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1 SUMÁRIO INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 2 UNIDADE 1 – TÉCNICAS DE REVESTIMENTO ................................................... 7 1.1 Misturas asfálticas usinadas a quente ............................................................ 11 1.2 Misturas usinadas mornas .............................................................................. 14 1.3 Misturas asfálticas usinadas a frio .................................................................. 14 1.4 Recomendações para aderência em pavimentos molhados .......................... 14 1.5 Recomendações para redução de ruídos ao rolamento pneu-pavimento ...... 16 UNIDADE 2 – TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO E CONSERVAÇÃO .................. 19 2.1 Terminologia básica ....................................................................................... 19 2.2 Problemas relacionados à manutenção rodoviária ......................................... 22 2.3 Conservação preventiva periódica ................................................................. 23 2.4 Conservação corretiva rotineira ...................................................................... 24 UNIDADE 3 – TÉCNICAS DE RESTAURAÇÃO ................................................. 28 3.1 Técnicas de restauração de pavimentos com problemas funcionais ............. 29 3.2 Técnicas de restauração de pavimentos com problemas estruturais ............. 31 3.3 Trincamento por reflexão................................................................................ 32 UNIDADE 4 – PAVIMENTAÇÃO DE VIAS URBANAS ....................................... 36 4.1 Pavimentação flexível para vias públicas ....................................................... 37 4.2 Pavimentação semirrígida para vias urbanas ................................................. 38 4.3 Pavimentação rígida para vias urbanas ......................................................... 38 4.4 Pisos intertravados e acesso a cadeirantes ................................................... 39 4.5 Sinalização viária ........................................................................................... 39 4.6 Os sistemas de drenagem urbana ................................................................. 41 UNIDADE 5 – PAVIMENTAÇÃO DE AEROPORTOS ......................................... 44 5.1 Agências que regulamentam o setor aeroportuário ........................................ 46 5.2 Pavimentos de aeroportos.............................................................................. 47 5.3 Dimensionamento dos pavimentos ................................................................ 48 REFERÊNCIAS .................................................................................................... 55 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 2 INTRODUÇÃO A construção de uma rodovia, especificamente até chegarmos à pavimentação asfáltica, é um processo longo, provido de muitas etapas, estudos prévios, e claro, seguindo um projeto básico e executivo como já visto. Estudos geológicos, levantamento topográfico, sondagens, desmatar, estaquear, terraplenar, proceder cortes e aterros, compactar o solo são algumas das ações e etapas intermediárias na construção de uma rodovia, mas nosso objetivo nesse momento passa pelas técnicas, seja de pavimentação propriamente dita, de restauração e conservação. E para cada um desses casos, é preciso um profissional com conhecimentos técnicos rigorosos. A execução da pavimentação e/ou reabilitação da malha rodoviária existente, além de proporcionar benefícios diretos aos usuários com a melhoria dos níveis de conforto e segurança, e, ainda, redução dos custos operacionais dos veículos, incrementa o progresso socioeconômico da região, repercutindo, positivamente, na qualidade de vida, estruturação espacial das comunidades, disponibilidade de transporte coletivo, entre outros (ABEDA, 2010). Figura 1: Rodovias. Fonte: https://pt.pngtree.com/freepng/highway-road-road_129992.html Os pavimentos rodoviários são constituídos por um conjunto de camadas horizontais, colocadas sobre uma fundação, que têm como função principal suportar as ações induzidas pelos veículos, redistribuindo as tensões transmitidas à Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 3 fundação, proporcionando uma superfície segura e confortável para a circulação dos veículos. Essa definição engloba uma grande variedade de estruturas de pavimentos para as quais, em muitos casos, o asfalto é um componente essencial, que lhe confere importantes características, sendo adotado para a maioria dos tipos de pavimentos empregues na construção rodoviária (JIMÉNEZ, 2014). Quanto às características do asfalto, dentre outras, três são essenciais: a) ser resistente aos esforços verticais para que não se degrade nem se deforme sob a passagem dos veículos; b) proporcionar uma superfície cômoda e segura para a circulação dos veículos, aspecto este a que é dada uma importância cada vez maior; isto é, pistas de rolamento com conforto e segurança; c) resistir aos esforços horizontais (desgaste), tornando mais durável a superfície de rolamento (SENÇO, 2007). Dessas características do asfalto, passamos a dois conceitos básicos que revelam o que podemos e devemos exigir de um pavimento: 1º 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. No método da AASHTO, adota-se uma escala de 0 a 5 para se quantificar o nível de serventia, com 5 indicando um pavimento “perfeito” e 0 indicando um pavimento “impassável”. Este grau é avaliado subjetivamente, sendo denominado de Present Serviceability Rating (PSR). Quando o PSR é calculado por meio de correlações com defeitos de superfície ou com a irregularidade, é denominado Present Serviceability Index (PSI). 2º desempenho: é a variação da serventia ao longo do tempo, como ilustrado na figura a seguir. Em algumas situações, especialmente em SGP em nível de rede, é conveniente quantificar-se o desempenho através da área sob a curva de variação do PSI ao longo do tempo. Em outra situações, principalmente em um SGP em nível de projeto, existe a preocupação adicional com relação ao desempenho estrutural, entendido como o tempo em que um pavimento resiste ao trincamento e ao acúmulo de deformações plásticas, quando submetido a um certo tráfego. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 4 Desempenho de um pavimento Figura 2: Desempenho de um pavimento. Fonte: GONÇALVES (1999, p. 10). Além dessas características, para que as rodovias se mantenham em condições satisfatórias de operação, são necessárias manutenções preventivas e corretivas. Conceitualmente, a conservação rodoviária compreende o conjunto de operações rotineiras, periódicase de emergência realizadas com o objetivo de preservar as características técnicas e físico-operacionais do sistema rodoviário e das instalações fixas, dentro de padrões de serviço estabelecidos. Os serviços de conservação das rodovias fazem parte do conjunto de funções e atividades destinadas a proporcionar conforto e segurança aos usuários (BRASIL, 2005). Frisamos que a manutenção de um pavimento asfáltico não deve ser realizada tão somente como correção funcional ou estrutural próximo do limite de aceitabilidade. É aconselhável um plano estratégico de intervenções periódicas, com manutenções preventivas, de modo a garantir um retardamento da danificação das superfícies (ROSAS, 2016). Pois bem, vamos às técnicas de pavimentação, manutenção e restauração! Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 5 Desejamos boa leitura e bons estudos, mas antes algumas observações se fazem necessárias: 1) Ao final do módulo, encontram-se muitas referências utilizadas efetivamente e outras somente consultadas, principalmente artigos retirados da World Wide Web (www), conhecida popularmente como Internet, que devido ao acesso facilitado na atualidade e até mesmo democrático, ajudam sobremaneira para enriquecimentos, para sanar questionamentos que por ventura surjam ao longo da leitura e, mais, para manterem-se atualizados. 