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Deterioração dos Pavimentos Asfálticos

Prof.: Raul Lobato

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS

Aula 02

• Deterioração de Pavimentos Asfálticos:• Desempenho Funcional;

• Desempenho Estrutural;• Mecanismos de Trincamento;

• Mecanismos de Deformação;

• Mecanismos de Desagregação;

• Desempenho quanto à Segurança;

• Gatilhos para a Restauração;

• Interação entre os defeitos;

• Evolução da Deterioração.


Os pavimentos são concebidos para durarem um determinado período. Durante cada um destes períodos ou “ciclos de vida”, o pavimento inicia numa condição ótima até alcançar um condição ruim. O decréscimo da condição ou da serventia do pavimento ao

longo do tempo é conhecida como deterioração do pavimento

CAUSAS DA DETERIORAÇÃO PROGRAMAÇÃO

TÉCNICA

Avaliação Funcional e Estrutural

Desempenho Funcional

• Refere-se à capacidade do pavimento em proporcionar uma superfície com boas condições de rolamento (SERVENTIA)

AVALIAÇÕES SUBJETIVAS AVALIAÇÕES OBJETIVAS

IRREGULARIDADE LONGITUDINAL

RELAÇÃO PATOLOGIAS X IRREGULARIDADE LONGITUDINAL(DIAGRAMA)

Desempenho Estrutural

• Refere-se a capacidade que um pavimento têm em manter sua integridade estrutural sem apresentar falhas significativas

PATOLOGIAS ENSAIOS ESPECIAIS

IDENTIFICAÇÃO DA TÉCNICA

ESTADOS LIMITES DE TRINCAMENTO, DEFORMAÇÃO

OU DESAGREGAÇÃO

Mecanismos de Trincamento

ENTRADA DE ÁGUADESINTEGRAÇÃO DO

REVESTIMENTO

DEFORMAÇÕES NA TRILHA DE RODA


NECESSIDADE DE RESTAURAÇÃO EM UM CURTO PRAZO

TRINCAS POR FADIGA

TRINCAS POR ENVELHECIMENTO

TRINCAS POR REFLEXÃO

OS REVESTIMENTOS BETUMINOSOS TENDEM A TRINCAR EM ALGUM ESTÁGIO DE SUAS VIDAS SOB AS AÇÕES COMBINADAS DO TRÁFEGO E DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS.

Trincas por fadiga

EFEITOS CUMULATIVOS DO CARREGAMENTO SUCESSIVO

TRINCAS “COURO DE JACARÉ” NAS TRILHAS DE RODA

RIGIDEZ E TEOR DE ASFALTO DA MISTURA BETUMINOSA

Trincas por envelhecimento

LIGANTE BETUMINOSO EXPOSOTO AO AR

VARIAÇÃO DE TEMPERATURA

Trincas por reflexãoTRINCAMENTO EXISTENTE EM

CAMADAS INFERIORESAPRESENTAÇÃO SOB QUALQUER

TIPO DE TRINCA

Outros Tipos

UMIDADE NO ACOSTAMENTO RUPTURA DE ATERROS

RECALQUE DO TERRENO DE FUNDAÇÃORETRAÇÃO

Mecanismos das deformaçõesDEFORMAÇÕES PERMANENTES

AFUNDAMENTOS NAS TRILHAS DE

RODA

DEFORMAÇÕES PLÁSTICAS NO

REVESTIMENTODEPRESSÕES

ESSES DEFEITOS CAUSAM ACRÉSCIMO DE IRREGULARIDADE LONGITUDINAL

DINÂMICA DAS CARGAS, QUALIDADE DE ROLAMENTO, CUSTO OPERACIONAL DOS VEÍCULOS E RISCO À SEGURANÇA DOS USUÁRIOS

(ACÚMULO DE ÁGUA)

PODEM ESTAR ASSOCIADAS AO TRÁFEGO OU NÃO

Mecanismos das deformações

DEFORMAÇÕES PERMANENTES ASSOCIADAS AO TRÁFEGO

FLUÊNCIA PLÁSTICA,CISALHAMENTO

(DESLIZAMENTO)

AFUNDAMENTOS CANALIZADOS NAS TRILHAS DE RODA

AFUNDAMENTOS,SOLEVAMENTOS, DESLIZAMENTOS

MATERIAIS DE COMPORTAMENTO

VISCOSO

REPETIÇÕES DE CARGAS

DENSIFICAÇÃO COMPATAÇÃO !

