aula 02
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Teoria e Questões Profs. Fábio Amorim e Marcus V. Campiteli – Aula 2
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Pessoal, nesta aula veremos os principais conceitos sobre os
pavimentos rodoviários. Muita atenção que daqui sairão algumas
questões do concurso!
Grande abraço e bons estudos!
AULA 2: PAVIMENTAÇÃO – PROJETO E EXECUÇÃO
SUMÁRIO PÁGINA
1. Introdução 3
2. Projeto de Pavimentação 20
2.1 Geometria 22
2.2 Dimensionamento – Fundamentos Gerais 22
2.3 Dimensionamento dos Pavimentos Flexíveis
e Semirrígidos 25
2.4 Dimensionamento dos Pavimentos Rígidos 41
3. Equipamentos de pavimentação e usinagem 51
3.1. Usina de Solos 51
3.2. Misturadores (Estabilizadores de solos) 57
3.3. Usinas de Asfalto 60
3.4. Tanques de armazenamento de asfalto 71
3.5. Vibroacabadoras 71
3.6. Fresadoras 75
3.7. Recicladoras 79
3.8. Distribuidores 84
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3.9. Espargidores 87
3.10. Rolos Compactadores 88
3.11. Centrais de Concreto 91
3.12. Pavimentadoras de Concreto 97
4. Especificações de serviços e execução dos
serviços 101
5. QUESTÕES COMENTADAS 141
6. LISTA DE QUESTÕES APRESENTADAS NA
AULA 184
7. GABARITO 198
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1. Introdução
O pavimento é a estrutura construída sobre a plataforma de
terraplenagem e destinada, técnica e economicamente, a (NBR
7207/82):
a) Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos
pelo tráfego;
b) Melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e
segurança;
c) Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais
durável a superfície de rolamento.
O pavimento é constituído por variadas camadas, de espessuras
finitas, que se assenta sobre um semiespaço infinito, denominado
subleito, que é a infraestrutura do pavimento.
Sob o aspecto estrutural, o pavimento recebe os esforços
provenientes do tráfego de veículos, e as variadas camadas absorvem
essas tensões aplicadas, de forma que o subleito da rodovia receba
uma parcela bem atenuada desses esforços.
Sendo assim, as camadas do pavimento são diferentes entre
si, pois, os esforços oriundos do tráfego são maiores nas camadas
superiores do pavimento, necessitando assim que essas camadas
possuam uma maior resistência em comparação às camadas
inferiores.
PAVIMENTO
Subleito
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Camadas do Pavimento
A seção transversal típica de um pavimento, com todas as camadas
possíveis, consta de uma camada de revestimento, superior, além
das camadas de base, sub-base e reforço do subleito. Essas
camadas são assentes por uma fundação, chamada subleito,
conforme citamos anteriormente.
A figura a seguir mostra a constituição de um pavimento típico.
Vamos conhecer cada uma dessas camadas!
Revestimento
O revestimento, também chamado de capa de rolamento, é a camada
impermeável que recebe diretamente a ação do tráfego e é
destinada a melhorar a superfície de rolamento quanto às condições
de conforto e segurança, além de resistir ao desgaste (esforços
horizontais), aumentando, portanto, a durabilidade da estrutura.
O revestimento é a camada mais nobre do pavimento, pois é
constituída de material mais qualificado, apto a garantir eficiência no
seu comportamento, e, ainda, é a camada de maior custo de
execução e de maior controle de qualidade.
Revestimento
Base
Sub-base
Reforço do Subleito
(Opcional)
Subleito
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Base
É a camada destinada a resistir aos esforços verticais oriundos do
tráfego e distribuí-los à camada adjacente. Deve possuir
características tecnológicas superiores à da sub-base.
Sub-base
É a camada complementar à base, quando, por circunstâncias
técnicas e econômicas, não for aconselhável construir a base
diretamente sobre a regularização ou reforço do subleito.
Com raras exceções (pavimento de estrutura invertida), o material
constituinte da sub-base deverá ter características tecnológicas
superiores às do material de reforço do subleito e do subleito.
Reforço do Subleito
É uma camada de espessura constante, construída, se necessário,
acima do subleito, com características tecnológicas superiores às da
camada final de terraplenagem e inferiores às da camada
imediatamente superior, ou seja, a sub-base. Devido ao nome de
reforço do subleito, essa camada é, às vezes, associada a
terraplenagem. No entanto, o reforço do subleito é parte
constituinte do pavimento e tem funções de complemento da sub-
base. Assim, o reforço do subleito também resiste e distribui esforços
verticais, não tendo as características de absorver definitivamente
esses esforços, o que é propriedade específica do subleito.
Classificação
Os pavimentos são classificados em três tipos principais, segundo o
Manual de Pavimentação do DNIT:
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Flexível: aquele em que todas as camadas sofrem deformações
elásticas significativas (daí o nome flexível). Essas deformações se
justificam pelo fato de os esforços produzido pelo tráfego se
distribuírem em parcelas aproximadamente equivalentes à rigidez de
cada camada.
Exemplo: pavimento construído com revestimento de concreto
asfáltico e camadas inferiores de materiais granulares.
Rígido: aquele em que a camada mais próxima à superfície possui
uma elevada rigidez em comparação às camadas inferiores, e,
portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes
da ação do tráfego.
Exemplo: pavimento construído com revestimento de concreto de
cimento Portland.
A figura abaixo demonstra a distribuição de tensões nos pavimentos
flexíveis e rígidos quando submetidos às cargas do tráfego:
Semirrígido: constitui uma situação intermediária entre os
pavimentos flexíveis e os rígidos. A característica principal desses
pavimentos é a presença de uma base cimentada por algum
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aglutinante como, por exemplo, o solo cimento, a qual absorve boa
parte dos esforços do tráfego.
Um exemplo típico desses pavimentos são aqueles revestimentos
asfálticos assentes sobre camadas de solo-cimento ou solo-cal.
As diferentes estruturas de um pavimento
Dada essa classificação, vamos apresentar de forma mais detalhada
cada tipo de pavimento rodoviário.
PAVIMENTO FLEXÍVEL
Seção A – A
Revestimento
Base
Sub-base
Reforço do Subleito
(Opcional)
Subleito
A
A
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Revestimento
Em pavimentos flexíveis, o revestimento é asfáltico, ou seja, é
construído a partir da associação entre o ligante asfáltico e os
agregados. Essa união entre ligante e agregado pode ser conseguida
de diversas formas, e será determinada pelo projeto de
pavimentação, a partir das características da rodovia a ser
construída.
Pavimento com revestimento asfáltico
Desse modo, considerando as formas de construção, podemos dividir
o revestimento asfáltico em dois grupos principais: revestimentos
asfálticos por mistura, e revestimentos asfálticos por
penetração.
Revestimentos Asfálticos por Mistura: nesses revestimentos, o
agregado é misturado ao ligante asfáltico antes da aplicação na
pista, de modo que essa mistura pode ocorrer tanto em usinas fixas
quanto na própria pista. E, além disso, essa mistura pode ser feita
com ligantes asfálticos a frio (emulsão asfáltica) ou a quente
(cimento asfáltico de petróleo). São três os revestimentos desse
grupo:
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a) Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ)
Também chamado de concreto asfáltico (CA), o CBUQ é o mais
nobre dos revestimentos flexíveis. Consiste na mistura, em usina,
de cimento asfáltico de petróleo, agregados e eventuais aditivos.
b) Pré-misturado a Quente
É também uma mistura realizada em usina, envolvendo material
asfáltico e agregados, porém, com exigências técnicas menos
rigorosas em comparação com o CBUQ.
c) Pré-misturado a Frio
Consiste na mistura de agregado e material asfáltico frio (emulsões
asfálticas), sem a necessidade de aquecimento, ou seja, à
temperatura ambiente. É um produto menos nobre que o pré-
misturado a quente e o concreto asfáltico.
Revestimentos Asfálticos por Penetração: são revestimentos
executados por meio de aplicações intercaladas de camadas de
material asfáltico a frio e de agregados, na própria pista, sem mistura
prévia. Esse tipo de revestimento é chamado de tratamento
superficial, podendo ser simples, duplo ou triplo a depender do
número de camadas de ligante betuminoso (geralmente a emulsão
asfáltica) e de agregados. Destaca-se que esse tipo de revestimento
somente é aplicado em rodovias de baixo tráfego de veículos, sendo
seu uso, portanto, limitado, e, seu custo, reduzido.
Os tratamentos superficiais não trazem resistência estrutural ao
pavimento, por isso, suas principais funções se limitam a:
resistir ao desgaste provocado pelo atrito dos pneus dos
veículos;
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impermeabilizar as demais camadas do pavimento e proteger a
infraestrutura da rodovia;
proporcionar um revestimento flexível, capaz de acompanhar as
deformações do pavimento.
O tratamento superficial simples, por exemplo, consiste em uma
camada de ligante asfáltico e de agregados, apenas. O tratamento
duplo é constituído de duas camadas de cada material, e o triplo,
três.
É importante destacar que dentro de uma mesma camada, o ligante
asfáltico pode ser aplicado sob ou sobre os agregados. Daí tem-se a
classificação de penetração direta ou penetração invertida para
esses pavimentos. Esses termos se referem ao sentido da penetração
do ligante betuminoso nos agregados do revestimento.
No caso em que, para cada camada, o ligante betuminoso é
espalhado anteriormente ao agregado (metodologia mais usual),
temos um revestimento betuminoso por penetração invertida:
Passo (1)
Aplicação do ligante
Passo (2)
Aplicação do agregado
Passo (3)
Penetração do material betuminoso para cima (invertida)
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No caso em que, para cada camada, o ligante betuminoso é
espalhado posteriormente ao agregado (metodologia menos usual),
temos um revestimento betuminoso por penetração direta:
Passo (1)
Aplicação do agregado
Passo (2)
Aplicação do ligante
Passo (3)
Base e Sub-base
As camadas de base e sub-base em pavimentos flexíveis são
implantadas em uma rodovia a partir de materiais granulares, os
quais são divididos em três grupos: estabilização granulométrica,
macadame hidráulico ou estabilização com aditivos.
Estabilização Granulométrica: são as camadas constituídas por
solos, pedras britadas, ou ainda, pela mistura desses materiais. Essas
camadas puramente granulares são sempre flexíveis e estabilizadas
granulometricamente pela compactação de um material ou de
mistura de materiais que apresentem uma granulometria apropriada
e índices geotécnicos particulares, fixados conforme as especificações
técnicas.
Penetração do material betuminoso para baixo (direta)
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Quando a estabilização decorre da própria distribuição granulométrica
dos grãos, permitindo a obtenção de uma camada densa e
relativamente impermeável, dizemos que essa camada é estabilizada
granulometricamente.
Nesse grupo temos o solo-brita, quando a granulometria da mistura
entre o solo e a brita propicia uma estabilização granulométrica
adequada e um “encaixe” melhor entre os grãos.
A adição também pode ser feita com areia (aí teremos uma camada
chamada de solo-areia) ou então com asfalto (camada de solo-asfalto
ou solo-betume).
Nos casos em que se utilizam exclusivamente produtos de britagem,
podem ser construídas camadas de brita graduada (bastante utilizada
em rodovias) ou de brita corrida (também conhecida como bica
corrida).
Macadame Hidráulico: consiste de uma camada de brita de
graduação aberta, do tipo macadame, que, após a compressão tem
os vazios preenchidos pelo material de enchimento, constituído por
finos de britagem (pó de pedra) ou mesmo por solos de
granulometria e plasticidade apropriadas. A penetração do material
de enchimento é promovida pelo espalhamento na superfície, seguido
de varredura, compactação (sem ou com vibração) e irrigação. O
macadame também pode ser do tipo seco, dispensando a irrigação.
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Macadame antes do enchimento com materiais finos
Macadame após o enchimento com materiais finos
Estabilização com aditivos: consiste de uma camada de solo com
adição de aglutinantes. Porém, esses aglutinantes são adicionados de
forma mínima, sem proporcionar rigidez na camada a ponto de
classificarmos como semirrígido. Nessa classificação, podemos
enquadrar as camadas de solo melhorado com cimento e solo
melhorado com cal, as quais possuem a adição de pequenos teores
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de cimento ou cal (2% a 4%), visando primordialmente à modificação
da plasticidade e da sensibilidade à água do solo.
PAVIMENTO RÍGIDO
Seção A – A
Revestimento
No pavimento rígido, como dissemos, a camada superior absorve
praticamente todos os esforços provenientes do tráfego, tanto com
relação ao desgaste (esforços horizontais) quanto à distribuição dos
esforços verticais, de forma que essa camada funciona ao mesmo
tempo como revestimento e base do pavimento.
O revestimento dos pavimentos rígidos é formado por uma espessa
camada de concreto de cimento Portland, da ordem de 22cm, cujo
A
A
Revestimento e Base
Sub-base
Subleito
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parâmetro estrutural é a resistência característica de tração na
flexão de, geralmente, 4,5 MPa.
Além disso, o concreto do pavimento deverá também apresentar uma
baixa variação volumétrica, uma trabalhabilidade compatível com o
equipamento a ser empregado no espalhamento, adensamento e
acabamento do concreto, e, para garantir uma maior durabilidade,
um consumo de cimento igual ou acima de 320 kg/m³ de concreto.
Pavimento Rígido
Os revestimentos de concreto, devido à sua própria textura granular,
oferecem excelente aderência entre os pneus e a superfície de
rolamento, inclusive, reduzindo os efeitos da aquaplanagem por
ocasião das chuvas.
Outra vantagem dos revestimentos de concreto é a melhor
visibilidade em relação aos pavimentos asfálticos, principalmente
para o tráfego noturno, proporcionada pela coloração do concreto.
Variações Volumétricas do Revestimento
Um dos problemas de maior importância, característico dos
pavimentos de concreto, é a variação de volume das placas do
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revestimento, seja por reações do cimento, seja por variações de
temperatura e de umidade. Dessas variações resulta a
necessidade de se projetar e construir no revestimento de concreto,
juntas de contração e dilatação.
Juntas Transversais
A retração do concreto provoca fissuras ou trincas transversais nas
placas, causadas pelo processo de endurecimento, devido às reações
de hidratação do cimento. A água não consumida durante as reações
de hidratação é eliminada por evaporação, provocando uma redução
de volume do concreto, que se acrescenta a outra redução,
ocasionada pela diminuição de temperatura do concreto endurecido
em relação à temperatura mais alta durante a hidratação.
Sendo assim, a redução de volume provoca uma retração linear, a
qual resulta em trincas ou fissuras transversais.
Essas variações de temperatura podem ser consideradas uniformes, e
a movimentação que provocam nas placas resulta em atrito com a
superfície de apoio – topo da camada de sub-base – gerando tensões
internas que poderão ser de tração ou de compressão.
Por isso, são construídas juntas transversais no pavimento, a cada
5m em média, para forçar que o trincamento transversal ocorra
nessa junta, em razão da menor espessura do pavimento nesses
locais.
Essas juntas podem ser completadas com barras de aço que
contribuem para a resistência do concreto nesse ponto frágil da junta
transversal. São as chamadas barras de transferência.
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Execução de juntas no revestimento do pavimento rígido
Juntas Longitudinais
Trincas ou fissuras longitudinais surgem em função do
empenamento da placa, ou seja, a curvatura produzida pelas
diferenças de temperatura e de umidade entre as faces superior e
inferior. O peso próprio e o atrito entre a placa e a superfície do
terreno restringe esse empenamento, provocando esforços de tração
ou de compressão.
Durante a noite, a face inferior da placa perde calor mais lentamente
que a face superior, e, a tendência é de dilatar a parte inferior, mais
quente. Durante o dia, a face superior da placa é aquecida mais
rapidamente que a face inferior, tendendo a expandir-se e empenar
com bordas para baixo. Sendo essas tendências restringidas pelo
peso próprio e pelo atrito com o terreno surgirão fissuras ou trincas
longitudinais.
As juntas longitudinais também podem ser reforçadas por barras de
aço, chamadas de barras de ligação.
Sub-base
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A sub-base dos pavimentos rígidos é uma camada delgada, e
normalmente constituída por materiais granulares, materiais
granulares com adição de cimento, ou concretos com baixo teor de
cimento.
Apesar dessa classificação, a sub-base dos pavimentos rígidos não se
limita a complementar a base, resistindo e distribuindo esforços, mas
possui outras funções que justificam o seu projeto e construção:
a) quando o subleito é constituído de material fino, a sub-base
possui a função de impedir a condução desse material para
o interior do pavimento (bombeamento);
b) dar uniformidade ao apoio da placa no solo de fundação,
evitando movimentos prejudiciais à estrutura;
c) compensar, em parte, eventuais movimentos devido a
alterações de volume, quando o subleito é constituído de
material coesivo;
d) contribuir para o suporte do pavimento, e, consequentemente,
para o dimensionamento da placa de concreto.
PAVIMENTO SEMIRRÍGIDO
Revestimento
Revestimento
Base
Sub-base
Subleito
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O Revestimento executado em pavimentos semirrígidos se iguala aos
revestimentos dos pavimentos flexíveis. Entretanto, há normalmente
uma sutil diferença que explicaremos resumidamente a seguir.
A característica principal desse pavimento é a existência de uma base
de elevada resistência, sendo assim, nos revestimentos semirrígidos
temos uma base rígida e um revestimento flexível. Essa diferença
entre essas camadas sucessivas poderá ensejar em danos no
revestimento, ocorrendo o trincamento deste em razão da retração
da base durante a sua cimentação.
Desse modo, entre a camada de base e de revestimento, em
pavimentos semirrígidos é comumente implantada uma camada
simples de tratamento superficial que possa suportar esses esforços
de trincamento, impedindo a reflexão desse defeito para a camada de
revestimento.
Base
A base dos pavimentos semirrígidos pode ser constituída de mistura
de solo-cimento ou de solo-cal, que resultam em camadas de elevada
rigidez, como abordamos anteriormente.
O solo-cimento é uma mistura devidamente compactada de solo,
cimento Portland e água. Essa mistura deve satisfazer a certos
requisitos de densidade, durabilidade e resistência, dando como
resultado um material duro, cimentado, e de acentuada rigidez à
flexão. O teor de cimento adotado usualmente varia de 6% a 10%.
O solo-cal é uma mistura de solo, cal e água e, às vezes, cinza
volante (uma pozolana artificial). O teor de cal mais frequente é de
5% a 6%, e o processo de estabilização ocorre por modificação da
plasticidade e sensibilidade à água do solo; por carbonatação, que é
uma cimentação fraca ou por pozolanização, que é uma cimentação
forte.
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2. Projeto de Pavimentação
Pessoal, agora que fizemos um resumo dos diversos tipos de
pavimentos, vamos analisar como essas camadas são escolhidas e
dimensionadas em um projeto de obras rodoviárias.
Basicamente, o projeto tem por objetivo estabelecer o tipo de
pavimento a ser construído, as características das camadas desse
pavimento, e as dimensões de cada camada (largura e espessura).
Assim, antes de iniciarmos o assunto, vamos estabelecer a definição
de alguns elementos característicos do pavimento.
(1) Pista – parte da plataforma pavimentada, por onde
trafegam os veículos automotores. As estradas podem ter
uma única pista (pista simples) ou duas pistas (mão dupla).
(2) Pista de Rolamento – parte da rodovia destinada ao
trânsito de veículos
(3) Acostamento – faixa compreendida entre a borda da pista
de rolamento e entre a borda da pista. Destina-se à proteção
da borda do pavimento, estacionamento do veículo na
estrada, pista de emergência, etc.
3
2
1
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Greide – inclinação longitudinal em relação à horizontal,
geralmente expressa em percentagem.
Superelevação: inclinação transversal da pista nas
curvas horizontais, para compensar o efeito da força
centrífuga sobre os veículos.
Superelevação nas curvas
Superlargura: é uma largura adicional dada à pista nos
trechos em curva, de modo a assegurar ao tráfego condições de
segurança e comodidade.
Abaulamento: declividade transversal da superfície do
pavimento.
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2.1. Geometria
De acordo com os manuais do DNIT, as larguras do revestimento
para as diversas classes de rodovias, nas regiões planas, onduladas e
montanhosas são as seguintes:
Classe especial: 7,50 m;
Classe I: 7,00 m;
Classe II e III: 6,00 a 7,00 m.
Já as demais camadas são determinadas também em função das
classes da rodovia, levando-se em conta, também, a presença de
sarjetas, defensas, etc.
Pode-se notar que a determinação da largura não é das tarefas mais
complicadas, ao contrário da determinação das espessuras, a qual
merece um capítulo a parte.
Assim, veremos a partir de agora os principais métodos de
dimensionamento das espessuras das camadas do pavimento flexível
e rígido.
2.2. Dimensionamento – Fundamentos Gerais
As cargas impostas pelas rodas dos veículos é que produzem as
tensões às quais o pavimento deve resistir. A área de contato entre
Abaulamento Abaulamento
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os pneus e o pavimento tem a forma aproximada de uma elipse, e a
pressão exercida, dada a relativa rigidez dos pneus, tem uma
distribuição aproximadamente parabólica, com a pressão máxima
exercida no centro da área carregada.
Entretanto, de forma simplificada, visando o dimensionamento do
pavimento, admite-se que a área de contato entre pneu e pavimento
seja circular, e a pressão exercida pelos pneus seja uniformemente
distribuída:
Área de Contato
Pressão dos pneus
Assim, a relação entre a pressão dos pneus e a carga aplicada é a
seguinte:
Pressão = Força / Área = Força/2 r²
Onde
Pressão = pressão de contato dos pneus
Força = carga aplicada pelo veículo em cada roda.
Desse modo, a força aplicada pelos pneus é absorvida pelo
pavimento, e distribuído por suas camadas, numa intensidade
decrescente à medida que aumenta a profundidade da camada.
Real
Adotada
Real
Adotada
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Com isso, o grau de absorção da força deverá ser tal que, o valor da
tensão que chega ao subleito deve ser menor que a
capacidade de suporte desta camada.
A figura a seguir representa um pavimento e a distribuição de cargas
efetuada no subleito.
Por essa figura, podemos calcular a tensão resultante no subleito, a
partir da carga imposta pelo tráfego.
(Pressão x Área)z=o = (Pressão x Área)z=z
Desenvolvendo essa expressão algebricamente, tem-se que:
Por esses cálculos, a espessura Z do pavimento deverá ser tal que z
seja inferior à resistência do subleito.
Z
pav
imen
to
sub
leit
o
q
r
z
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Com essas considerações iniciais, o dimensionamento do pavimento
deverá ser analisado de forma a estabelecer, com base nas
características das diversas camadas do pavimento, a espessura
necessária para suportar a ação repetida da pressão “q” ao longo da
vida útil do pavimento.
Pessoal, dada essa noção básica, vamos expor agora a metodologia
de dimensionamento dos pavimentos flexíveis e semirrígidos.
2.3. Dimensionamento dos Pavimentos Flexíveis
e Semirrígidos
Método DNER
As premissas básicas dessa metodologia de dimensionamento são:
A capacidade de suporte de cada camada, ou índice de
suporte (IS) é função do Índice CBR do material a ser
empregado em cada camada do pavimento, e do Índice de
Grupo (IG), de forma que:
o IS=(CBR+ISIG)/2, onde
o Condição: Se ISIG>CBR, então IS=CBR;
Índice
de Grupo
Índice de
Suporte
(ISIG)
0 20
1 18
2 15
3 13
4 12
5 10
6 9
7 8
8 7
9 a 10 6
11 a 12 5
13 a 14 4
15 a 17 3
18 a 20 2
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o Em anteprojetos, quando não se tem o valor de CBR,
admite-se que IS= ISIG
Os materiais de subleito devem possuir IS ≥ 2% e expansão
≤ 2%;
Os materiais para reforço do subleito devem possuir IS
maior que o do subleito, e expansão ≤ 2%;
Os materiais para sub-base devem possuir IS ≥ 20% e
expansão ≤ 1%;
Os materiais para base devem possuir IS ≥ 80%, expansão
≤ 0,5%, limite de liquidez ≤ 25 e índice de plasticidade ≤ 6.
o Caso o limite de liquidez seja superior a 25 e/ou o índice
de plasticidade seja superior a 6, o material pode ser
empregado como base desde que atendidas as demais
condições e o equivalente de areia seja superior a 30%;
o Para um número de repetições do eixo-padrão N≤106,
durante o período de projeto, podem ser empregados
materiais com IS≥60%.
Tráfego
Com relação ao tráfego previsto para a rodovia, o pavimento é
dimensionado em função do número equivalente de operações do
eixo padronizado durante o período de projeto escolhido.
