fundamentos de pavimentação

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  1. 1. 1. INTRODUO 1.1 Definio de Pavimentos 1.2 Classificao dos Pavimentos 2. TIPOS DE CAMADAS QUE COMPEM UM PAVIMENTOS 2.1 Reforo, Sub-Base e Base 2.2 Revestimentos 3 MATERIAIS 3.1 - Solos 3.2 Agregados 3.3 Materiais Betuminosos 3.4 Outros Materiais 4. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
  2. 2. 1. INTRODUO 1.1 Definio de Pavimentos 1.2 Classificao dos Pavimentos 2. TIPOS DE CAMADAS QUE COMPEM UM PAVIMENTOS 2.1 Reforo, Sub-Base e Base 2.2 Revestimentos 3 MATERIAIS 3.1 - Solos 3.2 Agregados 3.3 Materiais Betuminosos 3.4 Outros Materiais 4. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
  3. 3. 1. INTRODUO O QUE ENGENHARIA DEFINIO POPULAR ENGENHARIA PODE SER DEFINIDA COMO A ARTE DE FAZER POR UM CUSTO X AQUILO QUE O LEIGO FARIA POR 2X
  4. 4. 1.1 DEFINIO DE PAVIMENTO Pavimento pode ser definido como toda estrutura apoiada sobre a camada final de terraplenagem e destinada a receber o trfego fornecendo ao usurio segurana e conforto Essa estrutura, construda sobre a camada final de terraplenagem constituda de vrias camadas e vrios materiais de diferentes caractersticas de resistncia e deformabilidade. Esta estrutura assim constituda apresenta um elevado grau de complexidade no que se refere ao clculo das tenses e deformaes
  5. 5. De acordo com a NBR 7207/82 o pavimento uma estrutura construda aps a terraplenagem e destinada economicamente e simultaneamente em seu conjunto a: a: resistir e distribuir ao subleito os esforos verticais produzidos pelo trfego; b: melhorar as condies de rolamento quanto comodidade e segurana; c: resistir aos esforos horizontais que nele atuam, tornando mais durvel a superfcie de rolamento
  6. 6. PAVIMENTO A SUPERESTRUTURA DE RODOVIAS, VIAS URBANAS, AEROPORTOS E PTIOS CONSTITUDA POR UMA ESTRUTURA EM CAMADAS de espessuras finitas ASSENTES SOBRE O SUBLEITO (semi-espao infinito), COM AS FUNES DE: 1- RESISTIR AOS ESFOROS DAS CARGAS DO TRFEGO ; 2- TRANSMITIR AO SUBLEITO TENSES COMPATVEIS COM SUA CAPACIDADE DE SUPORTE; 3- PERMITIRR O TRFEGO SEGURO, CONFORTVEL E ECONMICO DE VECULOS (no transporte de passageiros e de bens de produo).
  7. 7. PAVIMENTO = S I S T E M A CARGAS DO TRFEGO INTEMPRIES INFILTRAO DE GUASREVESTIMENTO BASE SUB-BASE ESTRUTURA EM CAMADAS de espessuras finitas SUBLEITO (solo de fundao)
  8. 8. CARGAS NO PAVIMENTO
  9. 9. 1.2 CLASSIFICAO DAS ESTRUTURAS DOS PAVIMENTOS De uma maneira geral, pode-se classificar a estrutura de um pavimento em: a: PAVIMENTOS FLEXVEIS: so aqueles em que todas as camadas sofrem deformao elstica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas. Exemplo tpico: pavimento contituido por uma base granular, revestido por uma camada elstica.
  10. 10. REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORO DO SUBLEITO SUBLEITO
  11. 11. b: PAVIMENTOS RGIDOS: sendo aquele em que o revestimento tem uma elevada rigidez em relao as camadas inferiores e, portanto, absorve praticamente todas as tenses provenientes do carregamento aplicado. Exemplo tpico: pavimento constituido de lajes de concreto de cimento Portland.
  12. 12. A determinao da espessura conseguida a partir da resistncia trao do concreto e so feitas consideraes em relao fadiga, coeficiente de reao do subleito e cargas aplicadas. So pouco deformveis e se convenientemente projetadas e construdas, com uma vida til maior que os pavimentos flexveis. O dimensionamento do pavimento flexvel comandado pela resistncia do subleito e o do pavimento rgido pela resistncia da placa.
  13. 13. c: PAVIMENTOS SEMI-RIGIDOS: este tipo de pavimento definido como sendo aquele em que a base da estrutura executada com adio de cimento. Devido ao aumento da rigidez e consequentemente do mdulo de elasticidade (ou resilincia), ela absorve parte dos esforos de trao. Exemplo tpico: bases de solo cimento com revestimento em camada asfltica.
  14. 14. 1. INTRODUO 1.1 Definio de Pavimentos 1.2 Classificao dos Pavimentos 2. TIPOS DE CAMADAS QUE COMPEM UM PAVIMENTOS 2.1 Reforo, Sub-Base e Base 2.2 Revestimentos 3 MATERIAIS 3.1 - Solos 3.2 Agregados 3.3 Materiais Betuminosos 3.4 Outros Materiais 4. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
  15. 15. 2.1 BASES E SUB-BASES
  16. 16. 1 Limpeza e Desempenamento da superficie, seguidos da eventual1 Limpeza e Desempenamento da superficie, seguidos da eventual execuo de camada de rolamentoexecuo de camada de rolamento 2 Distribuio, Espalhamento e Regularizao do Abregado Grado2 Distribuio, Espalhamento e Regularizao do Abregado Grado 3 Compactao com rolo liso do agregado graudo, com evoluo dos3 Compactao com rolo liso do agregado graudo, com evoluo dos bordos para o eixobordos para o eixo 4 Distribuio Manual do material de enchimento em toda4 Distribuio Manual do material de enchimento em toda rea do agregadorea do agregado 5 Penetraa dos vazios do agregado grado por meio da5 Penetraa dos vazios do agregado grado por meio da Atuao de vassouras manuais ou mecnicasAtuao de vassouras manuais ou mecnicas 6 Irrigao com gua permitindo que o material de6 Irrigao com gua permitindo que o material de enchimento penetre nos vazios, com simultaneaenchimento penetre nos vazios, com simultanea compactaocompactao 7 Repetio sucessiva dos itens 5 e 6 ate que no se7 Repetio sucessiva dos itens 5 e 6 ate que no se consiga penetrao do material de enchimentoconsiga penetrao do material de enchimento 8 Interrupo dos trabalhos at a evaporao superficial da gua8 Interrupo dos trabalhos at a evaporao superficial da gua 9 Compactao final da camada at o desaparecimento das ondulaooes frente9 Compactao final da camada at o desaparecimento das ondulaooes frente 10 Repetio da sequncia para as demais camadas, de acordo com o projeto.10 Repetio da sequncia para as demais camadas, de acordo com o projeto.
