Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 IPATINGA-MG MAIO/ 2015 FACULDADE PITÁGORAS- IPATINGA DANILO ASSIS MAIA E MÍLON ALVES PORTO PATOLOGIAS EM PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEIS ASFÁLTICAS 2 IPATINGA-MG MAIO/ 2015 PATOLOGIAS EM PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEIS ASFÁLTICAS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Pitágoras de Ipatinga, como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Professor André Cotrin DANILO ASSIS MAIA E MÍLON ALVES PORTO 3 Ipatinga, 25 de maio de 2015. Professor Nome da Instituição Professor Nome da Instituição Prof. Nome da Instituição Trabalho de Conclusão de Curso aprovado, apresentado à Faculdade Pitágoras de Ipatinga, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Civil com nota final igual a _______, conferida pela Banca Examinadora formada pelos professores: DANILO ASSIS MAIA E MÍLON ALVES PORTO PATOLOGIAS EM PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEIS ASFÁLTICAS 4 Dedicamos este trabalho primeiramente a Deus e as nossas famílias que nos incentivou e ajudou nos momentos mais difíceis que enfrentamos. 5 AGRADECIMENTOS Agradecemos a Deus em primeiro lugar por nos dar força e equilíbrio para enfrentar todos os obstáculos e nossos familiares por estarem sempre do nosso lado nos incentivando e apoiando nos momentos difíceis. Aos colegas de curso que lutaram junto com agente em todas as etapas e aos amigos particulares que viram as lutas e deram muita força, incentivo e compreensão nos momentos de dificuldade. Aos professores que estiveram nos transmitindo seus conhecimentos e nos orientando. 6 “O Engenheiro é um tipo de ser que abriga e protege”. 7 Maia, Porto, Danilo Assis e Mílon Alves. Título do trabalho: Estradas e Pavimentação: PATOLOGIAS EM PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL ASFÁLTICAS. 2015. 48 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso para Bacharel em Engenharia Civil – Faculdade Pitágoras de Ipatinga, 2015. RESUMO Os pavimentos não são dimensionados e construídos para durarem eternamente, mas para apenas um determinado período no qual evoluem de uma condição ótima para uma condição menos favorável. A deterioração de um pavimento flexível se dá de forma gradativa, contínua ao longo do tempo, e a partir do imenso tráfego, ocorrendo por meio de mecanismo complexos e ainda por acumulo gradativamente de deformações plásticas e trincas no revestimento, decorrentes da interação entre ações do tráfego e os efeitos do clima. À medida que surgiu a pavimentação percebeu-se o aparecimento de problemas ou defeitos nos pavimentos. A partir daí, surgiu- se a necessidade de se fazer um estudo não só das causas desses problemas, mas também da maneira como resolve-los e, principalmente, como evitá-los. Assim como no concreto armado, na pavimentação asfáltica também aumentam os gastos diretamente com a demora no tratamento dos defeitos encontrados. A execução correta do projeto e a utilização dos produtos adequados para a realização da obra consegue-se evitar muitos defeitos no processo de execução. Utilizando as técnicas e conhecimentos envolvidos nos processo de pavimentação asfáltica, o engenheiro poderá obter maior sucesso, que seja no setor econômico da obra, ou na qualidade do serviço executado. Palavras-chave: Pavimentação Flexível. Asfáltica. Patologias. Defeitos. Trincas. 8 Maia, Porto. Danilo Assis and Mílon Alves. Job title: Roads and Paving: PATHOLOGY IN ASPHALT PAVING FLEXIBLE. 2015. 48 leaves. Work Completion of course for Bachelor of Civil Engineering - College Pitágoras de Ipatinga, 2015. SUMMARY The floors are not sized and built to last forever, but for only a certain period in which evolve in a great condition to a less favorable condition. The deterioration of a flexible pavement occurs gradually, continuously over time, and from the immense traffic going through complex mechanism and on gradual accumulation of plastic deformations and cracks in the coating, resulting from the interaction between actions traffic and weather effects. As did the paving noticed the appearance of problems or defects on the pavements. From there emerged the necessity of making a study not only of the causes of these problems, but also the way how to solve them, and especially how to avoid them. As in reinforced concrete, the asphalt paving also increase spending directly with the delay in treatment of defects found. The correct execution of the project and the use of products suitable for their completion make avoid many defects in the construction and execution of pavement process. Using the skills and knowledge involved in the paving process, the engineer can achieve greater success, it is in the economic sector of the work, or the quality of the service performed. Keywords: Flexible Pavement. Asphalt. Pathologies. Defects. Cracks 9 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Camadas do Pavimento Flexível. ............................................................. 22 Figura 2 – Exemplo de Corrugações. ........................................................................ 37 Figura 3 – Exemplo de Ondulações.. ........................................................................ 38 Figura 4 – Exemplo de Exsudações do Asfalto. ........................................................ 39 Figura 5 – Exemplo de Desgastes do Asfalto............................................................ 40 Figura 6 – Exemplo de Panela ou Buracos. .............................................................. 41 Figura 7 – Exemplo de Escorregamento do Revestimento Betuminoso. .................. 41 Figura 8 – Exemplo de Trincas. ................................................................................ .42 Figura 9 – Exemplo de Fissuras. ............................................................................... 43 10 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS CNT Confederação Nacional do Transporte CR Camada de Revestimento B Camada de Base SB Camada de Sub-base DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas CAP Cimento Asfáltico de Petróleo EAP Emulsão Asfáltico de petróleo ADP Asfalto Diluído CBUQ Concreto Betuminoso Usinado a Quente DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte ALP Afundamento Plástico Local ATP Afundamento Plástico da Trilha 11 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 12 1.1 OBJETIVOS ........................................................................................................ 15 1.2.1 OBJETIVO GERAL........................................................................................... 15 1.2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO ................................................................................. 15 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .............................................................................. 17 2.1 SITUAÇÃO DA PAVIMENTAÇÃO NO BRASIL ................................................... 17 2.2 O QUE É PAVIMENTAÇÃO ................................................................................ 18 2.2.1 DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO ......................................................... 20 3 PROCESSOS NA PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL ASFÁLTICA ............................... 234 PRINCIPAIS DEFEITOS NA PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL ASFÁLTICA ............... 25 5 CONSEQUÊNCIAS DAS PATOLOGIAS DO PAVIMENTO FLEXÍVEL ................. 26 6 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DO PAVIMENTO ............................ 28 6.1 COMPARATIVO ENTRE PAVIMENTO FLEXÍVEL E RÍGIDO ............................ 28 6.1.1 QUANTO Á ESTRUTURA DO PAVIMENTO ................................................... 28 6.1.2 QUANTO AOS MATERIAIS UTILIZADOS ....................................................... 28 6.1.3 QUANTO Á MANUTENÇÃO ............................................................................ 30 7 PAVIMENTO ASFÁLTICO ..................................................................................... 