Assim, N = 365 x Vm x P x (FC) x (FE) x (FR)
Onde:
Vm = volume diário médio de tráfego no sentido mais
solicitado, no ano médio do período de projeto;
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P = período de projeto ou vida útil, em anos;
FC = fator de carga;
FE = fator de eixo;
FV = FC x FE = fator de veículo;
FR = fator climático regional.
Cálculo de Vm
Para o cálculo de Vm é necessário adotar uma taxa de crescimento
de tráfego para o período de projeto. Essa taxa de crescimento
deve levar em conta o crescimento histórico do tráfego da via a ser
pavimentada ou, no caso de uma nova via, da contribuição das vias
existentes que atendem à mesma ligação. A esse tráfego atraído ou
desviado, deve-se somar o tráfego gerado, ou seja, o tráfego que
passa a existir devido às melhores condições oferecidas pela
pavimentação.
De uma forma simplificada, podem-se admitir dois tipos de
crescimento de tráfego: linear e geométrico.
Crescimento Linear
Para o crescimento linear, tomamos V0 como o volume diário médio
atual de tráfego no sentido mais solicitado.
Partindo-se do princípio de que “e” seja o número de anos de
execução das obras, e “t” a taxa de crescimento linear do tráfego,
temos que, o volume de tráfego após a conclusão das obras será de:
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Sendo “P” o período de projeto, temos que o volume de tráfego ao
final da vida útil será de:
Assim, Vm = (Ve+VP)/2
Crescimento Geométrico
Para o crescimento geométrico, as expressões de Ve, VP, e Vm são
iguais a:
Cálculo de FC
O fator de carga (FC) baseia-se no conceito de fator de equivalência
de operações.
Esse fator de equivalência de operações é um número que relaciona o
número de passagens de um veículo qualquer com o número
de passagens de um veículo padrão.
Melhor explicando, o tráfego de uma rodovia é composto por
motocicletas, veículos leves (carros de passeio), ônibus e caminhões
leves, médios e pesados. Assim, para fins de dimensionamento, o
número de passagens da carga de todos esses veículos deve ser
transformado no número de passagens de um veículo padrão.
Pelo método DNER, o veículo padrão possui 8,2 tf por eixo simples.
Desse modo, veículos com carga superior a 8,2 tf no eixo padrão
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terão o FC superior à unidade. Veículos com carga inferior, a 8,2 tf no
eixo padrão, FC inferior à unidade.
Para se obter o fator de equivalência de operações, existem dois
gráfico utilizados, um para eixos tandem (duplos e triplos) e outro
para eixos simples.
Eixo simples e eixo tandem duplo
Percebe-se pelos gráficos anteriores que as cargas por eixo inferiores
a 4 toneladas praticamente não influem no resultado final, pois
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resultam em fatores de carga muito pequenos, os quais pouco
contribuem para o cálculo do número “N”. Sendo assim, são
considerados no cálculo de FC apenas veículos comerciais,
desprezando-se, entre outros, todos os veículos de passageiros, com
duas cargas por eixo.
Cálculo de FE
O fator de eixo é um fator que transforma o número de eixos do
tráfego total em um número de eixos do tráfego de veículos
padrão no sentido dominante. Sendo assim, como o eixo padrão é
simples, o eixo duplo equivale a dois eixos padrão, e um eixo triplo
equivale a três eixos padrão, e assim por diante.
Desse modo, FE=(p2/100).2+(p3/100).3+ ... +(pn/100).n
Onde:
pn = porcentagem de veículos de “n” eixos
p2+p3+ ... + pn = 100%.
Cálculo de FR
Para levar em conta as variações de umidade dos materiais do
pavimento durante as diversas estações do ano – o que se
traduz em variações de capacidade de suporte desses materiais -, o
número equivalente de operações do eixo tomado como padrão deve
ser multiplicado por um coeficiente FR que varia de 0,2 (baixos teores
de umidade) a 5,0 (materiais praticamente saturados).
O coeficiente final a adotar é uma média ponderada dos diferentes
coeficientes, levando-se em conta o espaço de tempo em que
ocorrem.
FR=(ms/12).FRs+(mc/12).FRc+(mt/12).FRt
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tal que: ms+mc+mt = 12
ms=número de meses de seca, no ano;
mc=número de meses de chuvas, no ano;
mt=número de meses de clima temperado, no ano;
FRs=fator climático para os meses de seca;
FRc= fator climático para os meses de chuvas;
FRt= fator climático para os meses de clima temperado.
A metodologia do DNER estabelece, para o Brasil FR=1.
Dimensionamento das camadas
Ábaco de dimensionamento
Dispondo-se do número “N”, dos índices de suporte (IS) do subleito,
do reforço do subleito, e da sub-base, podem-se obter, por meio de
um ábaco de dimensionamento, as espessuras necessárias de
pavimento acima dessas camadas.
O ábaco de dimensionamento é reproduzido a seguir.
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Com esse ábaco, obtêm-se as espessuras Hm, Hn e H20, conforme
mostra a figura a seguir.
Exemplo:
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N=3,0 x 106
IS do subleito = 5
IS do reforço do subleito = 12
IS da sub-base = 20
Utilizando-se o ábaco de dimensionamento, obtemos os seguintes
valores:
Hm = 62 cm;
Hn = 36 cm;
H20 = 26 cm.
Coeficientes estruturais
No método DNER, a hierarquia dos materiais que vão compor as
camadas é determinada adotando-se um material padrão, a base
granular, de coeficiente estrutural K=1. Assim, os coeficientes
estruturais dos demais materiais são todos em função desse material
padrão.
Em outras palavras, chama-se coeficiente de equivalência estrutural
um número que relaciona a espessura necessária da camada,
constituída de material padrão, com a espessura equivalente do
material que realmente vai compor essa camada.
Ou seja:
hp = Ki . hi
Sendo:
hp = espessura do material padrão;
hi = espessura do material que vai compor a camada;
Ki = coeficiente de equivalência estrutural.
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Por exemplo, uma camada de material padrão de 14 cm, equivale a
uma camada de 10 cm de solo-cimento, que possui um coeficiente
estrutural de 1,4.
A tabela a seguir mostra os valores do coeficiente de equivalência
estrutural para alguns materiais de revestimento, base, sub-base e
reforço do subleito.
Cálculo das espessuras
De posse das espessuras Hm, Hn e H20 e dos coeficientes estruturais
(K), podem ser calculadas as espessuras de cada camada, com base
na seguinte simbologia.
Camada Espessura
(cm)
Coeficientes de
equivalência estrutural (K)
Revestimento R KR
Base B KB
Sub-base h20 KS
Reforço do subleito hR KRef ou Kn
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(1) Com base em Hm, Hn e H20, montam-se as seguintes
inequações em função das espessuras equivalentes:
(esp.equiv. do revestimento)+(esp.equiv. da base) ≥H20
(esp.equiv. do revestimento)+(esp.equiv. da base)+(esp.equiv. da sub-
base) ≥ Hn
(esp.equiv. do revestimento)+(esp.equiv. da base)+(esp.equiv. da sub-
base)+(esp.equiv. do reforço do subleito) ≥Hm
De modo que:
(esp.equiv. do revestimento) = R.KR
(esp.equiv. da base) = B.KB
(esp.equiv. da sub-base) = h20.KS
(esp.equiv. do reforço do subleito) = hn.KRef ou hn.Kn
(2) Para a camada de revestimento, as espessuras
mínimas são obtidas a partir da tabela abaixo:
(3) A resolução das inequações proporcionará obtermos as
espessuras de cada camada do pavimento, atendidas, ainda, as
seguintes regras:
Se CBRSUB-BASE≥40 e N≤106 → substitui-se na inequação H20 por
0,2 x H20;
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Para N≥107 → substitui-se na expressão H20 por 1,2 x H20;
Mesmo que CBRSUB-BASE≥20, utiliza-se ISSUB-BASE=20;
A espessura mínima da camada granular é de 15cm;
A espessura mínima de compactação da camada granular é de
10cm, e a espessura máxima, de 20cm;
Supõe-se sempre que há uma drenagem superficial adequada e
que o lençol d’água subterrâneo foi rebaixado a, pelo menos,
1,50m em relação ao greide de regularização;
Acostamentos:
o O revestimento do acostamento pode ser de qualidade
inferior a da pista de rolamento, e um tráfego de 1% da
pista de rolamento;
o Quando a camada de base da pista de rolamento é de
custo elevado, pode-se dar uma solução de menor custo
para os acostamentos.
Pavimentos por etapas:
o Muitas vezes, quando não se dispõe de dados seguros
sobre a composição de tráfego, é conveniente a
pavimentação por etapas, havendo ainda a vantagem de,
ao se completar o pavimento para o período de projeto
definitivo, eliminarem-se as pequenas irregularidades que
podem ocorrer nos primeiros anos de vida do pavimento.
o A pavimentação por etapas é especialmente
recomendável quando, para a primeira etapa, pode-se
adotar um tratamento superficial como revestimento,
cuja espessura é desprezível; e na segunda etapa, a
espessura a acrescentar vai ser ditada, muitas vezes,
pela condição de espessura mínima de revestimento
asfáltico a adotar.
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Exemplo: Dimensionar o pavimento para uma estrada, em que
N=10³, sabendo-se que o subleito apresenta um CBR=3 e dispondo-
se de material para reforço do subleito, com CBR=9, de material para
sub-base, com CBR=20 e de material para base, com CBR=60. Sabe-
se ainda, que KB=1, KS=1, e KREF=1.
Utilizando-se o ábaco de dimensionamento, obtém-se os seguinte
valores:
Hm=43cm
Hn=26cm
H20=18cm
Como N≤106, o revestimento poderá ser de tratamento superficial, de
equivalência estrutural desprezível.
Assim, temos as seguintes inequações:
(B.KB) ≥H20
(B.KB)+( h20.KS) ≥Hn
(B.KB)+( h20.KS)+( hn.KRef) ≥Hm
De modo que:
(B.1) ≥18
(B.1)+( h20.1) ≥26
(B.1)+( h20.1)+( hn.1) ≥43
Resolvendo essas inequações, tem-se o seguinte resultado:
B=18 cm
h20=8 cm, porém, segundo a metodologia a espessura mínima
de uma camada granular deve ser de 15 cm, portanto,
h20=15 cm
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hn=10 cm, porém, segundo a metodologia a espessura mínima
de uma camada granular deve ser de 15 cm, portanto,
hn=15 cm.
Considerações sobre o método DNER
O método DNER é um método empírico, devido aos ábacos, tabelas e
fórmulas para dimensionamento refletirem o desempenho observado
em alguns pavimentos em serviço. São correlações diretas entre
alguns parâmetros estruturais e de tráfego e a vida de serviço
esperada.
Suas vantagens incluem:
Utilização fácil e rápida, o que é conveniente para pré-
dimensionamentos ou em aplicações rotineiras;
Necessidade de poucos dados, sendo estes, inclusive, de fácil
obtenção;
Simplicidade, o que permite ao projetista ganhar, em pouco
tempo, uma sensibilidade quanto às influências dos diversos
parâmetros de que depende o método nos dimensionamentos
obtidos;
Reprodução do desempenho de alguns pavimentos em
verdadeira grandeza, já embutindo, portanto, os efeitos do
tráfego real (cargas, geometria dos eixos, solicitações
dinâmicas) e os do intemperismo.
Suas desvantagens, por outro lado, incluem:
São válidos, a rigor, apenas dentro das condições estruturais,
climáticas, de tráfego e de materiais referentes às seções
experimentais que lhe deram origem. Sua extrapolação para
fora dessas condições deve ser, portanto, cuidadosa;
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Sofrem de uma falta de precisão, fundamental para se analisar
os reflexos, para o desempenho, de variações nas propriedades
mecânicas dos materiais, o que impede seu uso para se
integrar a dosagem das misturas com o projeto do pavimento,
sem falar na impossibilidade de consideração de novos
materiais;
Nada informam acerca da evolução das condições estruturais e
funcionais do pavimento ao longo de sua vida de serviço.
Método Mecanístico-empírico
O método de dimensionamento do DNER, baseado no método original
do USACE1 e da AASHTO2, visam à proteção do subleito contra a
geração de deformações plásticas excessivas durante o período de
projeto. São métodos empíricos, com base experimental em
condições climáticas e de solos dos Estados Unidos e que tem
garantido essa proteção quando aplicados no Brasil, haja vista a rara
ocorrência de deformações excessivas nos pavimentos dimensionados
por esses métodos.
Apesar disso, o método empírico possui limitações, entre elas, o fato
de não poder ser generalizado com confiabilidade para outras
condições senão àquelas para as quais eles foram desenvolvidos.
Desse modo, com o passar dos anos, a engenharia de pavimentação
tem buscado gradativamente um entendimento mais analítico do
comportamento estrutural do pavimento, e, com isso, reduzindo
parcelas desse empirismo.
1 United States Army Corps of Engineers 2 American Association of State Highway and Transportation Officials
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Assim, os métodos empíricos vêm dando espaço ao desenvolvimento
de métodos mecanístico-empíricos, os quais, como o próprio nome
diz, apesar de apresentarem uma parcela de avaliação mecânica do
pavimento, ainda possuem um grau de empirismo, marcado,
notadamente, pelas condições diferenciadas do pavimento e da
análise dos materiais e estruturas feita em laboratório.
Dentro desse contexto, os métodos mecanístico-empíricos buscam
considerar, no dimensionamento, o problema do trincamento por
fadiga das camadas asfálticas nos pavimentos flexíveis, e das
camadas cimentadas nos pavimentos semirrígidos. Para esse
objetivo, o procedimento mais eficaz é a aplicação de modelos que
levem em conta o desempenho das propriedades mecânicas
fundamentais dos solos e dos materiais de pavimentação.
Outra vantagem da aplicação dos modelos mecanístico-empíricos, em
relação àqueles puramente empíricos, é a possibilidade de otimizar o
dimensionamento da estrutura, por meio da análise da capacidade de
cada camada em resistir aos processos de deterioração provocados
pelas cargas do tráfego.
Também no caso de projetos de restauração, o dimensionamento de
recapeamentos asfálticos contra a reflexão de trincas pode ser
efetuado, de forma confiável, apenas por meio de modelos
mecanístico-empíricos.
Dimensionamento pelo modelo mecanístico-empírico
O dimensionamento pelo modelo mecanístico-empírico é efetuado
com o auxílio de instrumentos computacionais, além de resultados de
análises mecanísticas realizadas nos materiais a serem empregados.
Portanto, não são modelos simplistas, a ponto de serem cobrados em
concurso.
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Porém, basicamente, o procedimento para o dimensionamento
mecanístico-empírico consiste em:
reunir os dados referentes aos materiais de pavimentação, ao
tráfego e às condições ambientais;
correlacionar os dados de resistência dos materiais e tráfego em
função das épocas sazonais e o comportamento dos materiais em
função do tipo de carregamento;
escolher as espessuras das camadas e calcular as tensões e
deformações considerando as diversas correlações obtidas;
relacionar os valores críticos de tensões e deformações com os
danos que a repetição das cargas podem causar ao pavimento por
meio de modelos de previsão; e
verificar se as espessuras escolhidas satisfazem as condições
impostas no dimensionamento.
2.4. Dimensionamento dos Pavimentos Rígidos
O dimensionamento dos pavimentos rígidos é realizado pelo método
PCA (Portland Cement Associantion), americano, publicado em 1984.
Nesse método, são considerados elementos clássicos de
dimensionamento de pavimentos rígidos, os quais se baseiam na
resistência à tração na flexão do concreto, no suporte da
fundação do pavimento (coeficiente de recalque) e nas
características do carregamento (magnitude das cargas, posição
crítica da carga, e número de repetições dessas cargas).
Inicialmente, vamos conhecer um pouco mais sobre essas premissas.
Resistência à tração na flexão do concreto
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A carga imposta pela ação do tráfego em pavimentos rígidos gera
tensões de tração e compressão no revestimento, as quais o concreto
deve resistir.
Como o concreto resiste bem às tensões de compressão, muito mais
do que resiste às tensões de tração, no dimensionamento dos
pavimentos rígidos, a tensão mais preocupante a se considerar é a
tensão de tração causada pela flexão da placa de concreto, conforme
a figura a seguir:
De acordo com o modelo de dimensionamento, a tensão máxima
de tração na placa é proporcional à carga de roda Q/2, e
inversamente proporcional ao quadrado da espessura da placa.
Assim, quando maior a espessura da placa, menor será a tensão
sofrida pela placa:
Coeficiente de Recalque
No cálculo de tensões, o apoio da placa de concreto é
representado pelo coeficiente de recalque (ou módulo de reação)
do subleito, combinado com o coeficiente de recalque da sub-base.
Q/2
t t h Placa de Concreto
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No método PCA-1984, o coeficiente de recalque é associado a uma
medida de resistência bastante utilizada nos pavimentos, que é o
índice de CBR.
Características do carregamento
O dimensionamento pelo método PCA leva em consideração que o
posicionamento crítico da carga do tráfego ocorre quando da
passagem das rodas tangenciando a junta longitudinal do
pavimento, e a meio caminho entre duas juntas
transversais.
Juntas longitudinais
Posicionamento
Crítico das rodas
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Aplicações
Com esse método determina-se a espessura dos seguintes tipos de
pavimento:
a) pavimentos de concreto simples;
b) pavimentos de concreto simples com barras de transferência;
c) pavimentos de concreto com armadura distribuída descontínua;
d) pavimentos de concreto com armadura distribuída contínua.
Critérios de Dimensionamento
O método de dimensionamento da PCA leva em consideração a
espessura da camada de concreto necessária para que o
pavimento não sofra danos em razão da fadiga provocada pela
repetição de cargas, e que não sofra danos em razão de erosões
de material no topo da camada imediatamente inferior à placa de
concreto. Assim, são realizadas duas análises: o dimensionamento
por fadiga e o dimensionamento por erosão.
Fadiga
A resistência à fadiga da camada de concreto é calculada levando-
se em conta, inicialmente, a tensões críticas que agem na placa e
que, como já visto, são tensões de tração na flexão.
No estudo feito pela PCA, foi possível ver que quanto menor a
relação tensão de tração/resistência à tração na flexão do
concreto, maior é o número de solicitações necessárias para que
ocorra a ruptura do concreto por fadiga.
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Então, uma carga de roda que gera tensões de tração, quando
passa sobre a placa, não ocasionará ruptura, a não ser que
repetida centenas ou milhares de vezes. Esse fato, observado em
inúmeras experiências, permitiu a estimativa, para cada tipo de
carga de roda, do número de repetições que provocaria aquele
rompimento por fadiga.
Essa concepção salienta a importância de classificar os veículos
que deverão utilizar a via não tanto pelo tipo ou forma, mas sim
pelas cargas que transmitem ao pavimento, pois serão estas que,
provocando as tensões de tração, irão provocar o rompimento da
placa de concreto, quando atingida a sua resistência limite de
fadiga.
Os estudos chegaram à conclusão de que quando a relação entre
tensão de tração/resistência à tração na flexão for inferior a 0,5,
ou seja, quando as tensões de tração não superam metade do
módulo de ruptura, o número de repetições de carga permitido é
infinito, o que significa que veículos de passageiros, ou mesmo
outros mais pesados, não chegam a influenciar o
dimensionamento, isto, aliás, foi observado também nos métodos
de dimensionamento de pavimentos flexíveis.
Erosão
Entende-se por erosão a perda de material do topo da camada
imediatamente inferior à placa de concreto, por ação combinada
da água e da passagem das cargas pesadas, principalmente dos
eixos múltiplos, dando-se o fato também nas laterais do
pavimento e não somente nas juntas transversais.
Os efeitos da erosão manifestam-se sob a forma de deformações
verticais críticas, principalmente nos cantos e nas bordas
longitudinais livres das placas e causam escalões ou degraus
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nas juntas transversais, podendo dar-se ambas as ocorrências por
bombeamento, formação de vazios sob a placa e perda de suporte
ou de contato entre a placa de fundação.
Outros parâmetros
Para o cálculo da ação do tráfego e da resistência do concreto à
fadiga e à erosão, são levados em conta, ainda, os seguintes
fatores de dimensionamento.
Distribuição de Tráfego
Como vimos anteriormente, o dimensionamento do pavimento
rígido tem como base seu carregamento crítico, que ocorre junto à
junta longitudinal do pavimento. Diversos estudos demonstram
que é pequeno o número de caminhões que trafegam rente à
borda longitudinal de um pavimento (situação crítica de
carregamento).
Assim, no dimensionamento por fadiga, estima-se que apenas 6%
dos caminhões trafegam nessa posição.
Se houver acostamento de concreto, os 94% que solicitam o
interior do pavimento dão a situação mais desfavorável, e que é
causada pelo dano a erosão.
Características do concreto
O método PCA também incorpora automaticamente o crescimento
da resistência à tração na flexão do concreto após 28 dias, que
continua sendo a idade do ensaio do concreto para a determinação
da sua resistência característica, parâmetro esse usado no
dimensionamento.
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Acostamento de concreto
O efeito dos acostamentos de concreto é substancial no que toca à
redução das deformações verticais ao longo da borda do
pavimento. O modelo estrutural computa uma eficiência de junta
da ordem de 65%, no caso de haver ligação entre o acostamento
e a pista. Da sua adoção pode resultar até 15% de redução da
espessura necessária de placa, dependendo dos outros parâmetros
específicos do projeto em andamento.
Barras de transferência
Comparando-se pavimentos com e sem barras de transferência,
verifica-se que a contribuição destas pode trazer uma economia de
até 20% de espessura, no caso de pavimentos para tráfego
pesado, sem acostamento de concreto e sem sub-base.
Empenamento do Concreto
O empenamento do concreto sob a ação de variações de
temperatura e de umidade não é considerado no método, pela
dificuldade e falta de precisão do cálculo das tensões e
deformações que o fenômeno acarreta, as quais o projetista deve
controlar, então, pela escolha adequada da largura e do
comprimento das placas, ou, se for o caso, optando pelo
pavimento de concreto com armadura distribuída descontínua.
Período de Projeto
O período de projeto recomendado pelo método é de 20 anos, por
ser praticamente impossível garantir a acurácia da projeção de
tráfego por períodos maiores, ainda que se saiba a vida de serviço
desse tipo de pavimento superior a esse prazo, chegando por
vezes a 40 anos e mais.
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Resumo do Dimensionamento
Pessoal, não creio que a banca cobrará do candidato o
dimensionamento de um pavimento de concreto, até porque o
método da PCA requer a consulta a diversas tabelas e ábacos,
além de diversos cálculos a serem feitos, por isso vamos nos
limitar aos comentar o procedimento de dimensionamento dos
pavimentos rígidos.
O dimensionamento da placa de concreto para um pavimento
rígido, como já visto, tem por base a determinação do consumo de
resistência à fadiga e resistência à erosão. Assim, a espessura da
placa de concreto a ser adotada no projeto definitivo do pavimento
será aquela relacionada como a menor espessura que atingir o
valor 100%, ou próximo dele, para o critério de fadiga, ou para o
critério de erosão.
A sequência de cálculos passa pelas seguintes etapas:
Informações Básicas (Premissas)
Cargas por eixo simples, tandem duplo e tandem triplo;
Fator de segurança para cargas;
Número previsto de repetições das cargas por eixo durante o
período de projeto;
Resistência à tração na flexão do concreto, medida aos 28
dias;
Coeficiente de recalque do subleito ou do sistema subleito –
sub-base;
Tipo de junta transversal;
Tipo de acostamento (se de concreto ou não).
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Assim, a partir das informações básicas, arbitra-se uma espessura
para a camada de sub-base e para a camada de concreto e, verifica-
se se essas espessuras são suficientes para resistir ao consumo de
fadiga e ao consumo de danos por erosão.
O número máximo de consumo de fadiga e de danos por erosão é de
100% para cada um, ou seja, a espessura será considerada somente
se tanto o consumo total de fadiga quanto o dano total por erosão
forem inferiores a 100% - e não a soma dos dois.
Caso a espessura arbitrada inicialmente não satisfaça esses critérios,
o pavimento terá que ser reprojetado, com o aumento da espessura
de sub-base ou de concreto, até que o número máximo de consumo
de fadiga e de danos por erosão seja de 100% para cada um.
A planilha a seguir mostra uma planilha de cálculo da espessura de
um pavimento rígido.
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≤ 100% → OK!
≤ 100% → Redimensionar!
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A análise de fadiga geralmente leva a resultados mais danosos no
caso de eixos simples, enquanto que os eixos múltiplos afetam
principalmente a análise de erosão.