  17. 17. SolocimentonapistaSolocimentonapista
  18. 18. Esquema de uma usina de solo-cimentoEsquema de uma usina de solo-cimento
  19. 19. Constitudas de camadas de misturas betuminosas, que sero vistas adiante por serem similares as camadas de revestimento
  20. 20. 2.2 TIPOS DE REVESTIMENTOS
  21. 21. Caminho espargidorCaminho espargidor Distribuidor de agregados rebocvelDistribuidor de agregados rebocvel
  22. 22. Carro Espargidor
  23. 23. Distribuidor de agregados autopropelidoDistribuidor de agregados autopropelido
  24. 24. Aplicao liganteAplicao ligante Uma faixa executada e outraUma faixa executada e outra com primeira camada do ligantecom primeira camada do ligante
  25. 25. Tratamento superficial
  26. 26. FILME-3minFILME-3min
  27. 27. Macadame Betuminoso
  28. 28. Usina de PMF
  29. 29. FILME-9MINFILME-9MIN
  30. 30. FILME-9minFILME-9min
  31. 31. 1. INTRODUO 1.1 Definio de Pavimentos 1.2 Classificao dos Pavimentos 2. TIPOS DE CAMADAS QUE COMPEM UM PAVIMENTOS 2.1 Reforo, Sub-Base e Base 2.2 Revestimentos 3 MATERIAIS 3.1 - Solos 3.2 Agregados 3.3 Materiais Betuminosos 3.4 Outros Materiais 4. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
  32. 32. Os ensaios de solos so divididos em trs grupos: (i) de caracterizao, (ii) de compactao e (iii) de pavimentos Ensaios de Caracterizao Os ensaios de caracterizao incluem as seguintes determinaes: Teor da umidade natural; Peso especfico aparente; Densidade real dos gros slidos; Composio granulomtrica por peneiramento ou sedimentao; Limites de consistncia (liquidez, plasticidade e contrao). 3.1 - Solos 3. MATERIAIS3. MATERIAIS
  33. 33. Triaxial dinmico. Ensaios de Compactao Os solos so levados a um estado mais denso para melhorar suas propriedades (rolos, martelos ou vibradores): Ensaio de compactao normal ou ensaio de Proctor; Ensaio de compactao com energia do AASHO intermediria; Ensaio de compactao com energia do AASHO modificada. Ensaios para Pavimentos Equivalente de areia: utilizado no controle dos finos dos materiais granulares; ndice de Suporte Califrnia (California Bearing Ratio CBR): determina um valor relativo da capacidade de suporte de um solo; Mini CBR: semelhante ao anterior com corpos de prova miniatura, utilizado em solos de graduao fina (passando na peneira 2,0 mm); Metodologia e Classificao MCTMetodologia e Classificao MCT
  34. 34. ndice de Suporte California (ISC) (DNER-ME 049/94) definido como a relao entre a presso necessria para produzir uma penetrao de um pisto num corpo- de-prova de solo e a presso necessria para produzir a mesma penetrao numa brita padronizada. O ensaio CBR consiste nas seguintes etapas: - Moldagem do corpo de prova: solo passando na peneira , compactada num molde cilndrico de 15 cm de dimetro e 17,5 cm de altura, provido de um colarinho de extenso com 5 cm de altura. O corpo de prova compactado na mesma energia utilizada no ensaio de compactao; - Imerso do corpo de prova: imerge-se o cilindro com a amostra compactada dentro de um depsito cheio dgua, durante 4 dias. Fazem-se leituras num extensmetro, a cada 24 horas, calculando-se a expanso do material em relao altura inicial do corpo de prova; - Penetrao do corpo de prova: feita atravs do puncionamento na face superior da amostra de um pisto com aproximadamente 5 cm de dimetro, sob uma velocidade de penetrao de 1,25 mm/min. A deformao medida por meio de um deflectmetro fixo no pisto e apoiado no cilindro recipiente da amostra. Traa-se a seguir a curva presso-penetrao, a qual se apresentar ponto de inflexo, deve ser corrigida.
  35. 35. CBR A variao no valor do ISC submetido a imerso prvia em gua influenciada, em primeiro lugar, pela granulometria e secundariamente pelas condies de umidade e gnese dos solo.
  36. 36. O ISC importante na determinao, por meio de equaes empricas, da espessura do pavimento flexvel necessria, em funo do trfego. Existem dois procedimentos para a realizao do ensaio: - Utilizando amostras no trabalhadas (DNER ME 40/94): so moldados 5 corpos de prova, com teores crescentes de umidade, utilizando amostras de solo no trabalhadas, caracterizando a curva de compactao na energia desejada (12, 26 ou 55 golpes por camada). Para cada corpo de prova, determina-se o CBR correspondente. Para a determinao do CBR final, traa-se a curva de compactao (peso especfico teor de umidade) e, na mesma, folha, a curva de variao do CBR com o teor de umidade. O valor da ordenada dessa curva, correspondente umidade tima, fornece o CBR final da amostra. - Utilizando amostra moldada na umidade tima (DNER ME 50/94): apenas um corpo de prova moldado na umidade tima, determinada previamente num ensaio de compactao na energia desejada, procedendo-se o ensaio com apenas essa amostra. Evidentemente esse procedimento mais simples, exigindo a mobilizao de menor quantidade de equipamento, pessoal e tempo (planilha seguinte).
  37. 37. MDULO DE RESILINCIAMDULO DE RESILINCIA At a dcada de 70, os mtodos de dimensionamento de pavimentos asflticos empregados no Brasil enfocavam, sobretudo, a capacidade de suporte dos pavimentos retratada atravs do ISC das subcamadas. Em virtude de uma prematura deteriorao da malha rodoviria, foi introduzido no pas o estudo da resilincia dos materiais de pavimentao, permitindo analisar o comportamento estrutural at ento no explicvel pelos mtodos empricos clssicos de dimensionamento. Mdulo de Resilincia (MR) - (DNER-ME 131/94) MR o mdulo elstico usado como entrada de dados para o clculo de tenses e deformaes nos diferentes pontos do pavimento. Os materiais de pavimentao no so elsticos, sendo o uso da teoria da elasticidade uma aproximao. Apesar de dependente do tempo e da histria de tenses, o comportamento de alguns materiais de pavimentao pode ser aproximado como elstico no linear.
  38. 38. M uma funo do estado de tenses No-Linear Elstico = Linear Elstico = M constante Formulao simples No representa as condies de campo Formulao relativamente simples Representa parcialmente as condies de campo t = p + e e p Elasto-Plstico Ciclo de carregamento e descarregamento Formulao mais complexa Representa melhor as condies de campo
  39. 39. MR da mistura asfltica depende da temperatura, enquanto que os mdulos dos materiais de base, subbase e subleito variam mais com a umidade. MR dos materiais granulares (no coesivos) e solos finos (coesivos) podem ser determinados atravs do ensaio triaxial com carregamento repetido (triaxial dinmico). Ensaio triaxial dinmico
  40. 40. Em geral so utilizadas amostras de 10 cm de dimetro e 20 cm de altura (altura preferencialmente o dobro do dimetro). No caso de materiais com agregados maiores, utiliza-se tambm o corpo de prova 15 30 cm. Uma carga com durao de 0,1 segundo, e perodo de intervalo de 0,9 segundo recomendada. A durao deste pulso determinada em funo da velocidade dos veculos. A deformao medida por transdutores mecnicos eletromagnticos (linear variable differential transducers, LVDT).
  41. 41. Confeco dos corpos de prova para o ensaio de MR corpos de prova 10x20 e 5x10
  42. 42. Montagem dos corpos de prova corpos de prova 10x20
  43. 43. Cmara triaxial corpo de prova 10x20 Cmara triaxial corpo de prova 5x10 Execuo do ensaio
  44. 44. Tipo de carregamento utilizado Grfico dos deslocamentos
  45. 45. Metodologia e Classificao MCT Pavimento de Baixo custo Solo Arenoso Fino Latertico SAFL
  46. 46. maximizao na utilizao de recursos naturais diminuio das distncias de transportes diminuio dos custos do pavimento PAVIMENTO DE BAIXO CUSTO
