Manutenção de Rodovias-2

Prévia do material em texto

MANUTENÇÃO DE RODOVIAS 
CONCEITOS GERAIS 
GENERALIDADES 
Todas as estruturas sofrem um 
processo gradual de deterioração de 
seus componentes físicos, resultando 
em redução de sua serventia (perda de 
funcionalidade) ao longo do tempo 
Fonte (1) 
A deterioração é acionada pela ação 
repetida de: 
a. Cargas de serviço 
b. Intempéries 
c. Alterações físicas e químicas 
naturais dos materiais 
GENERALIDADES 
O projeto de um pavimento difere em sua concepção do que é usual no 
projeto de outras estruturas, na medida em que desde a abertura ao tráfego 
o pavimento é deteriorado de forma contínua pela ação das 
cargas repetidas do tráfego e pela ação dos agentes climáticos 
Fonte (1) 
Um parâmetro central a 
ser considerado é a 
condição do pavimento 
em um dado momento 
de sua vida de serviço 
SERVENTIA 
É o grau com que o pavimento atende aos requisitos de 
conforto ao rolamento e segurança, nas velocidades 
operacionais da via e em um determinado momento de 
sua vida de serviço 
Fonte (2) e (4) 
Excelente 
Bom 
Regular 
Ruim 
Péssimo 
Ruptura 
40% de redução 
na qualidade 
75% da vida 
40% de redução 
na qualidade 12% 
da vida 
1$ Unidade 
Monetária 
4$ Unidades 
Monetárias 
TEMPO 
SERVENTIA 
O DNIT adotou a escala da AASHTO, que varia de 0 a 5 
para quantificar o nível de serventia de um pavimento 
Fonte (2) e (3) 
Padrão de Conforto ao Rolamento Avaliação (faixa de notas) 
Excelente 4 a 5 
Bom 3 a 4 
Regular 2 a 3 
Ruim 1 a 2 
Péssimo 0 a 1 
Nos Estados Unidos, esta avaliação subjetiva de conforto ao rolamento do 
pavimento é denominada present serviceability ratio (PRS), 
correspondendo no Brasil ao valor de serventia atual (VSA) 
Quando esse valor é calculado por meio de correlações com defeitos de 
superfície ou com a irregularidade, é denominado Present Serviceability 
Index (PSI) 
Desempenho é a variação da serventia ao longo do tempo 
SERVENTIA 
Fonte (2) e (3) 
Avaliação (faixa de notas) Características do Pavimento 
4 a 5 Pavimentos Novos 
3 a 4 Após ação de tráfego e intempérie 
2 a 3 Limite de Aceitabilidade 
1 a 2 Limite de Trafegabilidade 
0 a 1 Pavimento destruído 
• Inclui a serventia no cálculo de 
estruturas do pavimento 
• 2,5 aceitável em vias de alto 
volume de tráfego 
• 2,0 para as demais vias 
• Neste ponto deve ser realizada 
uma intervenção de 
manutenção corretiva 
SERVENTIA 
Fonte (2) e (3) 
Na figura mostra-se que deve-se realizar uma manutenção corretiva 
antes de atingir o limite de trafegabilidade (VSA=1), situação na qual 
se torna necessária a reconstrução do pavimento 
Logo após 
execução 
Manutenção 
Corretiva 
Período aconselhável para a 
manutenção corretiva 
Tráfego ou tempo 
V
al
o
r 
d
e
 S
e
rv
e
n
ti
a 
A
tu
al
 
SERVENTIA 
Fonte (2) e (3) 
Após a manutenção corretiva, o valor de serventia eleva-se novamente podendo 
atingir valores menores (A), iguais (B) ou maiores (C) à serventia inicial do pavimento 
Esse novo valor depende: 
• Do tipo de revestimento asfáltico 
• Da espessura projetada 
• Da qualidade executiva 
Após a restauração do pavimento, a serventia volta a diminuir dependendo: 
• Da estrutura original 
• Do grau de deterioração em que se encontrava 
• Do tipo e espessura da camada de manutenção 
DESEMPENHO DO PAVIMENTO 
Fonte (3) e (5) 
• A repetição das cargas do tráfego é 
responsável pela geração e propagação dos 
defeitos de natureza estrutural, como trincas 
e afundamentos plásticos 
 