Nos pavimentos submetidos a tráfego leve, e tráfego médio com
barras de transferência, o dimensionamento será governado quase
sempre pela fadiga do concreto.
Já a erosão deverá ser o fator preponderante nos dimensionamentos
de pavimentos para tráfego médio, sem barras de transferência, e
para tráfego pesado, com e sem sistema de transferência de carga.
3. Equipamentos de pavimentação e usinagem
Neste item da aula veremos os principais equipamentos relacionados
à execução das camadas dos diversos tipos de pavimentos.
3.1. Usinas de Solos
A usina de solos é um equipamento instalado no canteiro de obras,
ou então em um local pré-determinado ao longo da obra, e tem como
objetivo misturar dois ou mais materiais encontrados ao longo da
rodovia.
As misturas produzidas por essas usinas podem ser feitas a partir dos
seguintes materiais:
a) Dois ou mais solos;
b) Solos e agregados (brita, areia);
c) Agregados provenientes de britagem (britas);
d) Solos e agregados com ligantes asfálticos;
e) Solos e agregados com aglomerantes (cal ou cimento).
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Essas misturas podem ser utilizadas na confecção de camadas do
pavimento flexível – itens “a” a “d “ – (reforço do subleito, sub-base
e base), ou camadas do pavimento semirrígido – item “e“ – (sub-
base, base).
A usina de solos pode ser do tipo fixa3 ou móvel. A usina fixa é o
equipamento mais encontrado nas obras, e possui uma estrutura
mais robusta, ao contrário das usinas móveis que possuem uma
maior mobilidade na montagem e desmontagem do equipamento.
Usina fixa e Usina móvel
A mistura dos solos, incluindo a proporção dos materiais, é projetada
em laboratório, quando são verificadas sua resistência e diversas
outras características exigíveis da mistura.
Ao se projetar uma mistura de solos para ser aplicada no pavimento,
é necessário que essa mistura, quando produzida em campo,
apresente a mesma uniformidade e proporção previstas em projeto.
Com a utilização da usina de solos, a uniformidade da mistura é
praticamente perfeita, ao contrário de quando a mistura é realizada
na própria pista, com a motoniveladora.
3 Disponível em http://www.youtube.com/watch?v=umSKKwLh568
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O funcionamento da usina de solos pode ser verificado com base no
esquema a seguir.
Veremos agora as principais peças que compõem a usina:
Silos de solos – são depósitos destinados a receber os materiais a
serem utilizados na mistura e descarregá-los nas correias
transportadoras, nas proporções estabelecidas no projeto.
Silos de Solos
Silos Correia
Transportadora
Misturador
Silo de descarga
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São constituídos de chapas metálicas, em forma de tronco de
pirâmide invertido, com capacidade para permitir a produção
contínua da mistura, nas quantidades requeridas.
O carregamento dos silos da usina de solos é normalmente realizado
com carregadeiras de pneus, e a usina deve ser instalada,
preferencialmente, junto à jazida cujo material tem maior
porcentagem na mistura, diminuindo, assim, os custos com o
transporte do material.
Correias transportadoras – possuem a função de receber os solos
liberados pelos silos, e transportá-los até o misturador. As correias
possuem inclinação suficiente para despejar os materiais no
misturador em altura conveniente, para que o carregamento dos
caminhões se faça por gravidade.
Carregamento dos caminhões
Depósito de água – deve fornecer a água necessária para se atingir
o teor ideal de umidade da mistura. Os depósitos se conectam
diretamente aos misturadores e são abastecidos por caminhões
tanque ou por bombeamento de alguma fonte d’água.
Correia Transportadora
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Misturador – geralmente é constituído por dois eixos dotados de
pás, tipo “pug-mill”. Os eixos giram em sentido contrário, jogando os
materiais contra as paredes do misturador. É conveniente que,
inicialmente, seja feita apenas a mistura com os solos; após a
homogeneização dessa mistura “seca”, adiciona-se água de acordo
com a proporção prevista.
Misturador
Detalhe das pás do tipo “pug-mill”
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Assim, após a mistura, o material usinado é descarregado em
caminhão basculante e transportado para a pista.
Misturas com cimento ou cal
Os componentes básicos mostrados anteriormente se referem a
misturas básicas, como entre solos, solos e agregados, e entre
agregados. Porém, é possível realizar a mistura desses materiais,
inclusive, com cimento e cal, devendo a usina de solos conter
implementos capazes de produzir essas misturas.
A imagem a seguir mostra uma usina de solos dotada de silo de
cimento, para produção de solo-cimento utilizado nos pavimentos
semirrígidos.
Usina de solo-cimento
Misturas com material asfáltico
A usina também pode produzir misturas de agregados (britas e
areias) com ligante asfáltico a frio. São as chamadas “usinas de
Silos de cimento
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pré-misturado a frio”, e esse material é utilizado em serviços de
conservação e restauração de rodovias.
O ligante asfáltico utilizado é a emulsão asfáltica, que consiste
numa mistura de cimento asfáltico de petróleo4 e água, com agentes
emulsificantes.
Para essa produção, as usinas deverão ser dotadas de tanques para a
armazenagem da emulsão asfáltica, a qual é levada até o misturador
por meio de bombas próprias ou por gravidade.
Usina de pré-misturado a frio
3.2. Misturadores (Estabilizadores de solos)
Pessoal, vimos que por meio da usina de solos é possível realizar a
mistura de diversos tipos de solos, agregados, e até cimento ou cal
com vistas a produzir materiais resistentes a serem utilizados nas
4 Material asfáltico, oriundo do petróleo, obtido especialmente para apresentar as qualidades próprias
para o uso direto na construção de pavimentos.
Tanque de asfalto a frio (emulsão)
Silos
Correia
Transportadora
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camadas do pavimento, mais especificamente: base, sub-base ou
reforço do subleito.
Entretanto, a mistura desses materiais pode ser realizada na própria
pista, sem a necessidade de transportar os componentes da mistura
até uma usina, e depois, a mistura da usina até a pista. Isso é
possível graças aos equipamentos chamados de misturadores ou
estabilizadores de solos.
Assim, por definição, os misturadores são equipamentos que realizam
a mistura de aglomerantes químicos (cal, cimento) ou naturais (areia,
brita) à camada de solo existente, com vistas a aumentar o
desempenho e resistência dessa camada. Esses misturadores podem
agir tanto em camadas de reforço do subleito quanto em camadas de
sub-base ou base.
Os misturadores podem se apresentar em dois tipos diferentes:
rebocado por trator ou autopropelido.
Rebocado5
Equipamento misturador rebocado
5 Vídeo explicativo em http://www.wirtgen.de/en/aktuelles_und_presse/videos/videos_bodenstabilisierer/produktvideos_2/bodenstabilisierer_detail_125.html
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No equipamento rebocado por trator, o material a misturar (cal,
cimento, etc.) é colocado previamente sobre a camada a ser
estabilizada. A mistura é realizada por rolos misturadores, dotados
de bits, capazes de realizar a mistura de solos com espessuras da
ordem de até 50cm.
Rolo misturador com bits
Autopropelido
Os misturadores autopropelidos apresentam as mesmas
funcionalidades dos equipamentos rebocados, diferenciando-se,
apenas, pelo fato de dotar de um motor próprio que traciona o
equipamento.
Bits
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Visão Geral – equipamento misturador
Detalhe do esquema de funcionamento do rolo misturador
3.3. Usinas de Asfalto
O concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ) ou também
chamado de concreto asfáltico (CA) é o material aplicado em
camadas de revestimento dos pavimentos flexíveis e semirrígidos,
conforme vimos no início desta aula.
Direção do Misturador
Direção do Rolo
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O concreto asfáltico constitui-se de uma mistura dos seguintes
elementos: cimento asfáltico de petróleo (CAP), agregados (brita,
pedrisco, areia, pó-de-pedra), fíler6, e eventuais aditivos.
A produção do concreto asfáltico é feita em usinas de asfalto, as
quais podem ter variadas capacidades de produção. Existem dois
tipos básicos de usina:
a) Usinas descontínuas (gravimétricas)
b) Usinas contínuas (volumétricas)
Resumidamente, a produção do concreto asfáltico é feita pelas usinas
de asfalto em três etapas: dosagem, secagem e mistura. Os
processos de dosagem e secagem dos agregados são semelhantes
entre os tipos de usinas. Na etapa de mistura é que residem
principais as diferenças entre as usinas contínuas e descontínuas.
O esquema a seguir dá uma visão geral sobre cada tipo de usina.
Usina Contínua
6 Material mineral inerte, não plástico, muito fino, utilizado na produção de concretos asfálticos.
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Usina Descontínua
Elementos Comuns
Tanto a usina do tipo contínua quanto a do tipo descontínua,
possuem elementos em comum, que são: silos frios, correias
transportadoras, secadores de agregados, sistema coletor de
pó. Vamos conhecer, inicialmente, esses elementos em comum.
Silos frios – os silos frios são constituídos de chapas metálicas em
forma de tronco de pirâmide invertido, e destinam-se a receber os
agregados que vão ser utilizados no preparo do concreto asfáltico.
Na parte inferior desses silos localizam-se os chamados
alimentadores frios, que permitem regular o fluxo do agregado, na
quantidade definida para a mistura.
Os silos frios das usinas de asfalto apresentam a mesma sistemática
dos silos das usinas de solos, conforme vimos anteriormente, e
realizam a dosagem volumétrica do material de cada silo.
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Importante destacar que os agregados devem estar protegidos da
umidade!
Silos frios de uma usina de asfalto
Correias transportadoras – possuem a função de conduzir os
agregados provenientes dos alimentadores até o secador. Algumas
usinas dispõem de sensores unidos às esteiras, com o objetivo de
pesar os materiais e garantir uma maior precisão na dosagem.
Secadores de agregados – a função do secador é promover a
remoção de água contida nos agregados, por meio do aquecimento
até a temperatura especificada em projeto.
O secador é um longo cilindro de aço assente sobre roletes os quais
imprimem ao cilindro um movimento de rotação. É revestido,
internamente, com material refratário na zona de combustão do
queimador, e tem um conjunto de alelas dispostas ao longo da
circunferência interna do secador, que faz com que a mistura de
agregados caia obrigatoriamente no fluxo de gases quentes,
provenientes da chama do queimador.
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O secador deve deixar a mistura de agregados com um teor de
umidade inferior a 1,0%.
Há dois tipos básicos de secadores, os de fluxo paralelo e os de
contrafluxo. Nos secadores de fluxo paralelo, o agregado e o ar fluem
na mesma direção. Nesses secadores, o agregado frio é introduzido
no secador na mesma extremidade onde existe o queimador e
movimenta-se na direção da outra extremidade.
Entretanto, as usinas mais modernas têm optado por um sistema de
contrafluxo, onde o agregado e o fluxo de ar movimentam-se em
direções opostas, propiciando, assim, uma melhor eficiência na
secagem do agregado.
Sistema de secagem do agregado por contrafluxo
Sistema coletor de pó – o ar que flui através do secador carrega
com ele gases de exaustão e pequena quantidade de partículas de pó
do agregado. Essas partículas devem ser recolhidas por meio de um
sistema de controle de emissões antes que sejam descarregadas na
atmosfera. Esse sistema é composto, na maioria das usinas de
asfalto, por coletores de pó, primários e secundários.
O coletor primário tem como função recolher as partículas maiores de
pó contidas nos gases de exaustão. O coletor secundário filtra e
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recolhe as partículas de pó mais finas. O pó recuperado neste último
processo não pode ser reincorporado à mistura asfáltica em
produção.
Usina Descontínua
Pessoal, agora que falamos sobre os elementos comuns às usinas
contínuas e descontínuas, vamos falar especificadamente sobre cada
uma, ressaltando as diferenças entre elas.
Elevador Quente
Na usina descontínua, o agregado após a secagem é transportado por
meio de um elevador quente, o qual é recoberto por uma estrutura
metálica de seção retangular à qual se conecta com a estrutura da
peneira e dos silos quentes, como mostra a imagem a seguir.
Sistema Coletor de pó
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Ao chegar à plataforma superior, o agregado seco e aquecido passa
por uma série de peneiras vibratórias que separam os agregados em
diversos tamanhos diferentes, e que são depositadas em silos
quentes, conforme mostra a figura a seguir.
Elevador Quente
Agregados
Peneiras e Silos
Quentes
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Silos Quentes – possuem a função de receber e armazenar os
agregados aquecidos provenientes do peneiramento.
O número de silos que a usina dispõe condiciona o número de frações
em que será dividida a mistura de agregados.
Os silos quentes das usinas descontínuas dispõem, em suas bases, de
comportas acionadas por alavancas, localizadas diretamente sobre o
receptor da balança.
Balanças – nas usinas descontínuas, o estágio final da dosagem dos
agregados é efetuado sob a forma de pesagens cumulativas em uma
balança, trazendo precisão à dosagem da mistura.
Misturador – após a pesagem dos agregados, as frações dos
agregados são pesadas e transferidas a um misturador logo abaixo,
onde os agregados são misturados primeiramente com o fíler
(agregado muito fino, normalmente cal, cimento ou pó-de-pedra), no
que chamamos de mistura seca do misturador. Após isso, na fase
úmida, o ligante asfáltico (cimento asfáltico de petróleo) é adicionado
ao misturador em proporção predeterminada (em torno de 5%).
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O tempo da mistura úmida deve ser suficiente para que todas as
partículas da mistura de agregados e fíler estejam recobertas
uniformemente pelo ligante.
O tempo de mistura seca e mistura total (seca + úmida) deve ser de,
no mínimo, 20 e 40 segundos, respectivamente.
A seguir mostramos um esquema do funcionamento do misturador.
Após a mistura úmida, a comporta do misturador abre e carrega o
caminhão com o concreto asfáltico propriamente dito. Por fim, esse
caminhão levará essa mistura até o local da obra.
Usina Contínua
Nesse tipo de usina, a grande diferença, em relação às gravimétricas,
é a eliminação das peneiras vibratórias, e dos silos quentes. Em
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usinas do tipo Drum-mixer, há a eliminação também do misturador,
já que o tambor do secador também faz a função de misturador.
Nessas usinas, a proporcionalidade dos agregados dentro da mistura
é feita por meio da dosagem volumétrica dos silos frios. Entretanto,
na busca de uma maior precisão, pode-se adaptar o chamado
controle ponderal, que pesa eletronicamente a quantidade de
agregado em um determinado comprimento da correia
transportadora.
O fíler é também incorporado aos agregados já na correia
transportadora. Como se pode notar, o fíler, na usina contínua, é
incorporado aos agregados antes da entrada deles no secador.
Secador – nas usinas contínuas, os agregados misturados e o fíler
são transportados pelas correias transportadoras até o secador de
agregados. A partir daí, distinguem-se dois tipos de usinas contínuas:
Misturador externo – onde o secador é semelhante ao utilizado nas
usinas descontínuas (paralelo ou contrafluxo). Nesse tipo de usina
contínua, secador e misturador não se confundem, de modo que o
misturador é um elemento externo ao secador;
Drum-mixer – onde o secador e o misturador se confundem num
mesmo equipamento. Para esse tipo de secador, também existem os
processos de secagem por fluxo paralelo e por contrafluxo, conforme
as figuras a seguir.
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Fluxo paralelo
Contrafluxo
Após a mistura concluída, o concreto asfáltico é conduzido por meio
do elevador quente até uma plataforma superior, e é posteriormente
despejado no caminhão, o qual transporta o concreto asfáltico até o
local de execução do revestimento do pavimento.
Como visto, o processo de obtenção do concreto asfáltico é bem mais
simplificado nas usinas contínuas, implicando, portanto, em uma
estrutura menor em comparação às usinas descontínuas.
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Por fim, vale ressaltar que a usina contínua é a adequada para
realizar a reciclagem de asfaltos velhos. Veremos isso mais adiante!
3.4. Tanques de armazenamento de asfalto
O cimento asfáltico de petróleo (CAP) utilizado na confecção do
concreto asfáltico é um material oriundo da destilação do petróleo.
Em temperatura ambiente, o CAP apresenta um comportamento
extremamente viscoso. Em razão disso, o CAP deve ser aquecido em
altas temperaturas durante a sua estocagem, manuseio e aplicação.
A estocagem do CAP é feita por meio de tanques especiais, dotados
de um sistema de aquecimento que propicia a obtenção da
temperatura ideal do CAP quando da mistura deste com os agregados
durante a produção do concreto asfáltico na usina de asfalto.
A temperatura de aquecimento varia de acordo com o projetado,
porém, deve ficar entre 107ºC e 177ºC.
Tanque de estocagem do CAP
3.5. Vibroacabadoras
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As vibroacabadoras, ou pavimentadoras asfálticas, são os
equipamentos responsáveis por lançar o concreto asfáltico na
rodovia, por meio de uma camada uniforme, nas medidas projetadas,
deixando o revestimento pronto para a compactação.
Vibroacabadora de asfalto
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As vibroacabadoras são compostas por duas partes ou unidades: a
tratora e a de nivelamento.
A unidade tratora é apoiada sobre um par de esteiras ou sobre pneus.
Essa unidade tem como funções o deslocamento da vibroacabadora e
o recebimento, condução e lançamento uniforme da carga de mistura
asfáltica à frente da unidade de nivelamento.
Principais componentes da vibroacabadora
A unidade de nivelamento é formada por uma mesa flutuante e
vibratória ligada à unidade tratora por braços de nivelamento fixados
por meio de articulações próximas à parte central do equipamento.
Suas funções são nivelar e pré-compactar a mistura asfáltica sobre a
superfície em que foi lançada, de acordo com especificações de
geometria previamente definidas.
O funcionamento da vibroacabadora é, em resumo, o seguinte: o silo
de carga recebe o asfalto do caminhão basculante originário da usina
de asfalto. Esse silo é dotado de abas que permitem o recebimento
do concreto asfáltico de acordo com a largura da caçamba do
caminhão, e permitem a condução desse material até a unidade de
nivelamento.
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Recebimento do concreto asfáltico
Detalhe do silo de carga com abas
Posteriormente, esse asfalto é conduzido até a unidade de
nivelamento, que lança a camada de asfalto na rodovia e molda a
camada de concreto asfáltico às medidas determinadas em projeto.
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Detalhe do asfalto moldado pela mesa niveladora
Após essa etapa, é procedida a etapa de compactação do concreto
asfáltico, com os rolos compactadores, conforme veremos ainda
nessa aula.
3.6. Fresadoras
Vamos falar agora de equipamentos relacionados à restauração de
pavimentos!
As fresadoras são os equipamentos responsáveis pela fresagem de
revestimentos asfálticos ou de concreto existentes. Mas, o que é
fresagem?
Fresagem de um revestimento é o corte ou remoção de uma ou mais
camadas do pavimento, com espessura predeterminada, por meio de
processo mecânico realizado a quente ou a frio, empregado no meio
rodoviário com o objetivo de restaurar os pavimentos.
Processo a frio – a fresadora efetua a remoção da estrutura do
pavimento por meio simples, abrasivo;
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Processo a quente – a fresadora utiliza-se de um pré-aquecimento
da estrutura para facilitar a fresagem da mesma.
Nos pavimentos asfálticos, a fresadora realiza a remoção do
revestimento existente, ou parte dele, com o objetivo de renovar o
pavimento com a aplicação de um novo revestimento. Inclusive, o
material removido pode ser utilizado como matéria-prima para a
produção desse novo revestimento a ser aplicado na pista.
A figura abaixo demonstra a estrutura da fresadora:
Nos revestimentos de concreto, sua principal utilização é na fresagem
de microcamadas, com o objetivo de regularizar as irregularidades
que porventura venha a aparecer no pavimento.
No mercado, existem diversos tipos de fresadoras, cuja capacidade
está relacionada à espessura e largura de fresagem, bem como a sua
capacidade produtiva horária.
Funcionamento
Para realizar a remoção do revestimento, as fresadoras se utilizam de
rolos especiais munidos de pontas (bits) cortantes.
Rolo com bits
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Detalhe dos rolos com bits
Esse rolo realiza movimentos rotativos contínuos, e o contato dos bits
com o pavimento é que possibilita a fresagem dos materiais.
O material fresado é conduzido por uma correia transportadora até a
caçamba do caminhão basculante.
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Material fresado conduzido até o caminhão basculante
Aspecto da rodovia após um fresagem
Por fim, o asfalto removido é transportado por caminhões até a usina
de asfalto para que seja aproveitado na confecção de um novo
concreto asfáltico para o pavimento.
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3.7. Recicladoras
Pessoal, neste item vamos conhecer outro equipamento empregado
em restauração de pavimentos! Trata-se da recicladora de
pavimentos!
A reciclagem consiste em reutilizar o pavimento desgastado na
construção de uma nova camada, mediante a fresagem do pavimento
existente até uma determinada profundidade, e reutilização do
material fresado na nova camada do pavimento.
Em outras palavras, por meio da reciclagem, o material do pavimento
existente é removido, misturado com materiais novos no próprio local
da remoção ou em usinas apropriadas, espalhado e compactado, de
forma a constituir uma nova base do pavimento ou então outra
camada estruturante do novo pavimento.
A reciclagem dos pavimentos existentes apresenta-se como uma
solução para muitos problemas rodoviários e oferece inúmeras
vantagens em relação à utilização convencional de materiais novos.
Entre os benefícios podemos citar:
a) Economia de agregados, de ligantes asfálticos e de energia;
b) Preservação do meio ambiente;
c) Restauração das condições geométricas existentes.
Basicamente, essa reciclagem pode ser feita de duas formas: in situ,
onde o processo é realizado todo na pista da rodovia, e em usina,
onde o material é fresado e transportado para uma usina para a
produção de uma nova mistura para o pavimento.
Nesse contexto, as recicladoras são equipamentos que possibilitam a
reciclagem in situ do pavimento da rodovia. E, para a reciclagem em
usina, basta a utilização das fresadoras.
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Recicladora de pavimento
Tipos de reciclagem
A reciclagem pode ser feita de duas formas:
A frio – o processo de reciclagem a frio é o mais utilizado, e envolve
a remoção de toda a estrutura do pavimento, ou parte dela, com
redução do material a dimensões apropriadas para ser misturada a
frio na construção de uma nova camada, onde poderão ser
adicionados os seguintes materiais:
a) Reciclagem com adição de material asfáltico – consiste na
mistura do revestimento e da base existentes, com a adição de
um material asfáltico a frio (emulsão asfáltica), para que se
possa produzir uma nova camada de base para a rodovia,
estabilizada com o produto asfáltico.
O esquema abaixo ilustra o processo de reciclagem nesses casos:
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Esquema da reciclagem com adição de material asfáltico a frio
A seguir encontram-se imagens desse tipo de recicladora.
Recicladora – visão geral
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Recicladora – constituição de uma nova base para o pavimento
b) Reciclagem com adição de estabilizante químico –
consiste na pulverização de estabilizantes químicos (cal,
cimento ou cinzas volantes) e mistura desses materiais com a
camada removida do revestimento, da base, da sub-base, do
subleito ou de qualquer combinação entre essas, para produzir
uma base estabilizada quimicamente. Nesse caso, a quantidade
adequada desses aditivos deve ser previamente espalhada na
pista de rolamento antes da fresagem e mistura. Todavia, há
equipamentos modernos que possibilitam a mistura sem a
necessidade do prévio espalhamento.
A quente – a reciclagem in situ a quente é um processo mais
moderno7, que envolve o corte e a fragmentação do antigo
revestimento asfáltico, a mistura com agente rejuvenescedor,
agregado virgem, material ou mistura asfáltica, e a posterior
7 Disponível em http://www.wirtgen.de/en/aktuelles_und_presse/videos/videos_heissrecycler/heissrecycler_detail_2562.html
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distribuição da mistura reciclada sobre o pavimento, sem a remoção
do material reciclado do local de origem.
Essa reciclagem pode ser realizada tanto como uma operação de
passagem única, onde o pavimento reciclado torna-se a última
camada de revestimento, ou como uma operação de passagem dupla,
onde a mistura reciclada é recompactada, e seguida da aplicação de
uma nova camada de revestimento asfáltico.
O equipamento que realiza esse tipo de reciclagem é ilustrado a
seguir.
Ele constitui-se de unidades fresadoras conjugadas com câmaras de
aquecimento, que efetuam a fresagem a quente do pavimento
existente. A aquecedora amolece o revestimento existente e a
fresadora remove-o em uma única passada.
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Equipamento de reciclagem a quente
O material fresado é processado diretamente na rodovia em um
misturador do tipo “pug-mill”, acoplado ao equipamento, e é
posteriormente lançado na pista por um sistema distribuidor. Um
agente rejuvenescedor também pode ser adicionado ao revestimento
antigo. Outra possibilidade é a adição de uma nova mistura asfáltica
no processo de mistura reciclada, ou então, a utilização da camada
reciclada sob uma nova camada de revestimento.