  47. 47. Fatores Fundamentais para o uso adequado dos Recursos Naturais conhecer os materiais, recursos naturais disponveis formao de solos conhecer as condies em que os materiais vo trabalhar condies ambientais umidade de equilbrio conhecer uma ferramenta para estudo adequado dos recursos naturais tropicais MCT conhecer as melhores tcnicas de utilizao otimizar as propriedades dos materiais
  48. 48. DESAFIOS APRESENTADOS 1. DESENVOLVER TECNOLOGIA ADEQUADA AO USO DE MATERIAIS LOCAIS, CHEGANDO-SE S ESPECIFICAES E RECOMENDAES 2. ENSINAR AOS ALUNOS NO S A TECNOLOGIA TRADICIONAL, MAS A DESENVOLVIDA OU EM DESENVOLVIMENTO NO PAS 3. DESPERTAR A CONCINCIA NA BUSCA DE SOLUES MAIS ADEQUADAS A CADA REGIO
  49. 49. Limitaes dos critrios tradicionais - granulometria Granulometria => quanto ao ensaio solo latertico = floculado + cimentos naturais (xidos de Fe e Al) a granulometria depende muito do esforo na preparao da amostra cuidados especiais: tcnica operatria interpretao de resultados
  50. 50. Limitaes dos critrios tradicionais - granulometria Granulometria => quanto s faixas recomendadas curvas granulomtricas de mxima densidade => curvas contnuas (% max < 0,075mm) = f (% < 0,42mm) critrio vlido para todos os solos exemplos de solos ou misturas que no atendem as faixas preconizadas porem apresentam timo desempenho como camadas de pavimento: solo arenoso fino latertico (SAFL) mistura solo latertico brita descontnuo bases de pedregulho de laterita concrecionada
  51. 51. Limitaes dos critrios tradicionais plasticidade quanto disperso do ensaio em solos laterticos 55 50 40 30 20 10 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 55 50 40 30 20 1 2 3 1 3 2 27,3 - 39,1 37,7 - 51,9 4,8 - 22,6 Ll (%) Ip (%) Ll = LIMITE DE LIQUIDEZ (%) PROGRAMA INTERLABORATORIAL BRASILEIRO DESENVOLVIDO PELO IPT Ip=NDICEDEPLASTICIDADE(%) 27,3 39,1 37,7 51,9 61,8 95,0 8,2 19,6 4,8 22,6 23,6 55,1
  52. 52. Limitaes dos critrios tradicionais classificao de solos HRB/AASHTO e USC Granulometria (% que passa na #200) ndices Fsicos (Atterberg) LL e IP LL 25 % e IP 6% LIMITAM O USO DE SOLOS EM OBRAS VIRIAS No afere as reais caractersticas e propriedades (A-4) latertico: CBR 30%, expanso < 0,5% (A-4) saproltico: CBR < 3%, expanso > 2,0% (A-7-5) latertico: CBR 15%, expanso < 1,0% (A-7-5) saproltico: CBR < 3%, expanso > 2,0% susceptvel eroso hidrulica
  53. 53. Limitaes dos critrios tradicionais ndice de grupo (IG) e CBR IG = f ( granulometria, LL e IP), var. 0 a 20 CBRIG = f ( IG) => dimensionamento de camadas IG
  54. 54. METODOLOGIA MCT 1- PORQUE UMA NOVA METODOLOGIA? . Limitaes da tradicional - granulometria - ndices de plasticidade - classificao HRB AASHO - CBR imerso e corrigido pelo IG . Causas das limitaes - solos tropicais - laterticos - condies ambientais . Consequncias do uso da MCT - nova hierarquia de solos tropicais - novos mtodos construtivos Resultados => Rodovias mais econmicas
  55. 55. METODOLOGIA MCT 2- BASES DA METODOLOGIA MCT . M MINIATURA cp com de 50 mm - vantagens: - menor volume de amostra - maior nmero de determinaes - reduo dos esforos - equipamentos mais baratos e mais portteis - restries : - s para solos finos (d < 2,0 mm) . C - COMPACTADO - determinaes sobre amostras de solo compactado, condio usual nas obras . T TROPICAL - identifica comportamento latertico e no latertico dos solos tropicais
  56. 56. PRINCIPAIS ENSAIOS DA MCT CONTRAO PERDA DE MASSA POR IMERSO INFILTRABILIDADE (SORO) COMPACTADOR SUPORTE (MINI-CBR) EXPANSO PERMEABILIDADE pedra porosa gua tubo de vidro gua pedra porosa molde soquete (2270g) pisto sobrecarga agua extensmetro extensmetro extensmetro pedra porosa gua solo solo solo solo carga lupa(10x) escala solosolo 10 mm solo
  57. 57. METODOLOGIA MCT 3 - APLICAES . Classificao Geotcnica - Hierarquizao de solos . Bases de pavimentos - novas especificaes e mtodos de dosagem - controle de execuo . Estudo do sub-leito - classificao comportamento resilincia - capacidade de suporte e expanso . Aterros e pequenas barragens - zoneamento do macio revestimento contra eroso . Bordas dos pavimentos - infiltrao de gua nos acostamentos - eroso por lmina dgua
  58. 58. Mini-CBR ENSAIOS Compactao (massa especfica aparente versus teor de umidade; umidade tima e massa especfica aparente seca mxima); Mini-CBR imediato e aps 24 h de imerso (curvas de variao versus teor de umidade e valores na umidade tima); Expanso e Contrao (curvas de variao versus teor de umidade e valores na umidade tima); Permeabilidade e Coeficientes de Soro (idem); Penetrao da imprimadura (idem).
  59. 59. Classificao MCT MCT - Miniatura, Compactado e Tropical Desenvolvida pelos professores Nogami (Poli-USP) e Villibor (EESC-USP), na dcada de 80, para caracterizar e classificar solos finos, caractersticos de regies de clima tropical e sub-tropical.
  60. 60. Classificao MCT Utiliza os resultados de dois ensaios: mini-MCV (Moisture Condiction Value) e Perda de Peso por Imerso. Separa os solos em duas grandes classes, segundo seus comportamentos quando compactados: solos de comportamento Latertico (L) e solos de comportamento No Latertico (N).
  61. 61. Classificao MCT A classe dos Laterticos subdividida em trs sub-classes: LA - areias laterticas, LA - arenosos laterticos e LG - argilosos laterticos. A classe dos No Laterticos subdividida em quatro sub-classes: NA - areias no laterticas, NA - arenosos no laterticos, NS - siltosos no laterticos e NG - argilosos no laterticos.
  62. 62. Classificao MCT COEFICIENTE 0 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 2,5 1,0 0,5 1,15 1,4 1,5 1,75 2,0 2,2 LG'LA'LA NA' NA NS' NG' A = AREIA A' = ARENOSO G' = ARGILOSO S' = SILTOSO NDICE e' c' L = LATERTICO N = NO LATERTICO 0,27 0,45 1.7 baco para classificao
  63. 63. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 1. INTRODUO Porque utilizar SAFL ? aproveitamento dos recursos naturais soluo de baixo custo viabilizao dos programas de vicinais Quando utilizar ? Apenas o estudo adequado do solo e o uso de uma tcnica construtiva satisfatria no garantem o sucesso desejado. Outras condicionantes devem ser observadas como: condies climticas volume de trfego geometria drenagem
  64. 64. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 2. HISTRICO DA APLICAO DE SAFL 1940 CBR elevado mesmo p/ argiliosos reforo e sub-base 1950 pista experimental em Campinas, base - argila latertica 1960 generalizao como sub-base p/ bases de solo cimento 1967 variantes Cambu e Periquito, base SAFL + TSS 1968 trecho experimental de Ilha Solteira, base SAFL + TST 1972 trecho experimental Dois Crregos, diversos tipos de base SAFL, Solo-cimento, Solo-cal-cimento, Solo-cal, Pedregulho + TST 1973 DER-SP GT43 implatao da filosofia de pav. econmico 1974 GT44 100km de trechos experimentais com SAFL 1974 critrios de projeto para bases de SAFL Mini CBR, RIS, propriedades mecnicas e hidrulicas 1975 impulso na execuo de pavimentos urbanos 1976 generalizao do uso no DER-SP
  65. 65. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 2. HISTRICO DA APLICAO DE SAFL 1976 plano de rodovias vicinais no Paran 600km de SAFL 1979 DER-SP, GT-44 Manual preliminar de rodovias econmicas 1980 diversos trechos Mato Grosso do Sul 1981 introduo da MCT para estudo de solos grande avano cientfico no estudo e aplicao dos SAFL 1987 oficializao das normas no DNER MCT e SAFL 1987 diversos trechos Gois 1989 plano de rodovias vicinais na Bahia, 600 km de SAFL Hoje no estado de So Paulo - pavimentos com base de SAFL: - 12.000km de rodovias estaduais e vicinais; - > 18 milhes de m2 de pavimentos urbanos, 20.000 quarteires. rea de ocorrncia do SAFL 56% da area do estado de SP figura 5.1 livro Pavimentao de Baixo Custo com Solos Tropicais, pg 124