• A abrasão da superfície, gerada pela 
passagem das rodas de todos os veículos que 
compõem o tráfego 
 
• O nível de deterioração está associado ao 
volume do tráfego, tipo de eixo (simples, 
tandem duplo e tandem triplo), tipo e 
pressão de enchimento dos de pneus 
DESEMPENHO DO PAVIMENTO 
Fonte (3) e (5) 
Variação da carga dinâmica de dois eixos legais 
trafegando em uma via com elevada irregularidade (5) 
DESEMPENHO DO PAVIMENTO 
Fonte (3) e (5) 
• A ÁGUA DE CHUVA pode provocar 
queda de capacidade de suporte 
• O pavimento já trincado na 
superfície facilita a entrada de 
água 
• Como consequência, a estrutura ao 
ser solicitada pelo tráfego sofre 
maiores deslocamentos 
provocando maiores danos 
estruturais e de superfície 
• Com a evolução das trincas, o 
decréscimo do valor de serventia é 
ainda mais acentuado 
DESEMPENHO DO PAVIMENTO 
Fonte (3) e (5) 
• A TEMPERATURA também afeta o 
comportamento dos materiais 
 
• O aumento da temperatura reduz a 
viscosidade dos ligantes asfálticos e a 
resistência das misturas asfálticas à 
deformação permanente 
 
• O envelhecimento das camadas 
asfálticas, provocado pela oxidação do 
ligante betuminoso é agravada pelas 
condições adversas de temperatura, com 
seus ciclos naturais 
DESEMPENHO DO PAVIMENTO 
Fonte (3) e (5) 
• Temperaturas muito baixas podem 
provocar trincamento no 
revestimento asfáltico por retração 
 
• As temperaturas baixas também 
levam ao enrijecimento do 
revestimento asfáltico que, se muito 
delgado, e construído sobre materiais 
muito deformáveis, fica mais 
suscetível ao trincamento por fadiga 
DESEMPENHO DO PAVIMENTO 
Fonte (3) e (5) 
• As propriedades dos materiais 
utilizados na construção do 
pavimento e a sua heterogeneidade 
ao longo da via 
 
