DRP 02 Materiais Base

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Dimensionamento e Restauração de Pavimentos
TEMA 2: MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
Fonte (4) 
MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
É o terreno de fundação do pavimento ou do revestimento, resultante 
após limpeza do terreno
O subleito compactado é o próprio solo natural que permanece 
após a terraplenagem e que é escarificado e compactado a uma 
profundidade e energia de acordo com sua natureza
Fonte (4) 
MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
Operação destinada a conformar o leito estradal, transversal e 
longitudinalmente, obedecendo às larguras e cotas constantes das 
notas de serviço de regularização de terraplenagem do projeto, 
compreendendo cortes ou aterros até 20 cm de espessura
MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
Camada 
Final de 
Terraplenagem
CFT 
Camada de espessura constante executada sobre o subleito
São usados solos, mistura de solos ou materiais 
granulares de qualidade superior à do subleito
MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
Quando utilizar:
▪ reduzir espessuras 
elevadas da sub-base, 
▪ baixa capacidade de 
suporte do subleito. 
É a camada complementar à base, quando por circunstâncias 
técnico-econômicas não for aconselhável construir a base 
diretamente sobre a regularização ou reforço
• Tem capacidade de suporte superior à do subleito compactado e cuja inclusão 
visa, essencialmente, permitir reduções na espessura da camada de base 
Fonte (4) 
MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
É a camada destinada a resistir 
e distribuir os esforços oriundos 
do tráfego e sobre a qual se 
constrói o revestimento
Fonte (4) 
A) Reduzir as tensões verticais que as cargas de roda aplicam 
B) Reduzir as deformações de tração que as cargas de roda aplicam 
ao revestimento asfáltico
C) Permitir a drenagem de águas que se infiltrem no pavimento, 
através de drenos laterais longitudinais ou na vertical, para uma 
camada drenante na sub-base
FUNÇÕES
MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
Fonte (4) 
MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
É a camada, tanto quanto 
possível impermeável, que 
recebe diretamente a ação 
do rolamento dos veículos
A) Melhorar as condições de rolamento quanto ao conforto e segurança
B) Resistir aos esforços horizontais, tornando mais durável 
a superfície de rolamento
C) Reduzir as tensões verticais que as cargas de roda aplicam na camada 
de base, de modo a controlar o acúmulo de deformações plásticas nessa 
camada
FUNÇÕES
Fonte (12) 
MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO DO DNER
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS GRANULARES 
EMPREGADOS NO PAVIMENTO
Materiais para 
reforço do subleito
• CBR maior que o subleito
• Expansão  2%
Materiais para 
sub-base
• CBR ≥ 20%
• IG = 0
• Expansão  1%
Materiais para 
base
• CBR ≥ 80%
• Expansão  0,5%
• Limite de Liquidez  25%
• Índice de Plasticidade  6%
Fonte (12) 
RECOMENDAÇÕES DE MATERIAIS
Materiais para 
reforço do subleito
• Material de empréstimo ou jazida
Materiais para 
sub-base
• Materiais granulares graúdos
• Solos estabilizados quimicamente 
• Material de empréstimo ou jazida
Materiais para 
base
• Materiais granulares
• Estabilizados com cimento
• Solos estabilizados com a adição de 
produtos de britagem e/ou cimento
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Exemplos de materiais de Base e Sub-base
Brita Graduada Simples
(BGS)
Brita Graduada Tratada
com Cimento (BGTC)
Solo-cimento
Solo-brita-cimento
Camada Reciclada com 
adição de Cimento
Camada Reciclada com 
adição de Asfalto
Base Asfáltica Macadame Betuminoso Macadame Seco
MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO
• Utilização de materiais provenientes de jazidas
• Enquadramento nas faixas granulométricas especificadas
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOSBASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE
Fonte (17) 
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
SOLOS DE COMPORTAMENTO LATERÍTICO
Fonte (17) 
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
SOLOS DE COMPORTAMENTO LATERÍTICO
Fonte (17) 
• Elevada capacidade de 
suporte (CBR pode ser 
maior que 100%)
• Pouca ou nenhuma 
expansão com o 
aumento da umidade
• Baixa perda de suporte 
quando inundado
• Mantém a integridade 
quando inundado
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
SOLOS DE COMPORTAMENTO LATERÍTICO
Fonte (4) 
I. ESTABILIZAÇÃO FÍSICA
II. ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA
I-A. Estabilização mecânica ou granulométrica
I-B. Estabilização com materiais asfálticos
II-A. Estabilização com cimento Portland
II-B. Estabilização com cal hidratada ou virgem
II-C. Outros agentes estabilizantes
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
Processo que busca manter ou 
melhorar o comportamento do 
solo como material de 
construção geralmente por 
meio do emprego de aditivos
ESTABILIZAÇÃO
• Aumentar a resistência
• Reduzir a compressibilidade
• Reduzir a sensibilidade a agentes externos (tráfego e clima)
• Modificar a permeabilidade
Parâmetros 
de melhoria
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
Combinação de dois ou mais materiais (solos ou agregados), em 
proporções adequadas, visando obter um produto com 
características melhores que as de origem
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
Fatores influentes no 
comportamento das 
misturas estabilizadas 
granulometricamente
• Natureza das partículas
• Consistência da mistura
• Propriedades físicas dos finos
• Granulometria da mistura
As misturas podem ser realizadas 
“in situ” ou em usinas de solos
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
a) Contato partícula a partícula
Estes materiais têm baixa densidade, alta permeabilidade, 
pouca alteração volumétrica com a umidade, difíceis de 
compactar
b) Finos preenchendo os vazios
Misturas de alta densidade, contato partícula a partícula, 
com permeabilidade menor e boa resistência, menos 
deformáveis e mais fáceis de compactar
c) Matriz de finos
Não se garante o contato partícula a partícula, devido ao 
excesso de finos
Têm elevada densidade e baixa permeabilidade
São mais afetados pelas variações de umidade
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Mistura artificial em usina de 
solo com agregado britado
Apresenta grande estabilidade 
e durabilidade para resistir às 
cargas do tráfego e ação dos 
agentes climáticos, quando 
adequadamente compactada
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
Fonte (4) 
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
Resistência 
dos Solos
• Caracterizam-se pelo atrito interno entre suas 
partículas (areias) ou pela sua coesão (argilas)
• Solos argilo-arenosos ou siltosos combinam o 
atrito interno e a coesão
• Estes parâmetros se combinam para resistir 
os carregamentos impostos pelo tráfego
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
CALIFORNIA BEARING RATIO
(CBR)
• Fornece uma aproximação da capacidade de 
suporte do solo
• Relaciona os resultados com um material 
ideal para emprego em bases de pavimentos
• Não é uma medida de resistência
• É a base de dimensionamento de pavimentos 
por métodos empíricos
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
file:///C:/Users/Luis/Desktop/LUIS - IPOG/Dimensionamento/05 VIDEOS/CBR2.mp4
Fonte (4) 
CALIFORNIA BEARING RATIO
(CBR)
• Imersão em água 
durante 96 horas antes 
do ensaio de penetração 
do pistão
• Auxilia na determinação 
da variação volumétrica 
do solo em contato com 
a água
Ensaio pode ser realizado com sobrecargas distintas
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (7) 
MÓDULO DE RESILIÊNCIA
(MR)
• Francis Hveem (1951), 
primeiros estudos
• Fissuração progressiva dos 
pavimentos deve-se à 
deformação resiliente 
(elástica) das camadas 
subjacentes, especialmente 
do subleito
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (7) 
MÓDULO DE RESILIÊNCIA
(MR)
• Resiliência em vezde 
elasticidade, devido às 
deformações reversíveis 
serem superiores em 
pavimentos 
• Nos solos, o MR é do tipo 
não-linear, devido á grande 
dependência das tensões 
aplicadas
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (7) 
MÓDULO DE RESILIÊNCIA
(MR)
• Ensaios triaxiais cíclicos são 
empregados para obter o MR 
de solos
• Carregamento cíclico visa 
simular em laboratório as 
condições de solicitação do 
tráfego na estrutura do 
pavimento
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
file:///C:/Users/Luis/Desktop/LUIS - IPOG/Dimensionamento/05 VIDEOS/videoplayback.mp4
Fonte (7) 
MÓDULO DE RESILIÊNCIA
(MR)
• Estado de tensões
• Tipo de solo, composição e estrutura
• Índices físicos do solo, definidos pela 
umidade e densidade
Magnitude 
do MR
Desde 1986 o Guia da AASHTO recomenda o MR como 
o parâmetro para caracterizar os materiais 
selecionados para o dimensionamento de pavimentos
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA - GRANULOMÉTRICA
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
I. ESTABILIZAÇÃO FÍSICA
II. ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA
I-A. Estabilização mecânica ou granulométrica
I-B. Estabilização com materiais asfálticos