2) Deixamos bem claro que esta composição não se trata de um artigo original1, pelo contrário, é uma compilação do pensamento de vários estudiosos que têm muito a contribuir para a ampliação dos nossos conhecimentos. Também reforçamos que existem autores considerados clássicos que não podem ser deixados de lado, apesar de parecer (pela data da publicação) que seus escritos estão ultrapassados, afinal de contas, uma obra clássica é aquela capaz de comunicar-se com o presente, mesmo que seu passado datável esteja separado pela cronologia que lhe é exterior por milênios de distância. 3) Em se tratando de Jurisprudência, entendida como “Interpretação reiterada que os tribunais dão à lei, nos casos concretos submetidos ao seu julgamento” (FERREIRA, 2005)2, ou conjunto de soluções dadas às questões de direito pelos tribunais superiores, algumas delas poderão constar em nota de rodapé ou em anexo, a título apenas de exemplo e enriquecimento. 4) Por uma questão ética, a empresa/instituto não defende posições ideológico-partidária, priorizando o estímulo ao conhecimento e ao pensamento crítico. 5) Pedimos compreensão por usar a lógica ocidental tradicional que funciona como uma divisão binária: masculino x feminino, macho x fêmea ou homem x mulher, mas na medida do possível iremos nos adequando à identidade de gênero, cientes de que no mundo atual as pessoas tem liberdade de se expressarem de 1 Trabalho inédito de opinião ou pesquisa que nunca foi publicado em revista, anais de congresso ou similares. 2 FERREIRA, Aurélio Buarque de Holanda. Novo Dicionário Eletrônico Aurélio. Versão 5.0. Editora Positivo, 2005. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 6 forma tão diversa e plural e que o respeito à singularidade e a tolerância de cada indivíduo torna-se fator de extrema importância. 6) Sabemos que a escrita acadêmica tem como premissa ser científica, ou seja, baseada em normas e padrões da academia, portanto, pedimos licença para fugir um pouco às regras com o objetivo de nos aproximarmos de vocês e para que os temas abordados cheguem de maneira clara e objetiva, mas não menos científicos. Por fim: 7) Deixaremos em nota de rodapé, sempre que necessário, o link para consulta de documentos e legislação pertinente ao assunto, visto que esta última está em constante atualização. Caso esteja com material digital, basta dar um Ctrl + clique que chegará ao documento original e ali encontrará possíveis leis complementares e/ou outras informações atualizadas. Caso esteja com material impresso e tendo acesso à Internet, basta digitar o link e chegará ao mesmo local. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 7 UNIDADE 1 – TÉCNICAS DE REVESTIMENTO O revestimento asfáltico na composição de pavimentos flexíveis é uma das soluções mais tradicionais e utilizadas na construção e recuperação de vias urbanas, vicinais e de rodovias. Segundo dados da Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto (ABEDA), mais de 90% das estradas pavimentadas nacionais são de revestimento asfáltico. O sistema de pavimentação é formado por quatro camadas principais: revestimento de base asfáltica, base, sub-base e reforço do subleito. Dependendo da intensidade e do tipo de tráfego, do solo existente e da vida útil do projeto, o revestimento pode ser composto por uma camada de rolamento e camadas intermediárias ou de ligação. Mas nos casos mais comuns, utiliza-se uma única camada de mistura asfáltica como revestimento (NAKAMURA, 2011). Relembremos: Subleito: é o terreno de fundação onde será apoiado todo o pavimento. Deve ser considerado e estudados até as profundidades em que atuam significativamente as cargas impostas pelo tráfego (de 60 a 1,50m de profundidade). Se o CBR do subleito for < 2%, ele deve ser substituído por um material melhor, (2%≤CBR≤20) até pelo menos 1,00 metro. Se o CBR do material do subleito for ≥ 20%, pode ser usado como sub-base. Regularização ou nivelamento do subleito: é a operação destinada a conformar o leito, transversal e longitudinalmente. Poderá ou não existir, dependendo das condições do leito. Compreende cortes ou aterros até 20 cm de espessura. Figura 3: Nivelamento do subleito. Figura 4: Reforço do subleito. Fonte: Marques (2017, p. 38). Fonte: Marques (2017, p. 40). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 8 Reforço do subleito: é a camada de espessura constante transversalmente e variável longitudinalmente, de acordo com o dimensionamento do pavimento. Por circunstâncias técnico-econômicas é executado sobre o subleito regularizado. Serve para melhorar as qualidades do subleito e regularizar a espessura da sub-base. Tipicamente um solo argiloso de qualidades superiores a do subleito. 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. Situa-se 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. Figura5: Sub-base. Figura 6: Base. Fonte: Marques (2017, p. 42). Fonte: Marques (2017, p. 44). Base: camada destinada a resistir e distribuir ao subleito, os esforços oriundos do tráfego e sobre a qual se constrói o revestimento. Fica abaixo do revestimento, fornecendo suporte estrutural. Sua rigidez alivia as tensões no revestimento e distribui as tensões nas camadas inferiores. Chegamos ao revestimento! 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 (MARQUES, 2017). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 9 O asfalto para revestimentos pode ser fabricado em usina específica (misturas usinadas), fixa ou móvel, ou preparado na própria pista (para tratamentos superficiais). Além da forma de produção, os revestimentos também podem ser classificados quanto ao tipo de ligante utilizado: a quente com o uso de concreto asfáltico, o chamado Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) ou a frio com o uso de emulsão asfáltica (EAP). Uma usina de asfalto é um conjunto de equipamentos mecânicos e eletrônicos interconectados de forma a permitir a produção adequada das misturas asfálticas, essas variam em capacidade de produção e com relação aos princípios de proporcionamento dos componentes, podendo ser estacionárias ou móveis. É imprescindível que se faça o controle adequado durante todo o processo de produção, visto que a correta proporção entre os agregados e destes em relação ao ligante asfáltico é vital para a qualidade do produto final. Erros ao reproduzir a dosagem implicam descaracterização de todas as propriedades volumétricas e mecânicas previstas no projeto de determinada mistura asfáltica. Existem dois tipos básicos de usina de asfalto que são: 1. a usina de produção por batelada ou gravimétrica, que produz quantidades unitárias de misturas asfálticas; e, 2. a usina de produção contínua. Os dois tipos de usinas têm condições de produzir as misturas asfálticas correntes. Normalmente, as misturas asfálticas, mesmo com características particulares, não exigem sua produção em um tipo específico de usina. A configuração das usinas asfálticas deve ser definida para atender à obra, considerando os seguintes aspectos: tipo de mistura asfáltica a ser produzida; condições do agregado; produção necessária. Os revestimentos asfálticos são compostos basicamente por dois materiais: ligantes asfálticos e agregados minerais. Há diferentes alternativas de composição desses constituintes em revestimentos asfálticos, destacando-se: � misturas asfálticas de graduação densa e bem graduada; � misturas asfálticas de graduação descontínua; � misturas asfálticas de graduação aberta. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 10 Conforme DNIT, Instrução de serviço/DG nº 10, de 2 de setembro de 2013, a recomendação preferencial é para usinas descontínuas (gravimétricas) devido ao fato de que nesse tipo de equipamento o controle da graduação dos materiais da mistura é mais eficiente. No caso de emprego de usinas contínuas, a mistura agregado-ligante deverá ser efetuada em ambiente externo ao tambor de secagem, com misturador externo tipo pugmil ou rotativo. Ambas as usinas de asfalto podem ser estacionárias ou móveis (CERATTI; BERNUCCI; SOARES, 2015). Senço (2007, p. 20-1) explica com muita propriedade que o revestimento ou capa de rolamento, 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. 