3.8. Distribuidores
Introdução
Nesta aula já conhecemos os equipamentos que realizam a usinagem
e a execução na pista do concreto asfáltico, que é o revestimento
mais utilizado em pavimentos flexíveis e semirrígidos em obras
rodoviárias.
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Porém, existem outros tipos de revestimentos que são aplicados na
construção de rodovias de baixo tráfego: são os tratamentos
superficiais.
No concreto asfáltico, a mistura dos elementos (CAP, agregados, fíler
e aditivos) é toda realizada na usina de asfalto, de modo que a
mistura chega à rodovia pronta para a aplicação. Assim, dizemos que
esse revestimento é do tipo revestimento asfáltico por mistura.
Por sua vez, nos tratamentos superficiais, a mistura entre a emulsão
asfáltica e os agregados é realizado na pista da rodovia a ser
construída.
De acordo com o número de camadas de emulsão asfáltica e
agregados, chamamos o tratamento superficial de simples, duplo ou
triplo. O simples possui uma camada de emulsão e uma camada de
agregado. Duplo, duas camadas de emulsão conjugadas ao
agregado, e o triplo, três camadas conjugadas.
Para a realização desse serviço, utilizam-se equipamentos
diferenciados em relação ao concreto asfáltico.
O distribuidor de agregados é um desses equipamentos.
Distribuidor de Agregados
Assim, os distribuidores de agregados são equipamentos cuja função
é de espalhar agregados (areia, brita) de forma homogênea, na
quantidade especificada em projeto, na execução de revestimentos
como o tratamento superficial.
Os equipamentos distribuidores podem ser rebocados pelos
caminhões basculantes, ou então autopropelidos.
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Equipamento Autopropelido
Distribuidor de agregados rebocado
Além da utilização para construção de camadas de revestimento, esse
equipamento pode ser utilizado na construção de camadas de sub-
base e base do pavimento.
Nas camadas de sub-base e base, os distribuidores de agregados são
utilizados para o espalhamento de camadas de agregados pétreos
(brita), ou de misturas usinadas (solo-brita, solo-cimento, etc).
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3.9. Espargidores
Na execução do tratamento superficial, vimos que a camada de
agregados é espalhada pelos distribuidores de agregados.
Já a camada de emulsão asfáltica é espalhada por equipamentos
chamados de caminhões espargidores de asfalto.
Caminhão espargidor de asfalto
Esses equipamentos são dotados basicamente de um tanque para
armazenar o material asfáltico, um sistema de aquecimento, e uma
barra espargidora, dotada de bicos que espalham uniformemente o
material asfáltico.
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Detalhe da barra espargidora
Outras utilizações
Entre a execução da camada de base e a execução da camada de
revestimento de um pavimento, é aplicada uma camada de um
material asfáltico denominado asfalto diluído, e tem por objetivo
impermeabilizar a camada de base. É o que chamamos de
imprimação da camada de base.
Para espalhar esse material asfáltico também são utilizados os
caminhões espargidores de asfalto.
Além disso, para que a camada de concreto asfáltico possa se ligar à
camada de base, anteriormente à execução do concreto asfáltico é
aplicada com o caminhão espargidor uma camada de material
asfáltico denominado de emulsão asfáltica. Esse serviço é chamado
de pintura de ligação.
3.10. Rolos Compactadores
Pessoal, estão lembrados da aula 5? Lá abordamos os equipamentos
de compactação utilizados na terraplenagem de rodovias. Pois é, para
a compactação de camadas do pavimento, os rolos compactadores
utilizados são os mesmos: rolos de pneus, rolos lisos e rolos pé-de-
carneiro.
Vamos abordar alguns aspectos referentes a esses equipamentos nos
serviços de pavimentação.
Rolo pé-de-carneiro
O rolo pé-de-carneiro possui esse nome em função das patas que
fazem parte do tambor compactador.
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Rolo compactador pé-de-carneiro
Na aula 5 vimos que esse tipo de equipamento é adequado para
realizar a compactação de solos com características argilosas.
Pois bem, em camadas do pavimento, esse tipo de solo, com
características argilosas, não é bem visto nas camadas de reforço do
sub-leito, sub-base e base. Os solos utilizados em camadas do
pavimento devem possuir características granulares ou arenosas, de
pouca plasticidade. Desse modo, a utilização do rolo pé-de-carneiro
em camadas do pavimento é feita juntamente com dispositivos
vibratórios acoplados aos rolos.
Esse equipamento não é utilizado na camada de revestimento!
Rolo de Pneus
Apenas para relembrar, o rolo de pneus, ou rolo pneumático, é
constituído por uma plataforma metálica, apoiada em dois eixos com
pneumáticos de pressão regulável. Para melhor cobertura do terreno
a ser compactado, as rodas dos eixos são desencontradas em seu
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alinhamento, de maneira que as do eixo traseiro correm nos espaços
deixados pelas rodas do eixo dianteiro.
Rolo de pneus compactando o revestimento asfáltico
Em pavimentação, esse tipo de rolo é utilizado principalmente na
compactação dos revestimentos asfálticos. Tanto nas camadas de
concreto asfáltico (vide foto acima) quanto nas camadas de
tratamentos superficiais.
No concreto asfáltico, segundo as normas do DNIT, o rolo de pneus
inicia a compactação das camadas, sendo sucedido pelo rolo liso,
estático. A compactação é realizada, inicialmente com baixa pressão
nos pneus, a qual será aumentada à medida que a mistura for sendo
compactada e, consequentemente, suportando pressões mais
elevadas.
Esse rolo também é utilizado na compactação de camadas de sub-
base e base de materiais granulares ou arenosos, em parceria
também com o rolo liso.
Rolo Liso
O rolo liso, ou rolo tandem é um equipamento dotado de tambores
que realizam a compactação de forma estática ou vibratória.
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Nas camadas de pavimento como a sub-base e a base, a presença de
solos granulares ou arenosos implica na utilização dos rolos lisos para
a compactação dessas camadas, de forma vibratória, em parceria
com os rolos de pneus ou pé-de-carneiro vibratório, conforme vimos
anteriormente.
Nas camadas de revestimento asfáltico, o rolo liso atua mais como
uma camada de nivelamento, atuando de forma estática, e não
vibratória.
Rolo liso compactando uma camada de concreto asfáltico
3.11. Centrais de Concreto
Pessoal, a partir de agora falaremos dos principais equipamentos
envolvidos na pavimentação rígida, ou seja, de revestimento de
concreto de cimento Portland.
Começaremos pela produção do concreto, o qual é feito em usinas de
concreto, também conhecidas como centrais de concreto.
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O concreto é fabricado a partir da mistura de diversos componentes
como o cimento, agregados (brita e areia), água, e alguns aditivos
químicos se necessário.
Normalmente, as usinas de concreto comerciais apenas efetuam a
dosagem do concreto (usinas dosadoras). A dosagem consiste em
selecionar as quantidades corretas de cada componente da mistura, o
qual é feito por pesagem, na proporção definida em projeto. A
mistura propriamente dita é realizada por caminhão betoneira, que
transporta o concreto até seu local de aplicação.
Porém, para os concretos fabricados na pavimentação rígida, a
dosagem e a mistura são feitas na própria usina ou central de
concreto (usinas dosadoras e misturadoras). Assim, o concreto
fabricado é transportado em caminhões basculantes, garantindo uma
maior produtividade ao serviço.
Como o assunto da presente aula são os equipamentos empregados
em pavimentação, nos ateremos a descrever os componentes e o
funcionamento das usinas dosadoras e misturadoras.
Esquema de produção de uma usina dosadora e misturadora
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O modo de funcionamento das centrais varia de acordo com o
fabricante e com a capacidade esperada, porém, exige-se das
centrais, ao mínimo, o controle por pesagem de cada insumo utilizado
no concreto, garantindo, assim, uma maior precisão na dosagem do
concreto. Vamos conhecer um pouco mais sobre cada componente
dessas usinas.
Silo de agregados e Dosagem – Assim como as usinas de solos e
de asfalto, a central de concreto possui silos de agregados com a
função de armazenar a areia e a brita utilizada no concreto.
Normalmente, são abastecidos por carregadeiras, (vide imagem a
seguir).
Detalhe do carregamento do silo pela carregadeira de pneus.
A dosagem é realizada pelas comportas pneumáticas acopladas nos
silos que liberam o material para a esteira. A esteira transportadora
possui células de carga que possibilitam a pesagem de cada
agregado. Posteriormente, o agregado é transportado até uma
caçamba chamada skip.
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Silos de agregados
Skip – é uma caçamba que possui a função de transportar os
agregados devidamente dosados até o misturador. É tracionado por
um cabo de aço que corre sobre trilhos.
Há modelos em que esse transporte é efetuado por correias
transportadoras, nos moldes vistos na usina de solos, e não pelo skip.
Skip transportador dos agregados já dosados
Silo de Cimento – o cimento é armazenado em silos especiais,
conforme mostra a figura abaixo.
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Balança de cimento – assim como os agregados, o cimento
também deve possuir uma precisão na sua dosagem, de modo que se
faz necessária a existência de balança para a sua pesagem. O
cimento é levado à central misturadora por meio de um sistema
transportador helicoidal.
Dosadores de aditivos e água – as usinas também são dotadas de
dispositivos dosadores de aditivos e água, os quais controlam a
quantidade de cada um desses componentes conforme o projetado.
Misturador – o misturador recebe as quantidades exatas de todos os
componentes do concreto, e realiza a mistura e homogeneização do
concreto. Assim, no interior desse equipamento, devido aos seus
movimentos, é que a massa composta por cimento, areia, brita, água
e aditivos, transforma-se no produto final, ou seja, no concreto.
Para obter essa homogeneidade na distribuição em todo o concreto,
os misturadores mais usuais no mercado brasileiro são os modelos
com dois eixos em posição horizontal e os planetários. Neste último,
os braços giram em torno de um eixo vertical para a movimentação
dos agitadores e pás. Em geral, os misturadores planetários oferecem
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menor volume de produção e se destacam pela eficiência nas
misturas com agregados de maior diâmetro. Os misturadores de
duplo eixo horizontal, por sua vez, destinam-se a grandes volumes,
sendo os indicados para obras de infraestrutura.
Como a produção de concreto para pavimentos rígidos requer uma
grande produtividade da usina de concreto (cerca de 120 m³/h), o
misturador mais recomendado para esse serviço é, pois, o misturador
de duplo eixo horizontal.
Misturador em duplo eixo horizontal e misturador planetário.
Com a mistura finalizada, o concreto é descarregado nos caminhões
basculantes, os quais transportam o concreto até o local da obra.
Concreto sendo descarregado em caminhões basculantes para a
execução do pavimento rígido.
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3.12. Pavimentadoras de Concreto
Ao chegar à obra, o caminhão basculante realiza a descarga do
concreto na pista, deixando a cargo das pavimentadoras de concreto,
a construção do pavimento rígido propriamente dito.
As pavimentadoras são equipamentos robustos, capazes de efetuar,
hoje em dia, praticamente todas as operações que envolvem a
construção do pavimento rígido.
O esquema a seguir mostra as principais partes de uma
pavimentadora.
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O funcionamento da pavimentadora segue, basicamente, a seguinte
sequência:
Após a distribuição do concreto pelo caminhão à frente da
pavimentadora, ocorre uma primeira distribuição do concreto,
efetuada por equipamentos distribuidores acoplados à própria
pavimentadora com o auxílio de uma escavadeira de pneus.
Esse espalhamento inicial permite à pavimentadora avançar
sobre o concreto.
Espalhamento do concreto à frente da pavimentadora
Sentidos do movimento
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Após isso, os moldes da pavimentadora dão forma ao
pavimento rígido. Durante a passagem dos moldes, vibradores
elétricos emitem vibrações de alta frequência que garantem a
compactação ideal do concreto.
Os equipamentos mais modernos são capazes também de
realizar a inserção automática de barras de ligação (nas juntas
longitudinais) e das barras de transferência (nas juntas
transversais).
Colocação das barras de transferência (acima) e barras de ligação
(abaixo).
O acabamento superficial do pavimento é feito por réguas
instaladas na parte traseira da máquina, deixando a superfície
nivelada, lisa e sem imperfeições.
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Acabamento superficial do pavimento
Posteriormente, entra em ação a vassoura texturizadora, que
efetua ranhuras no pavimento com o objetivo de melhorar a
resistência à derrapagem do revestimento de concreto.
Texturizadora e aparência do pavimento após a texturização
Por fim, a pavimentadora efetua a cura química do concreto,
que tem como objetivo evitar a retração do mesmo pela perda
de água, o que causaria trincas precoces e indesejáveis no
pavimento.
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Cura química do pavimento de concreto
4. Especificações de serviços e execução dos serviços
Pessoal, até aqui vimos os principais aspectos atinentes ao
pavimento, ao projeto de rodovia, e aos equipamentos envolvidos na
construção do pavimento.
Neste momento vamos falar sobre os serviços que fazem parte da
etapa de pavimentação, ou seja, os serviços que possibilitam a
construção das camadas do pavimento.
Regularização do Subleito
Definição
A regularização do subleito é uma operação destinada a conformar o
leito estradal, transversal e longitudinalmente, obedecendo às
larguras e cotas da camada final de terraplenagem. Esse serviço
compreende cortes ou aterros até 20 cm de espessura, em
espessuras variáveis.
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Por essa definição, podemos dizer que a regularização tem como
objetivo conformar a plataforma de terraplenagem, deixando-a nas
medidas requeridas pelo projeto de terraplenagem, e tornando o leito
estradal apto para receber a primeira camada do pavimento.
A regularização do subleito é uma operação que, se não for
executada com todos os requisitos técnicos, pode comprometer todo
o trabalho de pavimentação, pois, é o suporte sobre o qual vai ser
construído o pavimento. O subleito mal executado fatalmente trará
danos a toda a estrutura.
Condições Gerais
A regularização deve ser executada prévia e isoladamente da
construção de outra camada do pavimento, ou seja, é uma etapa que
não se confunde com a operação de construção da primeira
camada do pavimento.
Além disso, a regularização é executada posteriormente à construção
dos cortes ou a construção dos aterros, da mesma forma, não se
confundindo com essas operações de terraplenagem.
Assim como todos os serviços de pavimentação, a
regularização do subleito não pode ser executada em dias de
chuva.
A geometria proporcionada pelos serviços de regularização já leva
em consideração o abaulamento da superfície, inclusive as
inclinações da superelevação previstas em projeto.
Condições Específicas
Equipamentos
Os equipamentos utilizados no serviço de regularização do subleito
são: motoniveladora com escarificador, caminhão tanque, rolos
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compactadores, grade de discos rebocado por trator de pneus. Os
equipamentos de compactação e mistura devem ser escolhidos de
acordo com o tipo de material empregado.
Material
Normalmente, a operação de regularização do subleito não envolve a
necessidade de descarga de solo escavado, a não ser que se verifique
que a cota de terraplenagem ainda não foi atingida pelas operações
normais de compactação dos aterros ou execução dos cortes, ou
então, caso se verifique a necessidade de substituir o material a ser
trabalhado, por deficiência técnica desse material.
Assim, nos casos de ser necessário o emprego de material na
regularização do subleito, este material deve ser proveniente de
ocorrências de materiais indicadas em projeto e apresentar
características estabelecidas para os materiais da camada final de
terraplenagem.
Execução
Após a execução dos cortes, aterros e eventual adição de material,
deve-se proceder a escarificação geral do solo na profundidade de 20
cm, seguida de pulverização, umedecimento ou secagem,
compactação e acabamento.
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Umedecimento da camada
Conformação da camada e compactação
Essas operações se assemelham muito as operações das últimas
camadas de aterro, só que requerem na operação uma precisão
geométrica muito maior que esta camada.
Controle do Serviço
Material
Os materiais utilizados na execução da regularização do subleito
devem ser rotineiramente examinados mediante a execução dos
seguintes procedimentos:
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1 ensaio de caracterização, 1 ensaio de compactação a cada
200m de pista ou por jornada de trabalho. Em segmentos
homogêneos, esse intervalo poderá ser de 400m;
1 ensaio de CBR e expansão a cada 400m por meio das
amostras retiradas para a realização dos ensaios de
caracterização e compactação. Em segmentos homogêneos,
esse intervalo poderá ser de 800m;
Execução
Além do material, a conformidade da execução do serviço deverá ser
verificada por meio dos seguintes ensaios:
Ensaio de umidade imediatamente antes da compactação, a
cada 100m de pista a ser compactada. A tolerância dessa
umidade deve ser de 2% em relação à umidade ótima do
material;
Ensaio de massa específica aparente seca “in situ” em locais
escolhidos aleatoriamente. Com esse ensaio pode-se verificar o
grau de compactação dessa camada, não devem apresentar um
grau inferior a 100% em relação à massa específica aparente
seca máxima obtida em laboratório.
Geométrico
Deve ser verificada, por fim, a geometria da regularização do
subleito, permitindo-se as seguintes tolerâncias:
10 cm quanto à largura da plataforma;
Até 20%, em excesso, para a flecha de abaulamento, não se
tolerando falta;
3cm em relação às cotas do greide do projeto.
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Critérios de Medição
A regularização do subleito é medida pelo DNIT em função da área
efetivamente executada, não devendo ser considerados quantitativos
de serviço superiores aos indicados no projeto;
Reforço do subleito
Após a conformação da geometria da plataforma de terraplenagem, a
rodovia está apta a receber a primeira camada do pavimento, que
pode ser o reforço do subleito, cujas regras de execução iremos ver
agora.
Definição
O reforço do subleito é definido como uma camada constante,
estabilizada granulometricamente, executada sobre o subleito
devidamente compactado e regularizado, utilizada quando se torna
necessário reduzir espessuras elevadas da camada de sub-base,
originadas pela baixa capacidade de suporte do subleito.
Condições Gerais
Por essa definição, podemos dizer que o reforço do subleito é
executado normalmente em pavimentos espessos, resultantes de
fundação de má qualidade ou tráfego de cargas muito
pesadas, ou de ambos os fatores combinados.
Vale destacar que essa camada é característica de pavimentos
flexíveis, no caso de pavimentos rígidos, geralmente essa camada
de reforço é dispensada. As pressões transmitidas através da placa
de concreto chegam à interface entre a placa e a sub-base bastante
amortecidas.
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Condições específicas
Material
O material constituinte da camada de reforço deve possuir qualidade
superior ao material do subleito, inclusive no que tange à resistência,
e possuir expansão ≤ 1%.
Quando submetido aos ensaios de caracterização, deve possuir
Índice de Grupo (IG) inferior ou, no máximo, igual ao do
subleito.
Equipamentos
Os equipamentos indicados para executar esse serviço são a
motoniveladora, caminhão tanque, rolos compactadores, grade de
discos rebocado por trator de pneus. Os equipamentos de
compactação e mistura devem ser escolhidos de acordo com o tipo de
material empregado.
A execução do reforço do subleito compreende as operações de
mistura e pulverização, umedecimento ou secagem dos materiais na
pista, seguidas de espalhamento, compactação e acabamento,
realizadas na pista devidamente preparada, na largura desejada e
nas quantidades que permitam, após a compactação, atingir a
espessura projetada.
Quando houver necessidade de executar camada de reforço com
espessura final superior a 20 cm, estas devem ser subdivididas em
camadas parciais. A espessura mínima de qualquer camada de
reforço deve ser de 10 cm, após a compactação.
Controle
Materiais
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Os materiais utilizados na execução da regularização do subleito
devem ser rotineiramente examinados mediante a execução dos
seguintes procedimentos:
1 ensaio de caracterização, 1 ensaio de compactação
(energia Proctor Intermediário ou Modificado) a cada 200m de
pista ou por jornada de trabalho. Em segmentos homogêneos,
esse intervalo poderá ser de 400m;
1 ensaio de CBR e expansão a cada 400m por meio das
amostras retiradas para a realização dos ensaios de
caracterização e compactação. Em segmentos homogêneos,
esse intervalo poderá ser de 800m.
Execução
Além do material, a conformidade da execução do serviço deverá ser
verificada por meio dos seguintes ensaios:
Ensaio de unidade imediatamente antes da compactação, a
cada 100m de pista a ser compactada. A tolerância dessa
umidade deve ser de 2% em relação à umidade ótima
do material;
Ensaio de massa específica aparente seca “in situ” para cada
100m de pista, por camada. Com esse ensaio pode-se verificar
o grau de compactação dessa camada, não devem
apresentar um grau inferior a 100% em relação à massa
específica aparente seca máxima obtida em laboratório.
Geométrico
Deve ser verificada, por fim, a geometria da camada, permitindo-se
as seguintes tolerâncias:
10 cm quanto à largura da plataforma;
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Até 20%, em excesso, para a flecha de abaulamento, não se
tolerando falta;
10% em relação à espessura da camada indicada no projeto.
Medição
O reforço do subleito deve ser medido em metros cúbicos,
considerando o volume efetivamente executado, não devendo ser
considerados quantitativos de serviços superiores aos indicados no
projeto.
Sub-base e Base
A camada de sub-base é definida como a camada de pavimentação,
complementar à base e com as mesmas funções desta, executada
sobre o subleito ou reforço do subleito, devidamente compactado e
regularizado.
Por sua vez, a camada de base é definida como uma camada de
pavimentação destinada a resistir aos esforços verticais oriundos dos
veículos, distribuindo-os adequadamente à camada subjacente,
executada sobre a sub-base, subleito ou reforço do subleito
devidamente regularizado e compactado.
As camadas de sub-base e base podem ser executadas por diversos
materiais diferentes, conforme vimos no início desta aula, seja por
estabilização granulométrica, seja pela adição de estabilizantes
químicos.
Deste modo, vamos ver os principais aspectos relacionados à sub-
base para todos esses materiais.
Sub-base e Base estabilizada granulometricamente
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A execução dos serviços de materiais estabilizados
granulometricamente nas camadas de sub-base e base é muito
semelhante. A diferença principal está na característica técnica
exigida para os materiais de cada camada.
Condições específicas
Material
Os materiais constituintes das sub-bases e bases estabilizadas
granulometricamente são solos, mistura de solos, ou mistura de solos
e materiais britados.
Para as camadas de sub-base, os materiais, quando submetidos aos
ensaios de caracterização, devem possuir Índice de Grupo igual a
zero, e a fração retida na peneira n° 10 no ensaio de
granulometria deve ser constituída de partículas duras, isentas de
fragmentos moles, material orgânico ou outras substâncias
prejudiciais.
Para as camadas de base, os materiais, quando submetidos aos
ensaios de caracterização, além das exigências citadas anteriormente
para os materiais de sub-base, deverão ter:
Composição granulométrica dentro dos limites impostos pela
norma;
A fração que passa na peneira n° 40 deve apresentar limite de
liquidez inferior ou igual a 25%, e índice de plasticidade inferior
ou igual a 6%; quando esses limites forem ultrapassados, o
equivalente de areia deve ser maior que 30%;
A porcentagem do material que passa na peneira n° 200 não
deve ultrapassar 2/3 da porcentagem que passa na peneira n°
40.
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Os materiais de sub-base devem possuir um índice CBR ≥ 20% e
expansão ≤ 1%, na Energia Proctor Intermediário ou Modificado.
Os materiais de base devem possuir um índice CBR ≥ 60% para N≤
5 x 106 e CBR ≥ 80% para N > 5 x 106, além de expansão ≤
0,5%, na Energia Proctor Modificado.
Equipamento
Os equipamentos indicados para a execução da sub-base e base são
a motoniveladora, caminhão tanque, rolos compactadores, grade de
discos rebocado por trator de pneus, usina de solos ou misturadores.
Execução
A execução da sub-base e base compreende as operações de mistura
e pulverização, umedecimento ou secagem dos materiais em central
de mistura ou na pista, seguidas de espalhamento, compactação e
acabamento, realizadas na pista devidamente preparada, na largura
desejada, nas quantidades que permitam, após a compactação,
atingir a espessura projetada.
No caso de utilização de misturas de materiais devem ser obedecidos
os seguintes procedimentos:
Mistura prévia – Deve ser executada preferencialmente em centrais
de mistura próprias para este fim. Caso as quantidades a serem
executadas não justifiquem a instalação de central de mistura, a
mesma pode ser feita com pá-carregadeira.
Após a mistura prévia, o material é transportado, por meio de
caminhões basculantes, depositando-se sobre a pista em montes
adequadamente espaçados, seguindo-se do espalhamento pela ação
da motoniveladora.