FLUÊNCIA PLÁSTICA SELEÇÃO DOS MATERIAIS

Mecanismos de deformação

A densificação e a fluência plástica são dois mecanismos associados àsdeformações que são causados pela ação do tráfego. A densificaçãoenvolve uma diminuição do volume no material, implicando numamaior aproximação ou eventual restauração das partículasconstituintes do material.

A densificação em pavimentos pode usualmente ser controlada pelacompactação adequada no momento da construção do pavimento.Quanto mais compactado estiver um material, maior será suaresistência ao cisalhamento e menor será sua susceptibilidade aoingresso de água.

Mecanismos de deformação

A fluência plástica é outro mecanismo, que pressupõe a constância devolume e dá origem a movimentos cisalhantes geradores dedepressões e solevamentos. Isso ocorre quando os esforços induzidospelo carregamento excedem a resistência ao cisalhamento dosmateriais ou são suficientes para induzir o recalque.

A fluência plástica nos pavimentos pode ser controlada na fase deprojeto pela seleção de materiais, de acordo com sua resistência aocisalhamento. Por exemplo, o ISC – Índice de Suporte Califórnia parasolos e a estabilidade Marshall para misturas betuminosas.


DEFORMAÇÕES PERMANENTES ASSOCIADAS AO TRÁFEGO


DEFORMAÇÕES PERMANENTES

Mecanismos das deformaçõesCURVAS TÍPICAS DE DEFORMAÇÃO

PROBLEMAS SAZONAIS

FLUÊNCIA PLÁSTICA

Mecanismos da desagregação

• Perda do agregado superficial devido à fratura mecânica do filme do ligante ou pela perda de adesão entre o ligante e o agregado

RUPTURA MECÂNICA

A FRATURA MECÂNICA DO FILME DE LIGANTE QUE ENVOLVE O AGREGADO OCORRE QUANDO O LIGANTE TORNA-SE MUITO

ENDURECIDO OU O FILME MUITO ESBELTO, PARA FAZER FRENTE AOS ESFORÇOS GERADOS NA ÁREA DE CONTATO PNEU-PAVIMENTO



DESGATES

O DESGASTE COMEÇA A ACONTECER QUANDO A VISCOSIDADE DO LIGANTE CAI SIGNIFICATIVAMENTE DEVIDO À EVAPORAÇÃO DOS

ÓLEOS MAIS LEVES DO CIMENTO ASFÁLTICO. ISSO OCORRE DEVIDO AO AQUECIMENTO EXAGERADO NA USINAGEM OU A OXIDAÇÃODURANTE LONGA EXPOSIÇÃO ÀS TEMPERATURAS AMBIENTAIS



PERDA DE ADESÃO

A PERDA DE ADESÃO ENTRE O FILME DE LIGANTE E A PARTÍCULA DEAGREGADO DEVE-SE GERALMENTE PELA PRESENÇA DE ÁGUA OUCONTAMINAÇÃO DO AGREGADO. OS AGREGADOS HIDROFÍLICOS, SÃOPARTICULARMENTE SUSCEPTÍVEIS AO DESLOCAMENTO DA PELÍCULA ASFÁLTICANA PRESENÇA DE ÁGUA. O USO DE MELHORADORES DE ADESIVIDADE, COMO ACAL HIDRATADA E OS SAIS DE AMINA, TEM SE MOSTRADO CAPAZES DEMELHORAR A ADESIVIDADE EM ALGUNS CASOS



