material 1 - introdução a pavimentação

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PAVIMENTAÇÃO Profª. Esp. Natássia Sales

Author: fabio-martins

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pavimentação

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PAVIMENTAO Prof. Esp. Natssia SalesINTRODUOPAVIMENTAO RODOVIRIAINTRODUOPercorrer a histria da pavimentao, e percorrer a prpria histria da humanidade, passando pelo povoamento dos continentes, conquistas territoriais, intercambio comercial, cultural e religioso, urbanizao e desenvolvimento.Uma das mais antigas estradas pavimentadas implantadas no se destinou a veculos com rodas, mas a trens para o transporte de cargas.Para a construo das pirmides no Egito (2600-2400 a.C), foram construdas vias com lajes justapostadas em BASE com boa capacidade de suporte . O atrito era amenizado com umedecimento constante por meio de gua, azeite ou musgo molhado (Saunier, 1936).INTRODUOApartir do sculo II, placas de pedras maiores comearam a ser mais usadas, em especial nas cidades principais (Adam, 1994).As vias romanas, a mais conhecida de todas a Via pia, foi a primeira a ser nomeada em homenagem ao seu construtor, Appius Claudius, que a criou em 312 a.C.Vejamos algumas vias pavimentadas que resistem at os dias atuais:Via Ostiense, ligando stia a RomaVia urbana em Pompia, Itlia

No brasil, existe ainda at hoje resqucios do caminho do ouro ou estrada real e pavimentao urbana em Paraty, RJ.

Situao atual da pavimentao no BrasilSegundo a Confederao Nacional de Transportes CNT, tem considerado a grande maioria dos pavimentos do Brasil de baixo conforto ao rolamento, includo muitos trechos concessionados na malha federal. Estima-se de 1 a 2 bilhes de reais, por ano, para manuteno das rodovias federais. Acredita-se que seria necessrio R$ 10 bilhes para recuperao de toda a malha viria federal, em condies de conforto e segurana dentro do padro tcnico aceitvel.Como mensionado, so substanciais os gastos com manuteno e reconstruo precoce de nossos pavimentos. Esses gastos so inaceitveis uma vez que podemos dispor de equipa-mentos de laboratrio e de campo que permitam um melhor entendimento dos mate-riais e de mtodos de projeto terico-emprico. A existncia de uma infraestrutura laboratorial e a formao de recursos humanos de alto nvel na rea torna possvel a investigao de materiais.Alternativos e novas tecnologias para as camadas do pavimento. O cenrio exposto torna clara a necessidade de uma discurso ampla das razes do mau estado das vias no Pas. Para que essa discusso seja consequente necessrio o envolvimento efetivo dos diversos Elementos da cadeia produtiva da pavimentao asfltica (produtores e distribuidores de asfalto, fbrica de emulses, fornecedores de agregados, rgos rodovirios, empresas de construo pesada, consultoras, etc.)O PAVIMENTODEFINIOPavimento a estrutura construda sobre a terraplenagem e destinada, tcnica e economicamente a:

Resistir aos esforos verticais oriundos do trfego e distribui-los as camadas inferiores.Melhorar as condies de rolamento quanto ao conforto e segurana.Resistir aos esforos horizontais (desgaste), tornando mais durvel a superfcie de rolamento.DEFINIO um sistema de vrias camadas de espessuras finitas que se assenta sobre um semiespao infinito e exerce a funo de fundao da estrutura, chamado de Subleito.Uma via com um bom pavimento tem o objetivo de dar conforto e segurana ao usurio. No pra ser usada como elemento de risco causador de acidentes, tirando vidas, aumentando a cada ano os dados estatsticos.

Distribuio das PressesPara melhor compreender as definies das camadas que compem um pavimento, preciso considerar que a distribuio dos esforos atravs do mesmo deve ser tal que as presses que agem na interface entre o pavimento e a fundao, ou subleito, sejam compatveis com a capacidade de suporte desse subleito.

Distribuio das PressesA presso aplicada no subleito, nas condies impostas, da ordem de 1/5 (um quinto) da presso de contatos no topo do pavimento.As placas de concreto distribuem os esforos em reas mais amplas, reduzindo mais a presso aplicada no subleito.Carga de Roda Equivalente a carga sobre uma roda simples, com a mesma rea de contatos que uma das rodas de um conjunto, que produz o mesmo efeito desse conjunto a uma determinada profundidade. A legislao brasileira estabelece os seguintes tipos e limites de carga por eixo:

Eixo simples com rodas simples ESRS mximo de 5 tf.Eixo simples com rodas dupla - ESRD mximo de 10tf.Eixo com tandem duplo ETD mximo de 17 tf.Eixo em tandem triplo ETT mximo de 25,5 tf.Carga de Roda EquivalenteNo estudo das cargas de rodas essencial o estabelecimento da equivalncia, quer entre modelos de contatos diferentes (eixo simples de rodas simples com eixo simples de roda dupla), como a equivalncia entre cargas diferentes transmitidas com sistemas semelhantes. A deformao e mesmo a destruio dos pavimentos dependem dos fatores enumerados. Interessa saber como as cargas vo ser transmitidas ao pavimento e nem tanto a carga total do veculo.Carga, Pavimento e FundaoComo a presso aplicada reduzida com a profundidade , as camadas superiores esto submetidas a maiores presses, exigindo na sua construo materiais de melhor qualidade. Para a mesma carga aplicada, a espessura do pavimento dever ser tanto maior quanto pior forem as condies do material de subleito. Sem rigorismo extremo, pode-se mencionar a regra de que subleito ruim e cargas pesadas levam a pavimentos delgados.Com a presso decrescente com a profundidade a camada de base necessita de um material estruturalmente maior que o da sub-base e esta maior que o reforo do subleito.Camadas que compem um pavimentoCamadas uma seo transversal tpica de um pavimento, com todas as camadas possveis, consta de uma fundao, O subleito, e de camadas com espessuras e materiais determinados por um dos inmeros mtodos de dimensionamentos.Subleito o terreno de fundao do pavimento.Camadas que compem um pavimentoSe a terraplenagem recente, o Subleito dever apresentar as caractersticas geomtricas definidas. No caso de uma estrada de terra (leito natural) j em uso h algum tempo e que se pretende pavimentar, o subleito apresenta superfcie irregular devido ao prprio uso e aos servios de conservao.As sondagens para amostragem de material destinados ao subleito de um pavimento so aprofundadas at trs metros abaixo da superfcie. Com isso fica mais fcil identificar todos os horizontes.Camadas que compem um pavimentoNos mtodos de dimensionamento de pavimento, a resistncia do subleito tomada de modo variado de mtodo para mtodo.No mtodo do C.B.R., a resistncia do subleito dada em porcentagem, obtida no ensaio de laboratrio que mede a resistncia penetrao de um pisto numa amostra do solo do subleito, relacionados essa resistncia oferecida por um material considerado padro, ao qual se atribui um C.B.R. = 100%. No mtodo de Francis Hveen, essa resistncia determinada num ensaio triaxial, realizado num aparelho prprio denominado Estabilometro de Hveen. No mtodo do DNER essa resistncia a mdia aritmtica entre o C.B.R. outro ndice derivado do ndice de grupo (IG), que funo dos resultados dos ensaios de caracterizao do solo do subleito, e assim por diante.

Regularizao a camada de espessura irregular, construda sobre o subleito e destinada a conform-lo, transversal e longitudinalmente, com o projeto,Deve ser executada, sempre que possvel, em aterro, evitando:

Que sejam executados cortes difceis no material da casca j compactada pelo trfego, a maioria das vezes j por muitos anos;Que seja substituda uma camada j compactada naturalmente por uma camada a ser compactada, nem sempre atingindo o grau de compactao existe.Que no se sacrifique o equipamento de escarificao desnecessariamente, agindo numa camada compactada.RegularizaoTendo em vista as dificuldades de medio dos volumes movimentados e tambm por tratar-se geralmente de volumes relativamente pequenos, os servios de regularizao so pagos por metro quadrado. A operao de regularizao tambm chamada de preparo do subleito.A regularizao deve dar superfcie as caractersticas geomtricas inclinao transversal do pavimento acabado. Nos trechos em tangente, duas rampas opostas de 2% de inclinao 3 a 4%, em regies de alta precipitao pluviomtrica e, nas curvas, uma rampa com inclinao da superelevao.Reforo de Subleito uma camada de espessura constante, construda, se necessrio, acima da regularizao, com carac-tersticas tecnolgicas superiores s da regularizao e inferiores s da camada imediatamente superior, ou seja, a sub-base. Devido ao nome de reforo do subleito, essa camada , s vezes, associada fundao. No entanto, essa associao meramente formal, pois o reforo do subleito parte constituinte especificamente do pavimento e tem funes de complemento da sub-base que, por sua vez, tem funes de complemento da base. Assim, o reforo do subleito tambm resiste e distribui esforos verticais, no tendo as caractersticas de absorver definitivamente esses esforos, o que caracterstica especfica do subleito.Sub-base a camada complementar base, quando, por circunstncias tcnicas e econmicas, no for aconselhvel construir a base diretamente sobre a regularizao ou reforo do subleito.