II-A. Estabilização com cimento Portland
II-B. Estabilização com cal hidratada ou virgem
II-C. Outros agentes estabilizantes
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA – MATERIAIS ASFÁLTICOS
Cimentos asfálticos e emulsões asfálticas são ideais para 
materiais não coesivos, como areias, pedregulhos e cascalhos
• Considerada física já que 
não acontecem reações 
químicas na maioria dos 
materiais
• Incrementa a coesão
• Aumenta a estabilidade 
e a resistência
• Reduz a suscetibilidade 
à água
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA – MATERIAIS ASFÁLTICOS
• É uma técnica mais cara, 
mas usada pela sua 
reconhecida durabilidade
• Em restauração de 
pavimentos existentes
• Construção de camadas 
estruturais (bases negras)
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
ESTABILIZAÇÃO FÍSICA – MATERIAIS ASFÁLTICOS
• Recomenda para 
materiais com menos de 
25% passando pela 
peneira 0,075mm, para 
evitar elevadas 
quantidades de asfalto
• Solos com LL inferior a 
40% e IP inferior a 18%, já 
que podem dificultar a 
mistura do solo com a 
emulsão asfáltica
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Reciclagem com emulsão ou 
com espuma de asfalto
Fonte (4) 
I. ESTABILIZAÇÃO FÍSICA
II. ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA
I-A. Estabilização mecânica ou granulométrica
I-B. Estabilização com materiais asfálticos
II-A. Estabilização com cimento Portland
II-B. Estabilização com cal hidratada ou virgem
II-C. Outros agentes estabilizantes
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (8) 
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CIMENTO PORTLAND
Consiste em adicionar uma quantidade determinada de cimento 
(5 a 15%) ao solo, homogeneizar e compactar a mistura
Amies patenteou o primeiro procedimento no ano 1917, para 
melhoramento de solos
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CIMENTO PORTLAND
• Dosagem laboratorial por 
métodos pré-estabelecidos 
(PCA)
• Parâmetro básico é a 
resistência à compressão 
simples (RCS)
• Determina a viabilidade 
econômica e as características 
técnicas da mistura resultante
Quantidade do Cimento
Fonte (8) 
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CIMENTO PORTLAND
Parâmetros de dimensionamento
Resistência à tração 
por compressão 
diametral
Parâmetros de rigidez
Resistência à 
tração na flexão
Fonte (8) 
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CIMENTO PORTLAND
SOLO CIMENTO (SC)
• Produto endurecido resultante do curado úmido de uma mistura 
homogênea compactada de solo pulverizado, cimento e água
• Atende a padrões de qualidade: durabilidade e resistência à 
compressão simples
• Experiência indica quantidade mínima de 5% de cimento em peso
Produzida em usinas de solos 
para melhor controle dos 
insumos
Fonte (8) 
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CIMENTO PORTLAND
SOLO MELHORADO CIMENTO (SMC)
• Características 
inferiores ao SC
• Emprega de 3 a 5% de 
cimento em peso
• Suas características 
devem ser associadas à 
sensibilidade à água
• Pode ser produzido em 
usinas ou ser misturado 
in situ
Fonte (8) 
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CIMENTO PORTLAND
BRITA GRADUADA TRATADA COM CIMENTO (BGTC)
• Emprega material britado 
com qualidade 
especificada em normas
• Teores de 3 a 5% de 
cimento Portland
• Bastante empregado em 
pavimentos com elevado 
volume de tráfego
• Atualmente mais usado 
em sub-bases para evitar 
a reflexão de fissuras
Fonte (8) 
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (8) 
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CIMENTO PORTLAND
CONCRETO COMPACTADO COM ROLO (CCR)
• Concreto seco, de consistência 
dura e com trabalhabilidade 
tal que permite receber 
compactação por rolos 
compressores vibratórios
• O consumo de cimento pode 
variar entre 80 a 380 kg/m3
• A especificação granulométrica 
não tolera material passando 
da peneira N° 200
Muito utilizado em barragens
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CIMENTO PORTLAND
Solo – Cimento
Solo Melhorado 
com Cimento (2)
BGTC (3)
Fa
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as
 g
ra
n
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lo
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(p
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em
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m
)
25 100 máx. 100
19 100 máx. 90 -100
9,5 100 máx. --
4,8 50 - 100 35 - 55
2 -- 1
0,42 15 - 100 10 - 30
0,074 0 - 50 2 - 9
0,05 -- --
0,005 -- --
Conteúdo de Cimento
% (1) 5 - 10 2 - 4 2 - 5
kg/m³ 110 - 220 50 - 100 60 - 150
Resistencia aos7 dias 
