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1 UNIVERSIDADE PAULISTA UNIP LARA GABRYELLA DIAS RODRIGUES RUBENS CAMPOS DA COSTA JUNIOR SARA CAMPOS DE LIMA PATOLOGIAS EM PAVIMENTOS FLEXÍVEIS GOIÂNIA JUNHO 2020 2 LARA GABRYELLA DIAS RODRIGUES RUBENS CAMPOS DA COSTA JUNIOR SARA CAMPOS DE LIMA PATOLOGIAS EM PAVIMENTOS FLEXÍVEIS Trabalho apresentado na disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso – Etapa 1, na linha de formação específica em Engenharia Civil da universidade UNIP campos Flamboyant, como parte do requisito para obtenção do título de Engenheiros Civil Orientador: Thiago Lopes Dos Santos GOIÂNIA JUNHO 2020 3 AGRADECIMENTOS A Deus por ter nos dado saúde e força para superar as dificuldades. A esta universidade, seu corpo docente, direção e administração que oportunizaram a janela que hoje vislumbro um horizonte superior, eivado pela acendrada confiança no mérito e ética aqui presentes. Ao nosso orientador Thiago Santos, pelo suporte no pouco tempo que lhe coube, pelas suas correções e incentivos. Aos nossos pais, pelo amor, incentivo e apoio incondicional. E a todos que direta ou indiretamente fizeram parte da nossa formação, o nosso muito obrigado. 4 RESUMO Apresenta as características do pavimento flexível, as patologias que podem vir a ocorrer e sua devida recuperação. Após levantamento bibliográfico sobre o tema, propõe-se a realizar análise visual de patologias encontradas em vias urbanas do município de Nerópolis no Estado de Goiás, a fim de acompanhar os danos causados no pavimento decorrente do descarte incorreto do esgoto doméstico. Em seguida, expõe suas possíveis causas e sugere-se o tipo de correção ideal para a situação. Palavras-Chave: Pavimentos; Patologias; Pavimentos Flexíveis. 5 ABSTRACT It presents the characteristics of the flexible pavement, the pathologies that may occur and its due recovery. After a bibliographic survey on the topic, it is proposed to carry out a visual analysis of pathologies found in urban roads in the municipality of Nerópolis in the State of Goiás, in order to monitor the damage caused to the pavement due to the incorrect disposal of domestic sewage. Then, it explains its possible causes and suggests the ideal type of correction for the situation. Keywords: Pavements; Pathologies; Flexible floors. 6 SUMÁRIO 1 Introdução ............................................................................................................................... 7 1.1 Objetivos ........................................................................................................................... 8 1.1.1 Objetivo geral 1.1.2 Objetivo específicos .................................................................................................. 8 2 Metodologia ........................................................................................................................... 9 3 Aspectos gerais sobre pavimentação .................................................................................. 10 3.1 O que é um pavimento ................................................................................................... 10 3.1.1 Camadas constituintes de um pavimento ..............................................................11 3.1.2 Classificação de pavimentos .................................................................................... 11 3.2 Patologias do pavimento ................................................................................................ 12 Referências bibliográficas.....................................................................................................25 7 1 INTRODUÇÃO O aumento do uso de transportes atrelado ao desenvolvimento urbano necessita de vias em perfeitas condições de uso, que forneçam segurança, conforto e eficiência de maneira sustentável. Contudo, ao analisar as estradas brasileiras e as vias urbanas da maioria dos municípios do país, nota-se um extenso contraste entre como elas se apresentam e como realmente deveriam se apresentar. Boa parte das estradas brasileiras estão em estado de má conservação; decorrentes do tráfego, intempéries, danos decorridos do esgoto, dentre outros, o que oferece riscos ao tráfego e ao meio ambiente. Segundo o manual de