  66. 66. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 3. CRITRIO DE ESCOLHA SAFL P/ BASES Porque a MCT ? consideraes sobre peculiaridades pedolgicas consideraes sobre a granulometria propriedades mecnicas e hidrulicas corpos de prova miniatura ampla abrangncia de propriedades observao de desempenho de trechos realmente executados em nosso meio ambiente Classe dos solos caractersticas pedolgicas solos de comportamento latertico LA, LA`, LG` Granulometria integralmente < 2,00 mm, ou % pequena
  67. 67. Granulometrias tpicas dos SAFL
  68. 68. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 3. CRITRIO DE ESCOLHA P/ BASES (continuao) Propriedades Mecnicas e Hidrulicas compactao Mini-Proctor - energia intermediria Mini-CBR (sem imerso) 40% perda de suporte por imerso < 50% ou RIS > 50% expanso (sem sobrecarga) < 0,3% contrao entre 0,1% e 0,5% coeficiente de soro entre 10-2 a 10-4 cm/min1/2 compactao Mini-MCV MEASmx p/ diversos teores de umidade determinar propriedades para MEASmx p/ 24 golpes soquete leve MEAS > 2,00 g / cm3 Mini-CBR (sem imerso) 50% perda de suporte por imerso < 20% expanso (com sobrecarga) < 0,3% contrao entre 0,2% e 0,5%
  69. 69. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 4. CONDIES DE UTILIZAO DE SAFL CLIMTICAS tipos (KOPEN): Cwa (quente com inverno seco) Aw (tropical com inverno seco) Cwb (temperado com inverno seco) temperatura mdia anual acima de 20C sem possibilidade de congelamento das camadas do pavimento condies hdricas: . precipitao anual mdia entre 1.000mm e 1.800mm . ndice de umidade efetiva entre 10 e 70, sub-mido e mido TRFEGO VDM < 1.500 vec. num sentido, c/ mximo de 35% comerciais NT < 5x106 solicitaes do eixo padro de 8,2 t
  70. 70. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 4. CONDIES DE UTILIZAO DE SAFL (continuao) DIMENSIONAMENTO em funo do trfego (NT) e CBR do sub-leito como revestimento utilizar tratamentos superficiais coeficiente de equivalncia estrutural = 1,0 para a base de SAFL na prtica base = 15cm e dimensiona-se o reforo do sub-leito tabela V.5 e figuras 5.8 e 5.10 - livro Pavimentao de Baixo Custo com Solos Tropicais, pg151, 152 e 154. GEOMETRIA greide o mximo possvel sobre a camada superficial de solo latertico perfil longitudinal com declividade mnima de 1,0% seo transversal: - largura da plataforma de 9,6m - tratamento adequado dos bordos - declividade de 3% DRENAGEM lenol fretico a no mnimo 1,5 m abaixo do sub-leito elevao do greide ou drenos profundos superficial, revestimentos o mais impermevel possvel
  71. 71. Seo transversal tpica de pavimento rodovirio Tratamento superficial betuminoso 3% 3,20 3,20 1,201,20 0,40 0,40 3:2 2:3 3% Imprimadura impermeabilizante Base de SAFL Reforo do subleito Melhoria do subleito
  72. 72. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 5. TCNICA CONSTRUTIVA Varia em funo do tipo de solo reas I, II, III e IV Tipos I II III IV 1,3 a 1,8 1,0 a 1,3 0,7 a 1,0 0,3 a 0,7 c
  73. 73. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 5. TCNICA CONSTRUTIVA (continuao) cura da base - a base acabada deve ficar exposta para perda de umidade por cerca de 48 a 60 horas antes de ser imprimada e 1,0 mm 45,0 mm perda de umidade retrao trincamento coeso resistncia
  74. 74. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERTICO - SAFL 6. CONCLUSES necessrio o desenvolvimento de tecnologia de utilizao adequada para cada regio tecnologia de utilizao inadequada pode levar descrena da soluo a familiaridade com detalhes de tcnica construtiva e o treinamento do pessoal que ir atuar na rea imperativo para o sucesso dos pavimentos o controle tecnolgico da execuo fundamental
  75. 75. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO LATERTICO BRITA DESCONTNUO - SLBD 1. INTRODUO Misturas descontnuas que no se enquadram nas faixas granulomtricas tradicionais de mxima densidade 2 tpos caractersticos: a) SLBD-A = BRTIA + SAFL inclusive para trfego pesado b) SLBD-G = BRTIA + argila latertica para trfego leve e mdio a partir da dcada de 70 o bom desempenho dos 1os trechos SLBD-A levaram uma reduo gradual da porcentagem de brita na mistura (iniciando 70/30 60/40 50/50) o bom desempenho levou tambm uma gradual utilizao de solos mais argilosos onde no existiam os SAFL SLBD-G
  76. 76. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO LATERTICO BRITA DESCONTNUO - SLBD 2. CRITRIO DE ESCOLHA SLBD-A p/ BASES os solos solos de comportamento latertico LA, LA`, LG` propriedades mecnicas e hidrulicas iguais s dos SAFL p/ bases a brita ou agregados graduao descontnua < 25,0mm, bica corrida ou pedra 1 + pedrisco abraso Los Angeles inferior a 30% a mistura mnimo de 50% de brita em massa seca opcionalmente, CBR>80% e expanso < 0,2% na EI
  77. 77. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO LATERTICO BRITA DESCONTNUO - SLBD 3. CONDIES DE UTILIZAO DE SLBD-A CLIMTICAS, GEOMETRIA E DRENAGEM idnticas s dos pavimentos com SAFL TRFEGO no h limitao, depende do revestimento a ser utilizado DIMENSIONAMENTO em funo do trfego (NT) e CBR do sub-leito como revestimento f = trfego (NT) coeficiente de equivalncia estrutural = 1,0 para a base de SLBD-A na prtica base = 15cm e dimensiona-se o reforo do sub-leito tabela V.5 e figuras 5.8 e 5.10 - livro Pavimentao de Baixo Custo com Solos Tropicais, pg151, 152 e 154.
  78. 78. TECNOLOGIA DE USO DO SOLO LATERTICO BRITA DESCONTNUO - SLBD 4. TCNICA CONSTRUTIVA DOS SLBD-A Varia em funo do tipo de solo reas I, II, III e IV Tipos I II III IV 1,3 a 1,8 1,0 a 1,3 0,7 a 1,0 0,3 a 0,7 c
  79. 79. TECNOLOGIAS EM DESENVOLVIMENTO COM MUITAS EXPERINCIAS POSITIVAS SLBD-G utilizao de solos LG` com C`superior a 2,5 Bases de argila latertica utilizao de solos LG` com C`em torno de 2,0 ALA mistura de argila latertica com areia SAFL produzido com mistura artificial Bases mistas parte inferior SAFL ou argila latertica parte superior SLBD-A
  80. 80. PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA BAHIABAHIA Rodovias com base e sub-base em SAFLRodovias com base e sub-base em SAFL FONTE: DERBA 2006 Pssimo Ruim Regular Bom timo BA-617 BR-030(PANCADO) - IBIASSUC 11,50 TSD 11,50 0,00 0,00 0,00 0,00 BA-617 IBIASSUC - BA-026 (CACUL) 27,20 TSS 0,00 0,00 3,40 23,80 0,00 BA-936 BR-030 - MORRINHOS 12,00 TSD 0,00 5,02 13,40 0,00 2,50 BA-612 BR-030 - MUTS 10,50 TSD 0,00 2,00 19,80 0,60 0,00 BA-938 GUANAMBI - CERAMA 16,00 TSD 0,00 0,00 11,31 0,00 0,00 BA-160 BR-030 - IUIU 14,00 TSD 0,00 24,00 6,28 0,00 0,00 BA-160 BOM JESUS DA LAPA - RIO DAS RS 63,30 TSD 10,20 11,80 36,90 0,00 0,00 BA-160 RIO DAS RAS - BR-030 56,70 TSD 16,16 8,20 35,40 0,00 0,00 BA-161 BR-242-BA-840 (AC. Gam. Lapa) 71,00 TSD 23,00 16,00 6,00 0,00 0,00 BA-161 BA-840 (AC. Gam. Lapa)-Sitio do Mato-BR-349/BR430 63,00 TSD 7,00 22,52 0,00 0,00 0,00 BA-161 BR-349-AGROVILAS-MARREQUEIRO 70,00 TSD 10,91 37,82 0,00 0,00 0,00 BA-161 MARREQUEIRO-CARINHANHA 60,00 TSD 35,56 24,00 0,00 0,00 0,00 BA-840 BA-161 - GAMELEIRA DA LAPA 9,00 TSD 4,00 4,36 0,00 0,00 0,00 BA-841 BA-161 - SERRA DO RAMALHO 9,00 TSD 0,00 8,34 0,00 0,00 0,00 SUB-TOTAL 493,20 118,33 164,06 132,49 24,40 2,50 CONDIO DO REVESTIMENTO (Km) RODOVIA TRECHO EXTENSO (Km) REVESTIMENTO
  81. 81. PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA FONTE: DERBA 2006 BAHIABAHIA Rodovias com base e sub-base em SAFLRodovias com base e sub-base em SAFL RODOVIAS COM BASE E SUB-BASE EM SAFL Pssimo 27% Ruim 36% Regular 30% Bom 6% timo 1%
