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UNIDADE CENTRAL DE EDUCAÇÃO FAEM FACULDADE LTDA - UCEFF FACULDADE EMPRESARIAL DE CHAPECÓ – FAEM UCEFF FACULDADES ENGENHARIA CIVIL PATOLOGIAS E SUAS RECUPERAÇÕES NO PAVIMENTO ASFÁLTICO DA AVENIDA GENERAL OSÓRIO NO MUNICÍPIO DE CHAPECÓ/SC LUIZ HENRIQUE POLETTO BRUSCHI CHAPECÓ/SC, 2018 FACULDADE EMPRESARIAL DE CHAPECÓ - FAEM CURSO Engenharia Civil PERÍODO 9º DISCIPLINA Estágio Supervisionado II COORDENADOR DE CURSO Prof. Ailson Odair Barbisan COORDENADOR DE ESTÁGIO Prof. Juliana Eliza Benetti e Maico F. Wilges Carneiro PATOLOGIAS E SUAS RECUPERAÇÕES NO PAVIMENTO ASFÁLTICO DA AVENIDA GENERAL OSÓRIO NO MUNICÍPIO DE CHAPECÓ/SC LUIZ HENRIQUE POLETTO BRUSCHI Professor Orientador: Eng. Civil Ezequiel Furini Puton CHAPECÓ/SC, 2018 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 5 1.1 OBJETIVOS ................................................................................................................. 6 1.1.1 Objetivo Geral ......................................................................................................... 6 1.1.2 Objetivos Específicos ............................................................................................... 6 1.2 JUSTIFICATIVA .......................................................................................................... 6 2 REVISÃO TEÓRICA ................................................................................................. 7 2.1 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS .................................................................... 7 2.2 CAMADAS DO PAVIMENTO .................................................................................... 8 2.2.1 Subleito ..................................................................................................................... 8 2.2.2 Regularização ........................................................................................................... 9 2.2.3 Reforço do subleito .................................................................................................. 9 2.2.4 Sub-base ................................................................................................................. 10 2.2.5 Base ......................................................................................................................... 10 2.2.6 Revestimento .......................................................................................................... 10 2.3 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CALIFORNIA BEARING RATIO) .............. 12 2.4 ENSAIO MARSHALL ............................................................................................... 13 2.4.1 Estabilidade Marshall ........................................................................................... 14 2.4.2 Fluência de Marshall ............................................................................................. 15 2.5 AGREGADOS ............................................................................................................ 15 2.5.1 Natureza ................................................................................................................. 15 2.5.2 Tamanho ................................................................................................................ 17 2.5.3 Distribuição dos grãos ........................................................................................... 18 2.6 CIMENTO ASFÁLTICO DE PETRÓLEO – CAP ..................................................... 19 2.6.1 Asfalto diluído de petróleo .................................................................................... 20 2.6.2 Emulsão asfáltica ................................................................................................... 21 2.6.3 Ensaio de penetração ............................................................................................. 21 2.6.4 Ensaio de viscosidade ............................................................................................ 22 2.7 CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE (CBUQ) ............................... 22 2.7.1 Traço da mistura ................................................................................................... 23 2.7.2 Espessura do revestimento .................................................................................... 24 2.8 PRÉ-MISTURADO A QUENTE ................................................................................ 24 2.9 PRÉ-MISTURADO A FRIO ....................................................................................... 24 2.10 CONCRETO ASFÁLTICO COM ASFALTO-BORRACHA VIA ÚMIDA, DO TIPO “TERMINAL BLENDING” ................................................................................................... 24 2.11 MICRORREVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO COM EMULSÃO MODIFICADA POR POLÍMERO .................................................................................................................. 25 2.12 MICRORREVESTIMENTO PRÉ-MISTURADO A QUENTE COM ASFALTO POLÍMERO ........................................................................................................................... 25 2.13 REVESTIMENTO PRÉ MISTURADO A QUENTE COM ASFALTO POLÍMERO – CAMADA POROSA DE ATRITO........................................................................................ 25 2.14 FENDA ....................................................................................................................... 26 2.15 FISSURA .................................................................................................................... 26 2.16 TRINCA ..................................................................................................................... 26 2.16.1 Trinca isolada ........................................................................................................ 26 2.16.2 Trinca interligada .................................................................................................. 28 2.17 AFUNDAMENTO ...................................................................................................... 29 2.17.1 Afundamento plástico ............................................................................................ 30 2.17.2 Afundamento de consolidação .............................................................................. 30 2.18 ONDULAÇÃO OU CORRUGAÇÃO ........................................................................ 30 2.19 ESCORREGAMENTO ............................................................................................... 31 2.20 EXSUDAÇÃO ............................................................................................................ 32 2.21 DESGASTE ................................................................................................................ 32 2.22 PANELA OU BURACO ............................................................................................. 33 2.23 REMENDO ................................................................................................................. 34 2.23.1 Remendo profundo ................................................................................................ 34 2.23.2 Remendo superficial ..............................................................................................34 2.24 TÉCNICAS DE RESTAURAÇÃO DE PAVIMENTOS COM PROBLEMAS FUNCIONAIS ....................................................................................................................... 34 2.24.1 Lama Asfáltica ....................................................................................................... 35 2.24.2 Tratamento Superficial ......................................................................................... 36 3 METODOLOGIA ..................................................................................................... 38 3.1 TIPOS DE MÉTODOS CIENTÍFICOS ...................................................................... 38 3.2 NÍVEIS DE PESQUISA ............................................................................................. 38 3.3 DELINEAMENTO DA PESQUISA ........................................................................... 39 3.4 INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS ........................................................... 39 3.5 DEFINIÇÃO DA ÁREA OU POPULAÇÃO-ALVO ................................................. 