pavimentação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT, 2006), pavimento é a superestrutura constituída por um sistema de camadas de espessuras finitas, assentes sobre um semi-espaço considerado teoricamente como infinito – a infraestrutura ou terreno de fundação, a qual é denominado de subleito. Já o pavimento flexível é aquele em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas. Cita-se como exemplo o pavimento constituído por uma base de brita (brita graduada, macadame) ou por uma base de solo pedregulhoso, revestida por uma camada asfáltica. Qualquer anomalia, ou seja, mudança na característica do pavimento, seja em razão de erros executivos ou de utilização é considerada como um defeito ou uma patologia. O DNIT apresenta uma listagem com a nomenclatura das patologias típicas nos pavimentos flexíveis, empregada em métodos de avaliação de qualidade de pavimentos no Brasil. Sendo assim, os principais tipos de patologia no asfalto podem ser classificados, de forma geral, em trincamentos (uma das principais causas de ruptura do pavimento é o trincamento por fadiga do revestimento, também chamado 8 de “couro de jacaré”, que ocorre devido a tensões de tração); exsudação (aparecimento do ligante betuminoso na superfície do pavimento, gerando manchas escuras e baixa resistência à derrapagem); desagregação (perda progressiva de materiais do revestimento, com consequente exposição superficial dos agregados); deformações (esse tipo de patologia do asfalto compreende defeitos como afundamento de trilha de roda e corrugação), e remendos (o remendo é a região do revestimento que foi removido para aplicação de outro material para correção ou eliminação de uma patologia). Diante desta exposição inicial, pretende-se responder, ao longo do escopo deste trabalho, a seguinte questão problema: quais são e o que pode ser feito a fim de reparar os danos causados no pavimento pelo descarte incorreto de esgoto doméstico? 1.1 OBJETIVOS A fim de buscar respostas para a problematização inicial, este trabalho pauta- se em objetivos que podem ser visualizados a seguir. 1.1.1 Objetivo geral Discorrer sobre os efeitos das patologias sobre os pavimentos flexíveis, priorizando os danos causados pelo descarte incorreto de esgoto doméstico. 1.1.2 Objetivos específicos Realizar levantamento bibliográfico sobre patologias em pavimentos flexíveis Acompanhar desgastes nas vias ocasionados por patologias; Identificar a profundidade dos danos causados pelo descarte incorreto de esgoto doméstico; Estudar soluções para a patologia estudada a partir de análises feitas. 9 2 METODOLOGIA Para Gil (2010), pesquisa é a ação que visa obter respostas a problemas quando ainda não há informação suficiente para respondê-los. Essa busca por respostas pode ser realizada por meio de certas metodologias, em detrimento de outras. Essa escolha depende de fatores como o tema e a forma de obtenção de dados. Assim, cada pesquisa pode ser classificada de uma forma em relação aos seus objetivos, ao enfoque principal e a sua natureza (GIL,2010). Em relação aos objetivos, esta pesquisa pode classificar-se como exploratória, pois como declara Gil (2010) ela busca proporcionar maior familiaridade com o problema, ou seja, o leitor poderá conhecer melhor as patologias resultantes do pavimento flexível por meio de fotos, por exemplo. Dentro da pesquisa exploratória, a coleta de dados pode ocorrer de três maneiras: levantamento bibliográfico, questionário com pessoas experientes no assunto e análise de exemplos (GIL, 2002). Aqui a pesquisa bibliográfica foi bem utilizada, com fontes constituídas especialmente de livros, artigos de periódicos e diversos outros materiais disponibilizados na Internet. Por sua vez, a natureza da pesquisa é tida como básica, já que tem como principal objetivo gerar conhecimentos novos e úteis para o avanço da Ciência, sem a previsão de aplicação prática (MATIAS-PEREIRA, 2007). Por fim, para maior compreensão do tema, optou-se pela realização de um estudo de caso, cujo um dos propósitos é “descrever a situação do contexto em que está sendo feita determinada investigação” (GIL, 2002, p. 54). O local escolhido para este estudo foi a cidade de Nerópolis – GO onde o esgoto doméstico é descartado incorretamente nas vias, ocasionando diversas patologias. 