introdução a pavimentação

TRANSPORTES B PAVIMENTAO

INTRODUO PAVIMENTAO/1

1. INTRODUO PAVIMENTAO

1.1 BREVE RELATO HISTRICO

1.1.1 ANTIGIDADE

(A) As tcnicas de pavimentao evoluram com os meios de transporte terrestre Evoluo - Andando - Animais - Veculos com trao animal surgimento da roda

(B) Os veculos com rodas de madeira necessitavam de superfcies revestidas Civilizaes

- Mesopotmia (3500 a.C.) - Egito (3000 a.C.) - Ilha de Creta (1500 a.C.) - Incas, Maias e Astecas

Exemplo: Estrada Real - Babilnia - 2824 km (SE sia e sia Menor) - Concluda em 323 a.C. (400 anos p/ concluir) - 93 dias de percurso (30 km/dia)

(C) Os veculos com rodas de ao necessitavam de estruturas mais resistentes Civilizaes - Grcia - Imprio Romano

Exemplo: Via pia - 1. Estrada construda de maneira cientfica - Espessura superiores a 1,0 m (Pavimento macio) - 3 a 4 camadas de pedras assentadas manualmente

RUDUS - Detritos de pedras

STATUMEN - Pedras placas

NUCLEUS - Pedra e calSUMMUM DORSUN - Placas rejuntadas c/ argamassa e cal

.

.

.

.. .

.

. .

..

h > 1,0m



IDADE MDIA - abandono e pouca inovao



1.1.2 PS-RENASCENA

(A) Tresaguet (1716 - 1796) - Estruturas mais leves - Bases bem drenadas (Drenagem) - Manuteno contnua (Manuteno)

blocos justapostos

Pedras menores

pedras grandes achatadas

h < 50cm

(B) MacAdam (1756 - 1836) e Telford (1754 - 1834) - Importncia da compactao - Estabilizao granulomtrica - Revestimentos mais confortveis - cascalhos, paraleleppedos.

- TELFORD



- MACADAM

Ncleo do Pavimento da Macadam

1.1.3 ERA MODERNA

- Sc. XIX (1 Metade): Ferrovias - Sc. XIX (2 Metade): Goodyear (pneus), Dumlop (vulcanizao), Daimler (motor)

1890 - Penhard / Lassar - automvel de benzina - Sc. XX: (Evoluo Tecnolgica do automvel)

1905: Asfalto 1909: Placas CCP / Ford (linhas de produo) 1920: HRB (fundamentos Mec. Solos e Pavimentao) 1940: USACE (esforos de querra) 1950: WASHO (incio das Pistas Experimentais) 1960: AASHO Manuais 66/72/86/93/2000 1982: Estudos HDM (desempenho de pavimentos) 1993: SHRP (Pesquisa de carter mundial)

- Sc. XXI: (exigncias cada vez mais crescentes)



1.1.4 SITUAO ATUAL NO BRASIL

REDE RODOVIRIA NACIONAL (Km)

1.724.9311.559.906165.025TOTAL

1.446.2901.429.29616.994Municipais

208.018116.12691.892Estaduais

70.62314.48456.139Federais

TOTALNO PAVIMENTADAS

PAVIMENTADASRODOVIAS

Fonte: DNIT 2000

Excelente12%

Bom25%

Regular32%

Mau17%

Pssimo7%

No Considerado

7%

- um fato amplamente reconhecido que as condies em que se encontram grande parte da rede rodoviria nacional deixam bastante a desejar, devido a falta de recursos especficos destinados a conservao oportuna e as deficincias institucionais, agravada pela falta de controle de carga por eixo.

- O auge da construo de rodovias, que ocorreu durante as dcadas de sessenta e setenta, originou uma infra-estrutura que deteriorou-se intensamente nos anos oitenta, conseqncia das diferentes crises econmicas enfrentadas pelo pas. No obstante os esforos realizados na dcada de noventa, ainda so enormes os atrasos em conservao.