40 3.6 TÉCNICA DE ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS DADOS ............................... 40 4 CRONOGRAMA ...................................................................................................... 42 5 ORÇAMENTO .......................................................................................................... 43 REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 44 5 1. INTRODUÇÃO Segundo Prego (2001), as primeiras estradas foram construídas no Império Romano, oito séculos antes da era cristã, camadas de areia cobertas por pedras cimentadas entre si. Após o declínio do império romano, durante muitos séculos, houve pouco progresso nas metodologias de construção de estradas. Em 1836, na Inglaterra, surgiu a construção dos primeiros pavimentos asfálticos. A melhoria do leito carroçável pela estabilização do solo e a evolução tecnológica do automóvel conferiram no século XX, à estrada de rodagem sua extrema importância como infraestrutura dos sistemas viários, a ponto de, em países como Brasil, ser o transporte rodoviário responsável pela maior parcela do transporte de carga (Prego, 2001). Complementando a informação do autor. (2007), os pavimentos asfálticos são aqueles em que o revestimento é composto por uma mistura constituída basicamente de agregados e ligantes asfálticos. Tem sua formação composta por quatro camadas principais: revestimento asfáltico, base, sub-base e reforço de subleito. O revestimento asfáltico, por sua vez, pode ser composto pela camada de rolamento, que permanece em contato direto com as rodas do veículo, e por camadas intermediárias ou de ligação. Ainda segundo Bernucci, et al. (2007), destinada a impermeabilizar, resistir diretamente às ações do tráfego e transmiti-las de forma menos intensa às camadas inferiores, o revestimento asfáltico também deve fornecer melhora nas condições de rolamento, proporcionando segurança e conforto para seus usuários. O crescimento acelerado da frota ativa de veículos nos centros urbanos, somado com a depreciação natural causada pelos agentes do intemperismo e seu envelhecimento trazem como consequência o aparecimento de patologias no revestimento asfáltico, estes como trincas, fissuras, panelas e outros tipos de defeitos. Mantendo a premissa da segurança e conforto, devem ser efetuadas manutenções, afim também, de evitar maiores prejuízos econômicos. Para que o reparo atinja a eficiência desejada, deve-se identificar a origem do problema, para então, trata-lo e em seguida executar o reparo no pavimento danificado. Por isto, faz-se o seguinte questionamento: Como efetuar, de forma eficiente, reparos em pavimentos asfálticos nas ruas de Chapecó/SC? 6 1.1 OBJETIVOS A seguir estão descritos o objetivo geral e objetivos específicos do tema abordado. 1.1.1 Objetivo Geral Analisar e identificar patologias nos pavimentos asfálticos, e propor, a partir de ensaios específicos, a metodologia de reparo. 1.1.2 Objetivos Específicos a) Diagnosticar visualmente as patologias encontradas; b) Apresentar suas reincidências em cada trecho; c) Definir o índice de gravidade; d) Identificar suas possíveis causas; e) Propor a metodologia de reparo. 1.2 JUSTIFICATIVA A presente pesquisa justifica-se pelo fato da existência de uma constante degradação da pavimentação no município de Chapecó, abre pretexto para que a pesquisa seja implantada. A falta de uma manutenção preventiva e o acúmulo das patologias, gera por sua vez, necessidade de uma intervenção, muitas vezes, em todo o trecho, e não pontual. De acordo com Bernucci, et al. (2007, p. 413): O levantamento dos defeitos de superfície tem por finalidade avaliar o estado de conservação dos pavimentos asfálticos e embasa o diagnóstico da situação funcional para subsidiar a definição de uma solução tecnicamente adequada e, em caso de necessidade, indicar a melhor ou melhores alternativas de restauração do pavimento. Na gerência de pavimentos ou de manutenção, o conjunto de defeitos de um dado trecho pode ser resumido por índices que auxiliem na hierarquização de necessidades e alternativas de intervenção. A extensão da malha viária do município, somado ao déficit no número de profissionais na área, fazem muitas vezes com que os reparos sejam realizados sem o devido acompanhamento técnico. A intervenção do poder público neste caso, se faz necessária, visto que atualmente, os reparos são livremente executados, sem prévia análise da patologia. 7 2 REVISÃO TEÓRICA 2.1 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS Segundo Senço (2008), de uma forma geral, os pavimentos poderiam ser classificados em: a) Pavimentos rígidos: Pavimentos rígidos são aqueles pouco deformáveis, constituídos principalmente de concreto de cimento. Rompem por tração na flexão, quando sujeitos a deformações. Figura 1 - Pavimentos rígidos Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) b) Pavimentos flexíveis: são aqueles em que as deformações, até um certo limite, não levam ao rompimento. São dimensionados normalmente a compressão e a tração na flexão, provocada pelo aparecimento das bacias de deformação sob as rodas dos veículos, que levam a estrutura a deformações permanentes, e ao rompimento por fadiga. Figura 2 - Pavimentos Flexíveis Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 8 2.2 CAMADAS DO PAVIMENTO De acordo com Senço (2008), uma seção transversal típica de um pavimento – com todas as camadas possíveis – consta de uma fundação, o subleito, e de camadas com espessuras e materiais determinados por inúmeros métodos de dimensionamento. Figura 3 - Camadas do pavimento flexível Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) Figura 4 - Camadas do pavimento rígido Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.2.1 Subleito É o terreno da fundação do pavimento. De acordo com Pessoa Junior (2014), se a terraplenagem for recente, o subleito deverá apresentar características geométricas definitivas. 9 No caso de uma estrada de terra já em uso há algum tempo e que se pretende pavimentar, o subleito apresenta superfície irregular devido ao próprio uso e aos serviços de conservação. Em qualquer caso, apenas a camada mais próxima da superfície é considerada subleito, pois, à medida que se aprofunda no maciço, as pressões exercidas são reduzidas ao ponto de serem consideradas desprezíveis. Os bulbos de pressão são construídoscom curvas que representam percentuais da pressão de contato e decrescentes com o aumento da profundidade. Geralmente as sondagens para amostragem de materiais destinados ao subleito de um pavimento são aprofundadas até três metros abaixo da superfície, considerando-se como fundação efetiva a camada com um a um e meio metros, aproximadamente (Pessoa Junior, 2014) 2.2.2 Regularização Segundo Pessoa Junior (2014), trata-se de uma camada de espessura irregular, construída sobre o subleito e destinada a conformá-lo, transversal e longitudinalmente, com o projeto. Complementando a informação do autor (2014), a operação de regularização é também chamada de preparo do subleito. A regularização deve dar à superfície as características geométricas – inclinação transversal – do pavimento acabado. Nos trechos em tangente, duas rampas opostas de 2% de inclinação – 3 a 4%, em regiões de alta precipitação pluviométrica – e, nas curvas, uma rampa com inclinação a superelevação. 2.2.3 Reforço do subleito Pessoa Junior (2014), denomina o reforço do subleito como uma camada de espessura constante, construída, se necessário, acima da regularização, com características tecnológicas superiores às da regularização e inferiores às da camada imediatamente superior, ou seja, a sub- base. Devido ao nome de reforço do subleito, essa camada é, ás vezes, associada a fundação. No entanto, essa associação é meramente formal, pois o reforço do subleito é parte constituinte especificamente do pavimento e tem funções de complemento da sub-base que, por sua vez, tem funções de complemento da base. Assim, o reforço do subleito também resiste e distribui esforços verticais, não tendo as características de absorver definitivamente esses esforços, o que é característica específica do subleito. 10 Se o reforço do subleito for considerado camada do pavimento ou da fundação é um problema que não afeta a espessura total do pavimento, pois as diversas camadas devem ter capacidade de suporte para receber os esforços transmitidos através das camadas superiores. Em conclusão, o reforço do subleito poderia ser considerado indistintamente camada suplementar do subleito ou camada complementar da sub-base (Pessoa Junior, 2014). 