• As condições de drenagem superficial, 
sub-superficial e profunda 
 
• A frequência e as práticas de 
manutenção aplicadas ao longo do 
tempo 
 
• A estrutura do pavimento existente 
MANUTENÇÃO 
A manutenção de um pavimento em serviço compreende todas as 
intervenções que afetem, direta ou indiretamente, o nível de serventia atual 
e/ou desempenho futuro do pavimento 
Fonte (1) 
Os objetivos da manutenção podem ser a restituição de características 
funcionais ou a proteção de componentes em caráter preventivo, visando 
estender a vida de serviço 
CONSERVAÇÃO 
RESTAURAÇÃO 
MANUTENÇÃO 
CONSERVAÇÃO 
A conservação se caracteriza por uma série de intervenções com custos bem 
inferiores aos da restauração, além de suas intervenções serem mais 
recorrentes ou frequentes 
Fonte (1) 
CONSERVAÇÃO 
1. ROTINEIRA 2. LEVE 3. PESADA 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
1. 
CONSERVA 
ROTINEIRA 
Intervenções não 
são relacionadas 
diretamente ao 
pavimento 
• Desobstrução dos sistemas de 
drenagem 
• Limpeza da pista 
• Capina 
• Manutenção dos taludes em cortes e 
aterros 
Limpeza da superfície da pista Capina Manutenção da drenagem em 
taludes e aterros 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
1. 
CONSERVA 
ROTINEIRA 
LIMPEZA DA 
PISTA 
• Visibilidade da sinalização horizontal 
• Erosão da microtextura superficial 
• Desgaste dos pneus 
• Risco de dano aos para-brisas 
• Obstrução e destruição de juntas de 
dilatação de pontes 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
1. 
CONSERVA 
ROTINEIRA 
DRENAGEM 
• Desobstruir a drenagem superficial, sub-
superficial e profunda 
• Substituir os materiais filtrantes dos drenos 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
1. 
CONSERVA 
ROTINEIRA 
TALUDES E 
OUTROS 
ELEMENTOS 
• Conservação dos sistemas de escoramento 
de encostas 
• Substituição periódica dos dispositivos de 
sinalização vertical (placas) e de segurança 
(barreiras flex-beam e New Jersey) para 
manter suas funcionalidades 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
2. 
CONSERVA 
LEVE 
Execução de 
reparos em áreas 
localizadas 
danificadas da pista 
ou dos 
acostamentos 
• Remendos superficiais ou profundos 
• Selagem de juntas e trincas 
• Correção de exsudação de asfalto ou 
de escorregamento de massa 
(restritas a pequenas áreas) 
Selagem de trincas Remendos Escorregamento 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
2. 
CONSERVA 
LEVE 
Remendo 
SUPERFICIAL 
• Retirada e recomposição de uma ou 
mais camadas asfálticas que fazem 
parte de um revestimento que pode 
ser novo 
• Pode ser utilizado concreto 
betuminoso usinado a quente (CBUQ) 
ou Pré-Misturado a Frio (PMF) 
• Trincamento prematuro por 
fadiga (excesso de vazios de ar, 
segregação da mistura, 
compactação deficiente) 
• Instabilidade da mistura 
asfáltica (excessode asfalto) 
• Arrancamento localizado de 
agregados 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
2. 
CONSERVA 
LEVE 
Remendo 
PROFUNDO 
• O problema se encontra em uma camada 
subjacente ao revestimento (base, sub-
base, reforço ou subleito) ou esta camada 
está sendo afetada por algum problema de 
drenagem 
• Todas as camadas devem ser removidas 
até atingir a camada problemática 
A nova estrutura utilizada deve ser o mais 
similar possível à estrutura do pavimento 
original que circunda a área a ser 
remendada, a fim de evitar a formação de 
trincas ao longo do perímetro do remendo 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
3. 
CONSERVA 
PESADA 
Pode ser 
aplicada uma 
fresagem 
superficial antes 
da aplicação da 
nova camada 
• Melhorar a textura superficial e a 
resistência à derrapagem em pista 
molhada 
• Selar a superfície contra infiltração de 
água 
• Solucionar o processo de desagregação 
da superfície do pavimento existente 
Tambor para fresar a superfície do pavimento Aparência do pavimento após fresagem 
CONSERVAÇÃO 
Fonte (1) 
3. 
CONSERVA 
PESADA 
Aplicação contínua 
de alguma camada 
de pavimento de 
pequena espessura 
nas camadas de 
rolamento 
As funções dessa camada incluem: 
• Selagem de trincas 
• Rejuvenescimento do revestimento 
asfáltico 
• Proteção contra oxidação 
• Correção da resistência à derrapagem 
Aplicação de micro-
revestimento asfáltico com 
emulsão asfáltica 
Emprego de misturas asfálticas 
com granulometrias de 
diâmetro máximo nominal 
RESTAURAÇÃO 
Fonte (1) 
A restauração de um pavimento é o processo de se trazer a sua condição 
funcional a níveis aceitáveis por meio de intervenções que sejam técnica e 
economicamente adequadas e eficazes 
A durabilidade da solução aplicada deve atender requisitos mínimos, além de 
levarem a um retorno máximo dos investimentos realizados, dentro das 
restrições técnicas e operacionais existentes 
RESTAURAÇÃO 
Fonte (1) 
FUNÇÕES DA 
RESTAURAÇÃO 
Trazer a condição funcional (conforto ao rolamento e 
segurança) a níveis compatíveis com a de um 
pavimento novo 
Garantir uma vida de serviço mínima para o pavimento 
restaurado, de modo que uma nova intervenção desse 
mesmo porte seja requerida apenas após este período 
Utilizar técnicas disponíveis e aplicáveis e que atendam 
a requisitos operacionais e às restrições orçamentárias 
Controlar os mecanismos pelos quais a deterioração 
das estruturas do pavimento vem se processando ao 
longo do tempo; por exemplo: trincamentos por fadiga, 
afundamentos, drenagem insuficiente, densificação, 
materiais construtivos deficientes, entre outros) 
RESTAURAÇÃO 
Fonte (1) 
• Custos de conservação elevados 
• Necessidade muito frequente de intervenções 
• Irregularidade elevada 
• Degradação acentuada da superfície de rolamento 
A decisão de restaurar um pavimento 
O Departamento de Transportes da Califórnia (CALTRANS) demonstrou 
com seus estudos durante décadas, que em um PROJETO DE 
RESTAURAÇÃO que são considerados: 
• As variações estruturais 
• A degradação diferenciada dos pavimentos ao longo da rodovia 
• Adaptações as soluções a cada condição encontrada 
Leva a economias expressivas, quando se avalia o ciclo de vida do 
pavimento, em relação a medidas de restauração sem muito critério, 
guiadas apenas por diagnósticos subjetivos 
 