  82. 82. PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA FONTE: DERBA 2006 Pssimo Ruim Regular Bom timo BA-172 BR-242 (JAVI) - Ac. BREJOLANDIA 50,0 TSD 0,00 0,00 47,48 1,00 0,00 BA-172 Ac BREJOLANDIA-BA-456 (Ac. TAB.BREJO VELHO) 24,0 TSD 0,00 0,00 19,53 1,00 0,00 BA-172 BA-456 (Ac. TAB.BREJO VELHO)-AC.SERRA DOURADA 8,0 TSD 0,00 0,00 26,65 1,00 0,00 BA-172 AC.SERRA DOURADA-SANTANA 40,5 TSD 0,00 0,00 3,00 34,73 0,00 BA-172 SANTANA-SANTA MARIA DA VITORIA 51,0 TSD 0,00 0,00 46,39 4,73 0,00 BA-172 SO FELIX DO CORIBE-BR-135 (Ac. Jaborandi) 42,5 TSD 0,00 0,00 9,00 16,00 10,00 BA-466 TABOCAS DO BREJO VELHO - BA-172 7,5 TSD 0,00 0,00 7,93 0,00 BR-135 BA-172 - CORIBE 25,0 TSD 0,00 3,93 19,58 5,00 0,00 BR-135 CORIBE - COCOS 43,0 TSD 0,00 0,00 38,09 4,00 0,00 BR-349 B.J.LAPA - SANTA MARIA DA VITORIA 87,0 TSD 21,00 35,20 25,52 0,00 0,00 BR-349 S.M.VITORIA - CORRENTINA 54,0 TSD 0,00 0,00 0,00 0,00 2,00 BR-349 CORRENTINA - BR-020 186,0 TSD 0,00 0,00 0,00 0,00 5,00 BA-264/172 BA-172 (km 264) - BREJOLANDIA 5,0 TSD 0,00 1,00 47,48 0,00 0,00 BA-296/172 BA-172 (km 296) - SERRA DOURADA 2,5 TSD 0,00 29,65 3,00 0,00 0,00 BA-225 BR-135 - COACERAL 78,0 TSD 4,00 5,00 66,24 0,00 0,00 BA-459 BA-460 (Placas) - COTIA - BA-454 82,0 TSD 1,00 5,03 79,00 0,00 0,00 BA-460 DIVISA BA/TO - PLACAS - BR-242 54,0 TSD 0,00 7,00 37,66 0,00 0,00 BA-463 BR-135 (SO DESIDERIO) - SITIO GRANDE-BR- 030(Roda Velha) 124,0 TSD 2,00 9,00 106,00 0,00 5,00 BR-242 BR-020 (L.E.Magalhes)-BA-460 19,0 TSD 0,00 0,00 17,50 0,00 0,00 SUB-TOTAL 983,0 28,00 95,80 600,03 67,46 22,00 CONDIO DO REVESTIMENTO (Km) RODOVIA TRECHO EXTENSO (Km) REVESTIMENTO BAHIABAHIA Rodovias com sub-base em SAFL e base diversasRodovias com sub-base em SAFL e base diversas
  83. 83. PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA FONTE: DERBA 2006 RODOVIAS COM SUB-BASE EM SAFL E BASE DIVERSAS Ruim 12% Regular 74% Bom 8% timo 3% Pssimo 3% BAHIABAHIA Rodovias com sub-base em SAFL e base diversasRodovias com sub-base em SAFL e base diversas
  84. 84. importante ressaltar nada adianta serem efetuados investimentos em tecnologias alternativas competentes, quer no campo da pesquisa, quer no campo de treinamento, caso no haja uma boa gesto e manuteno das rodovias. No existem materiais ou tecnologias mgicas. Ilustramos abaixo exemplos na em So Paulo e na Bahia que corroboram essas assertivas.
  85. 85. Situao em So Paulo Fonte:Fortes, F.; Villibor, D e Blassioli,P PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA
  86. 86. Fonte:Fortes, F.; Villibor, D e Blassioli,P Situao em So Paulo PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA
  87. 87. Fonte:Fortes, F.; Villibor, D e Blassioli,P Situao em So Paulo PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA
  88. 88. SAFL:SAFL: Rodovias com Base e Sub-Base em SAFLRodovias com Base e Sub-Base em SAFL BA 617 Km 8.9 Panorama da rodovia eroso de bordoBA 617 Inicio do trecho para Cacul PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA Situao na Bahia Trecho com 17a de executado, que teve uma manuteno mnima, apresenta condio razovel
  89. 89. SAFL:SAFL: Rodovias com Base e Sub-Base em SAFLRodovias com Base e Sub-Base em SAFL BA 612 Km 0 Inicio do trecho BA 612 Km 5 Panorama da rodovia PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA Trecho com 17a de executado, que teve uma manuteno mnima, apresenta condio razovel Situao na Bahia
  90. 90. PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA SAFL:SAFL: Rodovias com Base e Sub-Base em SAFLRodovias com Base e Sub-Base em SAFL FOTOS BA 160 07/2006 - CNTFOTOS BA 160 07/2006 - CNT Latitude: 12 15 51; Longitude: 43 11 42 km 10 km 16 Latitude: 14 08 17; Longitude: 43 33 44 Trecho com 16a de executado, que no teve uma manuteno adequada, apresenta condio pssima
  91. 91. 3.2 AGREGADOS
  92. 92. CARACTERSTICAS TECNOLGICAS DOS AGREGADOS Sob o ponto de vista rodovirio, as partculas devem ter propriedades que permitam resistir as aes do trfego e do intemperismo. As principais caractersticas a serem considerados so: Granulometria: representada pela curva de distribuio granulomtrica, assegura estabilidade s camadas do pavimento em conseqncia do maior atrito interno obtido pelo entrosamento das partculas. Dureza: resistncia que o agregado oferece ao deslocamento das partculas de sua superfcie pela abraso.
  93. 93. Tenacidade: resistncia que o agregado oferece ao fraturamento provocado pelo impacto. Sanidade/Durabilidade: resistncia que o agregado oferece ao intemperismo Porosidade: propriedade indesejvel do agregado. caracterizada pelo sistema de poros existente dentro das partculas do agregado. Forma: a ideal a cbica que conduz a um maior entrosamento entre as partculas e consequentemente maior resistncia ao cisalhamento. Adesividade: corresponde capacidade de permitir que no haja deslocamento da pelcula de asfalto pela ao da gua. Equivalente de Areia: detectar a presena de finos plsticos nos agregados midos
  94. 94. GranulometriaGranulometria
  95. 95. Abraso Los AngelesAbraso Los Angeles
  96. 96. ENSAIO DE DURABILIDADE (SOUNDNESS TEST) Este ensaio visa determinar a resistncia desintegrao dos agregados sujeitos ao do tempo, pelo ataque de solues saturadas de sdio ou de magnsio. O ensaio consiste em submeter uma amostra de agregado, preparada em condies padronizadas, a 5 (cinco) ciclos, sendo que cada ciclo constitudo por um perodo de saturao numa soluo de sulfato de sdio ou sulfato de magnsio, secagem em estufa e esfriamento temperatura ambiente. O resultado dado como perda de peso no ensaio.
  97. 97. As partculas dos agregados podem ser agrupadas nas seguintes formas fundamentais: cbica, lamelar, alongada e arredondada. Em laboratrio procura-se determinar a forma do gro atravs de ensaios que definiro o ndice de forma ou cubicidade, ou o percentual de formas defeituosas. O mtodo DNER-ME 086/94 , fixa o modo pelo qual se determina a variao dos eixos multidirecionais das partculas que compem o agregado, definindo-a como indice de forma. Neste mtodo so utilizados peneiras de abertura circular e conjunto de crivos redutores. ENSAIO DE FORMA
  98. 98. A adesividade do agregado determinada em laboratrio atravs de procedimentos diferenciados, conforme o tipo de aplicao e/ ou tipo de ligante asfltico. Quando o agregado no apresenta adesividade satisfatria com o ligante a ser utilizado, procede-se dosagem de dope de adesividade que consiste em se realizar o mesmo ensaio , porem com o ligante dopado em teores crescentes de 0,1% em 0,1% at que o resultado seja satisfatrio. Normas de referncia ABNT NBR DNIT- DNER-ME 078/94 e 079/94 ADESIVIDADE DE AGREGADOS GRADOS E MIDOS
  99. 99. EQUIVALENTE DE AREIA Tem por finalidade detectar a presena de finos plsticos nos agregados midos. Esses finos provocam fenmenos de retrao e inchamento quando esto presentes nas misturas betuminosas. O ensaio consiste em se colocar o agregado passando na peneira de 4,8mm (n 4) em uma proveta que contem uma soluo de cloreto de sdio x glicerina x formaldedo, em repouso por 20 (vinte) minutos. Em seguida agitar o conjunto por 30 segundos e, posteriormente, completar a proveta com a mesma soluo at o nvel pr-determinado efetuando-se a operao de lavagem do agregado. Deixar em repouso e medir a altura do floculado. O equivalente areia pois uma relao volumtrica que corresponde razo entre a altura do nvel superior da areia e a altura do nvel superior da suspenso argilosa do agregado mido, na proveta, em condies estabelecidas pelo mtodo de ensaio.