2.2.4 Sub-base Pessoa Junior (2014), denomina sub-base como a camada complementar à base, quando, por circunstância técnicas e econômicas, não for aconselhável construir a base diretamente sobre a regularização ou reforço do subleito. Segundo a regra geral – com exceção dos pavimentos de estrutura invertida – o material constituinte da sub-base deverá ter características tecnológicas superiores às do material de reforço; por sua vez, o material da base deverá ser de melhor qualidade que o material da sub-base. 2.2.5 Base Segundo Pessoa Junior (2014), a base é a camada destinada a resistir aos esforços verticais oriundos do trafego e distribuí-los. Na verdade, o pavimento pode ser considerado composto de base e revestimento, sendo que a base poderá ou não ser complementada pela sub- base e pelo reforço do subleito. 2.2.6 Revestimento Também chamado de capa de rolamento ou, simplesmente, capa, Pessoa Junior (2014), denomina o revestimento como a camada tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente a ação do tráfego e destinada a melhorar a superfície de rolamento quanto às condições de conforto e segurança, além de resistir ao desgaste, ou seja, aumentando a durabilidade da estrutura. No dimensionamento dos pavimentos, serão fixadas as camadas que devem ser construídas, sendo lógico que subleitos de boa qualidade exigem pavimentos menos espessos e, em consequência, poderão dispensar a construção de camadas como reforço ou sub-base (Pessoa Junior, 2014). 11 De acordo com Senço (2008), em todos os métodos de dimensionamento, a camada de revestimento tem espessura adotada, seja em função de critérios próprios, seja em função do tráfego previsto. Para vias simples – duas faixas de tráfego e duas mãos de direção – espessuras de 3 a 5 cm são habituais. Para autoestradas, chega-se a revestimentos mais espessos, entre 7,5 e 10,0 cm. O autor (2008) ainda reitera que sendo o revestimento a camada mais nobre do pavimento, é evidente que a adoção da espessura não pode servir como uma medida que venha a reduzir sua resistência, pois representa uma parte do pavimento que é constituída de material mais apto a garantir eficiência no seu comportamento. Segundo Bernucci et al. (2008), nenhum problema técnico deve ser proveniente do fato de fixar-se a espessura do revestimento para, em seguida, calcular as espessuras das demais camadas. O problema a ser examinado e resolvido é, sim, econômico, pois, sendo o revestimento a camada de maior custo unitário, com grande margem de diferença em relação às demais camadas, é necessário todo o cuidado na fixação de sua espessura e, consequentemente, do volume de cada quilômetro de pista. Assim, os métodos de dimensionamento de pavimentos que resultam facilmente e espessos revestimentos não tem grande correspondência com a realidade econômica brasileira. A liberdade de escolha da espessura às vezes pode estar cercada em limites muito estreitos e levar a revestimentos com espessuras que podem resultar na inviabilidade econômica do pavimento. 2.2.6.1 Revestimentos rígidos Senço (2008) afirma em sua bibliografia que os materiais constituintes possuem condições de resistir aos esforços horizontais e distribuir esforços verticais a sub-base. O revestimento rígido é o revestimento de concreto de cimento. Executado em vias de importância, nos primeiros tempos da pavimentação entre nós, viu-se inteiramente eliminado dos projetos pela utilização dos revestimentos flexíveis. As circunstâncias do momento exigem o retorno à utilização desses revestimentos rígidos, pelo menos como um concorrente das misturas betuminosas. O uso do óleo combustível para o aquecimento dos fornos para a produção do cimento implica, realmente, um consumo maior desse óleo, mas esse consumo extra será perfeitamente justificado pela economia obtida na redução do petróleo de base asfáltica. 12 2.2.6.2 Revestimentos flexíveis Bernucci et al. (2008) afirma que os pavimentos flexíveis, em geral associados aos pavimentos asfálticos, são compostos por camada superficial asfáltica (revestimento), apoiada sobre camadas de base, de sub-base e de reforço do subleito, constituídas por materiais granulares, solos ou misturas de solos, sem adição de agentes cimentantes. Dependendo do volume de tráfego, da capacidade de suporte do subleito, da rigidez e espessura das camadas, e condições ambientais, uma ou mais camadas podem ser suprimidas. Para o dimensionamento de estruturas de pavimentos, utilizam-se no país principalmente dois parâmetros de caracterização mecânica, quais sejam, Índice de Suporte Califórnia (ISC), usado no dimensionamento convencional do DNER e estabilidade e fluência Marshall usado na Mecânica dos Pavimentos.( Bernucci et al. 2008). 2.3 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CALIFORNIA BEARING RATIO) De acordo com Bernucci et al. (2008) o ensaio para a determinação do Índice de Suporte Califórnia, com abreviatura de ISC em português e CBR em inglês, foi concebido no final da década de 1920 para avaliar o potencial de ruptura do subleito, uma vez que era o defeito mais frequentemente observado nas rodovias do estado da Califórnia naquele período. O ensaio foi concebido, portanto, para avaliar a resistência do material frente a deslocamentos significativos, sendo obtida por meio de ensaio penetrométrico em laboratório. O autor(2008) complementa afirmando que foram selecionados os melhores materiais granulares de bases de pavimentos com bom desempenho à época da pesquisa de campo californiana e a média de resistência à penetração no ensaio ISC foi estabelecida como sendo o valor de referência ou padrão, equivalente a 100%. Todos os materiais são referenciados por um valor em porcentagem, representando o quão melhor ou pior é sua resistência no ensaio ISC por comparação com aqueles materiais granulares de referência, designados simplificadamente de “material padrão”. Assim, podem ser encontrados valores de ISC bem baixos, da ordem de unidades, a valores acima de 100%. A resistência ou capacidade de suporte ISC foi correlacionada empiricamente com o desempenho das estruturas levando a um método de dimensionamento de pavimentos que fixa espessuras mínimas da estrutura dependendo do índice de suporte do subleito, de modo a limitar tensões e protegê-lo da ruptura. 13 De acordo com Suporte (2017) o CBR expressa a relação entre a resistência à penetração de um cilindro padronizado numa amostra do solo compactada e a resistência do mesmo cilindro em uma pedra britada padronizada. O ensaio permite, também, obter um índice de expansão do solo durante o período de saturação por imersão do corpo de prova (96 horas). Segundo ABNT (2016) a sobrecarga padrão colocada sobre a superfície do solo compactada dentro do cilindro é de 4,536 kg e tem como finalidade simular o peso das camadas sobre o subleito. O pistão de aplicação de carga possui 4,96 cm de diâmetro e área de contato de aproximadamente 19,36 cm². A velocidade de penetração e aplicação da carga é de 1,27 mm/min. 2.4 ENSAIO MARSHALL A norma rodoviária DNER-ME 043 (1995) apresenta os procedimentos para a determinação da estabilidade e da fluência de misturas betuminosas de cimento asfáltico ou alcatrão, a quente, para uso em pavimentação com agregados com no máximo 25,4 mm. De acordo com a mesma norma (1995), deve-se preparar no mínimo três corpos de prova para cada dosagem da mistura betuminosa. Após o preparo das amostras, as mesmas devem ser dispostas ainda quente no molde de compactação e acomodadas com 15 golpes de espátula com uma colher ligeiramente aquecida. Em seguida, deve-se aplicar com o soquete, a uma altura de 45,72 cm, 75 golpes. O processo deve ser repetido no outro lado do corpo de prova. Após a compactação o corpo de prova é colocado em superfície plana e lisa por no mínimo 12 horas, à temperatura ambiente. A altura do corpo de prova deve ser de 63,5 ± 1,3mm e aferida com o uso de paquímetro em quatro posições diametralmente opostas, sendo adotada a média aritmética das quatro leituras. Para determinação da estabilidade e fluência os corpos de prova deverão ser imersos em banho maria por 30 a 40 min, a uma temperatura de 60 ± 1 ºC para misturas com cimento ou a 38 ± 1 ºC para misturas com alcatrão. Em seguida, cada corpo de prova é colocado no molde de compressão que deve estar com temperatura entre 21 ºC e 38 ºC. A prensa é operada com velocidade de 5 cm/min até o rompimento do corpo de prova. A carga necessária para rompimento do corpo de prova é expressa em N e é denominada como “estabilidade lida”. Após a correção deste valor através da fórmula (1), obtém-se o valor da estabilidade Marshall (DNER-ME 043,1995) 14 𝐹 = 927,23 ℎ4,64 (1) Onde: F = Fator; h = Espessura do corpo de prova Segundo a mesma norma (1995), simultaneamente ao valor da estabilidade Marshall é obtido o valor da fluência de Marshall. Durante a aplicação da carga, a luva-guia deve ser firmada contra o topo do seguimento superior do molde de compressão, diretamente sobre um dos pinos-guia. A pressão da mão sobre a luva do medidor de fluência deve ser relaxada, no momento em que ser o rompimento do corpo de prova, ocasião em que será lido e anotado o valor da fluência. A fluência também pode ser obtida pela substituição do medidor de fluência por um defletômetro. A fluência é a média obtida em pelo menos três corpos de prova e é expressa em mm. Figura 5 - Prensa Marshall Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.4.1 Estabilidade Marshall A norma rodoviária DNER-ME 043 (1995) define estabilidade Marshall como a resistência máxima à compressão radial, apresentada pelo corpo de prova, quando moldado e ensaiado de acordo com o processo estabelecido no ensaio de Marshall. 