- Extensas redes de estradas, construdas a um grande custo, no tem sido devidamente conservadas e esto sendo utilizadas intensamente e inadequadamente. Como resultado disto, atualmente, o estado da maior parte das rodovias encontra-se de regular a ruim, com tendncia deteriorao acelerada e ao conseqente acmulo crescente de atrasos na conservao.

- Algumas rodovias esto em estado to ruim que a atividades de conservao no bastariam e nem seriam eficazes. Para a recuperao dessas rodovias em condies precrias, seriam necessrios recursos trs ou cinco vezes superior ao que custaria se fosse realizada a operao de conservao adequada, no momento oportuno.

PESQUISA CNT / 2006

CONDIES DE CONSERVAO

Fonte: Pesquisa CNT 2005





55%

45%

Ruim/Pssimo Bom




39%

61%

19%

81%

15%

85%

62%

38%

34%

66%

48%

52%

61%

39%

48%

52%

44%

56%

45%

55%

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

1995 1996 1997 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Bom Ruim/Pssimo



SITUAO ATUAL NO BRASIL

54,6% Com pavimento deficiente, ruim ou pssimo

60,7% Apresentam sinalizao em estado inadequado

39,6% No possuem acostamento

15,5% Com placas cobertas pelo mato

7,3% Trechos com afundamentos, ondulaes ou buracos

40,3% Sem sinalizao de Velocidade Permitida


- De acordo com informaes da ANEOR, na dcada de 80, as perdas acumuladas decorrentes do excesso de leo combustvel consumido nas rodovias federais, representaram cerca de US$ 5,9 bilhes.

- Os custos provenientes do excesso de consumo dos demais itens da operao (pneus, leos lubrificantes, manuteno,etc) corresponderiam a US$ 2,3 bilhes.

- As perdas econmicas devido aos prejuzos materiais e s vtimas dos acidentes, foram estimadas em torno de US$ 5,8 bilhes.

- As parcelas citadas acima totalizaram um montante de US$ 14 bilhes,ou seja, 9,3% do valor patrimonial atribudo ao acervo federal de rodovias pavimentadas, que de US$ 150 bilhes.

Slide 9



- Um exemplo que ilustra a ligao entre infra-estrutura rodoviria e desenvolvimento econmico resulta de um estudo efetuado pelo Banco Mundial que envolveu a comparao entre a extenso e condio das redes pavimentadas de 98 pases estudados.

- Os grupos de pases foram assim divididos: (a) Economias de renda baixa - que o PNB per capita inferior a US$ 545; (b:) Economias de renda mdia - em que o PNB per capita superior a US$ 545, porm inferior a US$ 6.000; e (c) Economias de renda alta em que o PNB per capita superior a US$ 6.000.

- Como pode ser observado na Figura, o estoque per capita de infra-estrutura nas economias de renda alta muito superior do que nas economias de renda mdia e baixa. Por exemplo, o valor mdio da densidade de rodovias pavimentadas (km/milho de habitantes) varia desde 170 nas economias de renda baixa, at 1.660 nas de renda mdia (mais de 876% de acrscimo) e chega a 10.110 nas economias de alta renda ( mais de 5.880% de acrscimo em relao ao primeiro valor).

- Uma importante constatao obtida nesta pesquisa foi que a condio das rodovias tambm parece estar muito associada com o desenvolvimento econmico. A densidade mdia de rodovias pavimentadas em boas condies (km/milho de habitantes) varia desde 40 em economias de renda baixa (cerca de 23,5% do total de rodovias pavimentadas) at 8.550 nas economias de renda alta (cerca de 84,5% do total).