10 3 ASPECTOS GERAIS SOBRE PAVIMENTAÇÃO Antes de aprofundar no tema central deste trabalho, isto é, as patologias dos pavimentos flexíveis, alguns conceitos afins deverão ser elucidados para melhor entendimento. 3.1 PAVIMENTO Segundo Bernucci et al. (2007) pavimento é: (...) uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construídas sobra a superfície final de terraplanagem, destinada técnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos do trafego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento, com conforto, economia e segurança. Já Balbo (2007) afirma que o pavimento é uma estrutura composta por camadas sobrepostas de diferentes materiais compactados, adequada para atender estrutural e operacionalmente ao trafego, de maneira durável e ao mínimo custo. Por sua vez, Danieleski (2004), citando a norma brasileira de pavimentação NBR 72/1982, define pavimento como: (...) uma estrutura construída após terraplanagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu conjunto, a: a) resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo trafego; b) melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança; c) resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tomando mais durável a superfície de rolamento. 3.1.1 Camadas constituintes de um pavimento A estrutura do pavimento é compreendida para receber e transmitir os esforços de maneira a aliviar pressões sobre as camadas inferiores. Cada camada do pavimento possui uma ou mais funções específicas, que devem proporcionar aos veículos condições adequadas de rolamento e suporte. Um pavimento basicamente é constituído pelas seguintes camadas: subleito, sub-base, base e revestimento. 11 O subleito é o terreno de fundação do pavimento, que sofreu o processo de terraplanagem ou regularização. Quando necessário, recebe reforço através de uma camada com material de resistência superior. Já a sub-base é uma camada complementar à base, quando por circunstâncias técnico-econômicas não for aconselhável construir a base sobre a regularização. A base, por sua vez, é a cama destinada a receber e distribuir uniformemente os esforços oriundos do tráfego sobre o qual se constrói o revestimento. Sob o ponto de vista estrutural a camada mais importante é a base. Por fim, o revestimento é a camada tanto quanto possível impermeável que recebe diretamente a ação do rolamento dos veículos e destinada a melhorá-la, quanto à comodidade e segurança e resistência ao desgaste. Figura 1 - Estrutura de um pavimento típico, com as camadas anteriormente descritas. Fonte: Bernucci et al 2007 3.1.2 Classificação de pavimentos Segundo o manual de pavimentação do DNIT 2006, de forma geral, pavimentos são classificados em flexíveis, semi-rígidos e rígidos. O pavimento flexível é aquele em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalente entre as camadas. Exemplo típico: pavimento constituído por uma base de brita (brita graduada, macadame) ou por uma base de solo pedregulhoso, revestida por uma camada asfáltica. Por sua vez, o pavimento semi-rígido caracteriza-se por uma base cimentada por algum aglutinante com propriedades cimentícias como por exemplo, por uma camada de solo cimento revestida por uma camada asfáltica. 12 Enfim, o pavimento rígido é aquele em que o revestimento tem uma elevada rigidez em relação às camadas inferiores e, portanto absorve praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado. Exemplo típico: pavimento constituído por lajes de concreto de cimento Portland. 3.2 PATOLOGIAS DO PAVIMENTO Qualquer anomalia, isto é, mudança na característica do pavimento, seja em razão de erros executivos ou de utilização é considerada como um defeito ou uma patologia. O DNIT (2003) apresenta uma listagem com a nomenclatura das patologias típicas nos pavimentos flexíveis, empregada em métodos de avaliação de qualidade de pavimentos no Brasil. Na listagem citada anteriormente destacam-se as seguintes patologias: fenda, fissura, trinca isolada e trinca interligada, afundamento plástico e afundamento de consolidação, ondulação, escorregamento, exsudação, desgaste, panela ou buraco, remendo profundo e remendo superficial. Suas definições serão vistas a seguir. 