15 2.4.2 Fluência de Marshall A norma rodoviária DNER-ME 043 (1995) define fluência de Marshall como a deformação total apresentada pelo corpo-de-prova, desde a aplicação da carga inicial nula até a aplicação da carga máxima. 2.5 AGREGADOS Bernucci et al. (2008) afirma que agregado é um termo genérico para areias, pedregulhos e rochas minerais em seu estado natural ou britados em seu estado processado. Ainda segundo o autor, (2008) o agregado escolhido para uma determinada utilização deve apresentar propriedades de modo a suportar tensões impostas na superfície do pavimento e também em seu interior. O desempenho das partículas do agregado é dependente da maneira como são produzidas, mantidas unidas e das condições sob quais vão atuar. A escolha é feita em laboratório onde uma série de ensaios é utilizada para a predição do seu comportamento posterior quando em serviço. O autor. (2008) complementa que os agregados utilizados em pavimentação podem ser classificados em três grandes grupos, segundo a sua natureza, tamanho e distribuição dos grãos. 2.5.1 Natureza Bernucci et al. (2008) subdivide, quanto à natureza, os agregados em: natural, artificial e reciclado. 2.5.1.1 Natural Inclui todas as fontes de ocorrência natural e são obtidos por processos convencionais de desmonte, escavação e dragagem em depósitos continentais, marinhos, estuários e rios. São exemplos os pedregulhos, as britas, os seixos, as areias etc. Ou seja, os agregados naturais podem ser empregados em pavimentação na forma e tamanho como se encontram na natureza, ou podem ainda passar por processamentos como a britagem (Bernucci et al 2008) A instrução de ensaio do DNER-IE 006 (1994) fornece uma indicação da presença de minerais que podem dar às rochas uma tendência maior ou menor ao polimento quando usadas 16 como agregados para fins rodoviários. Essa instrução de ensaio apresenta uma metodologia de analise petrográfica, tanto microscópica como macroscópica, de materiais rochosos empregados em rodovias. Também de acordo com Bernucci et al. (2008), a análise visual por meio de microscópio ótico pode ser usada para medir a quantidade relativa dos tipos de rochas e minerais, os atributos físicos e químicos (tais como forma da partícula, textura superficial, dureza, características de porosidade e atividade química), e a presença de contaminantes nocivos. O quadro 1 lista os tipos de rochas utilizados como agregados. Quadro 1 - Rochas utilizadas como agregados Denominação Petrológica Descrição Andesito Variedade de diorito vulcânico, de granulação fina Basalto Rocha básica de granulação fina, usualmente vulcânica Conglomerado Rocha constituída de blocos arredondados ligados por cimento natural Diorito Rocha plutônica intermediária, constituída de plagioclásio com hornblenda, augita ou biotita Gabro Rocha plutônica básica de granulação grossa, constituída de plagioclásio cálcico e piroxênio, algumas vezes com olivina Gnaisse Rocha riscada, produzida por condição metamórfica intensa Granito Rocha plutônica ácida, constituída principalmente de feldspatosalcalinos e quartzo Calcário Rocha sedimentar, constituída principalmente de carbonato de cálcio Quartzito Rocha metamórfica ou sedimentar constituída quase que totalmente por grãos de quartzo Riolito Rocha ácida, de granulação fina, usualmente vulcânica Sienito Rocha plutônica intermediária, constituída de feldspatos alcalinos com plagioclásios, hornblenda, biotita ou augita Traquito Variedade de sienito de granulação fina, usualmente vulcânico Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.5.1.2 Artificial De acordo com Bernucci et al. (2008), os agregados artificiais são resíduos de processos industriais, tais como a escória de alto-forno e de aciaria, ou fabricados especificamente com o objetivo de alto desempenho, como a argila calcinada e a argila expandida. O tipo de agregado 17 artificial atualmente mais utilizados em pavimentação são os vários tipos de escorias, subprodutos da indústria do aço. Elas podem apresentar problemas de expansibilidade e heterogeneidade, requerendo tratamento adequado para utilização, porém podem apresentar alta resistência ao atrito. 2.5.1.3 Reciclado Bernucci et al. (2008) afirma que nessa categoria estão os provenientes de reuso de materiais diversos. A possibilidade de utilização de agregados reciclados vem crescendo em interesse por restrições ambientais na exploração de agregados naturais e pelo desenvolvimento de técnicas de reciclagem que possibilitam a produção de materiais reciclados dentro de determinadas especificações existentes para utilização. Destaca-se também a utilização crescente de resíduos de construção civil em locais om ausência de agregados pétreos ou mesmo em áreas urbanas que possuem pedreiras, como forma de reduzir os problemas ambientais de disposição destes resíduos. 2.5.2 Tamanho Bernucci et al. (2008) classifica os agregados quanto ao tamanho, para uso em misturas asfálticas, em graúdo, miúdo e material de enchimento ou fíller. a) Graúdo – é o material com dimensões maiores que 2,0mm, ou seja, retido na peneira nº 10. São as britas, cascalhos, seixos etc.; b) Miúdo. – É o material com dimensões maiores que 0,075mm e menores que 2,0mm. É o material que é retido na peneira de nº 200, mas que passa na de abertura nº 10. São as x'areias, o pó de pedra etc.; c) Material de enchimento (fíller) – é o material onde pelo menos 65% das partículas é menor que 0,075mm, correspondente à peneira de nº 200. São a cal hidratada, cimento Portland etc. O autor (2008) afirma ainda que material passante na peneira de nº 200 vem sendo designado como pó para distingui-lo na definição do DNIT de fíller. Quando a porcentagem de pó aumenta, reduzem-se os vazios do esqueleto mineral e aumenta-se a trabalhabilidade da mistura asfáltico até certo ponto. Acima de um determinado teor, o pó começa a prejudicar a 18 trabalhabilidade bem como a estabilidade do esqueleto mineral, diminuindo os contatos entre as partículas grossas, alterando também a capacidade de compactação da mistura. 2.5.3 Distribuição dos grãos A distribuição granulométrica dos agregados é uma de suas principais características e efetivamente influi no comportamento dos revestimentos asfálticos. Em misturas asfálticas a distribuição granulométrica do agregado influencia quase todas as propriedades importantes incluindo rigidez, estabilidade, durabilidade, permeabilidade, trabalhabilidade, resistência a fadiga e à deformação permanente, resistência ao dano por umidade induzida etc. (Bernucci et al. 2008). Ainda de acordo com o autor (2008), uma vez que a distribuição granulométrica dos agregados é uma de suas mais importantes características físicas, a subdivisão de graduação em algumas classes auxilia na distinção de tipos de misturas asfálticas. A seguir são denominadas as mais importantes graduações: a) Agregado de graduação densa ou bem-graduada é aquele que apresenta distribuição granulométrica contínua, próxima à de densidade máximo; b) Agregado de graduação aberta é aquele que apresenta distribuição granulométrica contínua, mas com insuficiência de material fino (menor que 0,075mm) para preencher os vazios entre as partículas maiores, resultando em maior volume de vazios. Nas frações de menor tamanho a curva granulométrica é abatida e próxima de zero; c) Agregado de graduação uniforme é aquele que apresenta a maioria de suas partículas com tamanhos em uma faixa bastante estreita. A curva granulométrica é bastante íngreme; d) Agregado com graduação com degrau ou descontínua é aquele que apresenta pequena porcentagem de agregados com tamanhos intermediários, formando um patamar na curva granulométrica correspondente às frações intermediárias. São agregados que devem ser adequadamente trabalhados quando em misturas asfálticas, pois são muito sensíveis à segregação. 