1.2 DEFINIES E CONCEITOS BSICOS

1.2.1 DEFINIO

- NBR - 7207/82 : Pavimento uma Estrutura construda sobre a terraplenagem Objetivos:

1. Resistir os esforos verticais oriundos do trfego 2. Melhorar condies de rolamento (conforto e segurana) 3. Resistir esforos horizontais permitindo uma superfcie de rolamento durvel

1.2.2 FINALIDADES DO PAVIMENTO

- HISTORICAMENTE Melhorar a trafegabilidade sob quaisquer condies (estabilidade) - ATUALMENTE devido ao acrscimo das cargas e velocidades dos veculos

(A) ESTRUTURAL Capacidade de carga (B) FUNCIONAL Conforto ao rolamento (C) SEGURANA Interao pneu-pavimento (D) ECONOMIA Custo operacional

1.2.3 CAMADAS CONSTITUINTES

Sistema de vrias camadas de espessuras finitas assentes sobre um semi-espao finito e cuja qualidade dos materiais decresce com a profundidade.

PAVIMENTO FLEXVEL

BSB

REFORO SL

RA R

SL

Acost. Acost.Pista

REGULARIZAO DO SL



ESTRUTURA TPICA

CBUQ

BG / BEQSBG

1020

30

R

B

SB

e 50 cm

SUBLEITO (SL) - Terreno de fundao

REFORO SL (REF) - Camada complementar de espessura constante (SL e/ou TRF. )

Estrutura do pavimento e fundao (transio)

SUB-BASE (SB) - Correo Subleito Complementa finalidade estrutural da base

BASE (B) - Distribui esforos Leito p/ revestimento

REVESTIMENTO ASFLTICO (R) - Resiste e distribui esforos Rolamento suave e seguro Impermeabilizao

PAVIMENTO RGIDO

CCP R

SL

Acost. Acost.Pista

REGUL. DO SLSB

ESTRUTURA TPICA

CCPSBG / SBEQ

20

15

R / B

SB

e 40 cm

SL



SUB-BASE (SB) - Pouca contrib. Estrutural Controle de bombeamento / expanso / contrao

CCP - Concreto de Cimento Portland BASE (B) e REVEST. (R)

SISTEMAS INTERMEDIRIOS PAVIMENTOS SEMI-RGIDOS PAVIMENTOS COMPOSTOS

1.2.4 PAVIMENTO COMO ESTRUTURA

- Caracterstica Principal: "COMPLEXIDADE" nmero de variveis (materiais, carga, fundao, clima, NA) circunstncias variveis sensibilidade intemperizao e degradao da superfcie

- Comparao entre estruturas

ESTRUTURA

PRDIO

BARRAGEM

PAVIMENTO

1. REA DO TERRENO

Pequena Grande (concentrado)

Muito grande (10 x 0,5 x L)

2. INVEST. / m Alto Alto Baixo (Invest. total muito alto)

3. COEF. SEGURANA (qto ao cisalhamento)

Alto Relativa / baixos Baixos e Indefinidos (Trat. empricos / estatsticos)

4. COND. AMBIENTAIS (NA e CLIMA)

Irrelevante Relevante Preponderante (solo saturado ou hot)

5. VIDA LTIL Longa (+100 anos) Longa e Indefinida (tempo de

recorrncia)

Curta (10 a 20 anos) 6. ESTUDO GEOTCNICO DE FUNDAES

Sond. A Percusso (In Situ)

Pormenorizados Sond. P e picareta (at 1,5 m abaixo do greide exceo p/ solos moles

7. CARGAS Estticas e bem definidas

Estticas e bem definidas

Dinmicas, variveis e estimadas (efeito destrutivo varivel)



1.3 CLASSIFICAO

1.3.1 TIPO DE REVESTIMENTO

- Flexvel RA + BG + SBG + (REF)

- Rgido CCP + SBG + (REF)

CCP + SBEQ + (REF)

- Semi-Rgido Convencional: RA + BEQ + SBG + (REF)

Estrutura invertida: RA + BG + SBEQ + (REF)

- Composto RA + CCP + SBEQ ou SBG+ (REF)

RGIDO

CCP + RA + BG + SBG + (REF)