32 7.1 DEGRADAÇÃO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL ..................................................... 34 8 PATOLOGIAS EM PAVIMENTO ............................................................................ 36 8.1 PATOLOGIAS EM PAVIMENTO FLEXÍVEIS ...................................................... 36 8.2 REPARO E SOLUÇÕES DA PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA ............................. 45 9 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 47 10 REFERÊNCIAS .................................................................................................... 48 12 1 INTRODUÇÃO Os meios de transporte são elementos de extrema importância para que ocorra o desenvolvimento sócio econômico de uma determinada região. Através da mobilidade de mercadorias, sejam produtos de exportação ou importação, e da acessibilidade a todas as partes de um território, os meios de transporte tornam-se fundamentais a sociedade. Em vista disto, o setor de pavimentação, sendo tradicionalmente um setor gerenciado pela administração pública, deveria ter gestores com a responsabilidade de zelar por este patrimônio de valor inestimado, se considerado, além do valor financeiro dos pavimentos, a sua importância as pessoas. Infelizmente, não se tem como prioridade a técnica e sim questões políticas. As primeiras estradas foram construídas no Império Romano, oito séculos antes da era cristã, camadas de areia cobertas por pedras cimentadas entre si. Após o declínio do Império Romano, durante muitos séculos, houve pouco progresso nas metodologias de construção de estradas (PREGO, 2001). Em 1836, na Inglaterra, surgiu a construção dos primeiros pavimentos asfálticos. A Melhoria do leito carroçável pela estabilização do solo e a evolução tecnológica do automóvel conferiram, no século xx, á estrada de rodagem sua extrema importância como infraestrutura dos sistemas viários, a ponto de, em países como o Brasil, ser o transporte rodoviário responsável pela maior parcela do transporte de carga (PREGO, 2001). O grande desenvolvimento no Brasil se deu na década de quarenta, nas ligações das principais cidades na costa leste do país, aumentando nas décadas seguintes de cinquenta com o aumento das refinarias de petróleo, que diminuiu os custos do asfalto, tendo nos anos sessenta a abertura de diversas estradas ligando varias regiões ao interior do país, alavancado pela construção da nova capital no centro oeste, na década de setenta, desbravando o oeste e norte, com a construção da Belém - Brasília e Transamazônica. Com um desenvolvimento mal planejado, os custos das implantações aumentando de maneira exponencial, numa época de grande inflação, nas décadas seguintes, houve uma diminuição no desenvolvimento da pavimentação nas várias regiões do país. 13 A malha viária, mesmo sendo recém-construída, foi sofrendo desgastes em função da má conservação, projetos inadequados e má fiscalização de carga, que admitindo cargas maiores que as permitidas, aumentaram a deterioração dos pavimentos. O desenvolvimento da tecnologia e surgimento de novos equipamentos, com regulagem eletrônica de maior precisão, novos estudos, criação de novos produtos asfálticos, ainda as exigências ambientais quanto ao destino de resíduos em áreas previamente aprovadas para recebimento dos mesmos, tem-se mostrado não só de grande valor econômico e ambiental, mas também vantagem na construção de novos pavimentos aumentando sua resistência e durabilidade, prolongando assim, sua vida útil. Segundo dados de 2013 do Sistema Nacional de Viação (SNV), existem no Brasil, 1.713.885 km de rodovias, dos quais apenas 202.589km são pavimentados, isto é, 11,8% da malha. Entre as rodovias pavimentadas, 64,932 km são federais. Destes, apenas 8% são de pista dupla (5.203 km), e 2,1% (1.376 km) são vias em fase de duplicação; os demais 89,9% são de pista simples (BRASIL, 2013). Entre os anos de 2004 á 2013, a extensão da malha rodoviária federal pavimentada cresceu apenas 12,1%. Em termos de distribuição regional dessa malha, a região Nordeste é a que possui maior participação, com 20,7% da extensão federal pavimentada. Nos últimos anos não houve total atenção ao sistema de vias urbanas e a malha rodoviária em nosso país pelos responsáveis da área dos transportes, nem houve relativo aproveitamento da tecnologia já conhecida e recomendada para a manutenção das vias existentes, isso resultaria em benefício direto para a coletividade, nos deslocamentos diários em transportes particulares ou coletivos. Esta abordagem é oportuna, na medida em que o número elevado de usuários é penalizado pelas ruas, avenidas e rodovias em diversos pontos do país com pavimentos em estado de colapso após vários anos sem quaisquer cuidados de conservação. A pavimentação é sinônimo de progresso e desenvolvimento para as 14 localidades, já que este tipo de obra contribui para os locais e ao mesmo tempo para as empresas instaladas na região. Sabendo do tamanho da importância que as rodovias têm para o país, tanto em nível social, quanto econômico, e das necessidades da recuperação dessas rodovias e vias Brasileiras, este trabalho apresenta as possíveis Patologias, tanto em Pavimento com Revestimento Rígido, quanto no Pavimento Flexível. Mas para isso se concretizar é necessário planejamento por parte da administração governamental, além de parcerias, tanto do poder público quanto do privado. O principal objetivo é atingir uma abordagem dos elementos causadores das deformações, defeitos, trincas e fissuras totalmente perceptíveis ao trafegar por uma estrada ou rodovia, mostrando métodos, teorias, vantagens e desvantagens comparando com outros tipos de pavimentos, assim tornando uma visão ampla da escolha de cada tipo de pavimento a ser utilizada em determinadas situações. Para melhor compreensão das patologias, deve observar os tipos de automóveis que circulam pela região, se é um tráfego de veículos leves ou veículos mais pesados contendo algum tipo de carga. O Processo de apontamento das patologias consiste em classificar os defeitos encontrados analisando suas possíveis causas e fazer uma avaliação total do percurso. Para a Classificação das patologias, foi utilizado o manual para identificação de defeitos de revestimento asfálticos de pavimentos, de DOMINGUES, F.A, 1993, também o manual de patologia e manutenção de pavimentos 2 ed. São Paulo: Pini 2008, e artigos reportagens sobre a situação atual no Brasil. Através de uma revisão bibliográfica este trabalho aborda conceitos e citações de livros, publicações, artigos técnicos e estudos, em situações onde o principal foco é a estratégia de recuperação dos pavimentos flexíveis. De acordo com o exposto, o presente trabalho visa reunir as informações necessárias ao profissional da área responsável pela conservação do pavimento, para a execução do serviço da maneira mais adequada e eficiente possível. Isso só será viável através da correta identificação do 15 problema, para a aplicação da solução mais adequada. Espera-se assim, uma contribuição ao desenvolvimento dos serviços de manutençãoe restauração das rodovias e vias urbanas do Brasil pretendendo analisar as principais patologias encontradas no pavimento flexível asfáltico. Além disto, pretende identificar as causas destes problemas e prever possíveis soluções técnicas para melhor aproveitamento das vias urbanas e rodovias brasileiras. Por fim, temos que estar consciente que as estradas, ruas e rodovias deixaram de ser entendidas apenas com intuito de ligar localidades entre si e permitir o fluxo de tráfego entre as mesmas. A Importância para os municípios e para os Estados, decorrente dos projetos de pavimentação, é de fácil entendimento. A pavimentação gera a integridade física com as demais cidades, barateia os custos de escoamento da produção dos produtores, torna as pessoas mais acessíveis aos serviços saúde, educação, facilita o tráfego, enfim, leva inúmeras possibilidades na qualidade de vida de todos. 1.1 OBJETIVOS 1.2.1 Objetivo Geral Descrever os tipos de patologias que ocorrem em pavimentos flexíveis asfálticos, conceituação, e os defeitos que ocorrem na fase de construção, manutenção ou reparo, bem como técnicas de recuperações apropriadas a estes tipos de danos. 