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. 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. Sendo o revestimento a camada mais nobre do pavimento, é evidente que a adoção da espessura não pode servir como 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. Dessa maneira, nenhum problema técnico deve ser proveniente do fato de fixar-se à 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. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 11 Assim, os métodos de dimensionamento de pavimentos que resultam facilmente em espessos revestimentos não têm grande correspondência com a realidade econômica brasileira. A liberdade de escolha da espessura às vezes pode estar cerceada em limites muito estreitos e levar a revestimentos com espessuras que podem resultar na inviabilidade econômica do pavimento. Em muitos casos, é preferível, quando da execução original do pavimento, sacrificar em parte a espessura do revestimento, em benefício de uma estrutura mais resistente e estáveis das camadas inferiores. À medida que o tráfego for exigindo, poder-se-á, por superposição, executar nova capa de rolamento, aproveitando toda a estrutura existente e tornando-a mais resistente. É um processo de pavimentação progressiva que, executado com critério e muito cuidado, resulta em economia substancial numa análise global do projeto. 1.1 Misturas asfálticas usinadas a quente a) CA – o concreto asfáltico (também denominado em alguns órgãos por CAUQ – concreto asfáltico usinado a quente ou CBUQ – concreto betuminoso usinado a quente) é a mistura asfáltica densa mais utilizada. O contato entre os grãos de maiores dimensões pode não acontecer pela quantidade proporcionalmente equivalente das frações menores. Assim, a perda por abrasão Los Angeles (LA) pode ser em geral de até 50%. A norma DNIT 031/2006-ES define as faixas granulométricas e os requisitos para esse tipo de mistura asfáltica e também apresenta limites de valores de características e de propriedades a serematendidas, além de especificações complementares. A norma DNIT 031/2006-ES estabelece faixa de valores da relação Betume/Vazios (RBV) que tem se mostrado elevada na prática. Atualmente, tem-se adotado valores de RBV inferiores aos preconizados nesta norma, decorrentes de utilização de metodologia diferenciada de cálculo de VAM e do RBV. b) Gap-graded: as misturas asfálticas descontínuas são assim denominadas, pois apresentam-se com graduação em intervalo. Nas misturas asfálticas do tipo gap-graded, o ligante asfáltico utilizado é modificado por borracha moída de pneu ou por polímeros elastoméricos. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 12 c) O Stone Matrix Asphalt (SMA), desenvolvido na Alemanha em 1968, foi concebido para maximizar o contato entre os agregados graúdos, aumentando a interação grão/grão. A mistura a quente se caracteriza por conter uma elevada porcentagem de agregados graúdos (70-80% retidos na peneira nº 10). Devido a esta particular graduação, forma-se um grande volume de vazios entre os agregados graúdos; esses vazios, por sua vez, são preenchidos por um mástique asfáltico, constituído pela mistura da fração de areia de brita, fíler, ligante asfáltico e fibras de celulose. A fração de areia é constituída essencialmente de material britado. Nas misturas asfálticas do tipo SMA é utilizado o CAP modificado por polímeros elastoméricos e a adição de fibras para evitar o escorrimento de ligante asfáltico. Uma vez que o teor de ligante asfáltico dessas misturas é bastante elevado (em geral, acima de 6,0% para agregados de densidade 2,75), em comparação com o teor utilizado em misturas asfálticas bem graduadas densas, realiza-se ainda um ensaio especial para verificação do escorrimento de ligante asfáltico aquecido para assegurar sua permanência na mistura asfáltica. d) CPA – entre as misturas asfálticas abertas, a mais utilizada é a camada porosa de atrito (CPA). Nesse tipo de mistura asfáltica é utilizado o CAP modificado por polímeros elastoméricos. A especificação brasileira do DNER-ES 386/99 recomenda cinco faixas granulométricas para as misturas asfálticas do tipo CPA. Essas misturas asfálticas, como indica o nome corrente, destinam-se especialmente a serem drenantes das águas superficiais evitando a formação da lâmina d’água e o fenômeno da hidroplanagem. Por isso, não compõem camadas estruturais e devem sempre ser aplicadas sobre uma camada asfáltica densa. e) Revestimentos asfálticos do tipo BBTM (Béton Bitumineux Très Minces) – misturas francesas definidas e caracterizadas pelo tipo, pela posição dentro da estrutura (camada intermediária ou de rolamento), pela espessura média da camada, pela graduação (ou tamanho nominal máximo dos agregados) e pela classe de desempenho exigido para o produto acabado. Os agregados são totalmente britados, com características relacionadas ao desempenho (tamanho, graduação, dureza, angularidade, forma, limpeza, resistência à abrasão, ao Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 13 polimento, entre outras). Quando os agregados são combinados com os ligantes asfálticos modificados ou especiais, resultam em camadas asfálticas intermediárias mais resistentes (módulo de rigidez elevado), associadas a camadas de rolamento de espessura reduzida e alto desempenho funcional. Destacam-se aqui as misturas asfálticas delgadas conhecidas como Béton Bitumineux Très Mince (BBTM) (para espessuras de camadas asfálticas entre 20mm e 30mm) e as misturas asfálticas Ultradelgadas ou Béton Bitumineux Ultra Mince (BBUM), com espessura de camada similar ao diâmetro do agregado (monogranular) podendo chegar a 15mm. As misturas asfálticas delgadas são utilizadas como revestimento em pavimentos novos ou na reabilitação de pavimentos antigos, não apresentam efeito estrutural, sendo o seu papel garantir ou restaurar as características superficiais como aderência, uniformidade e redução de ruídos provenientes do contato pneu-pavimento. f) Revestimento Asfáltico Ultradelgado (RAUD) – de concepção norte- americana, seria uma mistura asfáltica de graduação descontínua (gap-graded), com elevada porcentagem de agregados graúdos recobertos por uma argamassa constituída de areia britada, fíler e ligante asfáltico, produzida e aplicada a quente sobre uma pintura de ligação com emulsão asfáltica. A espessura do revestimento é determinada pelo tamanho máximo do agregado da mistura asfáltica, em geral entre 15mm e 25mm (CERATTI; BERNUCCI; SOARES, 2015). g) AAUQ – areia asfáltica usinada a quente. São as argamassas asfálticas. Em regiões onde não existem agregados pétreos graúdos, utiliza-se como revestimento uma argamassa de agregado miúdo, em geral areia, ligante (CAP), e fíler, se necessário, com maior consumo de ligante se comparada aos concretos asfálticos convencionais devido ao aumento da superfície específica (DNIT 032/2004-ES). O DNIT também abre a possibilidade hoje do uso de asfalto modificado por polímero nas misturas do tipo AAUQ, através da especificação DNER-ES 387/99 (CERATTI; BERNUCCI; SOARES, 2015). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 14 1.2 Misturas usinadas mornas As misturas usinadas a quente podem ser produzidas e compactadas em temperaturas inferiores as usuais. Essa categoria de mistura é denominada de mornas ou semimornas. Essas misturas utilizam procedimentos e/ou produtos que reduzem as temperaturas de usinagem e de compactação das misturas asfálticas. Atualmente, a produção de misturas asfálticas mornas e semimornas prevê o uso de: (i) técnica de asfalto espuma, (ii) aditivos orgânicos (ceras) ou (iii) aditivos químicos (surfactantes), introduzidos no ligante asfáltico ou durante o processo de mistura do ligante asfáltico com os agregados. O emprego das misturas asfálticas mornas vem crescendo nos últimos anos devido às maiores exigências em relação ao desenvolvimento sustentável e na preservação das condições de Segurança, Meio Ambiente e Saúde (SMS). As misturas mornas são aquelas produzidas em temperaturas entre 110°C e 140°C. Devido à redução aproximada de 20 a 40°C na temperatura de aquecimento dos agregados em relação ao processo convencional, essas misturas economizam entre 15% a 30% do combustível necessário para sua fabricação. 