RECONSTRUÇÃO 
Fonte (1) 
• A reconstrução de um pavimento consiste da remoção total do 
pavimento existente seguida de sua reconstrução 
• É utilizada quando: 
a. Os custos de uma restauração superam o da reconstrução do 
pavimento 
b. Não há confiabilidade suficientemente aceitável para o 
desempenho do pavimento restaurado 
c. O pavimento deve ser restaurado e haverá também uma 
mudança de traçado na rodovia, motivada, por exemplo pela 
necessidade de uma elevação do padrão operacional 
MANUTENÇÃO APLICADA ÀS DIVERSAS SERVENTIAS 
Fonte (1) 
FASE “I” 
(4PSI5) 
Condição excelente do 
pavimento 
Conserva Rotineira 
FASE “II” 
(3PSI<4) 
Condição boa do 
pavimento 
Conserva Leve: Alocação orçamentária pequena 
para eventuais reparos localizados (selagem de 
trincas e remendo) 
MANUTENÇÃO APLICADA ÀS DIVERSAS SERVENTIAS 
Fonte (1) 
FASE “III” 
(2,5PSI<3) 
Pavimento regular sem 
defeitos estruturais 
Alguns aspectos funcionais 
podem estar comprometidos, 
(resistência à derrapagem, 
desgaste da superfície) 
Conserva Pesada: a aplicação de 
camadas delgadas e selantes podem 
funcionar para proteção do 
revestimento, estendendo sua vida 
estrutural 
MANUTENÇÃO APLICADA ÀS DIVERSAS SERVENTIAS 
Fonte (1) 
FASE “IV” 
(2,0PSI<2,5) 
Pavimento regular com a 
presença de defeitos 
estruturais em extensão e 
severidade significativa. 
DETERIORAÇÃO com 
velocidade elevada 
RESTAURAÇÃO: deve ser realizada neste 
momento, para evitar o uso do 
pavimento por um período curto e pelo 
desconforto para o usuário 
MANUTENÇÃO APLICADA ÀS DIVERSAS SERVENTIAS 
Fonte (1) 
FASE “V” 
(1,0PSI<2,0) 
Nível de deterioração 
ACENTUADO, 
comprometimento de 
camadas subjacentes ao 
revestimento 
RESTAURAÇÃO: terá custos próximos à 
reconstrução parcial devido à 
necessidade de soluções especiais de alto 
custo e execução mais complexa das 
atividades 
MANUTENÇÃO APLICADA ÀS DIVERSAS SERVENTIAS 
Fonte (1) 
FASE “VI” 
(PSI1,0) 
Nível de deterioração 
ACENTUADO 
Não há viabilidade técnica para a 
restauração 
Deve ser aplicada a RECONSTRUÇÃO 
total ou parcial do pavimento 
MANUTENÇÃO DE VIAS NÃO PAVIMENTADAS 
Fonte (1) 
Vias com calçamento por Pedras 
CONSERVAÇÃO RESTAURAÇÃO RECONSTRUÇÃO 
limita-se à retirada e 
reposição dos blocos ou 
pedras, após correção da 
plataforma subjacente 
 