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Mistura na pista – A mistura na pista somente pode ser procedida
quando na mesma for utilizado material da pista existente, ou quando
as quantidades a serem executadas não justificarem a instalação de
central de mistura.
Compactação – A espessura da camada compactada não deve ser
inferior a 10 cm nem superior a 20 cm.
A compactação deve evoluir longitudinalmente, iniciando-se pelas
bordas. Nos trechos em tangente, a compactação deve
prosseguir das duas bordas para o centro, em percursos
112T112üencial112es da linha base, o eixo. Os percursos ou
passadas do equipamento utilizado devem distar entre si de forma tal
que, em cada percurso, seja coberta metade da faixa coberta
no percurso anterior. Nos trechos em curva, havendo
superelevação, a compactação deve progredir da borda mais baixa
para a mais alta, com percursos análogos aos descritos para os
trechos em tangente.
Nas partes inacessíveis aos rolos compactadores, a compactação
deve ser executada com rolos vibratórios portáteis ou sapos
mecânicos.
Por fim, vale destacar que a sub-base estabilizada
granulometricamente não deve ser submetida à ação do tráfego.
Controle
Materiais
Os materiais utilizados na execução das camadas devem ser
rotineiramente examinados mediante a execução dos seguintes
procedimentos:
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1 ensaio de caracterização, 1 ensaio de compactação
(energia Proctor Intermediário ou Modificado) a cada 200m de
pista ou por jornada de trabalho. Em segmentos homogêneos,
esse intervalo poderá ser de 400m. Para a camada de base
exige-se, ainda, 1 ensaio de equivalente de areia;
1 ensaio de CBR e expansão a cada 400m por meio das
amostras retiradas para a realização dos ensaios de
caracterização e compactação. Em segmentos homogêneos,
esse intervalo poderá ser de 800m.
Execução
Além do material, a conformidade da execução do serviço deverá ser
verificada por meio dos seguintes ensaios:
Ensaio de umidade imediatamente antes da compactação, a
cada 100m de pista a ser compactada. A tolerância dessa
umidade deve ser de 2% em relação à umidade ótima do
material;
Ensaio de massa específica aparente seca “in situ” para cada
100m de pista, por camada. Com esse ensaio pode-se verificar
o grau de compactação dessa camada, não devem
apresentar um grau inferior a 100% em relação à massa
específica aparente seca máxima obtida em laboratório.
Geométrico
Deve ser verificada, por fim, a geometria da camada, permitindo-se
as seguintes tolerâncias:
10 cm quanto à largura da plataforma;
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Até 20%, em excesso, para a flecha de abaulamento, não se
tolerando falta;
10% em relação à espessura da camada indicada no projeto.
Medição
A sub-base e a base devem ser medidas em metros cúbicos,
considerando o volume efetivamente executado, não devendo ser
considerados quantitativos de serviços superiores aos indicados no
projeto.
Sub-base e base de solo melhorado com cimento
Definição
O solo melhorado com cimento é definido como um material
proveniente de mistura de solo, cimento e água em proporções
previamente determinadas por processo próprio de dosagem em
laboratório, de forma a apresentar determinadas características de
resistência e durabilidade. Os teores usuais de cimento situam-se na
faixa de 2 a 4%, em peso, em relação ao total da mistura.
Condições específicas
Material
O solo empregado na execução de sub-base e base de solo
melhorado com cimento devem ser os provenientes de ocorrências de
materiais, devendo apresentar as seguintes características:
Sub-base
o Porcentagem passando na peneira nº 200 ≤ 50%;
o IP ≤ 18%;
o LL ≤ 40%.
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o 60% das partículas inferiores a 4,8 mm (peneira nº4).
Base
o Composição granulométrica enquadrada em uma das
faixas constantes da norma;
o A fração que passa na peneira n° 40 deve apresentar
limite de liquidez igual ou inferior a 40% e índice de
plasticidade igual ou inferior a 18%;
o O agregado retido na peneira n° 10 deve ser constituído
de partículas duras e duráveis, isento de fragmentos
moles, alongados ou achatados, de matéria vegetal ou
outra substância prejudicial;
o 60% das partículas inferiores a 4,8 mm (peneira nº4).
A mistura projetada de solo, cimento e água deve satisfazer as
seguintes características:
Sub-base
o IG = 0;
o CBR ≥ 30% (Proctor Intermediário);
o Expansão ≤ 1%
Base
o LL ≤ 25%;
o IP ≤ 6%;
o CBR ≥ 80% (Proctor Modificado);
o Expansão ≤ 0,5%
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Equipamento
São indicados os seguintes equipamentos: motoniveladora,
misturador ou usina de solo-cimento, caminhão tanque, rolos
compactadores.
Execução
Mistura
A execução do solo melhorado pode ser realizada de duas formas:
com mistura prévia em central própria (usina de solos), ou então
misturada na pista.
Mistura em central – O solo empregado na mistura, na central, deve
sofrer um processo de pulverização, exigindo-se que, no mínimo,
60% em peso do material esteja reduzido a partículas de diâmetro
inferior a 4,8 mm (peneira n° 4).
Todas as operações necessárias ao preparo da mistura final devem
ser realizadas na central, restando apenas o transporte da mistura já
pronta para a pista, onde deve ser enleirada, deixada curar por 72
horas, espalhada, umedecida e homogeneizada com as devidas
precauções, e de modo que, após a compactação, apresente
espessura, greide longitudinal e seção transversal indicados no
projeto.
No caso de utilização do solo do próprio subleito ou de solos
selecionados com mistura na pista, devem ser obedecidas as
seguintes fases de execução:a) Preparo da faixa; b) Pulverização e
homogeneização do solo local ou de empréstimo; c) Distribuição de
cimento; d) Preparo da mistura de solo e cimento utilizando o
equipamento de pulverização e homogeneização; e) Umedecimento,
enleiramento e cura por 72 horas.
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A Espessura da camada compactada não deve ser inferior a 10 cm
nem superior a 20 cm. Quando houver necessidade de se executar
camadas de sub-base com espessura final superior a 20 cm, estas
devem ser subdivididas em camadas parciais.
Controle
Materiais
Os solos a serem empregados no preparo da mistura solo e cimento
devem ser examinados mediante os ensaios de caracterização e
pulverização, a fim de verificar se estão de acordo com o projeto de
mistura.
A frequência indicada para a execução de ensaios deve ser de 100
em 100 m de pista.
Execução
Depois da mistura e antes da compactação, deve ser verificado o teor
de umidade, e retiradas amostras para realizar o ensaio de
compactação e CBR.
Depois da compactação, ensaios de massa específica aparente “in
situ” na pista compactada, para o cálculo do grau de compactação,
que deverá ser de, no mínimo, 100%.
Geometria
Deve ser verificada, por fim, a geometria da camada, permitindo-se
as seguintes tolerâncias:
10 cm quanto à largura da plataforma;
Até 20%, em excesso, para a flecha de abaulamento, não
se tolerando falta;
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10% em relação à espessura da camada indicada no
projeto.
Base de Solo-cimento
Definição
Camada de pavimentação destinada a resistir aos esforços verticais
oriundos dos veículos, distribuindo-os adequadamente à camada
subjacente, confeccionada com material proveniente de mistura de
solo, cimento e água em proporções previamente determinadas por
processo próprio de dosagem em laboratório, de forma a apresentar
determinadas características de resistência e durabilidade.
Em outras palavras, podemos definir a base de solo-cimento como a
camada de base obtida mediante a utilização de solo-cimento
devidamente compactado e submetido a adequado processo de cura.
Condições Gerais
Os solos empregados na execução de base de solo-cimento devem
ser os provenientes de ocorrências de materiais, devendo apresentar
as seguintes características:
Composição granulométrica dentro dos limites definidos pela
norma;
LL ≤ 40%;
IP ≤ 18%.
Mistura
A mistura de solo-cimento deve apresentar o valor mínimo de
21 kg/cm², ou 0,21 Mpa para a resistência à compressão aos 7
(sete) dias
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No processo de pulverização e homogeneização deve ser
exigido que, no mínimo, 80% em peso do material miúdo seja
reduzido a partículas de diâmetro inferior a 4,8 mm (peneira n°
4).
Equipamento, Execução e Controle
Os equipamentos, a metodologia de execução, controle e medição
são semelhantes às descritas para os solos melhorados com cimento.
Sub-base de concreto compactado com rolo
Definição
Essa camada é definida como um concreto simples, com baixo
consumo de cimento e consistência bastante seca, permitindo a
compactação com rolos compressores ou equipamento similar.
Condições Gerais
O concreto de cimento Portland compactado por meio de rolos
compressores (concreto rolado) se destina à execução da sub-base e
deverá apresentar as seguintes características:
a) Ser dosado por método racional, de modo a obter-se com os
materiais disponíveis, uma mistura fresca, de trabalhabilidade
adequada, para ser compactada com rolo liso vibratório, e
resulte em produto endurecido com grau de compactação e
resistência à compressão exigidos;
b) A camada de concreto rolado, desde que atenda às exigências
técnicas, poderá ser empregada como base de pavimento
flexível.
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Condições Específicas
Materiais para a cura: a cura da superfície da sub-base deverá ser
realizada com pintura betuminosa, utilizando-se emulsões asfálticas
catiônicas de ruptura média.
O concreto rolado deverá ser dosado em laboratório, com os
materiais disponíveis na obra, determinando-se a umidade ótima que
permita obter a massa específica aparente máxima para a energia
compatível com os equipamentos de compactação a utilizar na
execução da sub-base e resistência à compressão exigida:
Resistência característica à compressão (fck) aos 7 dias
superior a 5,0 Mpa;
Consumo de cimento: 80 kg/m³ a 120 kg/m³;
A dimensão máxima característica do agregado no concreto
não deverá exceder 1/3 da espessura da sub-base ou 50mm,
obedecido o menor valor;
O Grau de compactação deverá ser superior a 98%.
Equipamentos
Os equipamentos indicados para a execução da sub-base são a
central de concreto, equipamento mecânico para espalhamento do
concreto; rolo compressor liso vibratório, caminhão basculante.
Execução
O concreto poderá ser produzido em betoneiras estacionárias ou em
centrais dosadoras e misturadoras, sendo os materiais medidos em
peso.
O espalhamento executado manualmente ou mecanicamente,
empregando-se neste último, distribuidores comuns de agregados ou
tratores com lâmina.
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Imediatamente antes do espalhamento, a superfície do subleito
deverá ser umedecida sem excesso de água.
A largura do pano de concretagem não deverá permitir que eventuais
juntas longitudinais fiquem situadas sob as futuras trilhas de tráfego
do pavimento de concreto. O mesmo procedimento deve ser adotado
nas juntas transversais de construção, que não deverão coincidir com
bueiros, drenos ou outras interferências que venham a enfraquecer a
seção.
Na compactação, a espessura da camada compactada nunca deverá
ser inferior a três vezes a dimensão máxima do agregado no
concreto, podendo ser admitida a espessura de até 30cm desde que,
os ensaios de densidade demonstrem a homogeneidade de toda a
profundidade da camada.
Durante a cura, a superfície do concreto rolado deverá ser protegida
contra evaporação de água por meio de uma pintura betuminosa. A
película protetora será aplicada em quantidade suficiente para
construir uma membrana contínua, e deverá ser executado
imediatamente após o término da compactação. O tráfego deverá ser
interditado até que a sub-base tenha resistência compatível com sua
solicitação de carga.
Controle
Execução
A granulometria da mistura dos agregados deverá ser realizada em
cada 2500 m² de sub-base, com mínimo de uma determinação por
dia.
Também a cada 2500 m² de sub-base deverão ser moldados
aleatoriamente seis corpos de prova para o ensaio de resistência à
compressão.
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A determinação do grau de compactação deverá ser feita no mínimo,
em 20 pontos da sub-base, igualmente espaçados ao longo do eixo.
Medição
A sub-base será medida em metros cúbicos de concreto conforme a
seção transversal do projeto.
Pavimento Flexível
Definição
O Concreto Asfáltico é definido como uma mistura executada a
quente, em usina apropriada, com características específicas,
composta de agregado graduado, material de enchimento (fíler), se
necessário e cimento asfáltico, espalhada e compactada a quente.
Condições Gerais
Apesar de a maior parte dos concretos asfálticos serem empregados
na camada de revestimento e camada de ligação, a norma DNIT
031/2006-ES admite que o concreto asfáltico pode também ser
empregado como camada de base, regularização ou reforço do
pavimento.
Importante destacar que o concreto asfáltico somente deve ser
fabricado, transportado e aplicado quando a temperatura ambiente
for superior a 10ºC.
Condições Específicas
Materiais
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Os materiais constituintes do concreto asfáltico são: o agregado
graúdo, agregado miúdo, material de enchimento (fíler) e ligante
asfáltico.
Podem ser empregados como ligante asfáltico os seguintes tipos de
cimento asfáltico de petróleo: CAP-30/45; CAP-50/70 ou CAP-85/100,
sendo o mais comum o CAP 50/70.
O agregado graúdo pode ser pedra britada, escória, seixo rolado
preferencialmente britado ou outro material indicado em
especificações particulares. Esse agregado deve possuir as seguintes
características:
desgaste Los Angeles igual ou inferior a 50% (DNER-ME 035);
admitindo-se excepcionalmente agregados com valores
maiores, no caso de terem apresentado comprovadamente
desempenho satisfatório em utilização anterior;
índice de forma superior a 0,5;
durabilidade, perda inferior a 12%.
O agregado miúdo pode ser areia, pó-de-pedra ou mistura de ambos
ou outro material indicado em especificações particulares.
Suas partículas devem ser resistentes, livres de torrões de
argila e de substâncias nocivas;
Deve apresentar equivalente de areia igual ou superior a 55%.
O material de enchimento deve estar seco e isento de grumos, e ser
constituído por materiais finos tais como: cimento Portland, cal
extinta, pós-calcários, cinza volante, etc.
Melhorador de adesividade – não havendo boa adesividade entre o
ligante asfáltico e os agregados graúdos ou miúdos, pode ser
empregado um melhorador de adesividade na quantidade fixada em
projeto.
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Mistura
O concreto asfáltico deve satisfazer a requisitos de granulometria dos
grãos, sendo que a faixa granulométrica deve ser aquela, cujo
diâmetro máximo é inferior a 2/3 da espessura da camada.
Equipamentos
Os equipamentos indicados são os seguintes:
Depósito para ligante asfáltico;
Silos para agregados, com capacidade de, no mínimo, três
vezes a do misturador;
Usina para misturas asfálticas;
Caminhões basculantes para transporte da mistura, com
caçambas lubrificadas para evitar a aderência da mistura;
Equipamento para espalhamento e acabamento;
Equipamento para compactação.
Execução
Pintura de ligação – sendo decorridos mais de sete dias entre a
execução da imprimação e a do revestimento, ou no caso de ter
havido trânsito sobre a superfície imprimada, ou, ainda ter sido a
imprimação recoberta com areia, pó-de-pedra, etc., deve ser feita
uma pintura de ligação.
Temperatura do ligante – a temperatura do cimento asfáltico
empregado na mistura deve ser determinada para cada tipo de
ligante, sendo conveniente é aquela na qual o cimento asfáltico
apresenta uma viscosidade situada dentro da faixa de 75 a 150 SSF,
“Saybolt-Furol” (DNER-ME 004), indicando-se, preferencialmente, a
viscosidade de 75 a 95 SSF. A temperatura do ligante não deve ser
inferior a 107°C nem exceder a 177°C.
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Temperatura dos agregados – os agregados devem ser aquecidos a
temperaturas de 10°C a 15°C acima da temperatura do ligante
asfáltico, sem ultrapassar 177°C.
Transporte do concreto asfáltico – o concreto asfáltico produzido deve
ser transportado, da usina ao ponto de aplicação até o ponto de
aplicação na pista. Cada carregamento deve ser coberto com lona ou
outro material aceitável, com tamanho suficiente para proteger a
mistura.
Distribuição da mistura – a distribuição do concreto asfáltico deve ser
feita por equipamentos adequados, e, caso ocorram irregularidades
na superfície da camada, estas devem ser sanadas pela adição
manual de concreto asfáltico, sendo esse espalhamento efetuado por
meio de ancinhos e rodos metálicos.
Compactação da mistura – A compactação deve ser iniciada pelos
bordos, longitudinalmente, continuando em direção ao eixo da pista.
Nas curvas, de acordo com a superelevação, a compactação deve
começar sempre do ponto mais baixo para o ponto mais alto. Cada
passada do rolo deve ser recoberta na seguinte de, pelo menos,
metade da largura rolada.
Abertura ao tráfego – os revestimentos recém-acabados devem ser
mantidos sem tráfego, até o seu completo resfriamento.
Controle
O controle da qualidade do cimento asfáltico consta do seguinte:
– 01 ensaio de penetração a 25ºC, 01 ensaio do ponto de fulgor e 01
ensaio de espuma, 01 ensaio de viscosidade “Saybolt-Furol” para
todo carregamento que chegar à obra;
– 01 índice de susceptibilidade térmica para cada 100t;
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– 01 ensaio de viscosidade “Saybolt-Furol” (DNER-ME 004) a
diferentes temperaturas, para o estabelecimento da curva viscosidade
x temperatura, para cada 100t.
Agregados
O controle da qualidade dos agregados consta do seguinte:
c) Ensaios eventuais somente quando houver dúvidas ou
variações quanto à origem e natureza dos materiais:
ensaio de desgaste Los Angeles;
ensaio de adesividade se o concreto asfáltico contiver dope;
ensaio de índice de forma do agregado graúdo;
c) Ensaios de rotina, por jornada de 8 horas de trabalho:
02 ensaios de granulometria do agregado de cada silo quente,
01 ensaio de equivalente de areia do agregado miúdo, e 01
ensaio de granulometria do material de enchimento (fíler);
Controle da produção
Controle da usinagem do concreto asfáltico
Devem ser efetuadas extrações de asfalto, de amostras
coletadas na pista, logo após a passagem da acabadora. A
porcentagem de ligante na mistura deve respeitar os limites
estabelecidos no projeto da mistura, devendo-se observar a
tolerância máxima de ± 0,3;
Deve ser executada uma determinação, no mínimo a cada
700m² de pista.
Deve ser procedido o ensaio de granulometria da mistura dos
agregados resultantes das extrações citadas na alínea “a”. A
curva granulométrica deve manter-se contínua, enquadrando-
se dentro das tolerâncias especificadas no projeto da mistura.
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São efetuadas medidas de temperatura durante a produção,
durante a jornada de 8 horas de trabalho, em cada um dos
itens abaixo discriminados:
o do agregado, no silo quente da usina;
o do ligante, na usina;
o da mistura, no momento da saída do misturador.
As temperaturas podem apresentar variações de ± 5ºC das
especificadas no projeto da mistura;
Devem ser realizados ensaios Marshall em três corpos-de-prova
de cada mistura por jornada de oito horas de trabalho e
também o ensaio de tração por compressão diametral a 25°C,
em material coletado após a passagem da acabadora. Os
corpos-de-prova devem ser moldados in loco, imediatamente
antes do início da compactação da massa.
Espalhamento e compactação na pista
Devem ser efetuadas medidas de temperatura durante o
espalhamento da massa imediatamente antes de iniciada a
compactação. Estas temperaturas devem ser as indicadas, com
uma tolerância de ± 5°C;
O controle do grau de compactação – GC da mistura asfáltica
deve ser feito, medindo-se a densidade aparente de corpos-de-
prova extraídos da mistura espalhada e compactada na pista,
por meio de brocas rotativas e comparando-se os valores
obtidos com os resultados da densidade aparente de projeto da
mistura.
Devem ser realizadas determinações em locais escolhidos,
aleatoriamente, durante a jornada de trabalho, não sendo
permitidos GC inferiores a 97% ou superiores a 101%, em
relação à massa específica aparente do projeto da mistura.
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Verificação do produto
A verificação final da qualidade do revestimento de Concreto Asfáltico
(Produto) deve ser exercida através das seguintes determinações:
a) Espessura da camada Deve ser medida por ocasião da extração
dos corpos-de-prova na pista, ou pelo nivelamento, do eixo e dos
bordos; antes e depois do espalhamento e compactação da mistura.
Admite-se a variação de ± 5% em relação às espessuras de projeto.
b) Alinhamentos
A verificação do eixo e dos bordos deve ser feita durante os trabalhos
de locação e nivelamento nas diversas seções correspondentes às
estacas da locação.
Os desvios verificados não devem exceder ± 5cm.
c) Acabamento da superfície
Durante a execução deve ser feito em cada estaca da locação o
controle de acabamento da superfície do revestimento, com o auxílio
de duas réguas, uma de 3,00m e outra de 1,20m, colocadas em
ângulo reto e paralelamente ao eixo da estrada, respectivamente. A
variação da superfície, entre dois pontos quaisquer de contato, não
deve exceder a 0,5cm, quando verificada com qualquer das réguas.
O acabamento longitudinal da superfície deve ser verificado por
aparelho medidores de irregularidade tipo resposta devidamente
calibrados ou outro dispositivo equivalente para esta finalidade. Neste
caso o Quociente de Irregularidade – QI deve apresentar valor
inferior ou igual a 35 contagens/km (IRI ≤ 2,7).
Condições de segurança
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O revestimento de concreto asfáltico acabado deve apresentar
Valores de Resistência à Derrapagem – VDR ≥ 45 quando medido
com o Pêndulo Britânico e Altura de Areia – 1,20mm ≥ HS ≥
0,60mm.
Medição
O concreto asfáltico será medido em toneladas de mistura
efetivamente aplicada na pista.
A quantidade de cimento asfáltico aplicada é obtida pela média
aritmética dos valores medidos na usina, em toneladas.
Pavimento de Concreto
Definição
Pavimento de concreto simples é o pavimento cuja camada é
constituída por placas de concreto de cimento Portland, não armadas
ou eventualmente com armadura sem função estrutural, que
desempenham simultaneamente as funções de base e de
revestimento.
Condições gerais
As placas de concreto deverão assentar sobre uma sub-base, que não
deverá ser expansivo nem bombeável, assegurando às placas um
suporte uniforme ao longo do tempo.
O concreto destinado à execução de pavimentos rígidos ser uma
mistura fresca, de trabalhabilidade adequada ao processo construtivo
empregado, e um produto endurecido compacto e durável, de baixa
permeabilidade e que satisfaça às condições de resistência mecânica
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e acabamento superficial impostas pela especificação, que deve
acompanhar o projeto do pavimento.
Materiais
Cimento Portland – Os tipos de cimento Portland considerados
adequados à pavimentação de concreto simples são o CP-I, CP-II,
CP-III, CP-IV.
Aço – As barras de transferência deverão ser obrigatoriamente lisas e
retas, de aço tipo CA-25. Nas barras de ligação usa-se o aço CA-50 e
admite-se o emprego alternativo do aço CA-25.
Material selante de juntas – O material selante poderá ser moldado a
quente, moldado a frio ou pré-moldado, e deverá ser de produção
industrial.
Materiais para cura do concreto – Os materiais para cura do concreto
poderão ser água, tecido de juta, cânhamo ou algodão, lençol
plástico, lençol de papel betumado ou alcatroado e compostos
químicos líquidos capazes de formar películas plásticas.
Concreto
O concreto do pavimento deverá atender aos requisitos seguintes:
a) Resistência característica à tração na flexão (fctM,k) definida no
projeto;
b) consumo mínimo de cimento:320Kg/m³.
c) relação água / cimento máxima: A/C ≤ 0,50 l/Kg.
d) abatimento de 70mm ± 10mm.
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e) a dimensão máxima característica do agregado no concreto não
deverá exceder 1/3 da espessura da placa do pavimento ou 50mm,
obedecido o menor valor.
f) teor de ar: ≤ 5%.
g) exsudação: ≤ 1,5%.
Equipamentos
Os principais equipamentos destinados à execução das placas de
concreto do pavimento são os seguintes:
a) Vibro-acabadora de fôrmas-deslizantes de bitola regulável;
b) máquinas de serrar juntas com disco diamantado.
Execução do pavimento
Subleito
O subleito deverá ser regularizado segundo e, após isso, este será
testado por meio de provas de carga para determinação do
coeficiente de recalque (k), feita aleatoriamente nas bordas e no eixo
do futuro pavimento de concreto, no mínimo a cada 100 m, ou nos
casos de solos homogêneos, a cada 200 m e nos pontos onde for
julgado necessário.