1.3 Misturas asfálticas usinadas a frio São denominadas misturas asfálticas a frio aquelas nas quais as etapas de usinagem e compactação são feitas à temperatura ambiente, conseguida com a utilização de emulsões asfálticas. Para a produção dessas misturas asfálticas, é necessário pouco ou nenhum aquecimento dos materiais e estas podem frequentemente ser produzidas in situ sem a necessidade de usina. O pré-misturado a frio pode ser empregado como revestimento, base, regularização ou reforço do subleito, e é regido pela Norma DNER - ES 317/97. O agregado graúdo utilizado nesse tipo de mistura pode ser agregado natural ou seixo britados,ou outro material indicado no projeto. 1.4 Recomendações para aderência em pavimentos molhados Para as aplicações funcionais de melhoria de aderência pneu-pavimento em pistas molhadas, de modo a reduzir problemas de derrapagem e aquaplanagem, são indicadas algumas soluções para aumentar principalmente a macrotextura Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 15 superficial dos pavimentos, dada pela “topografia” ou configuração geométrica da textura superficial (CERATTI; BERNUCCI; SOARES, 2015). A macrotextura superficial é altamente dependente da granulometria, embora a forma dos grãos também constitua um fator relevante para o arranjo superficial. A textura superficial dos agregados (chamada de microtextura), resultante da natureza da rocha de origem, técnica de britagem, entre outros fatores, também é importante no aumento do atrito entre os dois corpos (o pneu e o pavimento). O DNIT (BRASIL, 2006 – IPR 720) tem recomendado o uso de revestimentos asfálticos com macrotextura entre 0,6mm e 1,2mm, medida pelos testes de altura média de mancha de areia – método ASTM E965-96 (2006). Deve- se ressaltar que a faixa de valores de macrotextura, especificada pelo DNIT e também empregados pela ANTT para fiscalização de rodovias concessionadas, é difícil de ser obtido para o concreto asfáltico cujo valor mais comum varia entre 0,4mm e 0,8mm. Pode-se determinar a macrotextura por equipamentos a laser, que são cada vez mais utilizados, dada a elevada velocidade de determinação. A ASTM recomenda atualmente o emprego dessas técnicas em substituição ao uso da mancha de areia ou do método volumétrico. As normas empregadas são a ASTM E1845-09 ou a ISO 13473-1:1997. A microtextura dos agregados é uma propriedade importante para colaborar na aderência pneu-pavimento em pavimentos molhados. Para velocidades mais baixas, o atrito na superfície dos agregados (dado pela microtextura) é uma característica muito importante para romper o filme de água entre o pneu e o pavimento. Portanto, para vias urbanas, em cruzamentos, em corredores de ônibus, entre outros locais, é importante a avaliação da microtextura. Infelizmente no Brasil não são adotados os testes de desgaste acelerado de agregados para aprovar o uso dos mesmos em misturas asfálticas para camadas de rolamento. Quando há realização de testes, estes são feitos a posteriori, com o pavimento executado, ou já após alguns anos. São avaliadas as microtexturas, principalmente pelo ensaio de atrito pelo pêndulo britânico. O método de ensaio segue a ASTM E303-93 (2013). Técnicas de imagens têm sido bastante empregadas também para avaliação da microtextura. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 16 O DNIT (2006), em seu Manual de restauração de pavimentos asfálticos, recomenda o BPN (British pendulum number – medida obtida diretamente no aparelho) igual ou superior a 47 para garantia de superfícies, no mínimo, medianamente rugosas. O DNIT classifica a superfície segundo o BPN em rugosas para valores entre 55 e 74, e como muito rugosas para BPN igual ou superior a 75 (CERATTI; BERNUCCI; SOARES, 2015). 1.5 Recomendações para redução de ruídos ao rolamento pneu-pavimento O contato pneu-pavimento é o fator que responde pela maior contribuição ao ruído gerado por um veículo em movimento, trafegando acima de 50km/h. O tipo de camada de rolamento do pavimento é uma das formas de redução de ruído (dependendo da topografia da região, do volume e da velocidade do tráfego) mais eficientes, porém, dependendo da velocidade dos veículos e local, pode ser necessário o emprego de barreiras acústicas ou de outros elementos para que, somado ao revestimento do pavimento, possa ser controlada ou amenizada a geração de ruído dos veículos para as áreas lindeiras à via (CERATTI; BERNUCCI; SOARES, 2015). O projeto da mistura asfáltica pode ser realizado com foco em duas características básicas que contribuem para a redução do ruído pneu-pavimento, decorrente do rolamento: a superfície da camada de rolamento e os vazios interligados (com ar) dessa camada. Na tabela abaixo, apresentam-se as sugestões para a seleção de misturas asfálticas que podem contribuir para a redução do ruído ao rolamento. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 17 Tipos de misturas asfálticas usinadas a quente ou mornas e tratamentos superficiais para redução de ruído ao rolamento pneu-pavimento – obras de implantação ou reabilitação Fonte: Ceratti; Bernucci e Soares (2015, p. 63). x Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. v Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). vv Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). (1) Misturas asfálticas drenantes (com vazios interconectados, em geral entre 18% a 25%) devem ser construídas obrigatoriamente sobre camadas asfálticas densas e impermeáveis. Devem ser testadas à desagregação em curvas fechadas ou rampas fortes. Observações importantes: a redução de ruído ao rolamento é direcionada para os usuários dos veículos e para aqueles que se encontram em áreas lindeiras a rodovias e vias urbanas de alta velocidade ou hospitais e escolas. Trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. A graduação da mistura asfáltica pode ser concebida de modo que se gere uma textura superficial que propicie a perda de energia da onda sonora no contato do pneu com essa superfície. Nesse sentido, as misturas usinadas com maior macrotextura e com menor tamanho máximo nominal de agregados tendem a ser Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 18 menos ruidosas se comparadas àquelas usinadas com texturas fechadas, e as usinadas tendem a ser mais silenciosas se comparadas aos tratamentos superficiais por penetração, aos microrrevestimentos asfálticos a frio e às lamas asfálticas. A macrotextura por si só não é um parâmetro que explique o ruído gerado entre o pneu e o pavimento.Esse parâmetro depende também da conformação (topografia ou arranjo) dos agregados na superfície (macrotextura positiva ou negativa), e esse aspecto é essencial para compreender e comparar duas superfícies com a mesma macrotextura (CALLAI, 2011). De forma simplista, a macrotextura positiva é aquela em que na superfície têm-se cumes e arestas dos agregados expostos e, na negativa, há planos britados dos agregados expostos. A configuração dos agregados na superfície depende basicamente do tipo de agregados (forma), do tipo de mistura asfáltica e do processo executivo. Ilustra- se com a comparação de um tratamento superficial duplo executado por penetração invertida, em geral de macrotextura muito aberta, com uma camada porosa de atrito (CPA), que também apresenta em geral macrotextura muito aberta. A CPA é o revestimento, em geral, mais silencioso que existe e o TSD um dos mais ruidosos. Igualmente, pode-se comparar o microrrevestimento asfáltico a frio com usinados do tipo gap-graded ou delgados usinados especiais (BBTM, SMA 0/8S, SMA 0/6 etc. – ver Capítulo 1) que apresentam macrotextura similar àquela encontrada para o microrrevestimento asfáltico a frio. Os materiais usinados são mais silenciosos que os tratamentos, em geral. Misturas asfálticas com maior volume de vazios com ar interligados são favoráveis para a redução de ruído se comparadas às misturas asfálticas do tipo densas (impermeáveis, com vazios com ar oclusos). Nas misturas asfálticas não impermeáveis, quanto menores forem as dimensões dos agregados e dos poros com ar interligados, maior deve ser a absorção do ruído gerado. Camadas asfálticas com poros de ar interligados devem ser executadas sobre camadas impermeáveis para evitar a entrada de água na estrutura do pavimento (CERATTI; BERNUCCI; SOARES, 2015). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 19 UNIDADE 2 – TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO E CONSERVAÇÃO O principal objetivo do pavimento é garantir a trafegabilidade e conforto em qualquer época do ano, ou clima, porém com o decorrer do tempo, por motivos diversos, o pavimento sofre degradação. A perda de qualidade estrutural ou funcional de um pavimento pode ser denominada de dano, degradação ou deterioração (BALBO, 2007). Nesse sentido, podemos deduzir que toda rodovia tem por função principal atender os três requisitos básicos, que são: segurança, conforto e viabilidade econômica. Dessa forma, considerando pavimento como todo o conjunto que constitui a rodovia (pavimento, terrapleno, proteção do corpo estradal, obras de arte correntes, obra de artes especiais, sinalização, obras complementares, entre outros), a manutenção do mesmo será definida como as medidas e operações que são tomadas com a finalidade de manter ou elevar os níveis das características gerais do pavimento (BRASIL, DNIT, 2006). Vale salientar que todos os componentes são importantes, no entanto, os problemas na superfície dos pavimentos merecem um destaque, tendo em vista que a camada de revestimento é que proporciona o conforto e a segurança de rolagem dos veículos. Assim, a manutenção do Pavimento se constitui no conjunto de operações que são desenvolvidas objetivando manter ou elevar, a níveis desejáveis e homogêneos, características gerais de desempenho, considerando todos os componentes do pavimento. 2.1 Terminologia básica A conservação é definida pelo DNIT (2005) como o conjunto de operações rotineiras, periódicas ou de emergência que tem por objetivo preservar as características técnicas, físicas e operacionais. A conservação visa à preservação e à rápida recuperação da qualidade de rolagem do veículo. A conservação preventiva periódica é o conjunto de operações de conservação realizadas periodicamente com o objetivo de evitar o surgimento ou agravamento de defeitos. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 20 A conservação corretiva rotineira é realizada de acordo com uma programação com base em mesma técnica para eliminação de imperfeições existentes. É o conjunto de operações de conservação realizadas com o objetivo de reparar ou sanar defeitos. A conserva leve consiste da execução de reparos em áreas localizadas danificadas da pista ou dos acostamentos, abrangendo remendos superficiais e profundos, selagem de juntas e trincas, correção de exsudação de asfalto ou de escorregamento de massa, quando elas se encontram restritas a pequenas áreas. A conserva pesada, por sua vez, é a aplicação continua, nas faixas de rolamento, de alguma camada de pequena espessura que tenha uma ou mais das seguintes funções: selagem de trincas, rejuvenescimento do revestimento asfáltico, proteção contra oxidação ou correção da resistência à derrapagem. O exemplo típico no Brasil é a Lama Asfáltica, sendo também, aplicáveis com as mesmas finalidades, os Tratamentos Superficiais (SACHET, 2007). Remendos define o conjunto de operações destinadas a corrigir manifestações de ruína específicas, ocorrentes a nível de revestimento betuminoso e em alguns casos extremos, atingindo frações de camada de base; tais operações são bem definidas e de pequeno porte. Recuperação superficial (recargas) é o conjunto de operações destinadas a corrigir falhas superficiais, tais como fissuração, desagregação, polimento das asperezas (rugosidade), desgaste (perda de agregados), exsudação e, eventualmente, também pequenas deficiências da geometria transversal, (trilha de roda) do pavimento. Trata-se de recapeamentos com delgadas espessuras (da ordem de no máximo 2,5 cm), não apresentando, por conseguinte, efeito estrutural próprio. O reforço estrutural é o conjunto de operações destinadas, fundamentalmente, a aumentar a capacidade estrutural do pavimento. Esse objetivo é alcançado normalmente pela sobreposição de uma ou mais camadas, as quais responderão ainda pela correção de deficiências superficiais (degradações e deformações) existentes. A restauração é o conjunto de operações destinado a restabelecer o perfeito funcionamento do pavimento. Processa-se normalmente pela substituição Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 21 e/ou reconfecção de uma ou mais camadas existentes, complementadas por outras que deverão conferir ao pavimento o aporte de capacidade estrutural necessário de um bem deteriorado ou avariado, e restabelecer, na íntegra, suas características originais. Ao conjunto de operações que acrescentam às rodovias características novas, ou que modifica as características existentes, chamamos de melhoramentos. Ações emergenciais são aquelas a serem empreendidas em caráter excepcional e que caracterize uma emergência – com as finalidades de eliminar o risco real ou potencial à vida humana ou ao patrimônio público, ou então, de restabelecer as condições mínimas necessárias ao fluxo de tráfego de uma rodovia, interrompida ou na iminência de interromper, devido a manifestações de ruína e/ou colapso repentino.Os serviços eventuais englobam o conjunto de operações não previstas que podem se fazer eventualmente necessárias, normalmente decorrentes do surgimento de defeitos no intervalo compreendido entre a elaboração e a implementação do Projeto, envolvem em geral, a definição de materiais, mão de obra e horas de máquinas diversas. São exemplos: a) fabricação e assentamento de tubos para bueiros e drenos; b) restauração de bocas e corpos de bueiros; c) escavação, carga e transporte de materiais para recomposição de taludes de aterro ou reaterros; d) confecção, transporte e aplicação de material de base para confecção de remendos profundos; e) escavação e compactação manuais; f) fabricação de concreto de cimento Portland e de guarda-corpos de pontes; g) extração de rocha e areia; h) recuperação de cercas, entre outros (BRASIL, 2006). A reconstrução consiste da remoção total do pavimento existente e é utilizada quando: Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 22 � os custos de uma restauração superam o da reconstrução do pavimento; � não há confiabilidade suficientemente aceitável para o desempenho do pavimento restaurado; � pavimento deve ser restaurado e haverá também uma mudança de traçado na rodovia, motivada, por exemplo, pela necessidade de uma elevação de padrão operacional (SACHET, 2007). 