1.2.2 Objetivos específicos O objetivo geral será alcançado através do desenvolvimento dos objetivos específicos seguintes: Explicar os processos empregados da construção do pavimento flexível asfáltico; Identificar os principais defeitos neste procedimento; Apontar as consequências geradas por essas patologias; 16 Analisar as vantagens e desvantagens do uso pavimento flexível para o rígido e semirrígido; Propor possíveis reparos/soluções para as patologias. . 17 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 SITUAÇÃO DA PAVIMENTAÇÃO NO BRASIL Uma pesquisa realizada em 2013, pela CNT, sobre a qualidade das rodovias brasileiras, revelou um dado preocupante: 63,8% das rodovias federais e estaduais pavimentadas apresentaram algum tipo de comprometimento no pavimento, na sinalização ou na geometria da via (CNT, 2013). De acordo com colares (2011) a depreciação da malha rodoviária é resultado da falta de ações voltada para a manutenção e para a expansão da infraestrutura de transportes, decorrentes da diminuição do fluxo de recurso destinado ao setor de transportes. Segundo dados da Confederação Nacional do transporte (CNT, 2006) sobre a situação atual do Brasil, aproximadamente 61% do transporte de cargas realizado no Brasil é rodoviário. Já o modal ferroviário responde por 24%, o aquaviário por 12%, o duto viário por 3% e o aéreo por menos de 1%. O modal de transporte rodoviário encontra-se em estado deficiente, sendo os investimentos na rodovia prioritários neste momento, não apenas por ser o modal mais utilizado, mas por exigir menor investimento quando comparo aos demais. Importante destacar ainda que pelo modal rodoviário circulam 96% dos passageiros (BERNUCCI et al., 2006). Segundo o site Transporta Brasil (á mais recente reportagem encontrada), outro levantamento feito pela CNT nos revela que somente 12% da malha rodoviária brasileira é pavimentadas. Mostra também que 1,691 milhão de quilômetros de estradas brasileiras são pavimentadas, e que 62,1% dos trechos pesquisados apresentam algum tipo de problema. Dos 98.475 quilômetros percorridos pela equipe analisadora, somente 32,4% estavam em condições perfeitas de rodagem. A pesquisa aponta que 44,7% da malha pavimentada pesquisada exibem desgastes e 19,1% têm trincas e remendos. Em outros 3,3% apresentam afundamentos, ondulações e buracos, e em 0,5% a pista está destruída. 18 2.2 O QUE É PAVIMENTO Entende- se por Pavimento a estrutura construída sobre um terreno de fundação (subleito), a qual deverá resistir à ação das cargas impostas pelas rodas dos veículos e as redistribuir continuamente. O Pavimento é composto de várias camadas, com finalidade específica, as quais podem ser: Camada de revestimento (CR), camada de Base (B), camada de Sub-base (SB) e camada do Reforço do Subleito (Ref.). Essas camadas repousam sobre o subleito, que basicamente é a plataforma da estrada, sendo assim caracterizada como terreno de fundação do pavimento. Este tipo de estrutura não só proporcionam ótimas condições satisfatórias de velocidade, segurança, conforto e economia no transporte de pessoas e mercadorias, como também garante estabilidade, durabilidade e resistência a esforços verticais, horizontais, de rolamento, frenagem e aceleração centrífuga nas curvas, garantindo uma ótima estabilidade gerando segurança para os usuários das vias. Entende-se por pavimento Segundo Bernucci et al.(2006): [...] uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, destinada técnica e economicamente a resistir aos oriundos do tráfego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento com conforto, economia e segurança. Já Silva, Paulo Fernando A.(2008) afirma: [...] Pavimento é a estrutura construída sobre um terreno de fundação (subleito), a qual deverá resistir à ação das cargas de roda dos veículos e as ações do tempo (variação térmica e higrométrica). O pavimento é composto de várias camadas, com finalidade específica, as quase podem ser: Camadas de revestimentos (CR), de Base (b), de Sub-base ( SB) e de reforço do Subleito (Ref.). De acordo com Silva (2008) o pavimento é composto de várias camadas, com finalidades específicas, as quais podem ser: Camada de Revestimento (CR), de Base (B), de Sub-base (SB) e de reforço do subleito (Ref.). Existem três tipos de pavimentos: o pavimento rígido que é 19 constituído por uma placa de concreto na qual recebe toda carga nela aplicada distribuindo-a em uma grande área, ao chegar ao subleito, esta aplicação encontra-se totalmente amortecida; o pavimento flexível que é composto por várias camadas trabalhadas em conjunto, cada uma delas absorve parte das cargas transmitindo até as camadas inferiores chegando ao subleito e o semirrígido que é aquele em que a camada de revestimento é de asfalto, a Base é de material cimentíceo e a sub-base é de material granular ou solo. A camada de Revestimento tem por finalidade “impermeabilizar” o pavimento, aumentar a resistência à derrapagem, melhorar o conforto ao rolamento e resistir aos esforços causados pelo tráfego e pelo intemperismo. A camada de Base tem por função aliviar a tensão nas camadas inferiores, permitir a drenagem das águas que se infiltram no pavimento (por meio de drenos) e resistir ás tensões e deformações atuantes; A camada de Sub-base tem por finalidade reduzir a espessura da Base (a qual é composta de materiais mais nobres), proteger o subleito e, nos casos de pavimentos semirrígidos, reduzir as A.T.R após o início da formação das trincas de fadiga; Segundo Silva (2008), o pavimento pode ser classificado em dois grandes grupos, quanto à camada de revestimento: Asfáltico e Concreto. Com relação ao Revestimento Asfáltico, pode ter a seguinte subdivisão: Pavimento Flexível; Pavimento Semirrígido; Pavimento Invertido; “Deep- Strength”; “Full Depth- Strength Já Bernucci et al. (2006) divide em dois tipos 20 básicos: rígidos e flexíveis. Atualmente há uma tendência de usarem as nomenclaturas: pavimentos de concreto de Cimento Portland e pavimentos asfálticos, respectivamente, para indicar a classe de revestimento do pavimento. 2.2.1 Dimensionamento do Pavimento Como qualquer outra estrutura de Engenharia Civil, o dimensionamento de pavimentos consiste inicialmente na quantificação das ações atuantes e na idealização da estruturaconstituída por materiais com determinadas propriedades mecânicas. Para tal, é necessário dispor de dados relativos ao tráfego, condições climáticas e geotécnicas. Com base nestas informações torna-se possível definir o tipo de pavimento e os materiais a serem utilizados em cada camada. O dimensionamento de um pavimento, basicamente, consiste em determinar as espessuras de cada camada do pavimento de modo a resistir e transmitir ao subleito as cargas aplicadas pelo tráfego, sem que ocorra ruptura da estrutura ou deformações plásticas (afundamento em trilhas de roda) e deterioração excessiva do revestimento (trincamentos). A vida útil de um pavimento é o período após o qual este atinge um grau inaceitável de deterioração, quer sob o aspecto estrutural, quer sob o aspecto funcional. Entretanto, o método brasileiro em vigor para dimensionar pavimentos está ultrapassado e, sabidamente, não contempla os conhecimentos modernos da mecânica dos pavimentos. O método de Projeto de Pavimento Flexíveis, desenvolvido em 1966 pelo extinto Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER), consiste em uma abordagem empírica, com base em dois parâmetros de entrada: o Índice de Suporte Califórnia (CBR) e o volume de tráfego, representado pelo número equivalente de eixos padrão durante o período do projeto (Número N= 8,2 tf). Este método foi concebido para garantir a proteção do subleito e pode ser considerado a favor da segurança em termos de acúmulo de deformações permanentes. No entanto, a fragilidade deste método está nas espessuras mínimas recomendadas para o revestimento asfáltico 21 apenas em função do número N, sem levar em consideração aspectos do material constituinte do revestimento e a sua interação com as demais camadas. Portanto, a metodologia empregada