Poderá ser admitido que o controle do coeficiente de recalque seja
feito por meio de execução de ensaios de Índices de Suporte
Califórnia (ISC), em número estatisticamente significativo, a partir
dos quais será avaliado o coeficiente de recalque (k) por meio de
curvas de correlação apropriadas.
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Sub-base
Será executada de acordo com as especificações estabelecidas pelo
DNIT para o tipo projetado, devendo ser mantida sua conformação
geométrica até a ocasião da execução do pavimento de concreto.
Mistura, transporte, lançamento e espalhamento do concreto
O concreto deverá ser produzido em centrais do tipo gravimétrica,
podendo os agregados serem medidos por pesagem acumulada,
exceto o cimento, cuja massa deverá ser medida em balança
separada.
O período máximo entre a mistura, a partir da adição da água, e o
lançamento deverá ser de 30 minutos, sendo proibida a redosagem
sob qualquer forma.
Quando for usado caminhão betoneira e houver agitação do concreto
durante o transporte e a sua descarga, este período poderá ser
ampliado para 90 minutos.
O lançamento do concreto será feito, de preferência por descarga
lateral à pista, independentemente da largura em que se estiver
ajustando o equipamento de fôrmas deslizantes.
Poderá ser admitido também, o retrolançamento, desde que a sub-
base tenha resistência suficiente para suportar o tráfego dos
caminhões basculantes sem que sua qualidade seja afetada.
Em qualquer dos casos, devem ser formadas pilhas de pequenas
alturas, para reduzir o trabalho de espalhamento e evitar a
segregação do concreto.
No espalhamento do concreto podem ser usadas, além da pá-
distribuidora do sistema de fôrmas deslizantes, rosca sem-fim, pá
triangular móvel ou caçamba que receba o concreto, distribuindo-o
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por toda a largura da pista. Esta distribuição deve ter uma altura
uniforme, relevante para a operação de vibração.
Deverá ser exigida a alimentação contínua do equipamento, para que
mantenha velocidade constante de operação, evitando-se
interrupções na execução do pavimento, que causarão desconforto ao
tráfego após o endurecimento do concreto.
O ponto da retomada da concretagem não deverá estar situado a
menos de 30cm da junta transversal mais próxima.
Adensamento do concreto
O adensamento do concreto será feito por vibradores hidráulicos
fixados em barras de altura variável, que possibilitem executar a
pista na espessura projetada.
Para garantir a qualidade do adensamento, o equipamento deverá
possuir cortina metálica para controlar o volume do concreto a ser
vibrado.
A vibração superficial será feita pela grade ou régua vibratória,
colocada imediatamente após os vibradores, sendo necessária uma
camada superficial de argamassa para não deixar o agregado graúdo
exposto.
A forma final do concreto será dada por duas mesas, uma fixa e outra
oscilante, deixando-o praticamente acabado.
Deverá haver alimentação contínua do equipamento, a fim de manter
homogênea a superfície final. Caso ocorra algum imprevisto que
atrase o lançamento do concreto, provocando o ressecamento da
argamassa existente sobre a grade vibratória, que irá prejudicar o
acabamento da superfície, a concretagem será paralisada, devendo o
equipamento ser erguido e feita a limpeza.
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Acabamento do concreto
O acabamento será feito por nivelamento topográfico, com o auxílio
de linhas estendidas lateralmente.
Enquanto o concreto estiver ainda plástico, será procedida a
verificação da superfície, em toda a largura da faixa, com régua de
3m disposta paralelamente ao eixo longitudinal do pavimento, com
movimentos de vaivém e avançando no máximo, de cada vez,
metade de seu comprimento. Qualquer depressão encontrada será
imediatamente preenchida com concreto fresco, rasada, compactada
e devidamente acabada, e qualquer saliência será cortada e
igualmente acabada.
Quando a superfície se apresentar demasiadamente úmida, o excesso
de água deverá ser eliminado pela passagem de rodos de borracha.
Estes acertos serão executados com auxílio de pontes de serviço não
apoiadas no concreto fresco, para permitir o trânsito de pedreiros
sem atingir a superfície ainda fresca do pavimento. Após estas
correções, e logo que a água superficial desaparecer, proceder ao
acabamento final.
Acabamento final
No acabamento final introduzem-se ranhuras na superfície do
pavimento, aumentando sua aderência com os pneumáticos dos
veículos.
Esta operação deverá ser realizada antes do inicio da pega do
concreto.
A escolha do tipo de dispositivo a ser usado nesta operação deve ser
feita no projeto, em função das condições ambientais, do tipo e das
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características das solicitações, da topografia e da geometria do
pavimento.
Executado o acabamento final, antes do início do endurecimento do
concreto, no caso de adoção do processo de abertura de juntas por
moldagem, as peças usadas serão retiradas cuidadosamente com
ferramentas adequadas e adoçadas todas as arestas, conforme o
projeto.
Junto às bordas, o acabamento obtido deve ser igual ao do restante
da superfície. Qualquer porção deverá ser prontamente removida.
Não serão admitidas variações na superfície acabada superiores a
5mm.
Execução das juntas
Todas as juntas devem estar em conformidade com as posições
indicadas no projeto, não se permitindo desvios de alinhamento
superiores a 5mm.
Juntas longitudinais
O pavimento deverá ser executado em faixas longitudinais parciais,
devendo a posição das juntas longitudinais de construção coincidir
com a das longitudinais de projeto.
Retirada a forma de junta, a face lateral da placa será pintada com
material apropriado que impeça a aderência entre a faixa executada e
a futura faixa.
Juntas transversais
As juntas transversais deverão ser retilíneas em toda a sua extensão,
perpendiculares ao eixo longitudinal do pavimento, salvo em
situações particulares indicadas no projeto. Deverão ser executadas
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de modo que as operações de acabamento final da superfície possam
processar-se continuamente, como se as juntas não existissem.
Quando for adotado o processo de abertura de junta por moldagem
(ou inserção), a introdução do perfil deve ser feita por vibração, com
o concreto ainda fresco e após o acabamento, sendo corrigidas todas
as irregularidades provenientes desta operação.
Quando a junta for serrada deverá ser feito um plano para a abertura
das juntas, em que a idade do concreto no momento do corte deverá
estar entre 6h e 48h.
Juntas transversais de construção
Ao fim de cada jornada de trabalho, ou sempre que a concretagem
tiver de ser interrompida por mais de 30 minutos, deverá ser
executada uma junta de construção, cuja posição deve coincidir com
a de uma junta transversal indicada no projeto. Nos casos em que
não for possível o prosseguimento da concretagem até uma junta
transversal projetada, será executada, obrigatoriamente, uma junta
transversal de construção de emergência, de tipo previsto no projeto.
Barras de ligação nas juntas longitudinais
Devem ter o diâmetro, espaçamento e comprimento definidos no
projeto e estarem limpas e isentas de óleo ou qualquer substância
que prejudique sua aderência ao concreto.
Barras de transferências nas juntas transversais
Serão obrigatoriamente ligas e retas, com o diâmetro, espaçamento e
comprimento definidos no projeto.
O processo de instalação deverá garantir a sua imobilidade na
adequada posição, mantendo-as, além do mais, paralelas à superfície
acabada e ao eixo longitudinal do pavimento.
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Estas barras deverão ter metade do seu comprimento mais 2cm,
pintados e engraxados, de modo a permitir a livre movimentação da
junta. Nas juntas de construção que não coincidam com uma junta de
contração, a barra não terá trecho pintado ou engraxado.
O capuz que recobre a extremidade deslizante da barra de
transferência das juntas de dilatação deve ser suficientemente
resistente, para não amassar durante a concretagem. A folga entre a
extremidade fechada do capuz e a ponta livre da barra, estabelecida
no projeto deverá ser garantida durante a concretagem.
No alinhamento destas barras são admitidas as tolerâncias seguintes:
a) o desvio máximo das extremidades de uma barra, em relação à
posição prevista no projeto, será de ± 1% do comprimento da barra;
b) em pelo menos dois terços das barras de uma junta, o desvio
máximo será de ± 0,7%.
Cura do concreto
As faces laterais das placas, ao serem expostas pela remoção das
formas, deverão ser imediatamente protegidas por meio que lhes
proporcione condições de cura análogas às da superfície do
pavimento.
O período total de cura deverá ser de 7 dias, compreendendo um
período inicial de aproximadamente 24 horas, contadas tão logo seja
terminado o acabamento do pavimento, seguido de um período final,
até o concreto atingir a idade de 7 dias.
No período inicial de cura não será admitido sobre o pavimento
qualquer espécie de trânsito.
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No período inicial deve ser empregada a cura química, aplicando-se
em toda a superfície do pavimento um composto líquido que forma
película plástica, à razão de 0,35 l/m² a 0,50 l/m².
Após o período inicial de cura a superfície do pavimento deverá ser
coberta com qualquer dos produtos mencionados no item 5.1.9, ou
combinações apropriadas desses materiais ou outro tipo adequado de
proteção, para evitar a exposição do concreto às intempéries e à
perda brusca de umidade. Quando a cura se fizer por meio de
tecidos, papel betumado ou lençol plástico, deve-se superpor as tiras
em pelo menos 10cm. No caso de ocorrer a necessidade da retirada
desses materiais de algum local, a sua reposição deverá ser feita
dentro de 30 minutos, no máximo.
Selagem de juntas
O material de selagem só poderá ser aplicado quando os sulcos das
juntas estiverem limpos e secos, empregando-se para tanto
ferramentas com ponta em cinzel que penetrem na ranhura das
juntas sem danificá-las, vassouras de fios duros e jato de ar
comprimido.
O material selante deve ser cautelosamente colocado no interior dos
sulcos, sem respingar na superfície, e em quantidade suficiente para
encher a junta sem transbordamento. Qualquer excesso deverá ser
prontamente removido e a superfície limpa de todo material
respingado.
A profundidade de penetração do material selante deverá ser aquela
definida no projeto.
Controle
Execução
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Em cada amostra coletada na usina deverá ser verificado o
abatimento do concreto e a resistência característica de tração na
flexão.
Controle do produto
Controle geométrico
Durante a execução de cada trecho de pavimento definido para
inspeção, procede-se à relocação e ao nivelamento do eixo e dos
bordos, de 20m em 20m ao longo do eixo, para verificar se a largura
e a espessura do pavimento estão de acordo com o projeto.
Para a verificação da espessura, esta relocação e nivelamento
deverão ser feitos nos mesmos pontos, tanto no topo da sub-base
(antes da execução do pavimento de concreto), como no topo do
pavimento de concreto (após a sua execução).
O trecho de pavimento será aceito quando:
a) a variação na largura da placa for inferior a ± 10% em relação à
definida no projeto;
b) a espessura média do pavimento for igual ou maior que a
espessura de projeto e nenhum valor individual da amostra poderá
ser inferior a espessura do projeto menos 1cm.
c) Caso a espessura média do pavimento seja inferior à de projeto,
deverá ser feita a revisão deste projeto, adotando para o trecho a
espessura média determinada e a resistência característica estimada
para o concreto;
Controle da irregularidade longitudinal
O equipamento indicado para a determinação da irregularidade
longitudinal é o Perfilógrafo “California”, que permite o registro do
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perfil longitudinal do pavimento, e o cálculo do Índice de Perfil (IP). O
pavimento será aceito quanto à irregularidade longitudinal, quando o
IP for igual ou inferior a 240 mm/km.
Opcionalmente, o acabamento longitudinal da superfície poderá ser
verificado por aparelhos medidores de irregularidade tipo resposta.
Neste caso, o Quociente de Irregularidade (QI) deve apresentar valor
inferior ou igual a 35 contagens por quilômetro (IRI ≤ 2,7 m/km).
Controle das condições de segurança
As condições de segurança do revestimento de concreto de cimento
acabado devem ser determinadas por meio de métodos e
equipamentos de medida de textura para avaliação da resistência à
derrapagem.
Medição
Os serviços conformes serão medidos de acordo com os seguintes
critérios:
O pavimento será medido em metros cúbicos de concreto.
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5. QUESTÕES COMENTADAS
1) (35 – CGU/2008 – ESAF) O pavimento de uma rodovia é
a superestrutura constituída de camadas de espessuras finitas
assentes sobre o terreno de fundação, designado de subleito.
Considerando uma seção transversal típica de um pavimento
flexível, é correto afirmar que:
a) o reforço do subleito é uma camada de espessura irregular,
usada para conformar o subleito e melhorar sua capacidade de
carga.
b) a sub-base é uma camada complementar à base sendo
usada quando, por razões técnicas e econômicas, não for
aconselhável construir a base diretamente sobre o reforço do
subleito, devendo ser executada com material de melhor
qualidade do que o da base.
c) a camada mais nobre do pavimento é o revestimento. Sua
principal função é resistir aos esforços verticais do tráfego e
distribuí-los às camadas inferiores.
d) o pavimento pode ser considerado composto de base e
revestimento, sendo que a base poderá ou não ser completada
pela sub-base e pelo reforço do subleito.
e) no dimensionamento dos pavimentos os subleitos de boa
qualidade podem dispensar o uso do reforço do subleito,
desde que as demais camadas (base e sub-base) se tornem
mais espessas.
Basicamente, as camadas do pavimento asfáltico ou flexível
estão representadas na figura abaixo:
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Fonte: Manual de Implantação Básica de Rodovia do DNIT
Pela figura já se vê que o revestimento é a última camada do
pavimento, construída sobre a base. Deve-se atentar para os
pavimentos rígidos, constituídos por placas de concreto, que não
exigem a base.
De acordo com o Manual de Pavimentação do DNIT, o
pavimento de uma rodovia é a superestrutura constituída por um
sistema de camadas de espessuras finitas, assentes sobre um semi-
espaço considerado teoricamente como infinito – a infraestrutura ou
terreno de fundação, a qual é designada como subleito. É o terreno
de fundação do pavimento.
O subleito, limitado superiormente pelo pavimento, deve ser
estudado e considerado até a profundidade onde atuam, de forma
significativa, as cargas impostas pelo tráfego. Em termos práticos, tal
profundidade deve situar-se entre 0,60 m e 1,50 m.
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Ainda, o pavimento é a estrutura construída após a
terraplenagem e destinada, econômica e simultaneamente em seu
conjunto, a:
- resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais oriundos
do tráfego;
- melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e
conforto;
- resistir aos esforços horizontais (desgaste), tornando mais
durável a superfície de rolamento.
Regularização – operação destinada a conformar o leito estradal,
transversal e longitudinalmente, obedecendo às larguras e cotas
constantes das notas de serviço de regularização do projeto de
terraplenagem, compreendendo cortes ou aterros até 20 cm de
espessura. (DNIT 137/2010-ES)
Reforço do subleito – camada estabilizada granulometricamente,
executada sobre o subleito devidamente compactado e regularizado,
utilizada quando se torna necessário reduzir espessuras elevadas da
camada de sub-base, originadas pela baixa capacidade de suporte do
subleito. (DNIT 138/2010-ES)
Sub-base – é a camada complementar à base, quando por
circunstâncias técnico-econômicas não for aconselhável construir a
base diretamento sobre a regularização. (Manual de Pavimentação)
Base – é a camada destinada a resistir e distribuir os esforços
oriundos do tráfego sobre o qual se constrói o revestimento. (Manual
de Pavimentação)
Revestimento – é a camada, tanto quanto possível impermeável,
que recebe diretamente a ação do rolamento dos veículos e destinada
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a melhorá-la, quanto à comodidade e segurança e a resistir ao
desgaste. (Manual de Pavimentação)
Segue abaixo o esquema da seção transversal do pavimento,
conforme consta no Manual de Pavimentação do DNIT:
Fonte: Manual de Implantação Básica de Rodovia do DNIT
A depender da qualidade do subleito, algumas camadas podem
ser dispensadas, a exemplo do reforço do subleito e a sub-base.
Portanto, voltando à questão:
c) o reforço do subleito é uma camada de espessura
irregular, usada para conformar o subleito e melhorar
sua capacidade de carga.
Conforme vimos, quem apresenta espessura variável de até 20
cm é a regularização do subleito. Assim como nessa etapa conforma-
se o subleito e melhora-se a sua capacidade de carga, pois se
procede a nova compactação dessa camada (revolve-se o solo
superficial, leva-o à umidade ótima e compacta-o na energia de
compactação especificada).
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c) a sub-base é uma camada complementar à base sendo
usada quando, por razões técnicas e econômicas, não for
aconselhável construir a base diretamente sobre o
reforço do subleito, devendo ser executada com material
de melhor qualidade do que o da base.
Pessoal, essa redação é capaz de enganar muitos candidatos,
mas o erro está na parte final, que apresenta a execução do reforço
do subleito com material de melhor qualidade que o da base. A base
representa a última camada sob o revestimento, e a qualidade dos
materiais do pavimento melhora de baixo para cima, conforme a
tabela a seguir, onde o CBR representa a capacidade de suporte do
solo (detalhes desse ensaio serão vistos na aula de ensaios):
c) a camada mais nobre do pavimento é o revestimento.
Sua principal função é resistir aos esforços verticais do
tráfego e distribuí-los às camadas inferiores.
Conforme vimos, a função de resistir aos esforços verticais no
pavimento flexível é da base. O revestimento tem a função de
melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e conforto,
assim como a segurança.
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c) o pavimento pode ser considerado composto de base e
revestimento, sendo que a base poderá ou não ser
completada pela sub-base e pelo reforço do subleito.
Exato, a depender da capacidade de suporte e da qualidade do
subleito, pode-se dispensar o reforço do subleito e a sub-base. Com
isso, pode-se ter diferentes combinações:
- Base + Revestimento;
- Sub-Base + Base + Revestimento; ou
- Reforço do SL + Sub-Base + Base + Revestimento.
c) no dimensionamento dos pavimentos os subleitos de boa
qualidade podem dispensar o uso do reforço do subleito,
desde que as demais camadas (base e sub-base) se
tornem mais espessas.
Pessoal, conforme visto acima, quanto mais próxima do
revestimento está a camada, ou seja, quanto mais acima, maior
deverá ser a sua capacidade de suporte e qualidade. Isso implica na
necessidade de materiais mais nobres nas camadas superiores.
Portanto, é mais econômico aumentar a espessura da camada de
reforço do subleito, do que a espessura das camadas acima (sub-
base e base).
Portanto, ao contrário do que diz a questão, adota-se o Reforço
do Subleito com o objetivo de reduzir a espessura das camadas de
base e sub-base, pois nestas, em especial na base, utilizam-se
materiais mais nobres.
Gabarito: D
2) (37 – CGU/2012 – ESAF) A superestrutura de uma
rodovia é constituída de camadas com espessuras finitas
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destinadas a resistir às cargas oriundas do tráfego de veículos
e transmitir estes esforços ao subleito. Assim, considerando
uma seção transversal típica de um pavimento flexível, é
incorreto afirmar que
a) o revestimento é a camada impermeável que recebe
diretamente a ação do tráfego e cuja função principal é resistir
aos esforços horizontais.
b) a sub-base é uma camada complementar à base, sendo
executada com material de melhor qualidade do que o da
base.
c) o reforço do subleito é uma camada de utilização eventual
com a finalidade de melhorar as condições de suporte do
subleito.
d) a base é a camada mais nobre do pavimento, cuja função é
resistir aos esforços verticais oriundos do tráfego e distribuí-
los às camadas inferiores do pavimento.
e) a qualidade dos parâmetros geotécnicos das camadas mais
superficiais deve ser sempre superior ao das camadas mais
inferiores do pavimento.
Esta questão apresenta dois erros. O primeiro encontra-se no
subitem B quando diz que a sub-base é executada com material de
melhor qualidade do que o da base. Pelo contrário, o material da
base é mais nobre que o da sub-base e das demais camadas
granulares.
E o segundo encontra-se no item D quando afirma que a base é
a camada mais nobre do pavimento. Na verdade, o revestimento que
é considerado como a camada mais nobre do pavimento.
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Portanto, os subitens B e D estão incorretos. Por isso esta
questão foi anulada.
Gabarito Preliminar: B
GABARITO DEFINITIVO: ANULADA
3) (88 – PF Regional – 2004 – Cespe) A seqüência típica de
camadas constituintes de um pavimento rodoviário flexível,
partindo-se da superfície do pavimento para baixo, é:
revestimento, sub-base, base, reforço de subleito e subleito.
Conforme vimos acima, as camadas do pavimento asfáltico ou
flexível estão representadas na figura abaixo:
Fonte: Manual de Implantação Básica de Rodovia do DNIT
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Portanto, a questão está errada. Sobre a base é construído o
revestimento, ou seja, na sequência apresentada no comando da
questão ela vem depois do revestimento em vez da sub-base.
A sequência correta é: revestimento, base, sub-base, reforço
de subleito e subleito.
Resposta: Errada
4) (89 – PF/2004 – Cespe) Destinada a resistir aos esforços
verticais oriundos dos veículos e a distribuí-los, a base é uma
camada sobre a qual se constrói um revestimento.
Pessoal, conforme vimos nas questões anteriores, a base é a
camada destinada a resistir e distribuir os esforços oriundos do
tráfego sobre o qual se constrói o revestimento. (Manual de
Pavimentação)
Portanto, a questão está correta. Sobre a base é construído o
revestimento.
Resposta: Correta
5) (37-2 – PF/2002 – Cespe) Base de um pavimento, sobre
a qual se constrói um revestimento, é a camada destinada a
resistir aos esforços verticais oriundos dos veículos,
distribuindo tais esforços sobre o terreno.
Conforme verificamos na questão anterior, a base é a camada
destinada a resistir e distribuir os esforços oriundos do tráfego sobre
o qual se constrói o revestimento. Essa é a exata definição trazida
pelo Manual de Pavimentação do DNIT.
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Resposta: Correta
6) (37-3 – PF/2002 – Cespe) O revestimento tradicional é a
camada, o mais impermeável possível, que recebe diretamente
a ação do rolamento dos veículos.
Pessoal, conforme vocês podem verificar, esse curso é montado
com uma questão puxando a outra, de forma 150T150üencial, para
que se abranja a matéria do concurso de maneira mais completa e
objetiva possível.
Conforme consta no Manual de Pavimentação, revestimento é a
camada, tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente
a ação do rolamento dos veículos e destinada a melhorá-la, quanto à
comodidade e segurança e a resistir ao desgaste.
Portanto, a questão está correta.
Resposta: Correta.
7) (37-4 – PF/2002 – Cespe) Sub-leito é a camada corretiva
da sub-base, ou complementar à base, que é utilizada quando,
por qualquer circunstância, não é aconselhável construir o
pavimento diretamente sobre a base.
Conforme vimos nas questões anteriores, o subleito é o terreno
de fundação do pavimento. Ou seja, está abaixo das camadas do
pavimento. Portanto, a questão está bem errada.
Cabe complementar que há a etapa de regularização do
subleito, destinada a conformar o leito (superfície do subleito), para
torná-lo apto a receber as camadas do pavimento.
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Lembrem-se da ordem das camadas, de baixo para cima:
Reforço do SL, SB, B e R.
Resposta: Errada.
8) (112 – TCU/2011 – Cespe) O serviço de regularização do
subleito é a operação destinada a conformar o leito estradal
transversal e longitudinalmente, compreendendo cortes ou
aterros de até 20 cm de espessura e de acordo com os perfis
transversais e longitudinais indicados no projeto.
Conforme vimos na questão anterior, esta definição está de
acordo com a norma DNIT 137/2010-ES.
Gabarito: Correta
9) (113 – TCU/2011 – Cespe) Sub-base é uma camada
granular de pavimento executada sobre o subleito ou reforço
do subleito devidamente compactado e regularizado.
De acordo com o Manual de Pavimentação do DNIT, as sub-
bases classificam-se conforme a seguir:
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Verifica-se que elas se dividem em granulares e estabilizadas
com aditivos. Portanto, não se pode afirmar que elas são granulares,
pois podem ser estabilizadas com aditivos.
De acordo com a norma DNIT 139/2010-ES, a definição de sub-
base estabilizada granulometricamente é: camada de
pavimentação, complementar à base e com as mesmas funções
desta, executada sobre o SL ou Reforço de SL, devidamente
compactado e regularizado.
Logo, a definição dada na questão é específica das sub-bases
estabilizadas granulometricamente, o que torna a questão errada.
Gabarito: Errada
10) (75 – MPOG/2008 – Cespe) O pavimento asfáltico é
aquele no qual as pressões exercidas sobre o revestimento
são concentradas em certos pontos da sub-base estabilizada.
Primeiramente, cabe lembrar que o pavimento asfáltico é o
conjunto das camadas de solo (base, sub-base, reforço do subleito e
subleito) e do revestimento asfáltico.