2.2 Problemas relacionados à manutenção rodoviária No quadro abaixo temos os subsistemas e os principais problemas/defeitos relacionados à manutenção rodoviária. Subsistema Problemas Pista de rolamento Degradação e defeitos superficiais a) Fissuras e fendilhamento. b) Desagregação (panelas). c) Mancha de água (umidade excessiva). d) Bombeamento de água. e) Bombeamento de água com finos (lama branca). f) Espelhamento. g) Desgaste. h) Polimento dos agregados (aspereza). i) Peladas. j) Desintegração. k) Descolamento do ligante. l) Falta de aderência pneu-pavimento. m) Estriamento (em tratamentos superficiais). Deformação em perfil a) Trilha de roda (cavado das rodeiras). b) Afundamento. c) Afundamento localizado. d) Refluimento lateral. e) Escorregamento do revestimento. f) Ondulação. g) Corrugação. h) Depressão. i) Estufamento. Drenagem superficial e profunda a) Crescimento de vegetação na entrada ou saída das obras de drenagem. b) Entulho e sujeira em sarjetas, valetas e saídas d'agua. c) Rupturas de meios-fios, banquetas, sarjetas e descidas d'agua. d) Obstruções de drenos subsuperficiais e profundos. Obras de arte corrente a) Bueiros obstruídos, fora do alinhamento ou com vazão insuficiente. b) Aparecimento de trincas, selagem ou de outros sinais de defeitos nos bueiros. c) Bocas dos bueiros, assoreadas e mal posicionadas, alas quebradas, falta de bacias de dissipação. d) Processos erosivos e montante e a jusante. e) Necessidade de estruturas adicionais de drenagem. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 23 Obras de arte especiais a) Estrutura, guarda-corpo e guarda-roda. danificados ou sem pintura. b) Revestimento danificado, escamado, entre outros. c) Deslocamento de pilares e vigas de apoio. d) Aparecimento de trincas e escamas. e) Defeitos nos aparelhos de apoio. Obras de proteção do corpo estradal a) Instabilidade. b) Erosões. Sinalização a) Desgaste das tintas (faixas e placas). b) Refletorização deficiente. c) Depredação (roubo, estragos, pichação, entre outros). d) Visibilidade deficiente. e) Mensagens inadequadas. Obras complementares a) Falta de revestimento vegetal. b) Árvores e arbustos, que representem perigo para a plataforma da estrada ou interferência na distância de visibilidade nas curvas e na sinalização. c) Deficiência na irrigação das áreas recentemente plantadas e na aplicação de fertilizantes. d) Depredação de áreas plantadas, pragas e doenças. e) Ausência de defensas. f) Ausência de cercas, arames arrebentados e mourões danificados. g) Uso da faixa para fins indevidos. h) Existência de placas de propaganda comercial. i) Acessos que representem perigo ao tráfego. Fonte: Adaptado de Brasil (2005). 2.3 Conservação preventiva periódica Descrição das principais atividades: a) limpeza de sarjetas e meios-fios – tem como finalidade desobstruir o caminho a ser percorrido pela água que incide sobre a sarjeta, a qual deve ser dirigida para um adequado escoamento; b) limpeza manual de valeta – consiste na remoção do entulho e dos sedimentos acumulados. No caso de valetas não revestidas, deverá ser evitada a remoção total da vegetação, apenas aquela que impeça o fluxo da água deverá ser cortada; c) limpeza de bueiros – trata-se da desobstrução dos canais e das bocas de entrada e saída, até o limite da faixa de domínio, bem como da remoção de qualquer material sedimentar acumulado no interior da tubulação; d) limpeza de bocas e drenos profundos e subsuperficiais – trata-se da desobstrução das bocas dos drenos profundos e subsuperficiais; Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 24 e) limpeza e pintura de pontes – a limpeza do tabuleiro, dos drenos e dos guarda-rodas da ponte tem como finalidade principal mantê-los desobstruídos de areia ou de entulhos depositados pela ação do vento, das chuvas ou do tráfego. A pintura de guarda-corpos e meios-fios visa favorecer a visibilidade noturna; f) limpeza e enchimento de juntas em concreto-cimento – consiste em limpar as juntas dos pavimentos rígidos, calafetando-as com material apropriado que permita a sua livre dilatação e evita a penetração de água e de materiais estranhos. Essa tarefa deverá ser programada preferencialmente para o período de inverno pois, com as baixas temperaturas, o espaço das juntas é maior; g) roçada – é o corte de vegetação de pequeno porte na faixa de domínio, dentro da mata natural ou na arborização implantada. Tem como finalidade tornar as áreas marginais da rodovia livres de vegetação que impeça a fácil visualização da sinalização vertical ou propicie a ocorrência de incêndios; essa tarefa poderá ser feita manual ou mecanicamente; h) capina – consiste na erradicação da vegetação, de forma manual ou química, objetivando evitar sua expansão nos acostamentos e facilitar a drenagem. 2.4 Conservação corretiva rotineira Descrição das atividades: a) selagem de trincas – consiste no enchimento manual de trinca e fissuras no revestimento betuminoso ou pavimento de concreto de cimento, com material asfáltico para impedir a penetração de água nas camadas inferiores do pavimento. No caso de trincas de contração em revestimento betuminoso, o mais aconselhável é ignorá-las, a menos que haja possibilidade de penetração de água; b) recomposição de obras de drenagem superficial – consiste na recomposição dos trechos danificados, mantendo-se sua forma de declividade original; c) recomposição de obras de drenagem profunda – consiste na recomposiçãodos drenos longitudinais profundos, drenos “espinha de peixe”, Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 25 colchões drenantes, entre outros, obstruídos e responsáveis por degradações refletidas no pavimento e/ou na plataforma; d) recomposição de obras de arte correntes – os trabalhos referentes a essa tarefa consistem no reparo, substituição ou reconstrução de segmentos danificados; e) recomposição das sinalizações horizontal e vertical – consiste na pintura da sinalização horizontal e no reparo, substituição e implantação da sinalização vertical, postes de sinais, balizadores e marcos quilométricos; f) recomposição de placas de concreto – consiste no reparo de áreas danificadas de pavimento de concreto de cimento Portland, para se evitar a propagação de defeitos, na própria placa e nas placas vizinhas, inclui a correção das condições de suporte deficiente; g) recomposição de guarda-corpos – consiste na substituição (pré- moldados) ou reconstrução de guarda-corpos danificados; h) recomposição de cercas – consiste na substituição dos arames e mourões que se encontrarem inutilizados. Essa tarefa tem alta prioridade devido ao perigo que representa, para o usuário da estrada, a presença de animais de grande porte que invadem a faixa de domínio; i) recomposição de defensa metálica – consiste na limpeza, pintura, reparo ou substituição das defensas metálicas danificadas; j) recomposição da tela antiofuscante – consiste na limpeza, pintura, reparo ou substituição das telas antiofuscantes; k) reconformação da plataforma – consiste em conformar superfícies não pavimentadas, com emprego de motoniveladora, sem adição de material, mantendo- as em boas condições de tráfego e drenagem. Essa operação deverá ser executada, de preferência, com a superfície umedecida, não se permitindo o acúmulo de material ao longo das bordas da plataforma (para que haja liberdade de escoamento das águas superficiais); l) combate à exsudação – consiste no espalhamento manual de agregado fino sobre a superfície exsudada. Visa a corrigir o excesso de material betuminoso na superfície do revestimento, o que a torna lustrosa e escorregadia; m) controle de erosão – consiste na aplicação de medidas que eliminem os processos de erosão em cortes, aterros, voçorocas, entre outros (BRASIL, 2006). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 26 No Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes, volume 10, conteúdo 8 – Manutenção e Conservação Rodoviária3 (BRASIL, DNIT, 2017), encontramos a metodologia para definição de custos de referência de canteiros de obras e de administração local e à diferenciação das taxas referenciais de bonificação e despesas indiretas em função da natureza e do porte das obras, bem como teremos a proposição de novas metodologias para o cálculo dos custos horários dos equipamentos e da mão de obra e para definição dos custos de referência para aquisição e transporte de produtos asfálticos. Evidentemente que rodovias em bom estado de conservação contribuem para a conservação dos veículos que nelas trafegam, no entanto, devemos dar atenção especial ao setor de transportes e rede de logística. Algo em torno de 60% ou mais da nossa produção é escoada/transportada e circulada pelo sistema rodoviário. Essa condição nos leva a refletir sobre as relações entre manutenção (rodovias e veículos) e custo logístico. As falhas no processo de recuperação das rodovias impedem que o escoamento das cargas seja realizado de forma mais rápida e eficaz, prejudicando o desenvolvimento econômico da nação. Outro fator considerável diz respeito à segurança dos usuários que é afetada pela falta de sinalização e conservação em vários trechos das estradas. A deterioração das estradas é transmitida aos motoristas através das vibrações da suspensão do caminhão e provocam sensações de ansiedade, irritabilidade e tensão que influenciam no seu comportamento. Aliado a essas condições há também a preocupação com a velocidade para cumprir os prazos de entrega que contribui para um percurso mais estressante (AVALOS, 2005). A má conservação das rodovias atinge a economia das empresas pelo incremento de custos nas operações de transporte. Esses valores adicionais são expressos por: aumento do tempo gasto no transporte de insumos e produtos, avarias nas cargas, impossibilidade de cumprimento dos prazos de entrega, precariedade das condições de tráfego, custo com pedágios, aumento acidentes de trânsito, aumento do consumo de combustível, pneus e óleo, impossibilidade de 3 Disponível em: http://www.dnit.gov.br/custos-e-pagamentos/sicro/manuais-de-custos-de- infraestrutura-de-transportes/volume-10-manuais-tecnicos/volume-10-manuais-tecnicos Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 27 trafegar na velocidade permitida, maiores gastos com manutenção, maior custo final dos produtos transportados (RODRIGUES; COLMENERO, 2009). Enfim, uma infraestrutura rodoviária inadequada impacta a expansão das redes logísticas tanto nas questões de instalação de fábricas como principalmente nas operações de transportes, portanto, planejamentos para recuperação de trechos danificados e trabalhos de manutenção periódica são essenciais. Lembrem-se disso! Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 28 UNIDADE 3 – TÉCNICAS DE RESTAURAÇÃO A decisão de se restaurar um pavimento pode ser tomada a partir de uma série de parâmetros indicativos, tais como: custos de conservação elevados, necessidade muito frequente de intervenções, irregularidade elevada e degradação de superfície acentuada. Um dos benefícios que vêm sendo obtidos com a aplicação de Sistemas de Gerência de Pavimentos (SGP) em todo o mundo é a determinação do momento mais eficaz, em termos econômicos, para se executar a restauração dos pavimentos de uma rede viária (RODRIGUES, 2003). As alternativas de restauração de um pavimento são precedidas de avaliações funcionais e estruturais, as quais fornecem dados para análise da condição da superfície do pavimento e de sua estrutura e também para a definição das alternativas de restauração apropriadas. Na avaliação funcional é verificada a condição da superfície do pavimento, por meio do levantamento e análise de defeitos superficiais, e da condição de irregularidade longitudinal. Os principais defeitos considerados na avaliação funcional são: área trincada e severidade do trincamento, deformações permanentes e irregularidade longitudinal. Na avaliação estrutural é verificada a condição da estrutura do pavimento de suportar cargas, por meiode levantamentos não destrutivos pela determinação da deflexão superficial resultante da aplicação de uma carga conhecida. O principal parâmetro considerado na avaliação estrutural é a deflexão na superfície e a bacia de deformação. A deflexão é normalmente utilizada para delimitar segmentos considerados como homogêneos quanto à condição estrutural (BERNUCCI et al., 2010). A análise dos dados das avaliações através de procedimentos específicos fornece as soluções de restaurações apropriadas em cada caso, que podem ser de cunho funcional ou estrutural. Caso a restauração deva ser de cunho estrutural, é necessário utilizar um método de projeto que leve em conta as características de deformabilidade das camadas e do novo revestimento, levando em conta os módulos de resiliência medidos ou obtidos por retroanálise para se calcular as espessuras necessárias. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 29 Vejamos técnicas possíveis de serem aplicadas, sem indicação de espessuras, quando pertinente, pois elas serão obtidas em função da estrutura do pavimento existente e do tráfego esperado no futuro em cada caso, entre outros aspectos. Para se fazer essa análise de alternativas de restauração, em geral, definem-se segmentos homogêneos. 3.1 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 tipos de revestimentos a seguir, isoladamente ou combinados e antecedidos ou não por uma remoção de parte do revestimento antigo por fresagem: � lama asfáltica (DNER-ES 314/974) – selagem de trincas e rejuvenescimento; � tratamento superficial simples (DNER-ES 308/975) ou duplo (DNER-ES 309/976) – selagem de trincas e restauração da aderência superficial; � microrrevestimento asfáltico a frio (ABNT NBR 14948:20037, confirmada em 2016, DNIT 035/2005-ES8) ou a quente (DNER-ES 388/999) – selagem de trincas e restauração da aderência superficial quando existe condição de ação abrasiva acentuada do tráfego; � concreto asfáltico (DNIT 031/200410) – quando o defeito funcional principal é a irregularidade elevada; � mistura do tipo camada porosa de atrito (DNER-ES 386/9911), SMA ou misturas descontínuas – para melhorar a condição de atrito e o escoamento de água superficial. Quando são identificadas trincas isoladas no revestimento, o seu tratamento por selagem é eficiente no retardamento de sua evolução e da consequente 4 Disponível em: http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNER-ES314-97.pdf 5 Disponível em: http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNER-ES308-97.pdf 6 Disponível em: http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNER-ES309-97.pdf 7 Disponível em: http://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=002065 8 Disponível em: http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/normas/especificacao-de-servicos- es/dnit035_2005_es.pdf 9 Disponível em: http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/normas/especificacao-de-servicos-es/dner- es388-99.pdf 10 Disponível em: http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNIT031_2004_ES.pdf 11 Disponível em: http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/normas/especificacao-de-servicos-es/dner- es386-99.pdf Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 30 necessidade de uma intervenção de restauração de maior magnitude. As duas figuras abaixo exemplificam a aplicação da técnica de selagem de trincas. 1º - Abertura da trinca Figura 7: Abertura da trinca. Fonte: Bernucci et al. (2010, p. 467). 2º - Revestimento após selagem das trincas Figura 8: Revestimento após selagem das trincas. Fonte: Bernucci et al. (2010, p. 467). 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 microrrevestimento tem função de reduzir a reflexão de trincas e impermeabilizar o revestimento antigo); c) remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + microrrevestimento (quando a superfície antiga apresenta grau elevado de trincamento e/ou desagregação e existe condição de ação abrasiva acentuada do tráfego); Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 31 d) remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + tratamento superficial simples + microrrevestimento a frio (quando a superfície antiga apresenta grau elevado de trincamento e a superfície nova necessita de melhor condição de rolamento, proporcionada pelo microrrevestimento, e de liberação da pista com menor arrancamento de agregados possível); e) remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + camada porosa de atrito (quando a superfície apresenta grau elevado de trincamento e/ou desagregação e existe necessidade de boa aderência e escoamento superficial); f) remoção por fresagem + microrrevestimento asfáltico + camada porosa de atrito (quando a superfície apresenta grau elevado de trincamento e/ou desagregação. O microrrevestimento tem a função de reduzir a reflexão de trincas e impermeabilizar a camada antiga, e a camada porosa de atrito a de aderência e escoamento superficial). 