atualmente em projetos brasileiros seguindo a norma em vigor desconsidera as deformações elásticas que podem ocorrer no pavimento, e, por consequência, o fenômeno da fadiga do revestimento asfáltico. O guia de dimensionamento de pavimento norte- americano da AASHTO introduziu, pioneiramente, além do critério de resistência, também o critério de serventia do pavimento. Atribui-se como limite da aceitabilidade a nota 2,5 para vias de alto volume de tráfego e 2,0 para as demais. Na prática, sempre que o valor de serventia atual atinge este patamar, uma intervenção de manutenção corretiva deve ser realizada de modo a repor o índice um valor superior. No período em que o pavimento apresenta VSA acima deste valor, deve-se realizar manutenção preventiva periódica de modo á prolongar o tempo em que ele permanece em condição aceitável quanto ao rolamento (Bernucci et al., 2006). Caso não haja manutenção corretiva, o valor de serventia eleva-se novamente podendo atingir valores menores, iguais ou maiores à serventia inicial do pavimento (Bernucci et al., 2006). As seguintes etapas fazem parte do dimensionamento de pavimentos flexíveis de acordo com o referido método: DEFINIÇÃO DA CAPACIDADE DE SUPORTE DO SUBLEITO - Determinada através do CBR, relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão num corpo-de-prova de solo, e a pressão necessária para produzir a mesma penetração numa brita padronizada. O valor desta relação é dado em percentagem. DEFINIÇÃO DOS MATERIAIS - As exigências para materiais de reforço do subleito, Subbase, e base estabilizada, devem conter características geotécnicas superiores a do subleito, onde na base e Subbase devem ter agregados que ficam bem compactados e estabilizados. DETERMINAÇÃO DO TRÁFEGO - É necessária á determinação do número equivalente de operações de eixo padrão, N, durante o período de projeto como dito acima. DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO DA PISTA DE 22 ROLAMENTO E ACOSTAMENTOS - Aos materiais constitutivos do pavimento são designados coeficientes de equivalência estrutural, K, tendo como base o valor 1,0 para base granular. O pavimento deve assegurar a circulação do tráfego durante um determinado número de anos, isto é, no período de dimensionamento, que no caso de reforços geralmente compreende 10 anos, sendo no dimensionamento de pavimentos rodoviários flexíveis novos adotados 20 anos. É importante, para que se obtenha um projeto economicamente eficaz, que se analise o maior número possível de tipos de estruturas de pavimento que forem aplicáveis. Em algumas situações, um tipo de estrutura pode ser preferível em relação aos demais. FIGURA 1- Camadas do Pavimento Flexível Fonte: Retiradas da internet no link www.sptsondagens.com.br\serviços 23 3 PROCESSOS NA PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL ASFÁLTICO O asfalto é uma estrutura composta por camadas sobrepostas de diferentes materiais compactados a partir do subleito, de forma a atender estrutural e operacionalmente ao tráfego, de maneira durável e com o menor custo possível. Sendo assim, o pavimento é uma estrutura construída sobre a terraplanagem com intuito de resistir aos esforços causados pelo tráfego, dar melhores condições de rolamento, e resistir aos esforços horizontais fazendo que dure mais tempo a superfície do pavimento. Tendo o conceito acima sobre terraplanagem, antes de tudo é feita a limpeza do terreno com máquinas apropriadas, compactando bem o solo preparando a primeira camada que é o subleito, nesta etapa já começa o nivelamento do terreno. Na segunda camada que é a sub-base, geralmente é formada por uma composição de materiais dosados em uma usina de solos. Esses materiais atendem por um tipo de faixa granulométrica A, B ou C. Na terceira fase do processo, é feita a base do pavimento, onde tem a função de resistir e distribuir a sub-base a os esforços do tráfego sobre o revestimento ou capa (no caso de asfalto/CBUQ), nesta fase é necessário dar o acabamento com uma raspada com Patrol, rolo de pneu e uma final com rolo chapa sem vibrar. Na quarta e última fase da pavimentação flexível asfáltico, é feito o revestimento, onde também é chamado de capa de rolamento. É a camada que recebe diretamente a ação do tráfego, de preferência impermeável, destinada a melhorar a superfície do pavimento quanto às condições de conforto e segurança e, diminuir o desgaste, dando uma maior durabilidade à estrutura. A espessura da camada de revestimento é determinada de acordo com o tráfego revisto ou por critérios próprios. Para vias simples, é comum o uso de camadas de 3 cm a 5 cm. Nas autoestradas as espessuras podem chegar de 7,5 cm a 10 cm, para o pavimento. O revestimento deverá, além de outras funções, receber cargas, estáticas ou dinâmicas, sem sofrer deformações elásticas ou plásticas de grandes proporções, desagregação de componentes ou perda de compactação. Necessita, portanto, ser composto por materiais bem aglutinados, dispostos de maneira a evitar movimentação horizontal. Os revestimentos asfálticos, muitas 24 vezes, são divididos em duas ou mais camadas por razões técnicas, construtivas e financeiras. O Revestimento flexível é constituído por associação de agregados e materiais betuminosos, onde são associados de duas maneiras: Penetração ou mistura. Existe a penetração direta (Macadame Betuminoso) e penetração invertida (Simples capa selante, duplo ou triplo). Para os materiais betuminosos onde há misturas, o material é pré-envolvido com o material betuminoso, antes da compreensão. Para estas misturas existem: Pré-misturado a frio: Ligantes: emulsão asfáltica. Agregados: vários tamanhos, frios. Areia-asfalto a frio: Agregado miúdo + emulsão. Pré-misturado a quente: Ligante: cimento asfáltico. Agregados: vários tamanhos, aquecidos. Areia-asfalto a quente: Espessura não deve ser > 5cm. Agregados miúdos aquecidos + cimentoasfáltico Concreto asfáltico (CA ou CBUQ) e Misturas Asfálticas Especiais SMA, BBTM, CPA, Gap-graded: Agregado mineral graduado, material de enchimento e cimento asfáltico, aquecidos. A classificação das emulsões é baseada na quantidade de cimento asfáltico empregado na sua fabricação. Elas são divididas em 1C e 2C, onde a terminologia C determina que seja uma emulsão catiônica, e os números 1 e 2 estão associados a viscosidade relativa, que depende da quantidade de cimento asfáltico empregado na mistura. 25 4 PRINCIPAIS DEFEITOS NA PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL ASFÁLTICO Com o passar do tempo, os materiais de construção apresentam processos de degradação inevitáveis, que altera suas propriedades mecânicas e seu comportamento sob a ação de cargas de diversas naturezas. O mais comum defeito acontece com os materiais de camadas de pavimentos, e podem ser causados por cargas de veículos, produtos químicos e ações ambientais, como temperatura, umidade, entre outros, por estar totalmente expostos sobre estas ações. O processo de danificação estrutural do pavimento não pode ser estabelecido de modo inquestionável, ou ainda, dos materiais que são empregados em sua estrutura. Quando são considerados os possíveis mecanismos de ruptura em pavimentos, deve-se lembrar de que existem diferentes condições climáticas e morfológicas, também diferentes sítios geológicos e pedológicos, de cargas máximas permitidas na via, para diferentes veículos comerciais. Outro processo de defeito na pavimentação é o envelhecimento do asfalto. Com o passar dos anos e também devido a fatores como a exposição ao ar, à luz, ao calor e a umidade, ocorrem perdas nas características de plasticidade do ligante asfáltico, que ocasionam um endurecimento progressivo e que tornam o pavimento quebradiço. Portanto, não há um critério de como se da à ruptura de determinado pavimento, o fato é que há diversas maneiras que possa ocasionar as patologias e defeitos no revestimento. Após a detecção e análise dessa deformação, deve ser feita a melhor restauração visando principalmente o custo benefício garantindo a maior possível durabilidade e eficiência deste pavimento asfáltico. 