19 Figura 6 - Curva granulométrica Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.6 CIMENTO ASFÁLTICO DE PETRÓLEO – CAP Bernucci et al. (2008) define o asfalto utilizado em pavimentação como um ligante betuminoso que provém da destilação do petróleo e que tem a propriedade de ser um adesivo termoviscoplástico, impermeável à água e pouco reativo. A baixa reatividade química a muitos agentes não evita que este material possa sofrer, no entanto, um processo de envelhecimento por oxidação lenta pelo contato com o ar e a água. Ainda de acordo com o mesmo autor (2008) o Brasil utiliza-se a denominação CAP para designar esse produto semissólido a temperaturas baixas, visco elástico à temperatura ambiente e líquido a altas temperaturas, e que se enquadra em limites de consistência para determinadas temperaturas estabelecidas. A característica da termoviscoelasticidade desse material manifesta-se no comportamento mecânico, sendo suscetível à velocidade, ao tempo e à intensidade de carregamento, e à temperatura do serviço. As propriedades físicas do asfalto estão todas relacionadas à sua temperatura. Em temperaturas muito baixas, as moléculas não têm condição de se mover em relação as outras e sua viscosidade fica muito elevada, comportando-se o ligante quase como sólido. Mediante o aquecimento, estas moléculas começam a se mover, criando um fluxo entre elas. O aumento do movimento faz com que a viscosidade diminua, que em altas temperaturas, faz com que se comporte como um líquido (Bernucci et al. 2008). 20 O autor (2008) afirma que por se tratar de material viscoelástico, todos os ensaios realizados afim de medir as propriedades físicas dos ligantes asfálticos possuem temperatura especificada, além de alguns ainda especificarem o tempo e a velocidade de carregamento. As duas principais características utilizadas são a “dureza”, medida a partir da penetração de uma agulha padrão na amostra de ligante, e a resistência a o fluxo, medida através de ensaios de viscosidade. A tabela 1, define a nova especificação brasileira de CAP. Tabela 1 - Nova especificação brasileira de CAP Características Unidade Limites CAP 30- 45 CAP 50- 70 CAP 85- 100 CAP 150- 200 Penetração (100g, 5s, 25 °C) 0,1 mm 30 a 45 50 a 70 85 a 100 150 a 200 Ponto de amolecimento, mín. °C 52 46 43 37 Viscosidade a 135 °C, mín. s 192 141 110 80 a 150 °C, mín. 90 50 43 36 a 177 °C 40 a 150 30 a 150 15 a 60 15 a 60 Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.6.1 Asfalto diluído de petróleo Segundo Bernucci et al. (2008), os asfaltos diluídos de petróleo (ADP) são produzidos pela adição de um diluente obtido do próprio petróleo, que varia conforme o tempo necessário para a perdadeste componente adicionado, restando ao fim, somente o asfalto residual após a aplicação. A finalidade do diluente é reduzir a viscosidade e permitir seu uso a temperatura ambiente. O autor (2008) ainda afirma que no Brasil são produzidos dois tipos de asfalto diluído classificados segundo a velocidade de evaporação do solvente. São eles: a) Cura rápida (CR), cujo solvente é a gasolina ou a nafta; b) Cura média (CM), cujo solvente é o querosene. O principal uso do ADP na pavimentação é no serviço de imprimação de bases e tratamentos superficiais. 21 2.6.2 Emulsão asfáltica De acordo com Bernucci et al. (2008), afim de evitar o aquecimento do CAP e obter a viscosidade de trabalho nos serviços de pavimentação, é possível promover mudanças nos processos de preparação, por meio de adição de um diluente volátil ao asfalto. Uma emulsão é definida como uma separação de dois ou mais líquidos que não se misturam, neste caso, a água e o asfalto. A emulsão asfáltica é produzida por dispersão das moléculas de asfalto, que por meio de ação mecânica de um moinho coloidal são “quebrados’ em tamanho micrométrico, e a inserção destas em uma solução de água e agentes emulsificantes. A figura 6 ilustra estre processo produtivo (Bernucci et al. 2008) Figura 7 - Esquema representativo da produção de emulsão asfáltica Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.6.3 Ensaio de penetração De acordo com Bernucci et al. (2008), a penetração é a profundidade em mm, que uma agulha padronizada (100g) penetra por 5 segundos, a uma temperatura de 25 ºC em uma amostra padronizada de cimento asfáltico. A figura 8 ilustra o ensaio de penetração. 22 Figura 8 – Ilustração do ensaio de penetração Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.6.4 Ensaio de viscosidade De acordo com Bernucci et al. (2008), a viscosidade trata-se da resistência ao escoamento de uma amostra de cimento asfáltico, perfeitamente aderente a duas placas de vidro. A placa superior móvel recebe uma tensão tangencial em um intervalo de tempo, adquirindo assim uma velocidade em relação a placa inferior fixa. O ligante viscoso se deforma, e esta diferença é medida, sendo chamada de coeficiente de viscosidade ou somente viscosidade (η) e é expressa em 𝑃𝑎. 𝑠. A figura 9 ilustra este processo. Figura 9 – Ilustração do ensaio de viscosidade Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.7 CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE (CBUQ) Segundo Pessoa Junior (2014) o CBUQ trata-se de um concreto preparado em usina, que utiliza como ligante o CAP. Os insumos, CAP e agregados, são misturados a uma temperatura definida em projeto, que varia de 107 ºC a 177 ºC. 23 O autor (2004) afirma que por se tratar de uma massa asfáltica, além de servir como revestimento, o CBUQ possui função estrutural no pavimento, absorvendo a carga do tráfego, e transmitindo somente parte para as camadas inferiores. Especificados muitas vezes em elevadas espessuras, não se recomenda compactar espessuras superiores à 7 cm, sendo que nestes casos, são especificados mais de uma camada de CBUQ, onde a primeira camada possui somente função estrutural, e a segunda, camada de rolamento com função estrutural e de revestimento. A norma que regulamente os serviços é a DNIT 031/2006 – ES, a qual recomenda que durante a execução do serviço, deve-se observar em especial, os seguintes pontos: a) Traço da mistura; b) Espessura do revestimento; 2.7.1 Traço da mistura A composição do concreto asfáltico deve satisfazer aos requisitos da tabela 2 com as respectivas tolerâncias no que diz respeito à granulometria e aos percentuais do ligante asfáltico determinados pelo projeto da mistura. Tabela 2 – Faixa granulometria para CBUQ Peneira de malha quadrada % em massa, passando Série ASTM Abertura (mm) A B C Tolerâncias 2'' 50,8 100 - - ±7 1 1/2'' 38,1 90 - 100 ±7 1'' 25,4 75 - 100 - - ±7 3/4'' 19,1 60 - 90 100 - ±7 1/2'' 12,7 - 85 - 100 100 ±7 3/8'' 9,5 35 - 65 10 - 30 85 - 100 ±5 nº 4 4,8 25 - 50 0 - 10 10 - 40 ±5 nº 10 2,0 20 - 40 0 - 2 0 - 2 ±2 nº 40 0,42 10 - 30 nº 80 0,18 5 - 20 nº 200 0,075 1 - 8 Asfalto solúvel no CS2(+) (%) 4,0 - 7,0 Camada de ligação (Binder) 4,5 - 7,5 Camada de ligação e rolamento 4,5 - 9,0 Camada de rolamento ± 0,3% Fonte.: Adaptado de Pessoa Junior (2014) 24 2.7.2 Espessura do revestimento De acordo com Pessoa Junior (2014) a camada do revestimento deve ter no mínimo 1,5 vezes o diâmetro do maior agregado utilizado. Isto ocorre porque o agregado graúdo precisa ser envolto por uma espessura mínima de CA para que não se desprenda da mistura com a liberação do tráfego. Caso este requisito não seja atendido, no local, originará uma panela. Levando em conta que o diâmetro máximo de agregado utilizado deve ser de 19,1 mm, não se deve executar camadas de CBUQ inferiores a 3 cm. 2.8 PRÉ-MISTURADO A QUENTE De acordo com Bernucci et al. (2008), o pré-misturado a quente é uma mistura obtida em usina, de agregado e asfalto. No entanto, as especificações quanto ao pré-misturado a quente são menos rigorosas do que as do concreto betuminoso, quer quanto a granulometria, quer quanto à estabilidade, ou quanto ao índice de vazios. No pré-misturado a quente, o agregado é aquecido até uma temperatura próxima da temperatura do betume – como o concreto betuminoso -, justificando o nome dado ao produto. A expressão “a quente”, assim, refere-se a uma exigência quanto ao agregado. 