3.2 Técnicas de restauração de pavimentos com problemas estruturais Quando existe o comprometimento estrutural do pavimento ou perspectiva de aumento de tráfego, as alternativas de restauração ou reforço compreendem aquelas que restabelecem ou incrementam sua capacidade estrutural por meio da incorporação de novas camadas (recapeamento) à estrutura e/ou tratamento de camadas existentes (reciclagem, por exemplo). Os tipos de revestimentos geralmente utilizados como recapeamento são o concreto asfáltico, o SMA (como camada de rolamento para resistir a deformações permanentes em vias de tráfego pesado), misturas descontínuas e o pré-misturado a quente. Nesses são empregados cimentos asfálticos convencionais, modificados por polímeros ou modificados por borracha moída de pneus. Esses tipos de revestimentos são utilizados isoladamente ou combinados: � concreto asfáltico; � pré-misturado a quente + concreto asfáltico; � concreto asfáltico + SMA; Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 32 � SMA e outras misturas asfálticas de granulometria descontínua; � tratamento superficial duplo ou microrrevestimento + concreto asfáltico. A remoção por fresagem é recomendada previamente à execuçãode camadas de recapeamento quando há necessidade de redução da energia de propagação de trincas existentes no revestimento antigo, retardando a sua reflexão nas novas camadas. A possibilidade de reflexão de trincas em restaurações executadas em pavimentos com problemas estruturais é um fator importante e deve ser considerada no projeto da restauração, por meio de medidas para sua minimização (BERNUCCI et al., 2010). 3.3 Trincamento por reflexão As trincas por reflexão surgem acima de juntas ou trincas existentes em camadas de revestimento antigo. Cuidados adicionais devem ser tomados durante a restauração para reduzir a severidade e a velocidade de sua propagação. A reflexão de trincas é mais crítica em situações de temperaturas mais baixas, devido ao enrijecimento do revestimento asfáltico, bem como de elevado volume de tráfego ou de grande magnitude de cargas. São desenvolvidas tensões de tração elevadas nas camadas de recapeamento devido a movimentos originados nas trincas existentes no revestimento antigo deteriorado. A reflexão se dá normalmente de baixo para cima no recapeamento. Dentre as medidas para o controle e redução de reflexão de trincas, Bernucci et al. (2010) elencam as seguintes: a) Emprego de geossintéticos Os geossintéticos podem atuar de duas maneiras: desviando as trincas ou convertendo as trincas em microfissuras ao se propagarem. Quando são utilizados geotêxteis impregnados com ligante asfáltico na interface entre o revestimento antigo deteriorado e um recapeamento, devido à presença do geotêxtil, tem-se uma taxa maior de ligante asfáltico nessa interface do que a obtida com uma pintura de ligação convencional. Isso, associado à presença do geotêxtil, faz com que ocorra um retardo na reflexão das trincas. E, quando refletidas, a reflexão é atenuada e normalmente na direção horizontal. Também ocorre uma manutenção da Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 33 estanqueidade do revestimento, protegendo as camadas subjacentes da ação das águas pluviais. Figura 9: Geotêxtil aplicado por esticamento. Fonte: Bernucci et al. (2010, p. 470). Não é tão efetivo na presença de grandes movimentos verticais ou horizontais, e é mais eficiente em regiões de clima ameno. Quando são utilizadas geogrelhas, a reflexão se dá através da formação de microfissuras de baixa severidade, apresentando trajetória aleatória, com progressão lenta, podendo ainda essa formação ser interrompida se houver descontinuidade do processo de dissipação de energia na extremidade das microfissuras devido a mudanças de orientação nas trajetórias de propagação. Figura 10: Geogrelha bidirecional aplicada no pavimento. Fonte: Brasil (2017, p. 38). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 34 b) Camadas intermediárias de alívio de tensões São camadas executadas na superfície de um revestimento antigo deteriorado e sobre a qual será executado um recapeamento. Essas camadas intermediárias, chamadas de SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer), podem ser constituídas de microrrevestimentos asfálticos, tratamentos superficiais por penetração com ligantes asfálticos modificados por polímeros ou por borracha de pneus, ou mesmo misturas asfálticas com elevado teor de asfalto modificado por polímero em camadas delgadas. A SAMI atua dissipando movimentos e tensões em trincas e juntas de severidade baixa a média, devido às características de recuperação elástica do ligante asfáltico empregado. c) Camadas de dissipação de trincas São camadas granulares com poucos finos e agregados com diâmetro máximo de 75mm, granulometria aberta e podem ser misturadas com pequeno teor de ligante asfáltico, tipicamente um pré-misturado a quente, que são executadas sobre o revestimento antigo deteriorado. Sobre ela é executada uma camada de recapeamento asfáltico. Propiciam volume de vazios elevados que efetivamente interrompem a propagação das trincas, mesmo aquelas sujeitas a grandes movimentos. São executadas em espessuras mínimas de 100mm. d) Espessura de recapeamento aumentada O aumento da espessura de recapeamento não previne a ocorrência de trincas por reflexão, mas reduz a velocidade de propagação e a severidade das trincas refletidas por reduzir os esforços de flexão e cisalhamento sob carga e também por reduzir a variação de temperatura na camada de revestimento. Sua relação custo-benefício deve ser considerada em relação a outras técnicas. e) Reciclagem do revestimento existente A reciclagem de revestimento antigo deteriorado é uma alternativa utilizada para reduzir ou eliminar camadas com trincas com potencial de reflexão. Se houver também necessidade de aumento da capacidade de suporte, segue-se à reciclagem uma nova camada de rolamento. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 35 A reciclagem pode ser realizada somente com os materiais existentes fresados mais adição de agentes rejuvenescedores e/ou ligantes asfálticos novos, ou ainda com incorporação de agregado para correção granulométrica, de espuma de asfalto ou de emulsões asfálticas e até de cimento Portland. A mistura reciclada pode ser executada em usina, mas preferencialmente é feita no próprio local da obra por recicladoras. Os principais benefícios da reciclagem de revestimentos deteriorados são a reutilização dos agregados e do ligante asfáltico, a conservação de energia e a preservação ambiental. f) Emprego de revestimentos asfálticos com ligantes modificados Podem ser confeccionadas misturas asfálticas com ligantes modificados por polímeros ou borracha moída de pneus que apresentem baixa rigidez (valores de módulo de resiliência mais baixos que os usuais) visando menor absorção de tensões e consequente retardamento da ascensão das trincas de reflexão. Também é possível executar-se uma camada de nivelamento fina (com agregados passantes na peneira 3/8”) com ligante modificado, que funcionaria como uma camada de dissipação parcial de trincas e, em seguida, aplicar-se um novo revestimento com ligante modificado. Essa é uma alternativa que visa retardar o aparecimento de trincas através da aplicação de revestimentos delgados com ligantes modificados (BERNUCCI et al., 2010). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 36 UNIDADE 4 – PAVIMENTAÇÃO DE VIAS URBANAS Grande parte das demandas de infraestrutura municipais se refere à pavimentação de ruas! Reis (2010) explica que, em geral, o tipo de tráfego e a capacidade de suporte do terreno, medida pelo ISC ou CBR (sigla em inglês para California Bearing Ratio), são as duas premissas básicas que
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