PERDA DE ADESÃO

A PERDA DE ADESÃO PODE OCORRER TAMBÉM SE O PÓ EXISTENTE NASUPERFÍCIE DO AGREGADO EVITAR QUE O FILME DE LIGANTE DESENVOLVAUMA LIGAÇÃO PLENA COM O AGREGADO. O USO DE PEDRAS LIMPAS É VITALPARA UM BOM SERVIÇO, PRINCIPALMENTE NOS TRATAMENTOS SUPERFICIAIS.A PERDA DA ADESIVIDADE É PORTANTO CONTROLÁVEL POR MEIO DEESPECIFICAÇÕES CONSTRUTIVAS RELATIVAS AO TIPO DE PEDRA A SERUTILIZADA, AO PROCESSO DE LIMPEZA E AOS EVENTUAIS MELHORADORES DEADESIVIDADE NECESSÁRIOS

Adequação Estrutural

• Mesmo quando um pavimento não apresenta falhas estruturais significativas, é usual a adoção de algum reforço com o objetivo de readequar um pavimento para uma nova demanda de tráfego;

• A avaliação da capacidade estrutural de um pavimento pode ser feita com base nas características de resistência das camadas ou por meio de ensaios não destrutivos;

• Conhecendo-se a capacidade estrutural do pavimento existente e da estimativa do tráfego futuro é possível definir a natureza e as características das intervenções para suporte da nova demanda de tráfego.

Desempenho quanto à segurança

RESISTÊNCIA À DERRAPAGEM É A FORÇA DE ATRITO DESENVOLVIDA PELO BLOQUEIO DE UM PNEU EM MOVIMENTO SOBRE A SUPERFÍCIE DE UM PAVIMENTO – USUALMENTE EXPRESSO PELO INTERNATIONAL FRICTION

INDEX

O POTENCIAL DE HIDROPLANAGEM

AS CARACTERÍSTICAS DE UM PAVIMENTO QUE PODEM CONDUZIRRECOMENDAÇÕES DE AÇÕES CORRETIVAS DEVIDO A SEGURANÇA SÃO: ARESISTÊNCIA Â DERRAPAGEM E O POTENCIAL DE HIDROPLANAGEM

FILME DE ÁGUA SOBRE O REVESTIMENTOAFUNDAMENTO NAS TRILHAS DE RODA -

ARMAZENAMENTO

Gatilhos para Restauração

• O desempenho do pavimento (funcional, estrutural e relacionado àsegurança) devem ser levados em consideração no processo deestabelecimento da necessidade de restaurá-lo ou não.

• Brasil: IRI ≤ 3,5

Gatilhos para Restauração


TRINCAMENTO DESGASTE PANELA

AFUNDAMENTO NAS TRILHAS DE

RODA

RESISTÊNCIA À DERRAPAGEM

DEFEITOS DE SUPERFÍCIE

AÇÃO DO TRÁFEGO

Interação entre os defeitos

TRÁFEGO (DEFORMAÇÕES) FADIGA DAS CAMADAS

INTEMPÉRIESTRINCAMENTO E DESAGREGAÇÃO

TRINCASDESAGREGAÇÃO DAS BORDAS DAS

TRINCAS

ARRANCAMENTO DE PLACAS E

FORMAÇÃO DE PANELAS

ÁGUA (DETERIOÇÃO DOS MATERIAIS)

MAIOR VELOCIDADE DE DEFORMAÇÃO

IRREGULARIDADE LONGITUDINALFLUXOGRAMA

MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO X CARACTERÍSTICAS DO REVESTIMENTO

Evolução da Deterioração

QUALIDADE DOS MATERIAIS TRÁFEGO CAPACIDADE DE SUPORTE

CONSERVAÇÃO(BAIXO CUSTO)


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