2.9 PRÉ-MISTURADO A FRIO De acordo com Bernucci et al. (2008), o pré-misturado a frio pode ser definido como a mistura de agregado e asfalto, em que o agregado é empregado sem prévio aquecimento, ou seja, à temperatura ambiente. É um produto menos nobre que o pré-misturado a quente e o concreto betuminoso usinado a quente. 2.10 CONCRETO ASFÁLTICO COM ASFALTO-BORRACHA VIA ÚMIDA, DO TIPO “TERMINAL BLENDING” De acordo com Bernucci et al. (2008), o concreto asfáltico com asfalto-borracha via úmida é uma mistura executada a quente, em usina apropriada, com características especificas, composta de agregado graduado, material de enchimento (filler), se necessário, e asfalto- borracha via úmido do tipo “Terminal Blending” (estocável), espalhada e compactada a quente. 25 O autor (2008) complementa afirmando que o concreto asfáltico com asfalto-borracha pode ser empregado como camada de rolamento, camada de ligação (binder) ou base. 2.11 MICRORREVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO COM EMULSÃO MODIFICADA POR POLÍMERO Segundo Bernucci et al. (2008), o microrrevestimento asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero consiste na associação de agregado, material de enchimento (filler), emulsão asfáltica modificada por polímero do tipo SBS, água, aditivos se necessários, com consistência fluida, uniformemente espalhada sobre uma superfície previamente preparada. O autor (2008) afirma que este tipo de revestimento pode ser empregado como camada selante, impermeabilizante, regularizadora e rejuvenescedora ou como camada antiderrapante de pavimentos. 2.12 MICRORREVESTIMENTO PRÉ-MISTURADO A QUENTE COM ASFALTO POLÍMERO De acordo com Bernucci et al. (2008), o microrrevestimento pré-misturado a quente com asfalto polímero se trata de uma mistura executada em usina apropriada com características específicas, constituída de agregado, material de enchimento (filler) se necessário, e cimento asfáltico de petróleo modificado por polímerosdo tipo SBS, espalhada e comprimida a quente. O autor. (2008) afirma que esse tipo de revestimento é empregado como camada de regularização, impermeabilização ou até como camada inibidora de reflexão de trincas subjacentes ao revestimento. 2.13 REVESTIMENTO PRÉ MISTURADO A QUENTE COM ASFALTO POLÍMERO – CAMADA POROSA DE ATRITO De acordo com Bernucci et al. (2008), o revestimento pré misturado a quente com asfalto polímero se trata de uma mistura executada em usina apropriada, com características específicas, constituída de agregado, material de enchimento (filler) e cimento asfáltico de petróleo modificado por polímero do tipo SBS, espalhada e comprimida a quente. 26 O autor (2008) complementa afirmando que este revestimento pode ser empregado como uma camada superior ao revestimento, com função de camada porosa de atrito. 2.14 FENDA A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define fenda como qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que conduza a aberturas de menor ou maior porte, apresentando-se sob diversas formas, conforme adiante descrito 2.15 FISSURA A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define fissura como fenda de largura capilar no revestimento, posicionada longitudinal, transversal ou obliquamente ao eixo da via, somente perceptível a vista desarmada de uma distância inferior a 1,50 m. 2.16 TRINCA A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define trinca como fenda existente no revestimento, facilmente visível a vista desarmada, com abertura superior à da fissura, podendo apresentar-se sob forma de trinca isolada ou trinca interligada. 2.16.1 Trinca isolada A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) divide e define trinca isolada em: a) Trinca transversal: apresenta direção predominantemente ortogonal ao eixo da via. Quando apresentar extensão de até 100 cm é denominada trinca transversal curta. Quando a extensão for superior a 100 cm denomina-se trinca transversal longa. 27 Figura 10 - Trinca isolada transversal Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) b) Trinca Longitudinal: apresenta direção predominantemente paralela ao eixo da via. Quando apresentar extensão de até 100 cm é denominada trinca longitudinal curta. Quando a extensão for superior a 100 cm denomina-se trinca longitudinal longa. Figura 11 - Trinca isolada longitudinal Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) c) Trinca de retração: não atribuída aos fenômenos de fadiga e sim aos fenômenos de retração térmica ou do material do revestimento ou do material da base rígida ou semirrígida subjacentes ao revestimento trincado. 28 2.16.2 Trinca interligada A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) divide e define trinca interligada em: a) Trinca tipo “Couro de Jacaré”: Conjunto de trincas interligadas sem direções preferenciais, assemelhando-se ao aspecto de couro de jacaré. Essas trincas podem apresentar, ou não, erosão acentuada nas bordas. Figura 12 - Trinca interligada tipo couro de jacaré Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) b) Trinca tipo “Bloco”: Conjunto de trincas interligadas caracterizadas pela configuração de blocos formados por lados bem definidos, podendo, ou não, apresentar erosão acentuada nas bordas. Figura 13 - Trinca interligada do tipo bloco Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) 29 2.17 AFUNDAMENTO A norma DNIT 005/2003 – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define afundamento como deformação permanente caracterizada por depressão da superfície do pavimento, acompanhada, ou não, de solevamento, podendo apresentar-se sob a forma de afundamento plástico ou de consolidação. Figura 14 - Afundamento de trilha de roda Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) Figura 15 - Afundamento local Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) 30 2.17.1 Afundamento plástico A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define afundamento plástico como afundamento causado pela fluência plástica de uma ou mais camadas do pavimento ou do subleito, acompanhado de solevamento. Quando ocorre em uma extensão de até 6 m é denominado afundamento plástico loca; quando a extensão for superior a 6 m e estiver localizado ao longo da trilha de roda é denominado afundamento plástico da trilha de roda. 2.17.2 Afundamento de consolidação A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define que o afundamento de consolidação é causado pela consolidação diferencial de uma ou mais camadas do pavimentou ou subleito sem estar acompanhado de solevamento. Quando ocorre em extensão de até 6 m é denominado afundamento de consolidação local; quando a extensão for superior a 6 m e estiver localizado ao longo da trilha de roda é denominado afundamento de consolidação da trilha de roda. 2.18 ONDULAÇÃO OU CORRUGAÇÃO A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define ondulação ou corrugação como deformação caracterizada por ondulações ou corrugações transversais na superfície do pavimento. 31 Figura 16 - Ondulação Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) 2.19 ESCORREGAMENTO A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define escorregamento como o deslocamento do revestimento em relação à camada subjacente do pavimento, com aparecimento de fendas em forma de meia-lua. Figura 17 - Escorregamento Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) 32 2.20 EXSUDAÇÃO A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define exsudação como o excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento, causado pela migração do ligante através do revestimento. Figura 18 - Exsudação Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) 2.21 DESGASTE A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define desgaste como o efeito do arranchamento progressivo do agregado do pavimento, caracterizado por aspereza superficial do revestimento e provocado por esforços tangenciais causados pelo tráfego. 33 Figura 19 - Desgaste Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) 2.22 PANELA OU BURACO A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define panela ou buraco como cavidade que se forma no revestimento por diversas causas (inclusive por falta de aderência entre camadas superpostas, causando o desplacamento das camadas), podendo alcançar as camadas inferiores do pavimento, provocando a desagregação dessas camadas. Figura 20 - Panela ou Buraco Fonte.: Adaptado de DNIT (2003) 34 2.23 REMENDO A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define remendo como panela preenchida com uma ou mais camadas de pavimento na operação denominada de “tapa-buraco”. Figura 21 - Ilustração de remendos Fonte.: Adaptado de DNIT (2006) 2.23.1 Remendo profundo A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define remendo profundo como aquele em que há substituição do revestimento,e eventualmente, de uma ou mais camadas inferiores do pavimento. Usualmente, apresenta forma retangular. 