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ECV122 - PAVIMENTAÇÃO 2ª aula – Pavimentos Prof. Eduardo S. Cândido Prof. Klinger S. Rezende VIÇOSA MINAS GERAIS - BRASIL 2018 2 PLANO DE AULA REVISÃO – ÍNDICES FÍSICOS E COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 1. PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO 1.2 DISTRIBUIÇÃO DAS PRESSÕES 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS 3 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS SP 348 - RODOVIA DOS BANDEIRANTES (SÃO PAULO) 4 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS SP 310 - RODOVIA WASHINGTON LUÍS (SÃO PAULO) 5 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS MG 050 - NEWTON PENIDO (REGIÃO CENTRO OESTE/MG) 6 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS BR 230 - TRANSAMAZÔNICA (2014) 7 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS BR 230 - TRANSAMAZÔNICA (2014) 8 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS BR 230 (TRANSAMAZÔNICA) - Paraíba, Ceará, Piauí, Maranhão, Tocantins, Pará e Amazonas. 9 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO • Confederação Nacional do Transporte – CNT: Pesquisa CNT de Rodovias 2016; Relatório gerencial; Link: http://pesquisarodovias.cnt.org.br/Paginas/relatorio-gerencial 10 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO Relatório CNT: 2016 11 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Em média, a cada ano, a extensão das rodovias federais pavimentadas cresce aproximadamente 1,5%, o que resultou em uma ampliação em torno de 12,0% no acumulado dos últimos 10 anos. (Valores em mil km) Essa redução é resultado da transferência de cerca de 4.500 km de rodovias federais para os Estados e para o Distrito Federal por força da MP Nº 082/2002. SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 12 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Percentual de rodovias federais pavimentadas por região: SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 13 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO Do gráfico anterior, é possível observar, ainda, que a Região Norte é a que possui menor extensão de rodovias federais pavimentadas (13,7%, 8.919 km), o que pode ser explicado, entre outros aspectos, pela existência de uma rede hidrográfica bastante densa, possibilitando que grande parte dos deslocamentos sejam realizados pelo modal aquaviário. Porém, a implantação de rodovias pavimentadas propiciaria uma melhor integração com o restante do país e a criação de possíveis rotas para o escoamento de outros produtos, reduzindo, assim, os custos logísticos e aumentando a competitividade dos produtos nacionais. SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 14 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Extensão de rodovias federais pavimentadas de pista dupla por região (km): SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO Em relação à extensão das rodovias federais pavimentadas de pista dupla, de 2006 para 2016, houve um acréscimo de aproximadamente 78,4%, passando de 3.487 km para 6.221 km. Pode-se observar, no Gráfico, que a maior concentração desse tipo de rodovia encontra-se nas Regiões Sudeste e Sul do País. 15 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Apesar dos números crescentes apresentados anteriormente, pode-se perceber que a densidade da malha rodoviária pavimentada do Brasil é muito pequena, principalmente quando comparada com países de dimensão territorial semelhante: SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO Densidade da malha rodoviária pavimentada por país (valores em km/1.000 km2 ) 16 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Destaca-se, ainda, que parte das rodovias pavimentadas brasileiras não é considerada adequada para o tráfego de pessoas e bens, conforme pode ser observado ao longo dos anos; • O Brasil se encontra na 111ª posição entre os 138 países analisados no quesito qualidade da infraestrutura rodoviária, atrás de países como Chile (30ª), Uruguai (98ª) e Argentina (103ª), todos situados na América do Sul. SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 17 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Há anos o modal rodoviário tem sido a principal alternativa para a movimentação de pessoas e bens no Brasil: na matriz de transporte de cargas, possui a maior participação (61,1%), seguido pelos modais ferroviário (20,7%), aquaviário (13,6%), dutoviário (4,2%) e aéreo (0,4%). • Na matriz de transporte de passageiros, o modal predomina com 95% de participação. SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 18 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Enquanto a extensão das rodovias federais pavimentadas cresceu em torno de 12,0% no acumulado dos últimos 10 anos, o número de veículos cresceu na média 110,4%. SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 19 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Classificação do Estado Geral em km: Características avaliadas: Pavimento, Sinalização e Geometria das vias. SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 20 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Classificação do Estado Geral em km: SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 21 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO • Evolução do investimento federal em infraestrutura de transporte – Brasil – 1975-2015 - Investimento/PIB (%) SISTEMA RODOVIÁRIO BRASILEIRO 22 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO • ABNT NBR 7207:1982 : "O pavimento é uma estrutura construída após terraplenagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu conjunto, a: Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego; Melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança; e Resistir aos esforços horizontais (desgaste), tornando mais durável a superfície de rolamento." 