26 5 CONSEQUÊNCIAS DAS PATOLOGIAS DO PAVIMENTO FLEXÍVEL Do ponto de vista do usuário, o estado da superfície do pavimento é o mais importante, pois os defeitos ou irregularidades nessa superfície são percebidos, pois afetam o seu conforto e segurança. Quando o conforto é prejudicado, significa que os veículos sofrem avarias com mais frequência e tem como consequências maiores custos operacionais, relacionados à reposição de peças, aumento do consumo de combustível e desgastes dos pneus com o tempo de viagem, entre outros itens. Quando é atingido o limite de vida útil do pavimento, os defeitos referentes à perda de propriedades físicas e químicas. Mesmo com o desenvolvimento de novos materiais, o aprimoramento de técnicas de execução e o maior conhecimento sobre o comportamento das estruturas, associados à preocupação com a durabilidade dos pavimentos, têm feito com que a área de reparos, reforços e recuperação em elementos asfálticos seja uma das que mais estão evoluindo na engenharia. Tal progresso refletido, na maior e melhor utilização de adregados, estejam diretamente associados ao estreitamento das relações entre as indústrias da construção e química. Trata-se de um processo de evolução, as técnicas se desenvolvem em função dos novos produtos disponíveis no mercado, tornando necessária a concepção de equipamentos inovadores para a aplicação desses produtos. Um aspecto importante a ser considerado quando da avaliação funcional de um pavimento refere-se à variabilidade imposta na fase de sua construção, a qual pode ser representada pela irregularidade longitudinal oferecida quando da sua abertura ao tráfego. A manutenção é executada principalmente para corrigir irregularidade, trincas ou afundamentos de trilha excessivos, em vista disso, a seleção da melhor estratégia de manutenção a ser adotada deve ser feita com base na análise das consequências de cada estratégia alternativa. Esta análise pode abranger consequências imediatas da implementação ou o que ocorrerá com o pavimento ao longo do tempo, ou seja, quanto maior for à demora de realizar algum tipo de reparo no pavimento, 27 maior será o grau da patologia, dificultando a manutenção e prolongando o prazo de término da execução demorando na liberação da pista. 28 6 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL Sobre os dois modelo de pavimentação é possível compará-los em todos os níveis e pontos abordados, obtendo uma comparação sólida sem o aspecto cultural envolvido, haja vista que este é o principal responsável pela predominância da pavimentação asfáltica em comparação a pavimentação de concreto. 6.1 Comparativos Entre Pavimento Flexível E Rígido 6.1.1 Quanto à estrutura do pavimento De forma geral, a estrutura necessária para a pavimentação flexível é mais complexa que a estrutura para pavimentação rígida, fato este resultante de maior interação entre camadas devido à forma com que as cargas são absorvidas pelo pavimento flexível. Para o rígido, apesar de sua estrutura mais simples, há uma maior rigorosidade na metodologia construtiva de cada uma de suas camadas. Tendo em mente a formação estrutural de ambos os métodos de pavimentação é importante observar que, incialmente, todo pavimento é delimitado pela fundação que suportará as cargas de tráfego ao qual o mesmo é submetido, sendo assim, a camada mais importante e comum tanto às estruturas flexíveis quanto às rígidas é o subleito e a regularização do mesmo. A pavimentação rígida, por dispersar mais amplamente as cargas impostas sobre a estrutura, requer menos de sua fundação, economizando esforços e custos em serviços como o reforço do subleito, geralmente necessário para a pavimentação flexível. Apesar de mais simples, a estrutura do pavimento de concreto é mais rigorosamente controlada, quanto à qualidade de seus materiais e metodologia de implantação, que a estrutura do pavimento asfáltico, fato que pode garantir ao primeiro um maior custo de implantação inicial, porém, isto dependerá da situação de projeto em que será construído o pavimento. 29 6.1.2 Quanto aos Materiais utilizados Assim como na estrutura, os materiais utilizados nas misturas de ambos os pavimentos tem características em comum, no caso o uso do solo e de agregados variados, e características distintas no caso do tipo de aglomerante utilizado, principal integrante de quaisquer misturas. Como constatado após a observação dos materiais empregados para pavimentação, os solos e agregados são componentes de extrema importância para todo pavimento. Tanto para asfalto como para concretos os agregados representam grande parcela do volume dessas misturas. Utilizados para economizar material ligante sem denegrir demasiadamente os atributos essenciais ao composto, o que se diferencia para pavimento rígido e flexível é a rigorosidade com que eles são escolhidos e tratados, haja vista que são necessárias propriedades específicas para cada tipo de pavimentação. Para o pavimento flexível o único material que resta ser citado é o aglomerante betuminoso que realiza a interação entre os agregados às altas temperaturas ou tratados especialmente. É importante salientar que este material é derivado do petróleo, material retirado de reservas finitas na natureza. Apesar dos aglomerantes hidráulicos poderem ser utilizados em alguns pavimentos flexíveis, sua principal serventia é para a pavimentação rígida onde o Cimento Portland é o principal componente. Para este modelo ainda é necessário levar em consideração a utilização de outros materiaiscomo selantes de juntas, aços e água na sua mistura, tornando mais complexo o controle de qualidade para o concreto. Partindo dos materiais encontrados na fundação, os métodos de pavimentação em estudo diferenciam-se consideravelmente quanto aos seus componentes, haja vista que o material reagente dessas misturas é distinto para cada, porém o fator de ser necessário um controle de qualidade mais rigoroso dos materiais empregados na pavimentação flexível, onde também é 30 rigoroso o controle de qualidade, mas os principais serviços são realizados em usinas, minimizando a possibilidade de falha. Um aspecto muito importante relacionado aos materiais a ser ressaltado é a possibilidade de esgotamento da matéria prima para os aglomerantes betuminosos, o petróleo, haja vista que não é possível fabricá-lo, apenas retira-lo da natureza. 6.1.3 Quanto a Manutenção A realização de uma manutenção em pavimento é requerida sempre que este não apresenta mais as condições essenciais para sua utilização, logo, o quesito importante neste aspecto é a frequência e a quantidade de serviços que serão necessários aos pavimentos para manter suas propriedades. A aparição de defeitos em um pavimento pode ser motivada por inúmeros fatores diferentes e cada defeito exige um tratamento específico. A tipologia do pavimento também influencia neste fator devido ás razões específicas pelas quais esses defeitos ocorrem em concreto e asfalto. Para a pavimentação asfáltica, os principais motivos pelos quais aparecem degradações são devidos ao desgaste pelo tempo de uso da via e cargas excessivas aplicadas sobre ela. Já a pavimentação de concreto apresenta falhas principalmente quando a estrutura para a mesma é mal executada. Mesmo com as suas características singulares, o desgaste, erros de execução, excesso de carregamento na via e intempéries afetam ambos os tipos de pavimentos, porém de formas e em níveis diferentes. Para compará-los é necessário expô-los às mesmas condições, ou seja, considera-los corretamente executados, considerar as intempéries em locais iguais para ambos e o fluxo de veículos também, e nesse aspecto o concreto apresenta uma vida útil bem superior ao asfalto e uma menor probabilidade de apresentação de defeitos, favorecendo a sua escolha. Outro aspecto, no entanto, que deve ser considerado é o custo desses reparos e a interferência dos processos no fluxo da via. Devido à frequente necessidade de serviços de manutenção no pavimento asfáltico, o incomodo ao usuário é maior e os gastos são constantes e não muito alto, caso não seja necessário à reestruturação do pavimento. Para o pavimento de 31 concreto essa manutenção é menos frequente, porém com um custo um pouco mais elevado. No geral a pavimentação rígida tem custo- benefício melhor devido à pequena necessidade de manutenção dentro do período de vida útil do pavimento que é notavelmente maior que a vida útil do pavimento flexível. Este fato permite que o fluxo de veículos seja constante por mais tempo, garantindo um maior conforto ao usuário. 