(MPa)
Compressão axial
1,50 – 4,00
(2,50 típico)
1,00 – 2,00
(1,00 típico)
3,50 – 8,00 
(4,50 típico)
Tração na flexão 0,30 – 0,80 0,10 – 0,40 0,50 – 1,50
Módulo de elasticidade aos 28 dias (MPa) (4) 2.000 – 6.000 1.000 – 2.500 4.000 – 10.000
Coeficiente de Poisson 0,20 - 0,35 0,25 - 0,35 0,20 - 0,35
Valor de coesão aos 7 dias (gf/pulg)  1500 750 - 1000 750 - 1000
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
I. ESTABILIZAÇÃO FÍSICA
II. ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA
I-A. Estabilização mecânica ou granulométrica
I-B. Estabilização com materiais asfálticos
II-A. Estabilização com cimento Portland
II-B. Estabilização com cal hidratada ou virgem
II-C. Outros agentes estabilizantes
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (8) 
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CAL 
É utilizada com a finalidade de 
• Reduzir a plasticidade 
• Diminuir as mudanças volumétricas 
• Incrementar a resistência
Primeiras aplicações datam dos Romanos, mas a partir 
das décadas de 1950 e 1960 começou a ser mais 
estabelecida e documentada
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (8) 
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – CAL 
A determinação dos parâmetros mecânicos de 
resistência também é fundamental para garantir a 
durabilidade do material adequado para o pavimento
Pode ser empregada a cal hidratada ou a cal virgem
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (4) 
I. ESTABILIZAÇÃO FÍSICA
II. ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA
I-A. Estabilização mecânica ou granulométrica
I-B. Estabilização com materiais asfálticos
II-A. Estabilização com cimento Portland
II-B. Estabilização com cal hidratada ou virgem
II-C. Outros agentes estabilizantes
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
Fonte (9) 
ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA – OUTROS AGENTES
Outros agentes podem ser empregados em 
situações específicas, para solos problemáticos, 
associados ou não com o cimento e a cal
• Silicato sódico
• Ácido fosfórico
• Cloruro de sódio
• Soda cáustica
• Polímeros
• Resíduos industriais
BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
(1): Liedi Bariani Bernucci, Laura Maria Goretti da Motta, Jorge Augusto Pereira Ceratti, Jorge Barbosa Soares. (2008). 4ª 
Reimpressão. Pavimentação Asfáltica. Livro de Formação Básica para Engenheiros. PETROBRAS: ABEDA. Rio de Janeiro, RJ.
(2): Huang, Y. H. (2004). Pavement Analysis and Design. Segunda Edição. ISBN 0-13-142473-4.
(3): Departamento Nacional deInfraestrutura de Transportes. DNIT. (2006). Manual de Pavimentação. Publicação IPR-719. 
Rio de Janeiro, RJ.
(4): Balbo, J. T. (2007). Pavimentação asfáltica: materiais, projeto e restauração. Editora Oficina de Textos. ISBN: 978-85-
86238-56-7. São Paulo, SP.
(5): Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. DNIT. (2006). Manual de Estudos de Tráfego. Publicação IPR-
723. Rio de Janeiro, RJ.
(6): Fernandes Jr., J.L. (1994). Investigação dos efeitos das solicitações do Tráfego sobre o desempenho de pavimentos. 
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(7): Medina, J. e Motta, L.M.G. (2005). Mecânica dos Pavimentos. Livro, 2a Edição. Rio de Janeiro, RJ.
(8): ABCP (2018). Associação Brasileira de Cimento Portland. http://www.abcp.org.br/cms/products-page/
(9): INGLES, O. G.; METCALF, J. B. (1972). Soil Stabilization, Principles and Practice. Livro. Ed. Butterworths. Sidney. 
Australia.
(10): ABEDA (2016). Emulsão asfáltica para serviços de imprimação. Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de 
Asfalto. Informativo Técnico N° 7. Rio de Janeiro, RJ.
(11): Brito 
(12): SOUZA, M. L. Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. 3ª Edição. Departamento Nacional de Estradas de 
Rodagem. IPR Publ. 667. Rio de Janeiro, RJ.
(13) YODER, E. J.; WITCZAK, M. W. (1975). Principles of Pavement Design. Second Edition. John Wiley and sons, Inc. 
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(14): Apostila Engenharia de Pavimentos. Parte I – Projeto de Pavimentos. Prof. Régis Martins Rodriges. 2007.
(15): Fernandes, J.L.Jr. et al. (2003). Defeitos e atividades de manutenção e reabilitação em pavimentos asfálticos. Apostila 
da EESC-USP. São Carlos, SP.
(16): SAPEM (2014). Sout African Pavement Engineering Manual. Chapter 10: Pavement Design. República da África do Sul.
(17): http://www.portaldetecnologia.com.br/
(18): Balbo, J T. (2009). Pavimentos de Concreto. Editora: Oficina dos Textos. 1ª Edição. ISBN: 9788586238901. São Paulo.
http://www.abcp.org.br/cms/products-page/
http://www.portaldetecnologia.com.br/