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As pressões exercidas no revestimento asfáltico são
transmitidas à base a qual as transmite, distribuídas uniformemente
em determinada área, à sub-base. Ou seja, elas não chegam à sub-
base em certos pontos.
Gabarito: Errada.
11) (58 – TCE-TO/2009 – Cespe) Assinale abaixo a opção que
fornece a seqüencia (de cima para baixo) típica de camadas
subjacentes ao revestimento asfáltico em um pavimento
flexível.
A) subleito, reforço de subleito, base e sub-base
B) sub-base, subleito, base e reforço de subleito
C) base, sub-base, reforço de subleito e subleito
D) base, reforço de subleito, sub-base e subleito
E) reforço de subleito, subleito, sub-base e base
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Conforme visto na questão anterior, eis a sequência das
camadas do pavimento flexível:
Portanto, a assertiva “C” é a correta.
Gabarito: C
12) (30 – CHESF – 2002 – Cespe) Julgue os itens abaixo,
referentes a estrutura de um pavimento.
I Camada de regularização é uma camada de espessura
constante, construída sobre o subleito, com a finalidade de
conformá-lo, transversal e longitudinalmente, com o projeto
geométrico.
A regularização trata-se de uma operação destinada a
conformar o leito estradal, transversal e longitudinalmente,
compreendendo cortes ou aterros até 20 cm de espessura, com
espessura variável.
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Gabarito: Errada
II O reforço do subleito é uma camada de espessura
constante, construída, se necessário, acima da regularização,
e com características tecnológicas superiores às da camada de
regularização.
Conforme o Manual de Pavimentação do DNIT, o Reforço do
subleito é uma camada de espessura constante, posta por
circunstâncias técnico-econômicas, acima da de regularização,
com características geotécnicas inferiores ao material usado na
camada que lhe for superior, porém melhores que o material do
subleito.
De acordo com a norma DNIT 137/2010-ES, os materiais
empregados na regularização do subleito devem ser
preferencialmente os do próprio.
Gabarito: Correta
III A avaliação das propriedades mecânicas, tais como
resistência e deformabilidade, das diversas camadas que
compõem o pavimento é conseguida por meio do ensaio de
compactação proctor normal.
Para a avaliação das propriedades mecânicas das camadas do
pavimento, segundo o Manual de Pavimentação do DNIT, recomenda-
se:
- a utilização de deflectômetros quase-estáticos: Viga
Benckelman, deflectógrafo Lacroix, California Traveler Deflectometer;
- defletômetros dinâmicos: Road Rater, Dybaflect; e
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- deflectômetros de impacto: Falling Weight Deflectometer –
FWD.
Desses, os mais conhecidos são os ensaios da Viga Benckelman
e FWD, que serão estudos com mais detalhe na Aula 4 – Ensaios e
Relatórios de Sondagem.
Gabarito: Errada
IV A camada de base é constituída de um material com
propriedades mecânicas superiores às das camadas
subjacentes, pois se destina a resistir diretamente aos
esforços verticais oriundos do tráfego sobre o revestimento.
Conforme já vimos, a base é constituída de um material com
propriedades mecânicas superiores às das camadas subjacentes –
CBR ≥ 80%, expansão ≤ 0,5%, LL ≤ 25% e IP ≤ 6% (Manual de
Pavimentação do DNIT), assim como é destinada a resistir e distribuir
os esforços oriundos do tráfego sobre o revestimento.
Gabarito: Correta
V Sub-base é a camada complementar à base, quando, por
circunstâncias técnicas e econômicas, não for aconselhável
construir a base diretamente sobre a regularização ou reforço
do subleito .
Conforme o Manual de Pavimentação, sub-base é a camada
complementar à base, quando por circunstâncias técnico-econômicas
não for aconselhável construir a base diretamente sobre a
regularização.
Gabarito: Correta
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Estão certos apenas os itens
A) I, II e III
B) I, II e IV
C) I, III e V
D) II, IV e V
E) III, IV e V
Gabarito: D
13) (91 – PF Regional/2004 – Cespe) De acordo com normas
técnicas disponíveis, a expansibilidade de um solo a ser
utilizado em um pavimento rodoviário pode ser determinada
em ensaios de índice suporte Califórnia, pela verificação do
aumento da altura da amostra compactada após sua imersão
em água por 24 horas.
Conforme a norma DNER-ME 049/94, item 5.2, para a
determinação da expansão, a amostra compactada deverá
permanecer imersa por 4 dias.
O detalhamento desse ensaio encontra-se na Aula 4 – Ensaios e
Relatórios de Sondagem.
Gabarito: Errada
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14) (37-1 – PF/2002 – Cespe) Sub-base é a denominação
dada ao terreno de fundação de um pavimento ou
revestimento.
A fundação de um pavimento é o subleito. Não confundam
pavimento com revestimento. Este faz parte daquele.
Quanto à ordem das camadas, segue a figura abaixo:
Gabarito: Errada
15) (71 – PETROBRAS/2004 – Cespe) O subleito é o terreno
de fundação de um pavimento ou revestimento.
Como vimos, o subleito é a fundação do pavimento.
Gabarito: Correta
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16) (92-B – PETROBRAS/2008 – Cespe) Base é a camada
abaixo do subleito.
Conforme já vimos, o subleito é a fundação do pavimento.
Portanto, a base fica acima dele.
Gabarito: Errada
17) (111 – PMVV/2008 – Cespe) O revestimento betuminoso
por penetração invertida é executado por meio da aplicação de
uma ou mais camadas de material betuminoso, seguidas de
igual número de operações de espalhamento, sem
compressão, de camadas de agregados.
Segundo o Manual de Pavimentação, os revestimentos
betuminosos por penetração invertida são os revestimentos
executados através de uma ou mais aplicações de material
betuminoso, seguida(s) de idêntico número de operações de
espalhamento e compressão de camadas de agregados com
granulometrias apropriadas.
Conforme o número de camadas tem-se os intitulados
tratamento superficial simples (TSS), duplo (TSD) ou triplo (TST).
A inversão em relação ao revestimento asfáltico tradicional se
dá na ordem de aplicação, em que primeiro aplica-se o ligante e
depois se aplicam os agregados.
Gabarito: Errada
18) (121 – TCU/2007 – Cespe) A execução de um
revestimento betuminoso por penetração invertida, por meio
da aplicação de apenas uma camada desse material, seguida
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do espalhamento e da compressão de uma camada de
agregados, permite modificar-se a textura de um pavimento
existente.
Segundo o Manual de Pavimentação, o TSS, executado com o
objetivo primordial de impermeabilização ou para modificar a
textura de um pavimento existente, é denominado capa selante.
Gabarito: Correta
19) (92-C – PETROBRAS/2008 – Cespe) Em geral, o
tratamento superficial simples de pavimentação asfáltica
contempla as seguintes fases: aplicação do asfalto,
espalhamento da brita e compactação.
Conforme a norma DNIT 146/2010-ES, TSS é a camada de
revestimento do pavimento constituída de uma aplicação de ligante
asfáltico coberta por uma camada de agregado mineral, submetida à
compressão.
Gabarito: Correta
20) (77 – MPOG/2008 – Cespe) O pavimento que apresenta
uma camada granular intermediária é denominado pavimento
invertido.
Os pavimentos invertidos caracterizam-se por apresentar a
camada de sub-base cimentada, ou seja, com a adição de material
cimentante (cimento portland, cal extinta).
Atenção para não confundir pavimento invertido com
revestimento betuminoso por penetração invertida.
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Gabarito: Errada.
21) (117 – TCU/2005 – Cespe) Os dopes podem ser
utilizados para aumentar a adesividade de agregados ao
ligante betuminoso.
De acordo com o Manual de Pavimentação, a adesividade
satisfatória entre os agregados e o ligante betuminoso pode ser
conseguida mediante o emprego de pequenas % de substâncias
melhoradoras de adesividade.
Esses corretivos de adesividade podem dividir-se em dois
grandes grupos: os sólidos (cal extinta, pó calcário, cimento Portland)
e os líquidos (alcatrão e dopes).
Os mais largamente utilizados são os dopes de adesividade
devido a sua eficiência e facilidade de aplicação no campo.
Gabarito: Correta
22) (131 – TCU/2007 – Cespe) Os produtos asfálticos devem
ser submetidos a testes de adesividade e, caso essa qualidade
não seja satisfatória, pode-se eventualmente utilizar
melhoradores de adesividade (dopes).
Segundo o Manual de Pavimentação do DNIT, as características
dos agregados que devem ser levadas em conta nos serviços de
pavimentação são as seguintes: granulometria, forma, absorção de
água, resistência ao choque e ao desgaste, durabilidade, limpeza,
adesividade, massa específica aparente, densidade real e aparente
do grão.
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Uma das qualidades essenciais a se exigir de um agregado a
ser usado em revestimentos asfálticos é que tenha boa adesividade,
isto é, não haja possibilidade de deslocamento da película betuminosa
pela ação da água.
Existem vários procedimentos para avaliar essa característica
dos agregados, alguns dos quais normalizados no meio rodoviário –
DNER ME 078 E 079/94.
Gabarito: Correta
23) (118 – TCU/2009 – Cespe) O macadame hidráulico
consiste de uma camada de brita de graduação aberta de tipo
especial (ou brita do tipo macadame) que, após compressão,
tem os vazios preenchidos pelo material de enchimento,
constituído por finos de britagem (pó de pedra), com o auxílio
de irrigação.
Pelo Manual de Pavimentação, o macadame hidráulico consiste
em uma camada de brita de graduação aberta de tipo especial (ou
brita do tipo macadame), que, após compressão, tem os vazios
preenchidos pelo material de enchimento, constituído por finos de
britagem (pó de pedra) ou mesmo por solos de granulometria e
plasticidade apropriadas; a penetração do material de enchimento é
promovida pelo espalhamento na superfície, seguida da varredura,
compressão (sem ou com vibração) e irrigação.
Para esse concurso, pode ser interessante verificar o conceito
trazido pela norma DNIT 152/2010-ES: Camada de pavimento
constituída por uma ou mais camadas de agregados graúdos com
diâmetro variável de 3 ½ pol a ½ pol (88,9 mm a 12,7 mm),
compactadas, com as partículas firmemente entrosadas umas às
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outras, e os vazios preenchidos por agregado para enchimento, com
ajuda lubrificante da água.
Gabarito: Correta
24) (78 – MPOG/2008 – Cespe) Durante a execução da
camada de base em determinado trecho da rodovia, os valores
médios de grau de compactação devem estar acima de 100%
e os desvios de umidade de campo em relação à umidade de
laboratório devem estar entre +5% e -5%.
De acordo com o item 5.3.4 da norma DNIT 141/2010-ES –
Pavimentação – base estabilizada granulometricamente, a variação
da umidade admitida para execução de bases é de menos 2% a
mais 1% em relação à umidade ótima de compactação.
Resposta: Errada.
25) (79 – MPOG/2008 – Cespe) Para executar o
revestimento em concreto betuminoso usinado a quente,
deve-se empregar como ligante o cimento asfáltico de
petróleo que é adequado para a região e obter-se grau de
compactação acima de 101%.
Segundo a norma DNIT 031/2006-ES, o Grau de Compactação
para a execução do concreto betuminoso usinado a quente – CBUQ
deve estar entre 97% a 101%.
Gabarito: Errada.
26) (71 – AUDITOR-ES/2004 – Cespe) O macadame
betuminoso é obtido misturando-se solo predominantemente
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siltoso ou argiloso a material betuminoso e compactando-se
apropriadamente.
Segundo a norma DNIT 149/2010-ES, o macadame betuminoso
é uma camada de pavimento realizada por intermédio de duas
aplicações alternadas de ligante asfáltico sobre agregados de
tamanho e quantidades especificadas; é espalhada, nivelada e
comprimida na pista.
Os agregados podem ser pedra, cascalho, ou seixo rolado,
britados.
Gabarito: Errada
27) (74 – INMETRO/2007 – Cespe) Nos pavimentos flexíveis
com concreto asfáltico, o ligante é um cimento asfáltico de
petróleo.
O concreto asfáltico ou concreto betuminoso usinado a quente
(CBUQ) é, segundo a norma DNIT 031/2006-ES, uma mistura
executada a quente, em usina apropriada, com características
específicas, composta de agregado graduado, material de enchimento
(filer) se necessário e cimento asfáltico, espalhada e compactada a
quente.
Podem ser empregados os seguintes tipos de cimento asfáltico
de petróleo:
– CAP-30/45
– CAP-50/70
– CAP-85/100
Portanto, a questão está correta.
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Gabarito: Correta
28) (97 – SEPLAG-DETRAN-DF/2009 – Cespe) O concreto
betuminoso usinado a quente (CBUQ), o mais nobre dos
revestimentos flexíveis, consiste na mistura íntima de betume
devidamente dosado, de agregados satisfazendo
especificações rigorosas, de cimento hidráulico ou outro fíler e
de água.
De fato o CBUQ é considerado o mais nobre dos revestimentos,
que consiste na mistura de betume, agregados e filer, não se
admitindo a presença de água.
Gabarito: Errada
29) (75 – INMETRO/2007 – Cespe) A compactação do
concreto asfáltico no pavimento flexível deve ser feita com
rolo pé-de-carneiro.
A norma DNIT 031/2006-ES prevê que os equipamentos para
compactação do CBUQ devem ser o rolo pneumático e o rolo liso, tipo
tandem ou vibratório.
Gabarito: Errada
30) (54 – MPE-AM/2008 – Cespe) Na execução de
revestimento betuminoso pelo método denominado pré-
misturado a quente, os componentes devem ser misturados a
temperatura ambiente e aquecidos na aplicação.
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Segundo o Manual de Pavimentação, denominam-se as
misturas de pré-misturadas a quente quando o ligante e o agregado
são misturados e espalhados na pista ainda quentes.
Logo, os componentes devem ser misturados a quente.
Questão: Errada
31) (91-E – PETROBRAS/2008 – Cespe) Pavimento composto
por uma base de solo pedregoso e revestido por camada
asfáltica é classificado como rígido.
O fato de o pavimento ser composto por uma base já torna a
questão errada. E o revestimento asfáltico caracteriza o pavimento
flexível.
Questão: Errada
32) (92-A – PETROBRAS/2008 – Cespe) O material da sub-
base deve ser de melhor qualidade do que o solo do subleito
ou do reforço do subleito.
De acordo com o Manual de Pavimentação, os materiais do
subleito devem apresentar uma expansão ≤ 2% e CBR ≥ 2%. Os
materiais para reforço do subleito devem apresentar CBR maior que o
do subleito e expansão ≤ 1%. Materiais para sub-base, CBR ≥ 20%,
IG = 0 e expansão ≤ 1%. E os materiais para base devem apresentar
CBR ≥ 80%, expansão ≤ 0,5%, LL ≤ 25% e IP ≤ 6%.
Gabarito: Correta
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33) (99-A – TCE-AC/2008 – Cespe) A estrutura de
pavimentos flexíveis é composta por várias camadas de
materiais diferentes.
Conforme apresentado na questão anterior, cada camada deve
apresentar um desempenho mínimo diferente. Para isto, é necessário
combinar-se diferentes materiais (solos, agregados e outros) para se
obter as características necessárias. Além do revestimento, que pode
ser asfáltico ou por calçamento.
Gabarito: Correta
34) (84 – TCE-PE/2004 – Cespe) Os macadames
betuminosos podem ser utilizados como revestimentos ou
bases de pavimentos.
Conforme a norma DNIT 149/2010-ES, o macadame
betuminoso poderá ser empregado como base, reforço ou camada
de revestimento com selagem.
Gabarito: Correta
35) (85 – TCE-PE/2004 – Cespe) O revestimento primário é
uma aplicação de material betuminoso apropriado como forma
de impermeabilizar superficialmente o pavimento.
Segundo o Manual de Implantação Básica de Rodovia, o
revestimento primário constitui-se em uma camada de solo, com
características adequadas, capaz de oferecer uma superfície de
rolamento que assegure o tráfego em qualquer época do ano.
Portanto, não de trata de material betuminoso.
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Gabarito: Errada
36) (75 – SEMAF-RN/2004 – Cespe) Pedras britadas na
forma de agregado graúdo são bastante utilizadas na base de
macadame hidráulico.
Conforme o Manual de Implantação de Rodovia, a diversificação
das granulometrias exigidas nos serviços rodoviários, dada a
diversificação dos tipos de pavimentos, exigem sistemas próprios e
adequados de britagem, devendo as peneiras selecionarem, nos silos
ou nos depósitos, desde materiais de graduação fina, como os
agregados destinados à lama asfáltica, como agregados graúdos
para as camadas de macadame hidráulico.
Gabarito: Correta
37) (18 – CHESF/2002 – Cespe) A imprimação de uma base
granular de um pavimento tem por finalidade
A) impermeabilizar um revestimento asfáltico, por meio de
processo de penetração invertida.
B) formar um revestimento para estradas com pequeno
volume de tráfego.
C) evitar que grãos de um material granular mais fino
penetrem nos vazios de um material granular mais graúdo.
D) evitar a lama e o pó em revestimentos primários.
E) impermeabilizar a base e proporcionar boa aderência ao
revestimento betuminoso
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Segundo a norma DNIT 144/2010-ES, a imprimação consiste na
aplicação de camada de material asfáltico sobre a superfície da base
concluída, antes da execução de um revestimento asfáltico qualquer,
objetivando conferir coesão superficial, impermeabilização e
permitir condições de aderência entre esta e o revestimento a
ser executado.
Portanto, a letra E está correta.
Gabarito: E
38) (37-5 – PF/2002 – Cespe) Pavimentos rígidos são
constituídos de placas de concreto assentes sobre solo de
fundação ou sub-base intermediária.
Segundo o Manual de Implantação Básica de Rodovia do DNIT,
pavimento rígido é aquele em que o revestimento tem uma elevada
rigidez em relação às camadas inferiores e, portanto, absorve
praticamente todas as tensões provenientes do carregamento
aplicado. Exemplo típico: pavimento constituído por lajes de concreto
de cimento Portland.
Uma informação importantíssima, bastante cobrada nos
concursos, é a de que o pavimento rígido dispensa a base, pois,
conforme consta no Manual de Pavimentação, a camada de concreto
de cimento, ou simplesmente concreto, funciona ao mesmo tempo
como revestimento e base do pavimento.
Segue abaixo um exemplo de perfil de pavimento rígido do
Manual de Implantação Básica de Rodovias:
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Fonte: Manual de Implantação Básica de Rodovia do DNIT
A depender das características do subleito, o revestimento pode
ser construído diretamente sobre ele, dispensando a sub-base.
Resposta: Correta
39) (98 – HEMOBRAS/2008 – Cespe) O pavimento flexível é
aquele que não possui camada de base.
Conforme vimos na questão anterior, essa característica é do
pavimento rígido em vez do flexível.
Gabarito: Errada
40) (96 – SEPLAG-DETRAN-DF/2009 – Cespe) Uma placa de
concreto para pavimento rígido exerce, conjuntamente, as
funções de base e de revestimento.
Agora ficou fácil, conforme está explícito no Manual de
Pavimentação do DNIT, a camada de concreto de cimento, ou
simplesmente concreto, funciona ao mesmo tempo como
revestimento e base do pavimento.
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Resposta: Correta.
41) (79 – SEPLAG-DETRAN-DF/2008 – Cespe) Os pavimentos
flexíveis, quando comparados aos pavimentos rígidos,
apresentam maior distribuição de pressões ao subleito, para
uma mesma espessura e carga.
Ao contrário disso, os pavimentos rígidos, por serem
constituídos de placas de concreto rígidas, transmitem as cargas
recebidas de forma mais uniforme que os pavimentos flexíveis, que
distribuem as cargas de forma mais localizada sobre as bases. Estas
é que dissipam as cargas recebidas.
Gabarito: Errada
42) (29 – CHESF – 2002 – Cespe) Pavimentos são estruturas
constituídas de diversas camadas, as quais apresentam
deformabilidades diferentes. Em geral, na prática de
engenharia, classificam-se os pavimentos em rígidos e
flexíveis em função da rigidez relativa às solicitações do
tráfego a que se destinam. Com respeito a pavimentos e seus
componentes, assinale a opção correta.
A) Macadame de cimento é uma base em que se mistura solo e
cimento, convenientemente dosado, tomando-se o cuidado de
não se permitir a presença de agregados com diâmetros
superiores a 50 mm.
B) Pavimentos rígidos são aqueles pouco deformáveis,
constituídos principalmente de concreto de cimento, e
rompem por tração na flexão quando sujeitos a deformações.
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C) Base de brita graduada é resultante da mistura de solo,
brita e cal, compactada mecanicamente sem a presença de
água.
D) CBUQ é a denominação usual da expressão Concreto Brita
Usinado a Quente.
E) O tratamento superficial duplo implica o uso de um
revestimento com duas camadas de base e uma superficial de
betume .
A) Errada. Segundo Wlastermiler de Senço, no livro Manual de
Técnicas de Pavimentação, o Macadame de Cimento trata-se de uma
base de agregado graúdo – diâmetro máximo entre 50 mm e 90 mm
– cujos vazios são preenchidos por um material britado, de
granulometria mais fina misturado com cimento, para assegurar o
travamento e uma ligação entre os diferentes agregados.
B) Correta.
C) Errada. A base de brita graduada é composta por mistura em
usina de produtos de britagem de rocha sã e que, ao serem
enquadradas em uma faixa granulométrica contínua, assegura a esta
camada estabilidade.
D) Errada. CBUQ significa Concreto Betuminoso Usinado a
Quente.
E) Errada. O TSD implica duas aplicações de material
betuminoso seguidas de duas operações de espalhamento e
compressão de camadas de agregados com granulometrias
apropriadas – revestimentos betuminosos por penetração invertida.
Gabarito: B
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43) (84 – EU-BA/2010-Cespe) A estabilização granulométrica
pode ser feita com material natural proveniente de jazidas,
como saibro ou cascalho.
A estabilização granulométrica é a compactação de um material
ou de uma mistura de materiais que apresentem uma granulometria
apropriada e índices geotécnicos específicos, fixados em
especificações, a fim de constituírem camadas puramente granulares
e flexíveis.
Segundo o Manual de Pavimentação, quando esses materiais
ocorrem em jazidas, com designações tais como cascalhos, saibros,
etc., tem-se o caso de utilização de materiais naturais (solo in
natura).
Gabarito: Correta
44) (85 – EU-BA/2010-Cespe) A estabilização com cimento é
classificada como estabilização granulométrica.
De acordo com o Manual de Pavimentação, as bases são
classificadas conforme a seguir:
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Verifica-se que a estabilização com cimento enquadra-se nas
bases estabilizadas com aditivos em vez de bases estabilizadas
granulometricamente.
Gabarito: Errada
45) (86 – EU-BA/2010-Cespe) Bases e sub-bases rígidas são
aquelas constituídas de concreto com emprego de cimento.
Segundo o Manual de Pavimentação, as bases e sub-bases
rígidas são, caracteristicamente, as de concreto de cimento. Elas têm
acentuada resistência à tração, fator determinante no seu
dimensionamento.
Gabarito: Correta
46) (114 – TCU/2011 – Cespe) A aplicação de pintura de
ligação sobre a superfície de uma camada de base tem como
finalidade aumentar sua coesão, permitir uma ligação mais
resistente com a camada de revestimento e proteger a base
contra a ação das águas superficiais.
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De acordo com a norma DNIT 145/2010-ES, a pintura de
ligação consiste na aplicação de ligante asfáltico sobre superfície de
base ou revestimento asfáltico anterior à execução de uma camada
asfáltica qualquer, objetivando promover condições de
aderência entre as mesmas.
Já a imprimação, segundo a norma DNIT 144/2010-ES, consiste
na aplicação de camada de material asfáltico sobre a superfície da
base concluída, antes da execução de um revestimento asfáltico
qualquer, objetivando conferir coesão superficial,
impermeabilização e permitir condições de aderência entre
esta e o revestimento a ser executado.
Portanto, verifica-se que a pintura de ligação promove somente
aderência entre as camadas, e que a promoção de coesão e
impermeabilização ocorre pela imprimação.
Gabarito: Errada
47) (DNOCS/2010 – FCC) Considerando a fase de imprimação
da pavimentação asfáltica, é correto afirmar:
a) É uma pintura de material betuminoso que visa atender às
especificações da norma, objetivando, entre outras condições,
promover a regularização do sub-leito entre a base e o
revestimento
b) Taxa Nominal de Retenção Unitária é a taxa máxima que
pode ser absorvida pela base em 24 horas, devendo ser
determinada experimentalmente no canteiro da obra
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c) A taxa de aplicação deve, necessariamente, variar de 0,2 a
0,6 , conforme a temperatura e a permeabilidade da
camada da base escolhida
d) O equipamento a ser utilizado nesta fase deve dispor de
tacômetro, calibradores e termômetros, em locais de fácil
observação, e ainda de espargidor manual para tratamento de
pequenas superfícies e correções localizadas
e) As barras de compactação, deverão ser do tipo de
circulação plena, devendo ter obrigatoriamente sensor ótico
de indicação que permita, além de ajustamentos verticais e
angulares, larguras variáveis de espalhamento pelo menos de
2,5 metros.