3.2.1 Fenda É definida como qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que conduza a aberturas de menor ou maior porte, apresentando-se sob diversas formas, conforme adiante descrito. 3.2.2 Fissura Fenda de largura capilar existente no revestimento, posicionada longitudinal, transversal ou obliquamente ao eixo da via, somente perceptível a vista desarmada de uma distância inferior a 1,50 m. Ressalta-se que as fissuras são fendas incipientes que ainda não causam problemas funcionais ao revestimento, não sendo assim consideradas quanto à gravidade nos métodos atuais de avaliação das condições de superfície. 3.2.3 Trinca 13 Fenda existente no revestimento, facilmente visível a vista desarmada, com abertura superior à da fissura, podendo apresentar-se sob a forma de trinca isolada ou trinca interligada. A isolada é dividida em transversal, longitudinal e de retração. Já a interligada é dividida em “couro de jacaré” e “bloco”. 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. A 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. Já a trinca de retração não é atribuída aos fenômenos de fadiga e sim aos fenômenos de retração térmica ou do material do revestimento ou do material de base rígida ou semi-rígida subjacentes ao revestimento trincado. Quanto aos tipos de trinca interligada, afirma-se que a trinca tipo “couro de jacaré” é o 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. Por fim, a trinca tipo “bloco” é o conjunto de trincas interligadas caracterizadas pela configuração de blocos formados por lados bem definidos, podendo,ou não, apresentar erosão acentuada nas bordas. 3.2.4 Afundamento 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. O afundamento plástico é aquele causado pela fluência plástica de uma ou mais camadas do pavimento ou do subleito, acompanhado de solevamento. Quando ocorre em extensão de até 6 m é denominado afundamento plástico local; 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. Já o afundamento de consolidação é ocasionado pela consolidação diferencial de uma ou mais camadas do pavimento 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 14 6m e estiver localizado ao longo da trilha de roda é denominado afundamento de consolidação da trilha de roda. 3.2.5 Ondulação ou Corrugação Deformação caracterizada por ondulações ou corrugações transversais na superfície do pavimento. 3.2.6 Escorregamento Deslocamento do revestimento em relação à camada subjacente do pavimento, com aparecimento de fendas em forma de meia-lua. 3.2.7 Exsudação Excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento, causado pela migração do ligante através do revestimento. 3.2.8 Desgaste Efeito do arrancamento progressivo do agregado do pavimento, caracterizado por aspereza superficial do revestimento e provocado por esforços tangenciais causados pelo tráfego. 3.2.9 Panela ou buraco 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. 3.2.10 Remendo 15 Panela preenchida com uma ou mais camadas de pavimento na operação denominada de “tapa-buraco”. Pode ser dividido em remendo profundo e remendo superficial, no primeiro há substituição de revestimento e, eventualmente, de uma ou mais camadas inferiores do pavimento, apresentando, usualmente, forma retangular. Já no segundo ocorre correção, em área localizada, da superfície do revestimento, pela aplicação de uma camada betuminosa. Figura 2a - Classificação das trincas e a codificação adotada para todos os defeitos definidos nesta Norma. Fonte: DNIT 005/2003 – TER. Figura 2b - Classificação das trincas e a codificação adotada para todos os defeitos definidos nesta Norma. 16 Fonte: DNIT 005/2003 – TER. Figura 3 - Representação esquemática dos defeitos ocorrentes na superfície dos pavimentos flexíveis 17 Outros defeitos que não contam na Norma DNIT 005/2003 – TER, como os danos causados pelo descarte incorreto e esgoto doméstico são importantes e também deve ser considerados para uma análise e solução. São ilustradas nas figuras a seguir algumas das patologias citadas no pavimento flexível. Figura 4 - trinca isolada transversal Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 5 - trinca isolada longitudinal 18 Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 6 - trinca interligada – tipo jacaré Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 