32 7 PAVIMENTO ASFÁLTICO De acordo com a ABNT NBR 7207: 1982, o termo pavimento flexível consiste em uma camada de rolamento betuminoso e de base constituída de uma ou mais camadas que se apoia sobre subleito da via, sendo que a camada de rolamento pode se adaptar as deformações da base. Pavimentos flexíveis são formados por camadas que não trabalham á tração, porém o revestimento tem capacidade de resistir a esse tipo de força. O asfalto é um dos mais antigos e versáteis materiais de construção utilizados pelo homem. O uso em pavimentação é um dos mais importantes e, na maioria dos países do mundo, a pavimentação asfáltica é a principal forma de revestimento. Há várias razões para o uso intensivo do asfalto em pavimentação, sendo as principais: Proporciona forte união dos agregados agindo como um ligante que permite flexibilidade controlável; É impermeabilizante, É durável e resiste à ação da maioria dos ácidos, dos álcalis e dos sais, podendo ser utilizado aquecido ou emulsionado, em amplas combinações de esqueleto mineral, com ou sem aditivos (Bernucci et. al., 2007). Ainda segundo os autores, as seguintes definições e conceituações são empregadas com referência ao material: Betume: Definido como uma mistura de hidrocarbonetos solúvel no bissulfeto de carbono; Asfalto: Mistura de hidrocarbonetos derivados do petróleo de forma natural ou por destilação, cujo principal componente é o betume, podendo ainda conter outros componentes como oxigênio, nitrogênio e enxofre, em pequena proporção; Alcatrão: É uma designação genérica de um produto que contém hidrocarbonetos, que se obtém da queima ou destilação destrutiva do carvão, madeira, etc. Desde que se detectou um alto poder cancerígeno, O alcatrão praticamente não é mais utilizado em pavimentação. Além disso, apresenta pouca homogeneidade e baixa qualidade para ser utilizado como ligante em pavimentação. Atualmente há total predominância do ligante proveniente do 33 petróleo na pavimentação, com o abandono do alcatrão. Dessa forma fica aceitável a utilização dos termos betume e asfalto como sinônimos. Os principais materiais betuminosos utilizados em pavimentação segundo Bernucci et. al. (2007) são: Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP); Asfalto Modificado por Polímero; Emulsões Asfálticas de Petróleo (EAP); Asfaltos Diluídos (ADP). Geralmente o que superpõe essas camadas é o revestimento. Tratando-se de capacidade de suporte, na medida em que se sobem as camadas, aumenta-se a capacidade de suporte de cargas, sendo assim observe alguns aspectos sobre finalidade do pavimento: Estrutural: Referencia-se a capacidade de cargas suportável pelo pavimento. Funcional: Nesse aspecto referencia-se ao conforto durante o circuito. Segurança: Ligada a interação ocorrida entre o pneu e o pavimento. Economia: O pavimento deve ser executado de maneira a permitir menores fatores prejudiciais ao usuário, fator esse ligado diretamente aos itens acima. Segundo PINTO e PREUSSLER (2001), o êxito no resultado final do revestimento asfáltico está ligado diretamente à obtenção de uma mistura com boa graduação de agregados e da exata porcentagem de ligante betuminoso de modo que consiga ser durável e resistente ás fraturas e desagregações, sem se tornar instável ao tráfego esperado e as condições climáticas. Diante disso, a trafegabilidade, tipo e condição do pavimento são dependentes da superfície de rodagem o que, em se tratando de segurança, comportamento dos veículos, custo de viagens e transporte influencia diretamente. Na maioria dos pavimentos brasileiros usa-se como revestimento uma mistura de agregados minerais de vários tamanhos, podendo também 34 variar quanto à fonte, e ligantes asfálticos que, de forma adequadamente proporcionada e processada, garanta ao serviço executado os requisitos de impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistência à derrapagem, resistência à fadiga e ao trincamento térmico, de acordo com o clima e o tráfego previsto para o local (Bernucci et. al., 2007). Em visto disso, no caso de ameaça de chuva, ou quando a temperatura ambiente for inferior a 10°c ou em dias chuvosos, os serviços de recuperação e construção deverão ser interrompidos. A dica para aumentar a vida do pavimento, de um modo mais econômico, consiste na manutenção preventiva, a qual deverá ser efetuada no tempo ou instante adequado. O material de revestimento pode ser fabricado em usina específica (misturas usinadas), fixa ou móvel, ou preparada na própria pista (tratamentos superficiais). Os revestimentos são também identificados quanto ao tipo de ligante: A quente com o uso de CAP ou a frio com o uso de EAP. As misturas usinadas podem ser separadas quantoà distribuição granulométrica em: Densas, abertas, continuas e descontinuas. Os requisitos técnicos e de qualidade de um pavimento asfáltico serão atendidos com um projeto adequado da estrutura do pavimento e com o projeto de dosagem da mistura asfáltica compatível com as outras camadas escolhidas (Bernucci et. al., 2007). Devido estas misturas, têm-se os principais tipos de revestimentos utilizados no Brasil que são: Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ); Pré-misturado a quente; Pré-misturado a frio; Areia asfalto a quente; Micro revestimento asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero; Revestimentos betuminosos - Tratamentos superficiais. 7.1 DEGRADAÇÃO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL O tráfego e o clima são considerados os principais causadores da degradação dos pavimentos flexíveis, principalmente ao se tratar de trincamento por fadiga e afundamento em trilha de roda, que na maioria dos casos é causada pelo somatório do acúmulo de deformações plásticas nas 35 diversas camadas do pavimento. A variação da temperatura é a causa da variação do módulo de rigidez com a profundidade, que por sua vez influencia na característica e no desempenho do pavimento. É importante que os revestimentos sejam adequadamente compactados durante a construção. Quando mal compactados, se tornam mais suscetíveis a uma grande variedade de defeitos que tendem a reduzir a vida útil e o nível de desempenho do pavimento. O DNIT (2006), diz que os pavimentos são executados para resistirem um determinado tempo. Durante esse período o pavimento sofre tais mudanças que atingem uma condição ótima até alcançarem uma condição ruim. Sendo que tal decréscimo é chamado de degradação do pavimento. Segundo BALBO (2007), no decorrer da vida útil dos materiais constituintes do revestimento flexível, há um processo de danificação e deterioração inevitável. Tal fator influencia diretamente nas características mecânicas, fator esse que governa o comportamento sob as ações das cargas de diversas naturezas. As propriedades dos materiais, portanto, sofrem uma queda de qualidade contínua após a construção. Sendo que sua deterioração é agravada pela ação do tráfego, agentes químicos, fatores ambientais, além de temperatura e umidade. 36 8 PATOLOGIAS EM PAVIMENTO Trata-se da ciência que estuda as origens, causas, mecanismos de ocorrência, manifestações e consequências das situações em que os pavimentos ou suas partes deixam de apresentar o desempenho mínimo pré- estabelecido. Como conceito, tem-se: a) Causa: É a razão primária da manifestação patológica, configurando- se na justificativa mais evidente para o seu surgimento, pois descreve o fato. b) Natureza: É a razão secundária da manifestação patológica, está ligada aos aspectos produtivos do revestimento; c) Origem: É o porquê da manifestação patológica. Explica a razão principal para o surgimento, estando diretamente ligadas as etapas do processo de produção. 