Est Aula 6

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Estradas e Aeroportos
UNIP Ano 2015/1
Aula 6 		Pavimentação
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Suíte
	Na ultima aula comentamos sobre drenagem em uma estrada. Vimos que a drenagem pode ser entendida em três momentos, e cada um destes terá seus equipamentos, e seu dimensionamento requer cálculos de hidrologia e hidráulica:
Superficial e Sub superficial
Profunda, Talvegues e Especiais
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Bloco I -Pavimentação
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História
	A história da pavimentação nos remete à própria história da humanidade passa pelo povoamento dos continentes, conquistas territoriais, intercâmbio comercial, cultural e religioso, urbanização e desenvolvimento. 
	Como os pavimentos, a história também é construída em camadas e, frequentemente, as estradas formam um caminho para examinar o passado, daí serem uma das primeiras buscas dos arqueólogos nas explorações de civilizações antigas.
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Egito
	Uma das mais antigas estradas pavimentadas implantadas não se destinou a veículos com rodas, mas a pesados trenós destinados ao transporte de cargas elevadas. 
	Para construção das pirâmides (2600-2400 AC), vias com lajões justapostos em base com boa capacidade de suporte. Atrito era amenizado com umedecimento constante (água, azeite, musgo molhado).
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Império de Alexandre
	À época de Alexandre, o Grande (anos 300a.C.), havia a estrada de Susa até Persépolis (aproximadamente a 600km ao sul do que é hoje Teerã, capital do Irã), passando por um posto de pedágio, as Portas Persas, possibilitando o tráfego de veículos com rodas desde o nível do mar até 1.800m de altitude 
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Roma
	Visando, entre outros, objetivos militares de manutenção da ordem no vasto território do Império, que se inicia com Otaviano Augusto no ano 27a.C., deslocando tropas de centros estratégicos para as localidades mais longínquas, os romanos foram capazes de implantar um sistema robusto construído com elevado nível de critério técnico. 
	O sistema viário romano já existia anteriormente à instalação do Império, embora o mesmo tenha experimentado grande desenvolvimento a partir de então. 
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Pavimentação Romana
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DEFINIÇÃO DE PAVIMENTO
Pavimento conforme definição do DNIT (1994) é: 
	“Estrutura construída após a terraplenagem, destinada a resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais oriundos dos veículos, a melhorar as condições de rolamento quanto ao conforto e segurança e a resistir aos esforços horizontais tornando mais durável a superfície e rolamento”.
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Uma definição mais ampla seria
	Pavimento é uma estrutura constituída de diversas camadas de diversos materiais num espaço semi-infino construída para resistir as solicitações das cargas repetidas e itinerantes e ações do ambiente no horizonte temporal de projeto. 
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O que é um bom pavimento? 
Conforto ao usuário – possuir superfície que propicie uma rolagem suave, sem vibrações, ausência de solavancos e também de forma a causar o menor ruído possível tanto para o motorista como para as propriedades lindeiras à via. 
Segurança ao usuário – o pavimento deve ser concebido com uma traçado condizente com a velocidade diretriz e ter uma rugosidade superficial e inclinação transversal de forma a permitir rapidamente o escoamento da água da chuva propiciando uma melhor aderência pneu/pavimento. 
Econômico – apresentar uma solução técnica de projeto e execução que conduza ao menor custo para a implantação da obra.
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CLASSIFICAÇÕES DE PAVIMENTOS
Pavimento flexível que consiste em uma camada de rolamento asfáltica e de base, constituída de uma ou mais camadas, que se apoia sobre o leito da estrada sendo que a camada de rolamento pode-se adaptar-se à deformação da base quando solicitada.
Pavimento rígido cujo revestimento é constituído de concreto de cimento.
Pavimento semirrígido que tem uma deformabilidade maior que o rígido e menor que o flexível constituído de uma base semiflexível (solo-cal, solo-cimento, solo alcaltroado, etc.) e de camada superficial flexível (concreto asfáltico, tratamento superficial betuminoso).
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Pavimentos rígidos e flexíveis.
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Bloco II - TIPOS DE PAVIMENTAÇÃO
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Pavimento flexível ou asfáltico
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	Nos pavimentos asfálticos, estão em geral presentes camadas de base, de sub-base e de reforço do subleito.
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Camadas Constituintes
Regularização do subleito Camada irregular sobre o subleito. Corrige falhas da camada final de terraplenagem ou de um leito antigo de estrada de terra.
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Reforço do Subleito Quando existente, trata-se de uma camada de espessura constante sobre o subleito regularizado. Tipicamente um solo argiloso de qualidades superiores a do subleito.
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Sub-base Entre o subleito (ou camada de reforço deste) e a camada de base. Material deve ter boa capacidade de suporte. Previne o bombeamento do solo do subleito para a camada de base. 
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Base Abaixo do revestimento, fornecendo suporte estrutural. Sua rigidez alivia as tensões no revestimento e distribui as tensões nas camadas inferiores. 
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Base e Sub-base 
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Base e Sub-base 
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Revestimento 
	É camada, tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente a ação do rolamento dos veículos e destinada econômica e simultaneamente: - a melhorar as condições do rolamento quanto à comodidade e segurança;
 - a resistir aos esforços horizontais que nele atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento. 