7 - trinca interligada – tipo bloco 19 Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 8 - afundamento de trilha de roda Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 9 - afundamento local Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 10 - ondulação 20 Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 11 – escorregamento Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 12 - esxudação 21 Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 13 - panela / buraco Fonte: DNIT 005/2003 – TER 22 Figura 14 - desgaste Fonte: DNIT 005/2003 – TER Figura 15 - defeitos diversos 23 Fonte: DNIT 005/2003 – TER Ainda em relação às patologias que podem ocorrer no pavimento, tem-se um estudo de caso relacionado ao descarte incorreto de esgoto doméstico. Figura 16 - Mapa da cidade de Nerópolis Fonte: Google Maps O levantamento foi feito in loco, onde se analisou as patologias causadas por descarte residual indevido, principalmente nas cidades do interior que não tem rede de esgoto, onde há fluxo intenso de água com sabão das máquinas de lavar, lavagem das calçadas e o impacto dos pneus de carro naquela região. Nas figuras 24 17 a 19 a é possível notar os danos causados pelo descarte indevido de esgoto doméstico. Figura 17 – Dano causado pelo descarte indevido de esgoto doméstico na cidade de Nerópolis-GO Fonte: Arquivo pessoal Na figura anterior, o pavimento feito há menos de 3 anos está começando a degradar com o fluxo de água e sabão. Figura 18 – Dano causado pelo descarte indevido de esgoto doméstico na cidade de Nerópolis-GO Fonte: Arquivo pessoal 25 Nota-se, na figura 18, que existe um cano direto para rua, nele escorre agua da área de serviço dessa residência e o asfalto começa a degradar. Figura 19 – Dano causado pelo descarte indevido de esgoto doméstico na cidade de Nerópolis-GO Fonte: Arquivo pessoal Aqui está um exemplo claro desta patologia, essa água empossada sai dessa mecânica, e como não há fiscalização, o dano é causado. 26 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVES, Micael Terra de Oliveira; FERNANDES, Ricardo Eguchi Correa; BERTEQUINI, Aline Botini Tavares. Patologias em pavimento flexível. In: ENCONTRO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO, 18, 2018, Araçatuba-SP. Anais [...]. Araçatuba-SP, 2018. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7207: Terminologia e classificação de pavimentação. Rio de Janeiro, 1982. BERNUCCI, L. B; MOTTA, L. M. G; CERATI, J. A. P; SOARES, J. B. Pavimentação asfáltica. Rio de Janeiro, 2007 CAMADAS constituintes de um pavimento. Clube do concreto, 2013. Disponível: < http://www.clubedoconcreto.com.br/2013/08/camadas-constituintes-de-um- pavimento.html>. Acesso: 03 jun. 2020 DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT. Defeitos nos pavimentos flexíveis e semirrígidos – Terminologia NORMA DNIT 005 / 2003 – TER. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Rio de Janeiro, RJ: IPR, 2003. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT – IPR 719. Manual de Pavimentação. 3.ed. Rio de Janeiro, 2006. ENTENDA a diferença entre pesquisa quantitativa e qualitativa. SurveyMonkey. Disponível: < https://pt.surveymonkey.com/mp/quantitative-vs-qualitative-research/>. Acesso: 18 maio 2020 GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4. ed. São Paulo: Atlas, 2002. GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 5. ed. São Paulo: Atlas, 2010. MATIAS-PEREIRA, José. Manual de metodologia da pesquisa científica. São Paulo: Atlas, 2007 MENDES, Alesi Teixeira. Levantamento visual de patologias em pavimentos flexíveis de vias urbanas em Araguaína-TO. In: CONGRESSO TÉCNICO CIENTÍFICO DA ENGENHARIA E DA AGRONOMIA – CONTECC, 2019, Palmas. Anais [...]. Palmas- TO, 2019. http://www.clubedoconcreto.com.br/2013/08/camadas-constituintes-de-um-pavimento.html http://www.clubedoconcreto.com.br/2013/08/camadas-constituintes-de-um-pavimento.html https://pt.surveymonkey.com/mp/quantitative-vs-qualitative-research/ 27 TIPOS de patologia do asfalto em rodovias. Dynatest, 2017. Disponível: <http://dynatest.com.br/tipos-de-patologia-do-asfalto-em-rodovias/>. Acesso: 15 maio 2020. http://dynatest.com.br/tipos-de-patologia-do-asfalto-em-rodovias/
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