8.1 PATOLOGIAS EM PAVIMENTOS FLEXÍVEIS De acordo com SILVA (2008), as principais patologias encontradas em revestimento asfáltico são: a) DEFORMAÇÂO DE SUPERFÍCIE: As deformações de superfície podem ser os afundamentos e as corrugações. a.1) AFUNDAMENTOS. Os afundamentos são deformações plásticas (ou Permanentes), caracterizadas por depressões longitudinais da superfície do pavimento e podem ser plásticas ou de consolidação. A ação repetida da passagem das cargas de rodados pneus e o fluxo canalizado dos veículos comerciais é que causam as deformações. Os afundamentos plásticos são devido à deformação plástica de uma camada ou mais camadas do pavimento e/ou do subleito e apresentam elevações ao longo dos lados do afundamento. Quando sua extensão for de até 6m, é denominado de afundamento plástico local (A.L.P); em caso contrário 37 (> 6m), é denominado de afundamento plástico da trilha ( A.T.P). a.2) CORRUGAÇÃO As corrugações (conhecidas como costela de vaca) são ondulações transversais ao eixo da via (várias ondulações em intervalos de menos de 3m), devido à má execução (base instável), excesso de asfalto (baixa resistência da massa asfáltica) ou finos. As corrugações estão associadas às tensões cisalhantes horizontais geradas pelos veículos em áreas submetidas à aceleração ou frenagem. São comuns em subidas, rampas, curvas e interseções. FIGURA 2 – Exemplo de Corrugações Fonte: Retiradas da internet no link www.techne.pini.com.br\engenharia-civil As ondulações na superfície da camada de revestimento são chamadas de escorregamento de massa e são devido á baixa estabilidade da mistura asfáltica, quando sujeita ao tráfego e ao intemperismo. A massa asfáltica é expulsa pelo tráfego para fora da trilha de roda. A baixa estabilidade pode ser devido ao excesso de asfalto, excesso de agregado fino, graduação inadequada, agregados de textura lisa e arredondado. 38 FIGURA 3 – Exemplo de Ondulações Fonte: Retirado da internet no link www.asfaltodequalidade.blogspot.com.br A unidade de medida da corrugação e do escorregamento de massa é o metro quadrado de área afetada. b) DEFEITOS DE SUPERFÍCIE b.1) EXSUDAÇÃO DE ASFALTO No calor o asfalto dilata e não havendo espaço para ele ocupar, devido principalmente a um baixo volume de vazios ou excesso de ligante (problema na massa asfáltica), o mesmo exsudará através do revestimento e ter-se-á uma superfície (normalmente na trilha de roda) que brilha devido ao excesso de ligante betuminoso. Também, com o calor, o asfalto diminui sua viscosidade e o agregado penetra dentro dele. Às vezes, pode-se observar Exsudação nos tratamentos superficiais, lama asfálticas, etc. Deve-se ter atenção para não confundir espelhamento devido à queda de óleo diesel, principalmente em rampa ascendente (onde os veículos trafegam a baixa velocidade), com a Exsudação do asfalto. 39 FIGURA 4 – Exemplo de Exsudações do Asfalto Fonte: Retirada da internet no link www.idalgolacerda.blogspot.com.br b.2) DESGASTE O desgaste superficial (polimento) é uma associação do tráfego com intemperismo. No limite poderemos ter uma superfície polida, comprometendo a segurança a drenagem. O arranchamento progressivo dos agregados é um estágio avançado do desgaste superficial. O Desgaste, conforme o DNER-TER 01-78, é caracterizado pela aspereza superficial. A causa é a volatização e a oxidação do asfalto, sob a ação abrasiva do tráfego e do intemperismo. O arrancamento ocorre em idades avançadas. Caso venha a ocorrer a perda progressiva de agregado pouco tempo após a abertura ao tráfego, a causa pode ser um superaquecimento do asfalto na usina ou falta deste ligante (problema na mistura asfáltica). 40 FIGURA 5- Exemplo de Desgastes do Asfalto Fonte: Retirada da internet no link www.construcaocivil.info c) PANELA ou BURACO A Panela é uma cavidade ou Buraco que se transforma no revestimento e pode atingir a base. Os buracos são evoluções das trincas, afundamentos ou desgaste. A água é comprimida e, como ela é incompressível, tende a desagregar ou amolecer as camadas do pavimento, e desta forma aumentará os afundamentos em trilha de roda. O acúmulo de água de chuva nas trincas superficiais, existentes na camada asfáltica, leva a uma degradação mais rápida do revestimento, a qual é conhecida como “Stripping”. Por isso durante os meses de dezembro a março, estação chuvosa, há uma tendência de se formarem mais buracos nas ruas e rodovias. Para corrigir esta ocorrência é executada remendo de superfície ou profundo. 41 FIGURA 6- Exemplo de Panela ou Buraco Fonte:Retirada da internet no link www.portalaz.com.br\noticia\geral d) ESCORREGAMENTO DE REVESTIMENTO BETUMINOSO O Escorregamento consiste no deslocamento do revestimento em relação à base, com aparecimento de fendas em forma de meia lua. A trinca em forma de meia lua é devido à falta de aderência (falta de limpeza) entre a camada de revestimento e a camada subjacente, ou a massa asfáltica tem baixa resistência. Ocorre principalmente em áreas de frenagem e de interseções, quando o veículo causa deslizamento da massa asfáltica (baixa aderência) ou sua deformação (Baixa resistência). FIGURA 7 – Exemplo de Escorregamento de Revestimento Betuminoso Fonte: Retirada da internet no link www.paginasamarelasdaimper.blogspot.com.br e) FENDAS: FISSURAS E TRINCA As trincas são descontinuidade com largura superior as fissuras, as 42 quais só são visíveis à distância inferiores a 1,5m. As trincas no revestimento podem ser devido à fadiga ou não. A fadiga está relacionada com a repetição da passagem de carga de veículo comercial. Os automóveis não causam problemas estruturais, mas comete a redução de atrito, o que pode causar acidentes. As trincas que tem como causa a fadiga podem ser isoladas (trincas transversais e longitudinais), ou interligadas (Couro de Jacaré). As Trincas Couro de Jacaré representam estágio atual avançado de fadiga. Caracterizam-se por ter ângulos agudos e a maior aresta tem comprimento inferior a 30 cm. Inicialmente, tem-se uma série de Trincas Isoladas. FIGURA 8 – Exemplo de Trincas Fonte: Retirada na internet no link www.ebanataw.com.br\roberto\trincas\caso44.htm As trincas que não são causadas pela fadiga podem ser Isoladas ou de Bloco. As Trincas em Bloco são causadas pela retração do revestimento asfáltico e por variação diárias de temperatura (que resultam em ciclos diários de tensões e deformações). As trincas de Bloco indicam que o asfalto sofreu endurecimento significativo, devido a sua oxidação ou volatização dos maltenos, tornando-o menos flexível. As Trincas em Bloco caracterizam-se por ter uma configuração aproximada de um retângulo, com áreas variando de 0,1 m² a 10 m². 43 FIGURA 9 – Exemplo de Fissuras Fonte: Retirada da internet no link www.pt.dreamstime.com/fotos-de-stock-fissura-no- asfalto-image5986163 Já a norma do DNIT 005/2003 – TER fornece as seguintes definições para as patologias encontradas em revestimentos asfálticos, que seguem abaixo (BRASIL, 2003): a) Fenda: Qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que conduza a aberturas de menor ou maior porte, apresentando-se sob diversas formas. Subdivide-se em fissuras e trinca: Fissura: Fenda de largura capilar existente no revestimento, posicionada longitudinal, transversal ou obliquamente ao eixo da via, somente perceptível a vista desarmada de uma distancia inferior a 1,50 m; Trinca: Fenda existente no revestimento, facilmente visível a vista desarmada, com abertura superior a da fissura, podendo apresentar-se sob a forma de trinca isolada ou trinca interligada. As trincas ditas interligadas são divididas em duas categorias: Trinca couro de jacaré, com contornos erráticos; E trinca de bloco, com lados bem definidos aparentando blocos. Enquanto que as trincas “couro de Jacaré” estão associadas a repetição das cargas de tráfego (concentram-se nas trilhas de roda), as de bloco não estão relacionadas com tráfego; Logo, elas aparecem em qualquer lugar, até em locais de pouco tráfego. As trincas no revestimento podem ser devido à fadiga ou não. A fadiga está relacionada com a repetição da passagem de carga de veículo comercial. 