	Deve ser resistente ao desgaste. Também chamada de capa ou camada de desgaste.
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Revestimento 
Flexível Revestimentos constituídos por associação de agregados e materiais betuminosos. Esta associação pode ser feita de 2 maneiras: penetração ou mistura. 
PENETRAÇÃO
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Mistura o agregado é pré-envolvido com o material betuminoso, antes da compressão. Podendo ser:
Pré-misturado a frio com Ligantes: (emulsão asfáltica) ou Agregados: vários tamanhos, frios. 
Areia-asfalto a frio com Agregado miúdo + emulsão. 
Pré-misturado a quente com Ligante: cimento asfáltico ou Agregados: vários tamanhos, aquecidos. 
Areia-asfalto a quente com Espessura não deve ser > 5cm sendo os Agregados miúdos aquecidos + cimento asfáltico 
Concreto asfáltico e Misturas Asfálticas Especiais com agregado mineral graduado, material de enchimento e cimento asfáltico, aquecidos 
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Concreto asfáltico (CA ou CBUQ
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Bloco III Pavimentação rígida
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Rígidos
	São constituídos por camadas que trabalham essencialmente à tração. Seu dimensionamento é baseado nas propriedades resistentes de placas de concreto de cimento Portland, as quais são apoiadas em uma camada de transição, a sub-base.
	A determinação da espessura é conseguida a partir da resistência à tração do concreto e são feitas considerações em relação à fadiga, coeficiente de reação do subleito e cargas aplicadas.
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RÍGIDO – CONCRETO-CIMENTO
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A SUB-BASE - tem pouca contribuição Estrutural.
A camada de Concreto de Cimento Portland se faz de BASE e REVESTIMENTO.
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TEXTURIZAÇÃO / MOLDAGEM / ACABAMENTO
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JUNTAS TRANSVERSAIS E LONGITUDINAIS
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Pavimentos semirrígidos (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.
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Pavimento Rodoviário x Aeroviário
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Bloco IV Distribuição de Esforços / aplicação
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NO PAVIMENTO FLEXÍVEL
1 - A carga se distribuí em parcelas proporcionais à rigidez das camadas 
2 - Todas as camadas sofrem deformações elásticas significativas 
3 - As deformações até um limite não levam ao rompimento 
4 - Qualidade do SUBLEITO é importante pois é submetido a altas tensões e absorve maiores deflexões
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NO PAVIMENTO RÍGIDO
1 - Placa absorve maior parte das tensões
2 - Distribuição das cargas faz-se sobre uma área relativamente maior
3 - Pouco deformável e mais resistente à tração
4 - Qualidade de SUBLEITO pouco interfere no comportamento estrutural
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Defeitos mais comuns
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Pavimento do Ponto de Vista Estrutural
	A solicitação de tráfego e as características das camadas do pavimento são de grande importância estrutural.Limitar as tensões e deformações na estrutura do pavimento, por meio da combinação de materiais e espessuras das camadas constituintes, é o objetivo do Projeto Estrutural (Dimensionamento)
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Dimensionamento do Pavimento- Flexível
	Os procedimentos de dimensionamento estão disponíveis no Manual de Pavimentação do DNER, (1996), não sendo abordado neste curso.
	Para o dimensionamento devemos levar em conta: tipo veículo ( cargas e eixos); área de contato pneu-asfalto; volume de tráfego; características do subleito, fator climático regional e tipo de material a ser utilizado
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Coeficiente de equivalência estrutural
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Espessura mínima de revestimento
	A fixação da espessura mínima a adotar para os revestimentos betuminosos é um dos pontos ainda em aberto na engenharia rodoviária, quer se trate de proteger a camada de base dos esforços impostos pelo tráfego, quer se trate de evitar a ruptura do próprio revestimento por esforços repetidos de tração na flexão. 
	As espessuras a seguir recomendadas, visam, especialmente, as bases de comportamento puramente granular e são definidas pelas observações efetuadas.
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Dimensionamento do Pavimento- Rígido
	No dimensionamento de pavimentação rígida, deve se levar em consideração: tipos dos agregados, qualidade da água, tipos de juntas de dilatação, tipos de aço, características do subleito e as dimensões da placa de concreto.
	Um item que temos neste tipo de pavimento é a sub base.
	
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Sub base
A sub base é uma camada delgada entre o subleito e a camada de concreto, com as seguintes características:
Uniformizar e tornar razoavelmente constante o suporte disponível ao longo do pavimento
Evitar os efeitos das mudanças excessivas de volume dos solos do subleito.
Eliminar o ocorrência do fenômeno de bombeamento de finos plásticos, provenientes do solo da fundação
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Conservação de pavimentos
	Os pavimentos devem ter uma manutenção durante a sua vida útil. A manutenção não deve limitar a camada superficial. Uma vez degradado o pavimento esta lesão estará nas camadas estruturante, que deve ser refeitas.
	A simples colocação de uma camada superficial de cobertura terá baixa durabilidade e nenhum resultado efetivo.
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Referências
DNIT, Manual de Pavimentação, 2006
UFJT, Pavimentação TRN32, 2012
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