2.23.2 Remendo superficial A norma DNIT 005 (2003) – TER do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) define remendo superficial como correções, em área localizada, da superfície do revestimento, pela aplicação de uma camada betuminosa. 2.24 TÉCNICAS DE RESTAURAÇÃO DE PAVIMENTOS COM PROBLEMAS FUNCIONAIS Quando não existem problemas estruturais e a restauração é necessária para a correção de defeitos funcionais superficiais, são empregados geralmente os seguintes tipos de 35 revestimentos: lama asfáltica, tratamento superficial simples ou duplo, microrrevestimento asfáltico a frio ou a quente, concreto asfáltico ou mistura do tipo camada porosa de atrito. Estes isoladamente ou combinados e antecedidos ou não por uma remoção de parte do revestimento antigo por fresagem. Quando são identificadas trincas isoladas no revestimento, o seu tratamento por selagem é eficiente no retardamento de sua evolução e da consequente necessidade de uma intervenção de restauração de maior magnitude. As combinações de técnicas geralmente utilizadas para restauração são: a) Reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + camada porosa de atrito. b) Microrrevestimento asfáltico + camada porosa de atrito ( o microrrevesimento tem função de reduzir a reflexão de trincas e impermeabilizar o pavimento antigo. 2.24.1 Lama Asfáltica O DNIT define a lama asfáltica na associação de agregado mineral, material de enchimento (filler), emulsão asfáltica e água, com consistência fluida, uniformemente espalhada sobre uma superfície previamente preparada. De acordo com Bernucci, et al. (2007) “a lama asfáltica tem sua aplicação principal em manutenção de pavimentos, especialmente nos revestimentos com desgaste superficial e pequeno grau de trincamento, sendo nesse caso um elemento de impermeabilização e rejuvenescimento da condição funcional do pavimento. Aplica-se especialmente em ruas e vias secundárias. Eventualmente ainda é usada em granulometria mais grossa para repor a condição de atrito superficial e resistência a aquaplanagem. Outro uso é como capa selante aplicada sobre tratamentos superficiais envelhecidos. No entanto, não corrige irregularidades acentuadas nem aumenta a capacidade estrutural, embora a impermeabilização da superfície possa promover em algumas situações a diminuição das deflexões devido ao impedimento ou redução da penetração de água nas camadas subjacentes ao revestimento. 36 Figura 22 - Lama Asfáltica Fonte.: Adaptado de PETROPAVI (2015) 2.24.2 Tratamento Superficial Segundo Bernucci (2008) os chamados tratamentos superficiais consistem em aplicação de ligantes asfálticos e agregados sem mistura prévia, na posta, com posterior compactação que promove o recobrimento parcial e a adesão entre agregados e ligantes. As principais funções do tratamento superficial são; a) Proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura, porém, de alta resistência ao desgaste; b) Impermeabilizar o pavimento e proteger a infraestrutura do pavimento; c) Proporcionar um revestimento antiderrapante; d) Proporcionar um revestimento de alta flexibilidade que possa acompanhar deformações relativamente grandes da infraestrutura. Ainda de acordo com o autor (200), devido à sua pequena espessura, o tratamento superficial não aumenta substancialmente a resistência estrutural do pavimento e não corrige irregularidades (longitudinais ou transversais) da pista caso seja aplicado em superfícies com esses defeitos. 37 2.24.2.1 Tratamento Superficial Simples Bernucci et al. (2008) afirma que o tratamento superficial simples (TSS) consiste em uma camada de revestimento do pavimento constituída de uma aplicação de ligante betuminoso coberta por camada de agregado mineral, submetido à compressão. Figura 23 - Tratamento superficial simples Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 2.24.2.2 Tratamento Superficial Duplo Bernucci et al. (2008) afirma que o tratamento superficial duplo (TSD) consiste em uma camada de revestimento do pavimento constituída por duas aplicações sucessivas de ligante betuminoso, cobertas cada uma por camada de agregado mineral, submetidas a compressão. Figura 24 - Tratamento superficial duplo Fonte.: Adaptado de Bernucci, et al. (2007) 38 3 METODOLOGIA Segundo Fonseca (2002), metodologia é o estudo de uma organização. Significa o caminho que deve ser percorrido para atingir um objetivo final, podendo ser uma pesquisa ou um estudo. 3.1 TIPOS DE MÉTODOS CIENTÍFICOS Esta pesquisa classifica-se, a partir dos métodos científicos, como indutiva. De acordo com Marconi e Lakatos (2003): “[...] devemos considerar três elementos fundamentais para toda indução, isto é, a indução realiza-se em três etapas: a) Observação dos fenômenos – nessa etapa observamos os fatos ou fenômenos e os analisamos, com a finalidade de descobrir a causa de sua manifestação; b) Descoberta da relação entre eles – na segunda etapa procuramos por intermédio da comparação, aproximar os fatos ou fenômenos, com a finalidade de descobrir a relação constante existente entre eles; c) Generalização da relação – nessa última etapa generalizamos a relação encontrada na precedente, entre os fenômenos e fatos semelhantes, muitos dos quais não observamos (e muitos inclusive inobserváveis). Portanto, como primeiro passo, observamos atentamente certos fatos ou fenômenos. Passamos, a seguir, à classificação, isto é, agrupamento dos fatos ou fenômenos da mesma espécie, segundo a relação constante que se nota entre eles. Finalmente chegamos a uma classificação, fruto da generalização da relação observada. ” Para Jolivet (1979:89), “o problema da indução científica é apenas um caso particular do problema geral do conhecimento abstrato, pois a lei científica não é mais do que um fato geral, abstraído da experiência sensível”. 3.2 NÍVEIS DE PESQUISA A presente pesquisa tem seu nível de classificação determinado como descritiva, pois tem como objetivo, descrever os fenômenos que serão observados, e a partir de normas específicas, definir o correto método de reparo. Segundo Prodanov e Freitas (2013) “[...] tal pesquisa observa, registra, analisa e ordena dados, sem manipulá-los, isto é, sem interferência do pesquisador. Procura descobrir a frequência com que um fato ocorre, sua natureza, suas características, causas, relações com outros fatos. Assim, para coletar tais dados, utiliza-se técnicas específicas, dentre as quais destacam-se a entrevista, o formulário, o questionamento, o teste e a observação. ” 39 Ainda de acordo com Prodanov e Freitas (2013), a pesquisa descritiva define-se: “[...] quando o pesquisador apenas registra e descreve os fatos observados sem interferir neles. Visa a descrever as características de determinada população ou fenômeno ou o estabelecimento das relações entre variáveis. Envolve o uso de técnicas padronizadas de coleta de dados: questionário e observação sistemática. Assume, em geral, a forma de Levantamento”. De acordo com Gil (2008) “[...] algumas pesquisas descritivas vão além da simples identificação da existência de relações entre variáveis, pretendendo determinar a natureza desta relação. Neste caso tem-se uma pesquisa descritiva que se aproxima da explicativa. Por outro lado, há pesquisas que, embora definidas como descritivas a partir de seus objetivos, acabam servindo mais para proporcionaruma nova visão do problema, o que as aproxima das pesquisas exploratórias. As pesquisas descritivas são, juntamente com as exploratórias, as que habitualmente realizam os pesquisadores sociais preocupados com a atuação prática. ” 3.3 DELINEAMENTO DA PESQUISA O delineamento da pesquisa em questão tem seu nível de classificação como estudo de campo, pois busca através de observação técnica, identificar e classificar as patologias. Segundo Gil (2008), o estudo de campo procura o aprofundamento das questões propostas com uma flexibilidade grande em seu planejamento, podendo ocorrer mesmo que haja uma reformulação dos objetivos ao longo do processo de pesquisa. Diferente dos levantamentos, no estudo de caso estuda-se somente um único grupo ou comunidade em termos de sua estrutura social. Assim, o estudo de campo tende a utilizar muito mais técnicas de observação do que as de interrogação. 