  100. 100. Normas de referncia ABNT NBR DNIT- DNER-ME 054/97 DERBA B 09 Conj Equivalente AreiaConj Equivalente Areia
  101. 101. 3.3 Materiais Betuminosos 3.3.13.3.1
  102. 102. 3.3.3.3. 22
  103. 103. 3.3.33.3.3-- e )e )
  104. 104. 3.3.3.a -3.3.3.a -
  105. 105. EstEst ee
  106. 106. Produo de Asfalto em dois estgios de destilaoProduo de Asfalto em dois estgios de destilao
  107. 107. TorredeDestilao
  108. 108. RENDIMENTO DE CAP EM PETRLEOS
  109. 109. CARACTERSTICAS UNID. LIMITES M TO D O S CAP 30 -45 CAP 50 -70 CAP 85 -100 CAP 150-200 ABNT ASTM Penetrao (100 g, 5s, 25C) 0,1mm 30-45 50-70 85-100 150-200 NBR 6576 D5 Ponto de amolecimento, min C 52 46 43 37 NBR6560 D36 Viscosidade Saybolt-Furol NBR14950 E102 - a 135 C, min s 192 141 110 80 - a 150C, mn s 90 50 43 36 - a 177C s 40-150 30-150 15-60 15-60 ou Viscosidade Brookfield NBR 15184 D 4402 - a 135C, SP21,. 20 rpm, min cP 374 274 214 155 - a 150C, SP21,min cP 203 112 97 81 - a 177C, SP 21 cP 76-285 57-285 28-114 28-114 ndice de susceptibilidade trmica (1) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7) Ponto de fulgor,min C 235 235 235 235 NBR 11341 D 92 Solubilidade em tricloroetileno, mn % massa 99,5 99,5 99,5 99,5 NBR 14855 D2042 Ductilidade a 25C,min cm 60 60 100 100 NBR 6293 D113 Efeito do calor e do ar (RTFOR) a 163C,85 min D2872 Variao em massa max(2) %massa 0,5 0,5 0,5 0,5 Ductilidade a 25C,min cm 10 20 50 50 NBR 6293 D113 Aumento do ponto de amolecimento, mx C 8 8 8 8 NBR6560 D36 Penetrao retida, min(3) % 60 55 55 50 NBR6576 D5 C. EspecificaesC. Especificaes Esto apresentadas a seguir, as especificaes atuais dos CAPEsto apresentadas a seguir, as especificaes atuais dos CAP
  110. 110. Observaes: (1) O ndice de susceptibilidade trmica obtido a partir da seguinte equao ou da Tabela 2: ndice de susceptibilidade trmica = (500) (log PEN) + (20) (T C) - 1951 120 - (50) (log PEN) + (T C) onde : ( T C) = Ponto de amolecimento PEN = penetrao a 25 C, 100g, 5 seg. (2) A Variao em massa, em porcentagem, definida como: DM= (Minicial- Mfinal) / Mfinal x 100 onde: Minicial - massa antes do ensaio RTFOT Mfinal - massa aps o ensaio RTFOT (3) A Penetrao retida definida como: PEN retida= (PENfinal / PENinicial) x 100 onde: PENinicial - penetrao antes do ensaio RTFOT PENfinal - penetrao aps o ensaio RTFOT
  111. 111. Penetrao 25C, 100g, 5 s (NBR 6576 ) 0,1 mm Ponto de Amolecimento, C (NBR 6560) 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 30 -5,7 -5,4 -5,1 -4,8 -4,5 -4,2 -4,0 -3,7 -3,4 -3,2 -2,9 -2,7 -2,4 -2,2 -2,0 -1,8 -1,5 -1,3 -1,1 40 -5,3 -5,0 -4,7 -4,4 -4,1 -3,8 -3,5 -3,2 -2,9 -2,7 -2,4 -2,2 -1,9 -1,7 -1,4 -1,2 -1,0 -0,7 -0,5 45 -5,2 -4,8 -4,5 -4,2 -3,9 -3,6 -3,3 -3,0 -2,7 -2,5 -2,2 -1,9 -1,7 -1,4 -1,2 -0,9 -0,7 -0,5 -0,3 50 -5,0 -4,7 -4,3 -4,0 -3,7 -3,4 -3,1 -2,8 -2,5 -2,2 -2,0 -1,7 -1,4 -1,2 -0,9 -0,7 -0,5 -0,2 0,0 60 -4,7 -4,4 -4,0 -3,7 -3,4 -3,0 -2,7 -2,4 -2,1 -1,8 -1,6 -1,3 -1,0 -0,8 -0,5 -0,3 0,0 0,2 0,4 70 -4,5 -4,1 -3,7 -3,4 -3,0 -2,7 -2,4 -2,1 -1,8 -1,5 -1,2 -0,9 -0,6 -0,4 -0,1 0,1 0,4 0,6 0,9 80 -4,2 -3,8 -3,4 -3,1 -2,7 -2,4 -2,1 -1,7 -1,4 -1,1 -0,8 -0,5 -0,3 0,0 0,3 0,5 0,8 1,0 1,3 85 -4,1 -3,7 -3,3 -2,9 -2,6 -2,2 -1,9 -1,6 -1,3 -1,0 -0,7 -0,4 -0,1 0,2 0,5 0,7 1,0 1,2 1,4 90 -3,9 -3,5 -3,2 -2,8 -2,4 -2,1 -1,7 -1,4 -1,1 -0,8 -0,5 -0,2 0,1 0,4 0,6 0,9 1,1 1,4 1,6 100 -3,7 -3,3 -2,9 -2,5 -2,1 -1,8 -1,4 -1,1 -0,8 -0,5 -0,2 0,1 0,4 0,7 1,0 1,2 1,5 1,7 2,0 110 -3,5 -3,0 -2,6 -2,2 -1,9 -1,5 -1,2 -0,8 -0,5 -0,2 0,1 0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,8 2,1 2,3 120 -3,2 -2,8 -2,4 -2,0 -1,6 -1,2 -0,9 -0,5 -0,2 0,1 0,5 0,8 1,1 1,3 1,6 1,9 2,2 2,4 2,7 130 -3,0 -2,6 -2,1 -1,7 -1,3 -1,0 -0,6 -0,2 0,1 0,4 0,7 1,1 1,4 1,6 1,9 2,2 2,5 2,7 3,0 140 -2,8 -2,3 -1,9 -1,5 -1,1 -0,7 -0,3 0,0 0,4 0,7 1,0 1,4 1,7 1,9 2,2 2,5 2,8 3,0 3,3 150 -2,6 -2,1 -1,7 -1,2 -0,8 -0,4 -0,1 0,3 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,2 2,5 2,8 3,1 3,3 3,6 160 -2,3 -1,9 -1,4 -1,0 -0,6 -0,2 0,2 0,6 0,9 1,3 1,6 1,9 2,2 2,5 2,8 3,1 3,4 3,6 3,9 170 -2,1 -1,6 -1,2 -0,7 -0,3 0,1 0,5 0,8 1,2 1,5 1,9 2,2 2,5 2,8 3,1 3,4 3,6 3,9 4,2 180 -1,9 -1,4 -0,9 -0,5 -0,1 0,3 0,7 1,1 1,5 1,8 2,2 2,5 2,8 3,1 3,4 3,7 3,9 4,2 4,4 190 -1,7 -1,2 -0,7 -0,3 0,2 0,6 1,0 1,4 1,7 2,1 2,4 2,7 3,1 3,4 3,7 3,9 4,2 4,5 4,7 200 -1,4 -0,9 -0,5 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,3 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,2 4,5 4,7 5,0 Tabela 2
  112. 112. Esquema de obtenao dos Asfaltos Diluidos (ADP)Esquema de obtenao dos Asfaltos Diluidos (ADP) 3.3.3.b3.3.3.b
  113. 113. 3.3.3c3.3.3c
  114. 114. EmulsEmuls oo
  115. 115. EMULSES ASFLTICAS
  116. 116. b) Classificao As emulses asflticas so classificadas: b.1) em funo da ruptura (tempo de evaporao da gua) como: emulses de ruptura rpida RR (40 min); emulses de ruptura mdia RM (at 2 h) ou ruptura lenta RL (at 4 h) O agente emulsificante tem a funo de diminuir a tenso interfacial entre asO agente emulsificante tem a funo de diminuir a tenso interfacial entre as fases asfltica e aquosa, evitando que ocorra a decantao do asfalto nafases asfltica e aquosa, evitando que ocorra a decantao do asfalto na gua. A quantidade de emulsificante varia de 0,2 % a 1,0%.Os agentesgua. A quantidade de emulsificante varia de 0,2 % a 1,0%.Os agentes geralmente utilisados so o Sal de Amina, Silicatos Solveis ou nogeralmente utilisados so o Sal de Amina, Silicatos Solveis ou no Solveis, Sabes e leos Vegetais Sulfonados e Argila Coloidal.Solveis, Sabes e leos Vegetais Sulfonados e Argila Coloidal. A quantidade de asfalto da ordem de 60% a 70% e o tamanho dasA quantidade de asfalto da ordem de 60% a 70% e o tamanho das partculas de asfalto dispersas varia de 1 a 10 micra. O restante dapartculas de asfalto dispersas varia de 1 a 10 micra. O restante da composio de gua e uma pequena quantidade de solventes em algunscomposio de gua e uma pequena quantidade de solventes em alguns casoscasos..