implica aplicar uma camada 
de recapeamento, 
diretamente sobre o 
calçamento (solução com 
resultados diversos) 
 
remoção do calçamento e 
reconformação da 
plataforma subjacente e a 
instalação de um novo 
calçamento com possível 
aproveitamento dos blocos 
antigos 
MANUTENÇÃO DE VIAS NÃO PAVIMENTADAS 
Fonte (1) 
Vias com revestimento primário 
CONSERVAÇÃO RESTAURAÇÃO RECONSTRUÇÃO 
Patrolamento da superfície 
para correção de 
irregularidades e recompor a 
declividade transversal para 
facilitar a drenagem 
Pode incluir a 
reconformação de valetas 
laterais 
Recascalhamento do 
revestimento granular, com 
correção geométrica e 
compactação 
Pode visar o emprego de 
finos com espargimento de 
ligante asfáltico, para obter 
um tratamento superficial 
simples (TSS) 
Recompor a seção completa 
do pavimento, utilizando por 
exemplo um tratamento 
supeficial duplo (TSD) sobre 
uma base de solo 
estabilizado 
granulometricamente in situ 
MANUTENÇÃO DE VIAS NÃO PAVIMENTADAS 
Fonte (1) 
Vias não revestidas 
CONSERVAÇÃO RESTAURAÇÃO RECONSTRUÇÃO 
Execução de reparos em 
áreas localizadas onde 
houver erosão, abertura de 
panelas ou formação de 
pontos fracos devido ao 
acúmulo de água 
Pode ser realizada usando 
material granular 
Patrolamento da superfície, 
visando a reconformação da 
geometria e a limpeza e 
reconformação das valetas 
longitudinais para drenagem 
Pode significar a 
transformação da via em 
uma estrada com 
revestimento primário 
CONTEXTO ECONÔMICO 
Fonte (2) 
A política de manutenção a ser implementada não deve levar em 
conta apenas as necessidades funcionais e estruturais dos 
pavimentos, mas deve ser função também das restrições 
orçamentárias 
ANÁLISE GLOBAL 
DA REDE DE 
PAVIMENTO DA 
RODOVIA 
Implementação 
de um Sistema de 
Gerenciamento 
do Pavimento 
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 
(1): Livro Mecânica dos Pavimentos. Jacques de Medina e Laura Maria 
Goretti da Motta. 2ª Edição. 2005. 
(2): Apostila Engenharia de Pavimentos. Parte I – Projeto de 
Pavimentos. Prof. Régis Martins Rodriges. 2007. 
(3): Livro Pavimentação Asfáltica, Formação Básica para Engenheiros. 
Liedi Bariani Bernucci, Laura Maria Goretti da Motta, Jorge Augusto 
Pereira Ceratti, Jorge Barbosa Soares. 2008. 
(4): Apostila de Introduction toTransportation Engineering. Purdue 
University. 
(5): Fernandes Jr., J. L.; Barbosa, R.E. Estimativa das cargas dinãmicas 
dos veículos rodoviários que atuam sobre os pavimentos e pontes. 
Revista Transportes. V.8, n.2, p. 32-50, 2000. Rio de Janiero.