FLEXVEL

CCP + RA + BG ou BEQ+ SBEQ ou SBG + (REF)

SEMI - RGIDO

1.3.2 FUNCIONAL

ESTRADAS

AEROPORTOS

CARGA / RODA (kgf) 5.000

50.000

PRESSO PNEUS (kgf/cm) 7,0 28,0 N. REPETIES

106 a 109 104 a 5 x 104

APLICAO DAS CARGAS

0,5 - 10 m da borda 10 m centrais



1.3.3 DISTRIBUIO DE ESFOROS NO SUBLEITO

PAVIMENTO FLEXVEL (Representao Esquemtica)

1 - A carga se distribu em parcelas proporcionais rigidez das camadas 2 - Todas as camadas sofrem deformaes elsticas significativas 3 - As deformaes at um limite no levam ao rompimento 4 - Qualidade do SL importante pois submetido a altas tenses e absorve maiores deflexes (2F > 2R)

PAVIMENTO RGIDO (Representao Esquemtica)

1 - Placa absorve maior parte das tenses 2 - Distribuio das cargas faz-se sobre uma rea relativa / maior 3 - Pouco deformvel e mais resistente trao 4 - Qualidade de SL pouco interfere no comportamento estrutural

TEXTO COMPLEMENTAR

TIPOS DE PAVIMENTO

Os pavimentos podem ser divididos basicamente em dois grupos: flexvel e rgido.

Os pavimentos flexveis so aqueles que so revestidos com materiais betuminosos ou asflticos. Estes podem ser aplicados como tratamentos da superfcie do pavimento, tais como Tratamentos Superficiais Duplos ou Triplos (TSD ou TST) utilizados geralmente em estradas de volume mais baixo, ou camada(s) de misturas asflticas, geralmente Concretos Betuminosos Usinados a Quente (CBUQ) em vias de volume mais elevado.

Estes tipos de pavimentos so chamados "flexveis", uma vez que a estrutura do pavimento "flete devido s cargas do trfego. Uma estrutura de pavimento flexvel composta geralmente de diversas camadas de materiais que podem acomodar esta flexo da estrutura.

Por outro lado, os pavimentos rgidos so compostos de um revestimento constitudo por placas de Concreto de Cimento Portland (CCP). Tais pavimentos so substancialmente "mais rgidos" do que os pavimentos flexveis, devido ao elevado Mdulo de Elasticidade do CCP. Eventualmente estes pavimentos podem ser reforados por telas ou barras de ao, que so utilizadas para aumentar o espaamento entre as juntas usado geralmente ou promover reforo estrutural.



Cada um destes tipos do pavimento distribui a carga para o subleito de uma forma diferente. O pavimento rgido, devido ao elevado Mdulo de Elasticidade do CCP, tende a distribuir a carga sobre uma rea relativamente maior do subleito (ver Figura 1). A prpria placa de concreto fornece a maior parte da capacidade estrutural de pavimento rgido.

O pavimento flexvel utiliza um maior nmero de camadas e distribui cargas para uma rea menor do subleito (ver Figura 1).

Figura 1: Distribuio de cargas nos pavimentos rgido e flexvel

Basicamente, os gerentes de vias devem selecionar o tipo do pavimento por aspectos tcnicos e principalmente econmicos. Os pavimentos flexveis requerem geralmente alguma medida de reabilitao a cada 8 a 10 anos no Brasil. Os pavimentos rgidos, por outro lado, podem frequentemente atender adequadanente de 20 a 40 anos, com quase nenhuma manuteno.

A escolha e emprego de cada um dos tipos de pavimento depende de uma srie de fatores. Os pavimentos rgidos so mais frequentes em reas de trfego urbanas e de maior intensidas. Porm, na maior parte das aplicaes o pavimento flexvel tem menor custo inicial e so executados mais rapidamente.



ILUSTRAES

- Pavimento Flexvel



- Pavimento Rgido



- Pavimento composto

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