Segundo a norma DNIT 144/2010-ES, as taxas de aplicação
usuais dos ligantes betuminosos da imprimação são da ordem de 0,8
a 1,6 L/m2, conforme o tipo e a textura da base e do ligante asfáltico
escolhido.
Gabarito: C
48) (58 – IBGE/2010 – Cesgranrio) Para a execução de um
pavimento asfáltico, foi feita a aplicação de uma camada de
material betuminoso sobre a superfície de uma base
concluída, objetivando aumentar a coesão da superfície da
base pela penetração do material betuminoso empregado,
impermeabilizar a base e promover condições de aderência
entre a base e o revestimento. Logo, foi realizada uma
a) calcinação.
b) compactação.
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c) extrusão.
d) imprimação.
e) regularização.
Conforme vimos na questão anterior, a assertiva refere-se à
imprimação.
Gabarito: D
49) (38 – CGU/2012 – ESAF) É de vital importância impedir a
infiltração de água e a penetração de sólidos através das
juntas de um pavimento de concreto. A maneira mais
adequada de fazê-lo é a vedação da ranhura artificial, de
forma a tornar a seção estanque, devendo o material de
vedação ser, além do mais, capaz de repelir as partículas
sólidas que o tráfego, porventura, força contra ele. Os
selantes, indicados para juntas, têm de ser escolhidos de
modo a proporcionar um equilíbrio razoável entre o
comportamento que se deseja e seu custo inicial. Entre as
opções abaixo, que tipo de selante não é recomendado para
ser usado em juntas de pavimentos modernos de concreto.
a) Resinas epóxicas, polissulfetos orgânicos, uretanos,
silicones, polimercaptanos.
b) Os termoplásticos – alcatrões, asfaltos e compostos de
asfalto e borracha.
c) Os mástiques – emulsões, óleos não secativos, asfalto de
baixa penetração.
d) Os polissulfetos e os uretanos.
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e) O poliuretano, o polietileno e as cortiças.
Pessoal, o alcatrão, conforme o livro Pavimentação Asfáltica,
dos autores Liedi Bernucci (178T al.), praticamente não é mais
usado em pavimentação desde que se determinou o seu poder
cancerígeno, além do fato de sua pouca homogeneidade e baixa
qualidade em termos de ligante para pavimentação, derivada da
própria forma de obtenção do mesmo.
Além disso, no Manual de Pavimentos Rígidos do DNIT consta
que em geral, os termoplásticos não são recomendáveis em selagem
de juntas de pavimentos modernos de concreto, pelas dificuldades de
aplicação e sua pequena durabilidade.
Gabarito: B
50) (118 – TCU/2009 – Cespe) O dimensionamento de um
pavimento flexível é comandado fundamentalmente pelas
características mecânicas da capa asfáltica de revestimento.
O dimensionamento de um pavimento flexível depende,
primeiramente, da capacidade de suporte do subleito (CBR) em
conjunto com o tráfego estimado para a rodovia (número equivalente
de operações do eixo padrão – N). Com esses dados estima-se a
espessura total do pavimento, por meio da tabela abaixo:
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Com base na espessura total determinam-se as espessuras das
camadas constituintes, multiplicando-se as espessuras obtidas para o
material padrão (base granular) pelos coeficientes estruturais parciais
correspondentes a cada tipo de material, com base no esquema a
seguir:
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Sendo:
R – espessura do revestimento
B – espessura da base
h20 – espessura da sub-base
hn – espessura do reforço do subleito
H20 – espessura total necessária para proteger a sub-base com CBR =
20
Hn – espessura total para proteger o reforço do subleito com CBR = N
Hm – espessura total para proteger o subleito com CBR = M
As espessuras Hm, Hn e H20 também são estimadas pela Tabela
apresentada acima.
A espessura mínima do revestimento betuminoso R é estimada
em função de N, conforme tabela abaixo:
Os coeficientes de equivalência estrutural são determinados
com base na tabela a seguir:
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Ressalta-se que os coeficientes de equivalência estrutural para
os materiais integrantes do pavimento foram estabelecidos com base
nos resultados obtidos na Pista Experimental da AASHTO, com
adaptações.
A partir de Hm, Hn , H20 e R, e dos coeficientes de equivalência
estrutural K pode-se estimar as espessuras da base (B), da sub-base
(h20) e do reforço do subleito (hn), por meio das seguintes
inequações:
R.KR + B.KB ≥ H20
R.KR + B.KB + h20.KS ≥ Hn
R.KR + B.KB + h20.KS + hn.KRef ≥ Hm
Portanto, verifica-se que a afirmação está errada, pois o
dimensionamento de um pavimento flexível é comandado pela
resistência do subleito, a partir do qual se determina a espessura do
pavimento como um todo. Lembrem-se que o subleito é a fundação
do pavimento.
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Gabarito: Errada
51) (110 – PMVV/2008 – Cespe) O dimensionamento é
comandado pela resistência do subleito, em um pavimento
flexível, e pela resistência do próprio pavimento, em um
pavimento rígido.
Olha só pessoal, um ano antes caiu uma questão similar à
anterior no concurso para a Prefeitura Municipal de Vila Velha. Vejam
como é importante revisar as questões cobradas anteriormente.
Quem conhecesse essa questão teria acertado a que caiu na prova do
TCU em 2009.
Conforme vimos na questão anterior, o dimensionamento é
comandado pela resistência do subleito, em um pavimento flexível.
Já no pavimento rígido, constituído por placas de concreto,
quem comanda o dimensionamento é a resistência à tração na flexão
da própria placa.
Gabarito: Correta
52) (125 – TCU/2005 – Cespe) O método de
dimensionamento de pavimentos flexíveis estabelecido pelo
DNER, atual DNIT, aplica-se a subleitos de qualquer natureza
e características geotécnicas diversas.
A resolução dessa questão acaba complementando a
apresentação do método de dimensionamento de pavimentos
flexíveis estabelecido pelo DNER, atual DNIT, com relação aos
condicionantes exigidos para a sua aplicação:
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Os materiais do subleito devem apresentar uma expansão,
medida no ensaio CBR, ≤ 2%, e um CBR ≥ 2%.
Quanto aos demais materiais empregados no pavimento:
- Reforço do Subleito: expansão ≤ 1% e CBR > CBR do
subleito.
- Sub-base: CBR ≥ 20%, IG = 0 e expansão ≤ 1%.
- Base: CBR ≥ 80%, expansão ≤ 0,5%, Limite de Liquidez ≤
25% e Índice de Plasticidade ≤ 6%.
Portanto, o método de dimensionamento de pavimentos
flexíveis estabelecido pelo DNER, atual DNIT, não se aplica a
subleitos de qualquer natureza e características geotécnicas diversas,
mas aos que apresentam expansão, medida no ensaio CBR, ≤ 2%, e
um CBR ≥ 2.
Gabarito: Errada
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6. LISTA DE QUESTÕES APRESENTADAS NESTA AULA
1) (35 – CGU/2008 – ESAF) O pavimento de uma rodovia é
a superestrutura constituída de camadas de espessuras finitas
assentes sobre o terreno de fundação, designado de subleito.
Considerando uma seção transversal típica de um pavimento
flexível, é correto afirmar que:
a) o reforço do subleito é uma camada de espessura irregular,
usada para conformar o subleito e melhorar sua capacidade de
carga.
b) a sub-base é uma camada complementar à base sendo
usada quando, por razões técnicas e econômicas, não for
aconselhável construir a base diretamente sobre o reforço do
subleito, devendo ser executada com material de melhor
qualidade do que o da base.
c) a camada mais nobre do pavimento é o revestimento. Sua
principal função é resistir aos esforços verticais do tráfego e
distribuí-los às camadas inferiores.
d) o pavimento pode ser considerado composto de base e
revestimento, sendo que a base poderá ou não ser completada
pela sub-base e pelo reforço do subleito.
e) no dimensionamento dos pavimentos os subleitos de boa
qualidade podem dispensar o uso do reforço do subleito,
desde que as demais camadas (base e sub-base) se tornem
mais espessas.
2) (37 – CGU/2012 – ESAF) A superestrutura de uma
rodovia é constituída de camadas com espessuras finitas
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destinadas a resistir às cargas oriundas do tráfego de veículos
e transmitir estes esforços ao subleito. Assim, considerando
uma seção transversal típica de um pavimento flexível, é
incorreto afirmar que
a) o revestimento é a camada impermeável que recebe
diretamente a ação do tráfego e cuja função principal é resistir
aos esforços horizontais.
b) a sub-base é uma camada complementar à base, sendo
executada com material de melhor qualidade do que o da
base.
c) o reforço do subleito é uma camada de utilização eventual
com a finalidade de melhorar as condições de suporte do
subleito.
d) a base é a camada mais nobre do pavimento, cuja função é
resistir aos esforços verticais oriundos do tráfego e distribuí-
los às camadas inferiores do pavimento.
e) a qualidade dos parâmetros geotécnicos das camadas mais
superficiais deve ser sempre superior ao das camadas mais
inferiores do pavimento.
3) (88 – PF Regional – 2004 – Cespe) A seqüência típica de
camadas constituintes de um pavimento rodoviário flexível,
partindo-se da superfície do pavimento para baixo, é:
revestimento, sub-base, base, reforço de subleito e subleito.
4) (89 – PF/2004 – Cespe) Destinada a resistir aos esforços
verticais oriundos dos veículos e a distribuí-los, a base é uma
camada sobre a qual se constrói um revestimento.
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5) (37-2 – PF/2002 – Cespe) Base de um pavimento, sobre
a qual se constrói um revestimento, é a camada destinada a
resistir aos esforços verticais oriundos dos veículos,
distribuindo tais esforços sobre o terreno.
6) (37-3 – PF/2002 – Cespe) O revestimento tradicional é a
camada, o mais impermeável possível, que recebe diretamente
a ação do rolamento dos veículos.
7) (37-4 – PF/2002 – Cespe) Sub-leito é a camada corretiva
da sub-base, ou complementar à base, que é utilizada quando,
por qualquer circunstância, não é aconselhável construir o
pavimento diretamente sobre a base.
8) (112 – TCU/2011 – Cespe) O serviço de regularização do
subleito é a operação destinada a conformar o leito estradal
transversal e longitudinalmente, compreendendo cortes ou
aterros de até 20 cm de espessura e de acordo com os perfis
transversais e longitudinais indicados no projeto.
9) (113 – TCU/2011 – Cespe) Sub-base é uma camada
granular de pavimento executada sobre o subleito ou reforço
do subleito devidamente compactado e regularizado.
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10) (75 – MPOG/2008 – Cespe) O pavimento asfáltico é
aquele no qual as pressões exercidas sobre o revestimento
são concentradas em certos pontos da sub-base estabilizada.
11) (58 – TCE-TO/2009 – Cespe) Assinale abaixo a opção que
fornece a seqüencia (de cima para baixo) típica de camadas
subjacentes ao revestimento asfáltico em um pavimento
flexível.
A) subleito, reforço de subleito, base e sub-base
B) sub-base, subleito, base e reforço de subleito
C) base, sub-base, reforço de subleito e subleito
D) base, reforço de subleito, sub-base e subleito
E) reforço de subleito, subleito, sub-base e base
12) (30 – CHESF – 2002 – Cespe) Julgue os itens abaixo,
referentes a estrutura de um pavimento.
I Camada de regularização é uma camada de espessura
constante, construída sobre o subleito, com a finalidade de
conformá-lo, transversal e longitudinalmente, com o projeto
geométrico.
II O reforço do subleito é uma camada de espessura
constante, construída, se necessário, acima da regularização,
e com características tecnológicas superiores às da camada de
regularização.
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III A avaliação das propriedades mecânicas, tais como
resistência e deformabilidade, das diversas camadas que
compõem o pavimento é conseguida por meio do ensaio de
compactação proctor normal.
IV A camada de base é constituída de um material com
propriedades mecânicas superiores às das camadas
subjacentes, pois se destina a resistir diretamente aos
esforços verticais oriundos do tráfego sobre o revestimento.
V Sub-base é a camada complementar à base, quando, por
circunstâncias técnicas e econômicas, não for aconselhável
construir a base diretamente sobre a regularização ou reforço
do subleito .
Estão certos apenas os itens
A) I, II e III
B) I, II e IV
C) I, III e V
D) II, IV e V
E) III, IV e V
13) (91 – PF Regional/2004 – Cespe) De acordo com normas
técnicas disponíveis, a expansibilidade de um solo a ser
utilizado em um pavimento rodoviário pode ser determinada
em ensaios de índice suporte Califórnia, pela verificação do
aumento da altura da amostra compactada após sua imersão
em água por 24 horas.
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14) (37-1 - PF/2002 - Ce–pe) Sub-b–se é a denominação
dada ao terreno de fundação de um pavimento ou
revestimento.
15) (71 - PETROBRAS/20–4 - Cespe) O sub–eito é o terreno
de fundação de um pavimento ou revestimento.
16) (92-B - PETROBRAS/20–8 - Cespe) Base – a camada
abaixo do subleito.
17) (111 - PMVV/2008 - –espe) O rev–stimento betuminoso
por penetração invertida é executado por meio da aplicação de
uma ou mais camadas de material betuminoso, seguidas de
igual número de operações de espalhamento, sem
compressão, de camadas de agregados.
18) (121 - TCU/2007 - C–spe) A exe–ução de um
revestimento betuminoso por penetração invertida, por meio
da aplicação de apenas uma camada desse material, seguida
do espalhamento e da compressão de uma camada de
agregados, permite modificar-se a textura de um pavimento
existente.
19) (92-C - PETROBRAS/20–8 - Cespe) Em ge–al, o
tratamento superficial simples de pavimentação asfáltica
contempla as seguintes fases: aplicação do asfalto,
espalhamento da brita e compactação.
20) (77 - MPOG/2008 - –espe) O pav–mento que apresenta
uma camada granular intermediária é denominado pavimento
invertido.
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21) (117 - TCU/2005 - C–spe) Os do–es podem ser utilizados
para aumentar a adesividade de agregados ao ligante
betuminoso.
22) (131 - TCU/2007 - C–spe) Os pr–dutos asfálticos devem
ser submetidos a testes de adesividade e, caso essa qualidade
não seja satisfatória, pode-se eventualmente utilizar
melhoradores de adesividade (dopes).
23) (118 - TCU/2009 - C–spe) O mac–dame hidráulico
consiste de uma camada de brita de graduação aberta de tipo
especial (ou brita do tipo macadame) que, após compressão,
tem os vazios preenchidos pelo material de enchimento,
constituído por finos de britagem (pó de pedra), com o auxílio
de irrigação.
24) (78 - MPOG/2008 - –espe) Duran–e a execução da
camada de base em determinado trecho da rodovia, os valores
médios de grau de compactação devem estar acima de 100%
e os desvios de umidade de campo em relação à umidade de
laboratório devem estar entre +5% e -5%.
25) (79 - MPOG/2008 - –espe) Para –xecutar o revestimento
em concreto betuminoso usinado a quente, deve-se empregar
como ligante o cimento asfáltico de petróleo que é adequado
para a região e obter-se grau de compactação acima de 101%.
26) (71 - AUDITOR-ES/2–04 - Cespe) O mac–dame
betuminoso é obtido misturando-se solo predominantemente
siltoso ou argiloso a material betuminoso e compactando-se
apropriadamente.
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27) (74 - INMETRO/2007–- Cespe) Nos p–vimentos flexíveis
com concreto asfáltico, o ligante é um cimento asfáltico de
petróleo.
28) (97 - SEPLAG-DETRA–-DF/2009 - Cespe) O con–reto
betuminoso usinado a quente (CBUQ), o mais nobre dos
revestimentos flexíveis, consiste na mistura íntima de betume
devidamente dosado, de agregados satisfazendo
especificações rigorosas, de cimento hidráulico ou outro fíler e
de água.
29) (75 - INMETRO/2007–- Cespe) A com–actação do
concreto asfáltico no pavimento flexível deve ser feita com
rolo pé-de-carneiro.
30) (54 - MPE-AM/2008 – Cespe) Na ex–cução de
revestimento betuminoso pelo método denominado pré-
misturado a quente, os componentes devem ser misturados a
temperatura ambiente e aquecidos na aplicação.
31) (91-E - PETROBRAS/20–8 - Cespe) Pavim–nto composto
por uma base de solo pedregoso e revestido por camada
asfáltica é classificado como rígido.
32) (92-A - PETROBRAS/20–8 - Cespe) O mat–rial da sub-
base deve ser de melhor qualidade do que o solo do subleito
ou do reforço do subleito.
33) (99-A - TCE-AC/2008 – Cespe) A est–utura de
pavimentos flexíveis é composta por várias camadas de
materiais diferentes.
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34) (84 - TCE-PE/2004 – Cespe) Os ma–adames betuminosos
podem ser utilizados como revestimentos ou bases de
pavimentos.
35) (85 - TCE-PE/2004 – Cespe) O rev–stimento primário é
uma aplicação de material betuminoso apropriado como forma
de impermeabilizar superficialmente o pavimento.
36) (75 - SEMAF-RN/200– - Cespe) Pedra– britadas na forma
de agregado graúdo são bastante utilizadas na base de
macadame hidráulico.
37) (18 - CHESF/2002 -–Cespe) A imp–imação de uma base
granular de um pavimento tem por finalidade
A) impermeabilizar um revestimento asfáltico, por meio de
processo de penetração invertida.
B) formar um revestimento para estradas com pequeno
volume de tráfego.
C) evitar que grãos de um material granular mais fino
penetrem nos vazios de um material granular mais graúdo.
D) evitar a lama e o pó em revestimentos primários.
E) impermeabilizar a base e proporcionar boa aderência ao
revestimento betuminoso
38) (37-5 - PF/2002 - Ce–pe) Pavim–ntos rígidos são
constituídos de placas de concreto assentes sobre solo de
fundação ou sub-base intermediária.
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39) (98 - HEMOBRAS/200– - Cespe) O pav–mento flexível é
aquele que não possui camada de base.
40) (96 - SEPLAG-DETRA–-DF/2009 - Cespe) Uma p–aca de
concreto para pavimento rígido exerce, conjuntamente, as
funções de base e de revestimento.
41) (79 - SEPLAG-DETRA–-DF/2008 - Cespe) Os pa–imentos
flexíveis, quando comparados aos pavimentos rígidos,
apresentam maior distribuição de pressões ao subleito, para
uma mesma espessura e carga.
42) (29 - CHESF – 2002–- Cespe) Pavim–ntos são estruturas
constituídas de diversas camadas, as quais apresentam
deformabilidades diferentes. Em geral, na prática de
engenharia, classificam-se os pavimentos em rígidos e
flexíveis em função da rigidez relativa às solicitações do
tráfego a que se destinam. Com respeito a pavimentos e seus
componentes, assinale a opção correta.
A) Macadame de cimento é uma base em que se mistura solo e
cimento, convenientemente dosado, tomando-se o cuidado de
não se permitir a presença de agregados com diâmetros
superiores a 50 mm.
B) Pavimentos rígidos são aqueles pouco deformáveis,
constituídos principalmente de concreto de cimento, e
rompem por tração na flexão quando sujeitos a deformações.
C) Base de brita graduada é resultante da mistura de solo,
brita e cal, compactada mecanicamente sem a presença de
água.
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D) CBUQ é a denominação usual da expressão Concreto Brita
Usinado a Quente.
E) O tratamento superficial duplo implica o uso de um
revestimento com duas camadas de base e uma superficial de
betume .
43) (84 - TRE-BA/2010-–eeu) A estabilização granulométrica
pode ser feita com material natural proveniente de jazidas,
como saibro ou cascalho.
44) (85 - TRE-BA/2010-–eeu) A estabilização com cimento é
classificada como estabilização granulométrica.
45) (86 - TRE-BA/2010-–eeu) Bases e sub-bases rígidas são
aquelas constituídas de concreto com emprego de cimento.
46) (114 - TCU/2011 – C–spe) A aplicação de pintura de
ligação sobre a superfície de uma camada de base tem como
finalidade aumentar sua coesão, permitir uma ligação mais
resistente com a camada de revestimento e proteger a base
contra a ação das águas superficiais.
47) (DNOCS/2010 – FCC) Considerando a fase de imprimação
da pavimentação asfáltica, é correto afirmar:
a) É uma pintura de material betuminoso que visa atender às
especificações da norma, objetivando, entre outras condições,
promover a regularização do sub-leito entre a base e o
revestimento
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b) Taxa Nominal de Retenção Unitária é a taxa máxima que
pode ser absorvida pela base em 24 horas, devendo ser
determinada experimentalmente no canteiro da obra
c) A taxa de aplicação deve, necessariamente, variar de 0,2 a
0,6 , conforme a temperatura e a permeabilidade da
camada da base escolhida
d) O equipamento a ser utilizado nesta fase deve dispor de
tacômetro, calibradores e termômetros, em locais de fácil
observação, e ainda de espargidor manual para tratamento de
pequenas superfícies e correções localizadas
e) As barras de compactação, deverão ser do tipo de
circulação plena, devendo ter obrigatoriamente sensor ótico
de indicação que permita, além de ajustamentos verticais e
angulares, larguras variáveis de espalhamento pelo menos de
2,5 metros.
48) (58 - IBGE/2010 – –esgranrio) Para a execução de um
pavimento asfáltico, foi feita a aplicação de uma camada de
material betuminoso sobre a superfície de uma base
concluída, objetivando aumentar a coesão da superfície da
base pela penetração do material betuminoso empregado,
impermeabilizar a base e promover condições de aderência
entre a base e o revestimento. Logo, foi realizada uma
a) calcinação.
b) compactação.
c) extrusão.
d) imprimação.
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e) regularização.
49) (38 – CGU/2012 – ESAF) É de vital importância impedir a
infiltração de água e a penetração de sólidos através das
juntas de um pavimento de concreto. A maneira mais
adequada de fazê-lo é a vedação da ranhura artificial, de
forma a tornar a seção estanque, devendo o material de
vedação ser, além do mais, capaz de repelir as partículas
sólidas que o tráfego, porventura, força contra ele. Os
selantes, indicados para juntas, têm de ser escolhidos de
modo a proporcionar um equilíbrio razoável entre o
comportamento que se deseja e seu custo inicial. Entre as
opções abaixo, que tipo de selante não é recomendado para
ser usado em juntas de pavimentos modernos de concreto.
a) Resinas epóxicas, polissulfetos orgânicos, uretanos,
silicones, polimercaptanos.
b) Os termoplásticos – alcatrões, asfaltos e compostos de
asfalto e borracha.
c) Os mástiques – emulsões, óleos não secativos, asfalto de
baixa penetração.
d) Os polissulfetos e os uretanos.
e) O poliuretano, o polietileno e as cortiças.
50) (118 - TCU/2009 - C–spe) O dim–nsionamento de um
pavimento flexível é comandado fundamentalmente pelas
características mecânicas da capa asfáltica de revestimento.
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51) (110 - PMVV/2008 - –espe) O dim–nsionamento é
comandado pela resistência do subleito, em um pavimento
flexível, e pela resistência do próprio pavimento, em um
pavimento rígido.
52) (125 - TCU/2005 - C–spe) O mét–do de
dimensionamento de pavimentos flexíveis estabelecido pelo
DNER, atual DNIT, aplica-se a subleitos de qualquer natureza
e características geotécnicas diversas.
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7. GABARITO
1) D 14) Errada 27) Correta 40) Correta
2) Anulada 15) Correta 28) Errada 41) Errada
3) Errada 16) Errada 29) Errada 42) B
4) Correta 17) Errada 30) Errada 43) Correta
5) Correta 18) Correta 31) Errada 44) Errada
6) Correta 19) Correta 32) Correta 45) Correta
7) Errada 20) Errada 33) Correta 46) Errada
8) Correta 21) Correta 34) Correta 47) C
9) Errada 22) Correta 35) Errada 48) D
10) Errada 23) Correta 36) Correta 49) B
11) C 24) Errada 37) E 50) Errada
12) D 25) Errada 38) Correta 51) Correta
13) Errada 26) Errada 39) Errada 52) Errada
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