  117. 117. b.2) em funo da carga eltrica das partculas, como: -emulses aninicas (com partculas carregadas negativamente e com afinidade maior com agregados de natureza bsica (calcrios e dolomitos)); - emulses catinicas (com partculas carregadas positivamente e de maior afinidade com agregados de natureza cida com granitos e quartizitos. As catinicas tm maior adeso s suprefcies; - emulss especiais, com particulas asflticas sem carga ou carregada simultaneamente, positiva e negativamente. A ruptura das emulses ocorre quando so colocadas em contato com agregados e o equilibrio que mantinha os glbulos do asfalto em suspenso na gua rompido, o asfalto flocula se fixando no agregado e a gua evapora. A cor das emulses antes da ruptura marrom, tornando-se depois preta. Essa classificao depende da viscosidade Saybolt-Furol, teor de solvente, desemulsibilidade e resduo de destilao
  118. 118. As emulses asfltica catinicas (identificadas pela letra C), tmAs emulses asfltica catinicas (identificadas pela letra C), tm diversos empregos em pavimento. Na tabela apresentada no fimdiversos empregos em pavimento. Na tabela apresentada no fim desse captulo, observa-se que as catinicas de cura rpida sodesse captulo, observa-se que as catinicas de cura rpida so prprias para pinturas ou tratamentos superficiais, e as de cura mdiaprprias para pinturas ou tratamentos superficiais, e as de cura mdia e lenta para misturas a frio.e lenta para misturas a frio. Para uso em lama asfltica, h uma especificao parte, sendo asPara uso em lama asfltica, h uma especificao parte, sendo as emulses identificadas pelo cdigo LA, seguido da indicao se aemulses identificadas pelo cdigo LA, seguido da indicao se a emulso aninica (p. ex. LA-1) ou catinica (p.ex. LA-1C) ouemulso aninica (p. ex. LA-1) ou catinica (p.ex. LA-1C) ou especial (LA-E)especial (LA-E)
  119. 119. 3.3.3.d3.3.3.d
  120. 120. 3.3.33.3.3ee
  121. 121. 11)) Servios Auxiliares ou ComplementaresServios Auxiliares ou Complementares
  122. 122. 2)2)
  123. 123. 3.3.4. PROPRIEDADES TECNOLOGICAS BSICAS DOS MATERIAIS BETUMINOSOS 3.3.4.1 Dureza Essa propriedade das mais importantes, e utilizada para a classificao dos diversos materiais betuminosos Um betuminoso mais duro, provavelmente ter pouca ductilidade e pode trincar a baixas temperaturas. Se for de baixa dureza, provavelmente escorrer em clima quente. Essa carecterstica decisiva na fabricao ou uso de materiais betuminosos. A determinao da dureza normalizada pela NBR 6576, e representa a medida ou ndice de Penetrao em dcimos de milimetros, de uma agulha padro (dimetro de 1 a 1,2 mm), aplicada durante 5 s sobre uma amostra padronizada a 250 C. O resultado do ensaio geralmente citado como um nmero sem a unidade correspondente (dcimos de milmetro)
  124. 124. PenetraoPenetrao
  125. 125. Penetrometro
  126. 126. 3.3.4.2 Ponto de Amolecimento a temperatura de referncia para preparo ou utilizaao dos betuminosos. Em geral se situa na faixa de 36o C a 62o C e acompanha a progresso da dureza O ensaio normalizado pela NBR 6560, mtodo do anel e bola. A amostra betuminosa fundida e moldada em um anel padronizado e vazado. Sobre a amostra de betume moldada no anel, uma bola de ao padronizada assentada e o conjunto aquecido a uma taxa controlada de 5o C/min, at que a bola desa de nvel e atinja uma placa de referncia, pela deformao do betuminoso contido no anel.
  127. 127. Ponto de Amolecimento Anel e Bola NBR 6560 e ADTM D6
  128. 128. 3.3.4.3 Viscosidade Chama-se viscosidade resistncia oposta por um fludo deformao sob ao de uma fora. Como o ponto de amolecimento, propriedade de interesse fabricao e aplicao dos materiais betuminosos. Um dos mtodos de avaliao o ensaio feito pelo Viscosmetro Saybolt-Furol e normalizado pelo MB-517/71. A viscosidade representa o tempo em segundos que 60 cm3 de uma amostra leva pra passar atravs de um orifcio padro, devendo-se indicar a temperatura do ensaio. O mtodo embora prtico no muito preciso, mas muito utilizado para especificao de consistencia de aplicao dos materiais betuminosos em pavimentao, no controle de usinagem e aplicaao. Uma vez levantada a curva viscosidade x penetrao e indicada a viscosidade SSF (segundos Saybolt-furol) de aplicao, est definida a temperatura de aplicao do produto.
  129. 129. Outras medidas possveis de viscosidade, so a cinemtica em Stockes e a viscosidade absoluta em Poises, que so normalizadas pela NBR 5847, com base em tempo de escoamento dos materiais betuminosos em vasos especiasi, calibrados com leos de referncia e em uma dada temperatura. Tais ensaios so realizados na presena de vcuo, sendo apenas vcuo inicial, no caso da viscosidade cinemtica e permanente no caso da viscosidade absoluta. Atualmente esta em implantao no Brasil, a utilizao da viscosidade Brookfield, ensaio sugerido nos EUA no programa SUPERPAVE e adotado pela ANP na nova classificao dos CAP.
  130. 130. Viscosidade Brookfield ASTM D 4402
  131. 131. Curva Viscosidade x Temperatura 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 0 1 8 0 1 9 0 T E M P E R A T U R A , C VISCOSIDADESAYBOL-FUROL,SEGUNDOS 137C 144C 150C 156C A A 7 5 9 5 1 2 5 1 5 5 A q u e c im e n to lig a n te : 8 5 1 0 S S F+ C o m p a c ta o m is tu ra : 1 4 0 1 5 S S F+ 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 0 1 8 0 1 9 0 T E M P E R A T U R A , C VISCOSIDADESAYBOL-FUROL,SEGUNDOS 137C 144C 150C 156C A A 7 5 9 5 1 2 5 1 5 5 A q u e c im e n to lig a n te : 8 5 1 0 S S F+ C o m p a c ta o m is tu ra : 1 4 0 1 5 S S F+
  132. 132. Ensaio de Viscosidade Saybolt-Furol ME-04/94 - NBR 14950 e ASTM E-102
  133. 133. 3.3.4.4 Ductilidade a propriedade relacionada capacidade de deformao sem fissuras. O ensaio normalizado pela NBR 6293, em que um corpo de prova, em forma de gravata borboleta, tracionado de forma padronizada (5 cm / min), medindo-se quantos centmetros se estende antes de romper. Esse ensaio realizado em um banho aquoso, com densidade prxima a do material a ser ensaiado, visando a manuteno do nvel do fio, que progressivamente vai se formando na regio central corpo-de-prova tracionado.
  134. 134. Ductilidade DNER ME-163/98 NBR 6293 e ASTM D 113
  135. 135. 3.3.4.5 Ponto de Fulgor importante para o manuseio dos materiais betuminosos, porque logo acima do ponto de fulgor h o ponto de combusto e, portanto, perigo do material inflamar. No ponto de fulgor, os gases desprendidos do material adjascentes superfcie se inflamam, mesmo que temporariamente. O mtodo de medida do ponto de fulgor normalizado pela NBR 11341 (mtodo de Cleveland), e se resume em passar uma chama sobre uma amostra padro, em intervalo de tempo definido, at haver lampejos provocados pela inflamao dos vapores liberados pela amostra. Para segurana dos operrios envolvidos na aplicao de materiais betuminosos, recomendado que a temperatura de aplicao seja sempre bem inferior temperatura do ponto de Fulgor, tendo como ordem de limite inferior 20o C abaixo da referida temperatura.