23 • É um sistema de várias camadas de espessuras finitas que se assenta sobre um semi- espaço infinito e exerce a função de fundação da estrutura, chamado de subleito. CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO 24 • As cargas que solicitam um pavimento são transmitidas por meio das rodas pneumáticas dos veículos; • A área de contato entre os pneus e o pavimento tem a forma aproximadamente elíptica, e a pressão exercida, dada pela rigidez dos pneus, tem uma distribuição aproximadamente parabólica, com a pressão máxima exercida no centro da área carregada. CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO 25 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO 26 • Para efeito apenas do estudo da ação das cargas, visando ao dimensionamento do pavimento, pode-se admitir: Carga aplicada gerando uma pressão de contato uniformemente distribuída em uma área de contato circular; e A pressão de contato é aproximadamente igual à pressão dos pneus, sendo a diferença desprezível para efeito do dimensionamento. CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO 27 • Pressões a serem calculadas ou admitidas são referidas às cargas das rodas - carga de roda - , muito embora geralmente se faça referência a cargas por eixo. • O raio da área circular de contato pode ser calculado para qualquer valor de carga, desde que se conheça a pressão aplicada. CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO 28 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO • As cargas dos pneumáticos serão absorvidas por um semi-espaço infinito, considerado como um sólido contínuo, homogêneo, isotrópico, linear e elástico, variando quanto a: O Número de camadas; O Tipo e qualidade dos materiais constituintes dessas camadas; e As Espessuras de cada camada. 29 DISTRIBUIÇÃO DAS PRESSÕES • A distribuição dos esforços através do pavimento deve sertal que as pressões que agem na interface entre o pavimento e a fundação, ou subleito, sejam compatíveis com a capacidade de suporte desse subleito; CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.2 DISTRIBUIÇÃO DAS PRESSÕES 30 DISTRIBUIÇÃO DAS PRESSÕES CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.2 DISTRIBUIÇÃO DAS PRESSÕES 31 EXEMPLO CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.2 DISTRIBUIÇÃO DAS PRESSÕES 32 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.2 DISTRIBUIÇÃO DAS PRESSÕES DISTRIBUIÇÃO DAS PRESSÕES Conclusões: • Quanto a pressão ou tensão no pavimento: A pressão aplicada é reduzida com a profundidade. • Quanto aos materiais: Como as camadas superiores estão submetidas a maiores pressões, logo é necessário a utilização de materiais de melhor qualidade na sua construção. • Quanto a espessura do pavimento: Para a mesma carga aplicada, a espessura do pavimento deverá ser tanto maior quanto pior forem as condições do material do subleito. 33 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO • 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 um dos inúmeros métodos de dimensionamento. Subleito CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 34 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 1. Subleito: É o terreno de fundação onde será apoiado todo o pavimento. Deve ser considerado e estudado até as profundidades em que atuam significativamente as cargas impostas pelo tráfego (de 60 a 1,50 m de profundidade). Antiga Via Vicinal - VCS 346, atual Nova PH Rolfs CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 35 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 2. Regularização ou preparo do subleito: É a camada de espessura irregular, construída sobre o subleito e destinada a conformá-lo, transversal e longitudinalmente, com o projeto. Pode ou não existir, depende das condições do subleito. Rio Verde/GO CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 36 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 3. Reforço do subleito: É a camada de espessura constante transversalmente e variável longitudinalmente, de acordo com o dimensionamento do pavimento, fazendo parte integrante deste e que, por circunstâncias técnico-econômicas, será executada sobre o subleito regularizado. Serve para melhorar as qualidades do subleito e regularizar a espessura da sub-base. Antiga Via Vicinal - VCS 346, atual Nova PH Rolfs CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 37 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 4. Sub-base: Camada complementar à base. Deve ser usada quando não for aconselhável executar a base diretamente sobre o leito regularizado ou sobre o reforço, por circunstâncias técnico-econômicas. Pode ser usado para regularizar a espessura da base. Execução da Sub-base na PA-151 38 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 5. Base: É a camada destinada a resistir aos esforços verticais oriundos do tráfego 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. BR-116/RS CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 39 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 6. Revestimento: Também chamado de capa de rolamento ou, simplesmente, capa. É 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; 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; CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 40 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 6. Revestimento: Camada mais nobre do pavimento (maior custo); Problema econômico; e Realidade brasileira: pavimentação progressiva (SENÇO, 2007, pp. 20-21). CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO 41 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.3 CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO CAMADAS TÍPICAS DE UM PAVIMENTO • Acostamento: Não se dispõe de dados seguros para o dimensionamento dos acostamentos, sendo que a sua espessura está condicionada à da pista de rolamento, podendo ser feitas reduções de espessura, praticamente, apenas na camada de revestimento. A solicitação de cargas é diferente e pode haver uma solução estrutural diversa da pista de rolamento. 42 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS • Pavimentos flexíveis: 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. CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS 43 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS • Pavimentos flexíveis: CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS 44 PAVIMENTOS RÍGIDOS CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS 45 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS • Pavimentos rígidos: Pavimentos rígidos são aqueles pouco deformáveis; Composto por camadas que trabalham essencialmente à tração; Constituídos principalmente de placas de concreto de cimento Portland; e Rompem por tração na flexão, quando sujeitos a deformações. CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS 46 PAVIMENTOS SEMI-RÍGIDOS (SEMI-FLEXÍVEIS) • Situação intermediária entre os pavimentos rígidos e flexíveis; • É o caso das misturas solo-cimento, solo-cal, solo-betume dentre outras, que apresentam razoável resistência à tração. CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS 47 CLASSIFICAÇÃO CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS 48 CAPÍTULO 1 – PAVIMENTOS 1.4 CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE – CNT, Pesquisa CNT de Rodovias 2016 – Relatório Gerencial, 20. ed.– Brasília : CNT : SEST : SENAT, 2016. • SENÇO, W. MANUAL DE TÉCNICAS DE PAVIMENTAÇÃO, Vol. 1, 2. ed. São Paulo: PINI, 2007.
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