longo da obra, e tem como 
objetivo misturar dois ou mais materiais encontrados ao longo da 
rodovia. 
As misturas produzidas por essas usinas podem ser feitas a partir dos 
seguintes materiais: 
a) Dois ou mais solos; 
b) Solos e agregados (brita, areia); 
c) Agregados provenientes de britagem (britas); 
d) Solos e agregados com ligantes asfálticos; 
e) Solos e agregados com aglomerantes (cal ou cimento). 
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Essas misturas podem ser utilizadas na confecção de camadas do 
pavimento flexível ± LWHQV�³D´�D�³G ³� ± (reforço do subleito, sub-base 
e base), ou camadas do pavimento semirrígido ± LWHP� ³H³� ± (sub-
base, base). 
A usina de solos pode ser do tipo fixa3 ou móvel. A usina fixa é o 
equipamento mais encontrado nas obras, e possui uma estrutura 
mais robusta, ao contrário das usinas móveis que possuem uma 
maior mobilidade na montagem e desmontagem do equipamento. 
 
Usina fixa e Usina móvel 
A mistura dos solos, incluindo a proporção dos materiais, é projetada 
em laboratório, quando são verificadas sua resistência e diversas 
outras características exigíveis da mistura. 
Ao se projetar uma mistura de solos para ser aplicada no pavimento, 
é necessário que essa mistura, quando produzida em campo, 
apresente a mesma uniformidade e proporção previstas em projeto. 
Com a utilização da usina de solos, a uniformidade da mistura é 
praticamente perfeita,ao contrário de quando a mistura é realizada 
na própria pista, com a motoniveladora. 
 
3
 Disponível em http://www.youtube.com/watch?v=umSKKwLh568 
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O funcionamento da usina de solos pode ser verificado com base no 
esquema a seguir. 
 
Veremos agora as principais peças que compõem a usina: 
Silos de solos ± são depósitos destinados a receber os materiais a 
serem utilizados na mistura e descarregá-los nas correias 
transportadoras, nas proporções estabelecidas no projeto. 
 
 
Silos de Solos 
Silos 
Correia 
Transportadora 
Misturador 
Silo de descarga 
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São constituídos de chapas metálicas, em forma de tronco de 
pirâmide invertido, com capacidade para permitir a produção 
contínua da mistura, nas quantidades requeridas. 
O carregamento dos silos da usina de solos é normalmente realizado 
com carregadeiras de pneus, e a usina deve ser instalada, 
preferencialmente, junto à jazida cujo material tem maior 
porcentagem na mistura, diminuindo, assim, os custos com o 
transporte do material. 
Correias transportadoras ± possuem a função de receber os solos 
liberados pelos silos, e transportá-los até o misturador. As correias 
possuem inclinação suficiente para despejar os materiais no 
misturador em altura conveniente, para que o carregamento dos 
caminhões se faça por gravidade. 
 
Carregamento dos caminhões 
Depósito de água ± deve fornecer a água necessária para se atingir 
o teor ideal de umidade da mistura. Os depósitos se conectam 
diretamente aos misturadores e são abastecidos por caminhões 
tanque ou SRU�ERPEHDPHQWR�GH�DOJXPD�IRQWH�G¶iJXD. 
Correia Transportadora 
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Misturador ± geralmente é constituído por dois eixos dotados de 
pás, tipo ³pug-mill´. Os eixos giram em sentido contrário, jogando os 
materiais contra as paredes do misturador. É conveniente que, 
inicialmente, seja feita apenas a mistura com os solos; após a 
homogeneização dessa miVWXUD� ³VHFD´�� DGLFLRQD-se água de acordo 
com a proporção prevista. 
 
Misturador 
 
Detalhe das pás do tipo ³pug-mill´ 
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Assim, após a mistura, o material usinado é descarregado em 
caminhão basculante e transportado para a pista. 
Misturas com cimento ou cal 
Os componentes básicos mostrados anteriormente se referem a 
misturas básicas, como entre solos, solos e agregados, e entre 
agregados. Porém, é possível realizar a mistura desses materiais, 
inclusive, com cimento e cal, devendo a usina de solos conter 
implementos capazes de produzir essas misturas. 
A imagem a seguir mostra uma usina de solos dotada de silo de 
cimento, para produção de solo-cimento utilizado nos pavimentos 
semirrígidos. 
 
Usina de solo-cimento 
Misturas com material asfáltico 
A usina também pode produzir misturas de agregados (britas e 
DUHLDV�� FRP� OLJDQWH� DVIiOWLFR� D� IULR�� 6mR� DV� FKDPDGDV� ³usinas de 
Silos de cimento 
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pré-misturado a frio´�� H� HVVH� PDWHULDO� p� XWLOL]DGR� HP� VHUYLoRV� GH�
conservação e restauração de rodovias. 
O ligante asfáltico utilizado é a emulsão asfáltica, que consiste 
numa mistura de cimento asfáltico de petróleo4 e água, com agentes 
emulsificantes. 
Para essa produção, as usinas deverão ser dotadas de tanques para a 
armazenagem da emulsão asfáltica, a qual é levada até o misturador 
por meio de bombas próprias ou por gravidade. 
 
Usina de pré-misturado a frio 
 
3.2. Misturadores (Estabilizadores de solos) 
Pessoal, vimos que por meio da usina de solos é possível realizar a 
mistura de diversos tipos de solos, agregados, e até cimento ou cal 
com vistas a produzir materiais resistentes a serem utilizados nas 
 
4
 Material asfáltico, oriundo do petróleo, obtido especialmente para apresentar as qualidades próprias 
para o uso direto na construção de pavimentos. 
Tanque de asfalto a frio (emulsão) 
Silos 
Correia 
Transportadora 
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Teoria e Questões 
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camadas do pavimento, mais especificamente: base, sub-base ou 
reforço do subleito. 
Entretanto, a mistura desses materiais pode ser realizada na própria 
pista, sem a necessidade de transportar os componentes da mistura 
até uma usina, e depois, a mistura da usina até a pista. Isso é 
possível graças aos equipamentos chamados de misturadores ou 
estabilizadores de solos. 
Assim, por definição, os misturadores são equipamentos que realizam 
a mistura de aglomerantes químicos (cal, cimento) ou naturais (areia, 
brita) à camada de solo existente, com vistas a aumentar o 
desempenho e resistência dessa camada. Esses misturadores podem 
agir tanto em camadas de reforço do subleito quanto em camadas de 
sub-base ou base. 
Os misturadores podem se apresentar em dois tipos diferentes: 
rebocado por trator ou autopropelido. 
Rebocado5 
 
Equipamento misturador rebocado 
 
5
 Vídeo explicativo em 
http://www.wirtgen.de/en/aktuelles_und_presse/videos/videos_bodenstabilisierer/produktvideos_2/b
odenstabilisierer_detail_125.html 
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No equipamento rebocado por trator, o material a misturar (cal, 
cimento, etc.) é colocado previamente sobre a camada a ser 
estabilizada. A mistura é realizada por rolos misturadores, dotados 
de bits, capazes de realizar a mistura de solos com espessuras da 
ordem de até 50cm. 
 
Rolo misturador com bits 
Autopropelido 
Os misturadores autopropelidos apresentam as mesmas 
funcionalidades dos equipamentos rebocados, diferenciando-se, 
apenas, pelo fato