3.4 INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS Para a coleta de dados da referente pesquisa, serão utilizados projetos arquitetônico e de pavimentação viária, além de imagens obtidas in loco, afim de identificar trechos e patologias existentes. De acordo com SEVERINO A. J. (2000, p. 37) “A documentação temática visa coletar elementos relevantes para o estudo em feral ou para a realização de um trabalho particular, sempre dentro de determinada área. Na documentação temática, esses elementos são determinados em função da própria estrutura do conteúdo da área estudada ou do trabalho em realização. ” 40 3.5 DEFINIÇÃO DA ÁREA OU POPULAÇÃO-ALVO A população presente nesta pesquisa é a malha viária do sistema viário urbano do município de Chapecó – SC, a qual é formada por vias arteriais, locais, centrais especiais e coletoras. GIL (2008, p. 89.) define população como “[...]um conjunto definido de elementos que possuem determinadas características. Comumente fala-se de população como referência ao total de habitantes de determinado lugar. [...].” A amostra da pesquisa em questão delimita-se ao pavimento asfáltico da Avenida General Osório, no município de Chapecó - SC que terá sua revitalização executada. De acordo com Prodanov e Freitas (2013, p. 98.): “ Amostra é parte da população ou do universo, selecionada de acordo com uma regra ou um plano. Refere-se ao subconjunto do universo ou da população, por meio do qual estabelecemos ou estimamos as características desse universo ou dessa população. A amostra pode ser probabilística e não probabilística. A classificação da amostra é não-probabilística por conveniência. Prodanov e Freitas (2013, p. 98.) ainda definem a amostra não probabilística por conveniência como “ [...] constituem o menos rigoroso de todos os tipos de amostragem. Por isso mesmo são destituídas de qualquer rigor estatístico. O pesquisador seleciona os elementos a que tem acesso, admitindo que esses possam, de alguma forma, representar o universo. Aplicamos esse tipo de amostragem em estudos exploratórios ou qualitativos, em que não é requerido elevado nível de precisão. ” 3.6 TÉCNICA DE ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS DADOS Para a pesquisa em questão, a técnica de análise e interpretação de dados são classificadas como qualitativa e quantitativa. A análise dos resultados da pavimentação, assim como o método adotado terão interpretação qualitativa. Prodanov e Freitas (2013) definem a análise qualitativa como “[...] uma sequência de atividades, que envolve a redução dos dados, a sua categorização, sua interpretação e a redação do relatório”. 41 As patologias encontradas durante a pesquisa serão classificadas de acordo com suas dimensões, sendo essas, profundidade e espessura e sua suavidade e conforto ao tráfego. Segundo Fonseca (2002, p.20, apud Gerhardt e Souza, 2009, p.33) “Diferentemente da pesquisa qualitativa, os resultados da pesquisa quantitativa podem ser quantificados. Como as amostras geralmente são grandes e consideradas representativas da população, os resultados são tomados como se constituíssem um retrato real de toda a população alvo da pesquisa. A pesquisa quantitativa se centra na objetividade. Influenciada pelo positivismo, considera que a realidade só pode ser compreendida com base na análise de dados brutos, recolhidos com o auxílio de instrumentos padronizados e neutros. A pesquisa quantitativa recorre à linguagem matemática para descrever as causas de um fenômeno, as relações entre variáveis, etc. A utilização conjunta da pesquisa qualitativa e quantitativa permite recolher mais informações do que se poderia conseguir isoladamente. ” 42 4 CRONOGRAMA Quadro 1 – Cronograma das Atividades a serem desenvolvidas para elaboração da monografia entre os meses de fevereiro de 2018 e dezembro de 2018. ATIVIDADE 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Escolha / Definição do Tema X Capa/ Folha de Rosto/Sumário X X Construção do tópico Introdução X X Delineamento do tópico Referencial Teórico X X X Desenvolvimento da Metodologia X X Elaboração do Cronograma e Orçamento X Banca de Qualificação X Trabalho na coleta das informações X X Análise do projeto de reforma do pavimento X X Construção do tópico Análise dos Dados X X Considerações Finais X Referências X Demais itens da monografia – Listas, Epígrafe, Dedicatória X X Revisão de Português X X Rever Formatação X X Entrega Final para Orientador X Banca X Fonte: Elaborado pelo autor (2018) 43 5 ORÇAMENTO Tabela 2 - Orçamento ITEM QUANTIDADE VALOR R$ Pen-drive 1 40,00 Capa Espiral 3 15,00 Capa Dura 2 100,00 Impressões 30 650,00 Combustível – Gasolina 20L 90,00 Ligações 1 53,90 TOTAL 948,90 Fonte: Elaborador pelo autor (2018) 44 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9895:2016 – Solo – Índice de suporte Califórnia (ISC) – Método de ensaio, Rio de Janeiro, Brasil, 2016. BERNUCCI, Liedi Bariani; MOTTA, Laura Maria Goretti da; CERATTI, Jorge Augusto Pereira; SOARES, Jorge Barbosa. Pavimentação asfáltica – formação básica para engenheiros, Rio de Janeiro, Brasil, 2008. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. Pavimentação – lama asfáltica, 314/97 – ES, Rio de Janeiro, Brasil, 1997. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. Pavimentação – tratamento superficial duplo, 309/97 – ES, Rio de Janeiro, Brasil, 1997. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. Pavimentação – tratamento superficial simples, 308/97 – ES, Rio de Janeiro, Brasil, 1997. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. Pavimentação – micro pré-misturado a quente com asfalto polímero, 388/99 – ES, Rio de Janeiro, Brasil, 1999. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. Pavimentação – micro pré-misturado a quente com asfalto polímero – camada porosa de atrito, 386/99 – ES, Rio de Janeiro, Brasil, 1999. 45 DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Defeitos nos pavimentos flexíveis e semirrígidos, 005/2003 – TER, Rio de Janeiro, Brasil, 2003. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Pavimentos flexíveis – Concreto asfáltico com asfalto-borracha, via úmida, do tipo “Terminal Blending”, 112/2009 – ES, Rio de Janeiro, Brasil, 2004. DEPARTAMENTO NACIONALDE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Pavimentos flexíveis – Concreto asfáltico, 031/2004 – ES, Rio de Janeiro, Brasil, 2004. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Pavimentos flexíveis – Micro revestimento asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero, 035/2005 – ES, Rio de Janeiro, Brasil, 2005. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de restauração de pavimentos asfálticos, 2. ed. Rio de Janeiro, Brasil, 2006. FONSECA, João José Saraiva da. Metodologia da pesquisa científica, Fortaleza, Ceará, Brasil, 2002. GERHARDT, Tatiana Engel; SILVEIRA, Denise Tolfo. Métodos de Pesquisa, 1. ed. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rio Grande do Sul, Brasil, 2009. GIL, Antonio Carlos. Métodos e técnicas de pesquisa social, 6. ed. São Paulo, Brasil, 2008. JOLIVET, Régis. Curso de filosofia. 13. ed. Rio de Janeiro, Brasil, 1979. 46 JUNIOR, Elci Pessoa. Manual de obras rodoviárias e pavimentação urbana – Execução e fiscalização, 1 ed. São Paulo, Brasil, 2014. MARCONII, Marina de Andrade; LAKATOS, Eva Maria. Fundamentos de metodologia científica, 5. ed. São Paulo, Brasil, 2003. PETROPAVI. Lama Asfáltica – Hyundai | Curitiba, abr. 2015. Disponível em: <http://www.petropavi.com.br/lama-asfaltica-hyundai-curitiba>. Acesso em: 19 jun. 2018. PREGO, Atahualpa Schmitz da Silva. A memória da pavimentação no Brasil, Rio de Janeiro, Brasil, 2001. PRODANOV, Cleber Cristiano; FREITAS, Ernani Cesar de. Metodologia do trabalho científico: Métodos e técnicas da pesquisa e do trabalho acadêmico, 2. ed. Novo Hamburgo, Rio grande do Sul, Brasil. 2013. SEED, Harry Bolton, et al. Effects of repeated loading on the strength and deformation of compacted clay, Califórina, Estados Unidos da América, 1955. SEVERINO, Antônio Joaquim. Metodologia do Trabalho Científico, 21. Ed. São Paulo, Brasil, 2000. SUPORTE SOLOS. Ensaios Geotécnicos - CBR ou ISC - O Ensaio mais utilizado pelo Engenheiro de Pavimento., jan. 2017. Disponível em: <http://www.suportesolos.com.br/blog/ensaios-geotecnicos-cbr-ou-isc-o-ensaio-mais- utilizado-pelo-engenheiro-de-pavimento/32/>. Acesso em: 19 jun. 2018.
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