  136. 136. Ponto de Fulgor Vaso Aberto ClevelandPonto de Fulgor Vaso Aberto Cleveland
  137. 137. Ponto de Fulgor - Cleveland ME 148/94 NBR 11341 e ASTM D 92 Ponto Fulgor TAGPonto Fulgor TAG NBR 5765 NBR 5765
  138. 138. 3.3.4.6 Massa Especfica3.3.4.6 Massa Especfica
  139. 139. 3.3.4.73.3.4.7 3.3.4.83.3.4.8
  140. 140. Variao de Massa Efeito do calor e do ar numa pelcula mvel de asfalto - Rolling Thin Film Oven Test RTFOR ASTM D 2872
  141. 141. -- EspumaEspuma3.3.4.93.3.4.9
  142. 142. Densidade Relativa Razo entre a massa do CAP a 20o C e a massa de igual volume de gua a 4o C. modificada quando o CAP se expande ao ser aquecido. Caracteriza a natureza do material e a do CAP da ordem de 1,02-1,03. Utilizada no clculo de volume de vazios de misturas betuminosas. Ponto de Ruptura Fraass a temperatura na qual o CAP, quando submetido flexo, tende mais a romper do que a fluir. No ensaio, uma placa revestida de CAP, flexionada sob determinadas condies, submetida a temperaturas decrescentes. O ponto de ruptura a temperatura em que aparece a primeira fissura no revestimento do CAP. - Outros Ensaios
  143. 143. 3.4 Outros Materiais Utilizados em Pavimentao - Cimento Portland; - Cal; - Escrias; - Estabilizantes Qumicos de Solos - Outros
  144. 144. PRINCIPAIS NORMAS
  145. 145. NORMAS DNIT ESPECIFICAES DE MATERIAIS EM 230/94 - Agregados sintticos grados de argila calcinada EM 260/94 - Escrias de alto forno para pavimentos rodovirios EM 262/94 - Escrias de aciaria para pavimentos rodovirios EM 362/97 (*) - Asfaltos diludos tipo cura rpida EM 363/97 (*) - Asfaltos diludos tipo cura mdia EM 364/97 (*) - Alcatres para pavimentao EM 365/97 (*) - Emulso asflticas para lama asfltica EM 367/97 (*) - Material de enchimento para misturas betuminosas EM 369/97 (*) - Emulses asflticas catinicas EM 396/99 (#) - Cimento asfltico modificado por polmero DNIT 046/2004 EM - Pavimento Rgido - Selante de juntas DNIT 050/2004 EM - Pavimento Rgido - Cimento Portland DNIT 095/2006 EM - Cimentos asflticos de petrleo - Especificao de material
  146. 146. ESPECIFICAES DE SERVIO ES 299/97 (*) - Pavimentao - regularizao do subleito ES 300/97 (*) - Pavimentao - reforo do subleito ES 301/97 (*) - Pavimentao - sub-base estabilizada granulometricamente ES 302/97 (*) - Pavimentao - sub-base de solo melhorado com cimento ES 303/97 (*) - Pavimentao - base estabilizada granulometricamente ES 304/97 (*) - Pavimentao - base de solo melhorado com cimento ES 305/97 (*) - Pavimentao - base de solo cimento ES 306/97 (*) - Pavimentao - imprimao ES 307/97 (*) - Pavimentao - pintura de ligao ES 308/97 (*) - Pavimentao - tratamento superficial simples ES 309/97 (*) - Pavimentao - tratamento superficial duplo ES 310/97 (*) - Pavimentao - tratamento superficial triplo ES 311/97 (*) - Pavimentao - macadame betuminoso por penetrao ES 314/97 (*) - Pavimentao - lama asfltica ES 315/97 (*) - Pavimentao - acostamento ES 316/97 (*) - Pavimentao - base de macadame hidrulico ES 317/97 (*) - Pavimentao - pr-misturados a frio ES 321/97 (*) - Pavimentao - restaurao de pavimentos flexveis ES 327/97 (*) - Pavimentao - pavimento com peas pr-moldadas de concreto ES 378/98 - Pavimentao - base estabilizada granulometricamente com utilizao de solo latertico ES 385/99 (#) - Pavimentao - concreto asfltico com asfalto polmero ES 386/99 (#) - Pavimentao - pr- misturado a quente com asfalto polmero camada porosa de atrito ES 387/99 (#) - Pavimentao - areia asfalto a quente com asfalto polmero ES 388/99 (#) - Pavimentao - micro pr-misturado a quente com asfalto polmero ES 390/99 (#) - Pavimentao - pr-misturado a frio com emulso modificada por polmero ES 391/99 (#) - Pavimentao - tratamento superficial simples com asfalto polmero (continua)
  147. 147. ES 392/99 (#) - Pavimentao - tratamento superficial duplo com asfalto polmero ES 393/99 (#) - Pavimentao - tratamento superficial triplo com asfalto polmero ES 394/99 (#) - Pavimentao - macadame por penetrao com asfalto polmero ES 395/99 (#) - Pavimentao - Pavimentao pintura de ligao com asfalto polmero ES 405/00 - Pavimentao reciclagem de pavimento frio in situ com espuma de asfalto DNIT 031/2006 - ES (*) - Pavimentos Flexveis Concreto Asfltico DNIT 032/2005 - ES (*) - Pavimentos Flexveis Areia Asfalto a quente - Especificao de Servio DNIT 033/2005 - ES (*) - Pavimentos Flexveis Concreto Asfltico Reciclado a quente na usina Espec. de Servio DNIT 034/2005 - ES (*) - Pavimentos Flexveis Concreto Asfltico Reciclado a quente no local Espec. de Servio DNIT 035/2005 - ES (*) - Pavimentos flexveis Micro revestimento asfltico a frio com emulso modificada por polmero Especificao de servio DNIT 047/2004 ES - Pavimento Rgido - Execuo de pavimento rgido com equipamento de pequeno porte DNIT 048/2004 ES - Pavimento Rgido - Execuo de pavimento rgido com equipamento de frma-trilho DNIT 049/2004 ES - Pavimento Rgido - Execuo de pavimento rgido com equipamento de frma-deslizante DNIT 056/2004 ES - Pavimento Rgido - Sub-base de cimento de concreto Portland compactada com rolo DNIT 057/2004 ES - Pavimento Rgido - Execuo de sub-base melhorada com cimento DNIT 058/2004 ES - Pavimento Rgido - Execuo de sub-base de solo-cimento DNIT 059/2004 ES - Pavimento Rgido - Pavimento de concreto de cimento Portland, compactado com rolo DNIT 065/2004 ES - Pavimento Rgido - Sub-base de concreto de cimento Portland adensado por vibrao DNIT 066/2004 ES - Pavimento Rgido - Construo com peas pr-moldada de concreto de cimento Portland DNIT 067/2004 ES - Pavimento Rgido Reabilitao DNIT 068/2004 ES Pav. Rg.- Execuo de camada superposta de concreto tipo Whitetopping por meio mecnico DNIT 085/2006 ES - Demolio e remoo de pavimentos: asfltico ou concreto Especificao de Servio
  148. 148. 1. INTRODUO 1.1 Definio de Pavimentos 1.2 Classificao dos Pavimentos 2. TIPOS DE CAMADAS QUE COMPEM UM PAVIMENTOS 2.1 Reforo, Sub-Base e Base 2.2 Revestimentos 3 MATERIAIS 3.1 - Solos 3.2 Agregados 3.3 Materiais Betuminosos 3.4 Outros Materiais 4. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
  149. 149. 5. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA - Costa, Solange Notas de Aula Curso de Especializao em Pavimentao - 2004 - IBP Comisso de Asfalto - Informaes bsicas sobre materiais asflticos - 1999 - Leite, Leni Notas de Aula Curso de Especializao em Pavimentao 2004 - MT-DNER Manual de Implantao Bsica - 1996 - MT-DNIT Manual de Pavimentao 2006 - MT-DNER Mtodo de Projeto de Pavimentos Flexveis Eng. Murillo Lopes de Souza 1.981 - MT-DNIT- Manual de Pavimentos Rgidos 2.005 - MT-DNER/DNIT Especificaes de Materiais - MT-DNER/DNIT Especifiaes de Servio - MT-DNER/DNIT Instrues de Ensaio - MT-DNER/DNIT Mtodo de Ensaio - MT-DNER/DNIT Procedimento - Pinto, Salomo - Materiais Betuminosos- Conceituao, especificao e utilizao MD-IME - 2004 - Pinto, Salomo Materiais Petreos e Concreto Asfltico MD-IME-2004 - Pinto, Salomo Tratamento Superficial Betuminoso MD-IME-2004 - Souza, Murillo Lopes Pavimentao Rodoviria, MT-DNER-IPR e Livros Tcnicos e Cientficos Ed.
  150. 150. PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA MAPA PEDOLGICOMAPA PEDOLGICO LEGENDA:LEGENDA:
  151. 151. PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA LEGENDA:LEGENDA: PLUVIOMETRIAPLUVIOMETRIA