44 b) Afundamentos: Deformação permanente caracterizada por depressão da superfície do pavimento podendo apresentar-se sob forma de afundamento plástico ou de consolidação. Afundamento Plástico: Afundamento causado pela fluência plástica de uma ou mais camadas do pavimento ou do subleito; Afundamento de Consolidação: É causado pela consolidação diferencial de uma ou mais camadas do pavimento ou subleito; c) Corrugação ou ondulação: Deformação caracterizada por ondulações ou corrugações transversais na superfície do pavimento. d) Escorregamento: Deslocamento do revestimento em relação à camada subjacente do pavimento, com aparecimento de fendas em forma de meia lua. Ocorre principalmente em áreas de frenagem e de interseções, quando o veículo causa o deslizamento da massa asfáltica (baixa aderência) ou sua deformação (baixa resistência); e) Exsudação: Excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento, causado pela migração do ligante através do revestimento; f) Desgaste: Efeito de arrancamento progressivo de agregado do pavimento, caracterizado por aspereza superficial do revestimento e provocado por esforços tangenciais causadas pelo tráfego; g) Panela ou Buraco: Cavidade que se forma no revestimento por diversas causas (inclusive por falta de aderência entre camadas superpostas, causando o desplacamento das camadas), podendo alcançar as camadas inferiores do pavimento, provocando a desagregação dessas camadas; h) Remendo: Panela preenchida com uma ou mais camadas de pavimento na operação denominada de “tapa-buraco”. Outros defeitos, que não constam na Norma DNIT 005/2003 – TER, são importantes e também devem ser considerados para uma análise da solução de restauração: Segregação, bombeamento de finos, falha de bico em tratamentos superficiais, entre outros (BERNUCCI et al., 2006). “Deve-se salientar que os pavimentos com defeitos apresentarão, também defeitos funcionais, enquanto que os pavimentos funcionalmente 45 defeituosos podem estar estruturalmente corretos.” (Domingues, 1993:2) 8.2 Reparo E Soluções Da Pavimentação Asfáltica O importante a ser ressaltado é que o diagnóstico da situação geral, envolvendo a compreensão das causas dos defeitos é a etapa mais importante do levantamento da condição funcional para fins de projeto de restauração ou de gerência de manutenção (Bernucci et al., 2006). A regra básica da manutenção consiste em, primeiramente determinar a causa do defeito. A manutenção de pavimento é um trabalho rotineiro efetuado com a intenção de manter o pavimento tanto quanto possível próximo de sua condição original, quando da construção, sob condições normais de tráfego e temperatura (SILVA 2008). No caso de pavimento flexível há dois tipos de manutenção, de acordo com Silva (2008): Manutenção Preventiva pode-se citar selagem de trinca, manutenção da drenagem e camadas de selamento (Micro revestimento a frio, lama asfáltica, tratamento superficiais selamento com areia ou com emulsão). Manutenção corretiva pode-se citar o remendo e os tratamentos superficiais. As patologias ou defeitos cujos comprimentos inferiores a 15 cm e largura inferior a 3,5 cm e profundidade maior que 0,7 cm, deverão ser restauradas através do emprego de concreto ou argamassa de resina epoxídica ou poliuretânica. Estes produtos são compostos de resina, mais agregado, mais um iniciador de “pega”. Devem-se seguir rigorosamente as recomendações dos fabricantes. O acúmulo de excesso de água na base ou sub-base pode causar defeitos na superfície do pavimento, como por exemplo, trincas em forma de couro de jacaré, afundamentos, etc. O tamponamento destas trincas (selagem, etc.) não solucionará o problema, enquanto não se tirar, via drenagem, a água desta base ou sub-base (SILVA 2008). 46 A estação do mês em que se fará a manutenção do pavimento é muito importante para o sucesso do mesmo em longo prazo. Em meses frios ou úmidos deve-se tomar cuidado na execução de remendos e camadas de selamento (para ambos, os meses quentes e secos são mais recomendáveis),pois caso contrário á manutenção não ficará em boas condições. Os períodos quentes e secos melhoram a aderência dos remendos, e facilitam a evaporação da água de emulsão, ou do solvente de asfalto diluído. Elevada umidade relativa ou baixa temperatura retardam a evaporação da água da emulsão ou do solvente do asfalto diluído. Logo, a ruptura da emulsão ou a cura do asfalto diluído é lenta nestas condições. Cuidado especial deve-se ter em relação ao efeito de resfriamento da mistura asfáltica a quente. Estas misturas colocadas sobre pavimento frio podem esfriar rapidamente e dificultarão a compactação. As primeiras quatro horas após a execução de qualquer camada de selamento são muito influenciadas pela umidade relativa, chuvas (não deve chover) e velocidade dos veículos (a qual deverá ser baixa). Caso ocorra chuva ou alta velocidade poderá haver perda de agregados (SILVA 2008). 47 9 CONSIDERAÇÕES FINAIS Pavimentar uma via de circulação é, portanto, uma obra civil que seja antes de tudo, a melhoria operacional para o tráfego, na medida em que é criada uma superfície mais regular garantindo o melhor conforto no deslocamento do veículo, mais aderente gerando segurança em condições climáticas adversas, e uma superfície menos ruidosa diante da ação dinâmica dos pneus, seja qual for a melhoria física oferecida. Conforme já dito anteriormente, as estruturas do pavimento têm a função principal de suportar as cargas e ações climáticas submetidas no mesmo, sem que apresentem processos de deterioração de modo prematuro. Assim, o desempenho adequado do conjunto de camadas e do subleito relaciona-se à capacidade de suporte e à durabilidade compatível com o padrão da obra e as especificidades do tráfego, bem como o conforto ao rolamento e a segurança dos usuários. No entanto, como toda estrutura, o pavimento também está sujeito a deformações decorrentes de diversos fatores tais como tempo de uso, uso inadequado, erros de execução, erros de reparo ou até mesmo erros de projeto (concepção e dimensionamento). A grande malha de pavimentos sejam eles rígidos ou flexíveis constituem-se, indiscutivelmente, como o principal fator que possibilita a movimentação de veículos e, consequentemente, o transporte rodoviário. É de responsabilidade da administração do órgão responsável pela obra, dar total suporte á execução, manutenção e a qualidade da imensa malha de pavimentos, estabelecendo prioridades para as obras de manutenção e modernização das pistas e atenuando patologias decorrentes da intensa utilização destes pavimentos. 48 REFERÊNCIAS BALBO, JOSÉ TADEU. Pavimentos asfálticos: materiais, projeto e restauração. SÃO PAULO: Oficina de textos, 2007. BERNUCCI, Liedi Bariani et al. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro: PETROBRÁS/ ABEDA, 2006 CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE. Pesquisa CNT de Rodovias 2013: relatório gerencial. –Brasília: CNT: SEST: SENAT, 2013. <http://pesquisarodovias.cnt.org.br/Paginas/relGeral.aspx>. Acesso em: 29 abril. DOMINGUES, F. A., MID – manual para identificação de defeitos de revestimentos asfálticos de pavimentos, São Paulo, s.n., 1993. DESEMPENHO DE UM PAVIMENTO FLEXÍVEL SOLICITADO POR SIMULADOR DE TRÁFEGO- Cristiane Schmitt Vieira. <http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/3295/000335566.pdf?Sequen ce=1>.acesso em: Maio de 2015. GABRIELE BORN MARQUES ANÁLISE DE PAVIMENTO FLEXIVEL, ESTUDO TRECHO CRÍTICO NA RODOVIA ERS-421. http://www.univates.br/bdu/bitstream/10737/578/1/2014GabrieleBornMarques.pd f http://www1.dnit.gov.br/ipr_new/..%5Carquivos_internet%5Cipr%5Cipr_new%5C manuais%5CManual_de_Restauracao.pdf MÉTODOS DE AVALIAÇÃO VISUAL DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS- UM ESTUDO COMPARATIVO- Marilez Pôrto Prestes. <http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/2304/000317458.pdf?sequen ce=1.> Acesso em: Maio de 2015. PREGO, A. S. S. A memória da pavimentação no Brasil. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Pavimentação, 2001.640 p. PINTO SE.; PREUSSLER E. Pavimentação Rodoviária – Conceitos Fundamentais sobre Pavimento Flexíveis. Rio de Janeiro: Copiarte, 2001. SILVA, PAULO FERNANDO A., Manual de patologia e manutenção de pavimentos. 2 ed. São Paulo: Pini, 2008. http://www.transportabrasil.com.br/2014/10/somente-12-da-malha-rodoviaria- brasileira-e-pavimentada/
Compartilhar