Segundo a regra geral com exceo dos pavimento de estrutura invertida o material constituinte da sub-base dever ter caractersticas tecnolgicas superiores s do material de reforo; por sua vez, o material da base dever ser de melhor qualidade que o material da sub-base.Base a camada destinada a resistir aos esforos verticais oriundos do trfego e distribu-los. Na verdade, o pavimento pode ser considerado composto de base e revestimento, sendo que a base poder ou no ser completada pela sub-base e pelo reforo do subleito.RevestimentoTambm chamado de Capa de Rolamento ou, simplesmente, Capa. a camada, tanto quanto possvel impermevel, que recebe diretamente a ao do trfego e destinada a melhorar a superfcie de rolamento quanto s condies de conforto e segurana, alm de resistir ao desgaste, ou seja, aumentando a durabilidade da estrutura.Em todos os mtodos de dimensionamento, a camada de revestimento tem espessura adotada, seja em funo de critrios prprios, seja em funo do trfego previsto. Para vias simples duas faixas de trfego e duas mos de direo espessuras de 3 a 5 cm so habituais. Para auto-estradas, chega a revestimentos mais espessos, entre 7,5 e 10,0 cm.Classificao dos PavimentosEm linhas gerais, pode-se adotar a Terminologia Brasileira TB-7 da Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT.Sendo o pavimento uma estrutura constituda de diversas camadas, encontramos srias dificuldades para achar um termo que possa definir toda a estrutura.De forma geral, os pavimentos poderiam ser classificados em:Pavimentos RgidosPavimentos Flexveis.Pavimentos Rgidos: So aqueles pouco defor-mveis, constitudos principalmente de concreto de cimento. Rompem por trao na flexo, quando sujeitos a deformaes.

Pavimentos Flexveis: so aqueles em que as deformaes, at um certo limite, no levam ao rompimento. So dimensionados normalmente a compresso e a trao na flexo, provocada pelo aparecimento das bacias de deformao sob as rodas dos veculos, que levam a estrutura a deformaes permanentes, e ao rompimento por fadiga.BASES RGIDASCONCRETO DE CIMENTO

uma mistura convenientemente dosada e uniformizada de agregados, areia, cimento e gua nas dimenses previstas em projeto. a base que mais se caracteriza como rgida, e seu dimensiona-mento obedece a estudos baseados na teoria de Westergaard, podendo ou no ser armada com barras metlicas. Uma placa de concreto de cimento exerce conjuntamente as funes de base e revestimento.BASES RGIDASMacadame de Cimento

uma base construda com agregado grado dimetro mximo entre 50 mm e 90 mm cujos vazios so preenchidos por um material de granulometria mais fina, o material de enchimento, misturado com cimento, para garantir, alm do travamento das pedras, uma razovel ligao entre elas.BASES RGIDASSolo Cimento

uma mistura de solo escolhido, cimento e gua, em propores convenientes e previamente determinadas, mistura essa que, conveniente-mente uniformizada e compactada, satisfaz as condies exigidas para funcionar como base de pavimento.BASES FLEXVEISBase de Solo Estabilizado

uma camada construda como solo satisfazendo determinadas especificaes granulometria, limite de liquidez e ndice de plasticidade cuja estabilizao pode ser conseguida de forma natural ou artificial.BASES FLEXVEISBase de Macadame Hidrulico

O macadame hidralico uma variante do macadame original. Trata-se de uma base ou sub-base constituda de uma ou mais camadas de pedra britada, de fragmentos entrosados entre si e material de enchimento. Este ltimo tem a funo principal de travar o agregado grado e a funo secundria de agir eventualmente como agluti-nante. A introduo do material de enchimento nos vazios do agregado grado feita com o auxlio de gua, justificando o nome de macadame hidrulico.BASES FLEXVEISBase de Brita Graduada

resultante da mistura, feita em usinas de agregado previamente dosado, contendo inclusive material de enchimento, gua e, even-tualmente, cimento. Guardadas as propores, principalmente quanto granulometria dos materias, uma base que substituiu o macadame hidrulico, com grandes vantagens no que concerne ao processo de construo.BASES FLEXVEISBase de Macadame betuminoso

a base que mais guarda os princpios construtivos de John McAdam, porm usando o betume como elemento aglutinante. Consiste na superposio de camadas de agregados interligadas por pinturas de material betuminoso. chamada de base negra, sendo que o nmero de camadas de-pende da espessura estabelecida em projeto. BASESRGIDASCONCRETO DE CIMENTOMACADAME DE CIMENTOSOLO-CIMENTOFLEXVEISSOLO ESTABILIZADOGRANULOMETRICAMENTE SAFLSOLO-BETUME SOLO-CALSOLO-BRITAMACADAME HIDRULICOBRITA GRADUADA COM OU SEM CIMENTOMACADAME BETUMINOSOALVENARIA POLIDRICAPOR APROVEITAMENTOPARALELEPPEDOSTERMINOLOGIA DAS BASESREVESTIMENTOSRGIDOSCONCRETO DE CIMENTOMACADAME DE CIMENTOPARALELEPPEDOS REJUNTADOS COM CIMENTOFLEXVEISBETUMINOSOSCONCRETO BETUMINOSOUSINADOSPR-MISTURADO A QUENTEPR-MISTURADO A FRIOTRATAMENTO SUPERFICIALPENETRAO DIRETASIMPLESDUPLOTRIPLOQUDRUPLOPENETRAO INVERTIDACALAMENTOSALVENARIA POLIDRICAPARALELEPPEDOSBLOCOS DE CONCRETO PR-MOLDADOS E ARTICULADOSTERMINOLOGIA DOS REVESTIMENTOSBases de Paraleleppedo e de alvenaria polidrica (por aproveitamento)Correspondem a leitos de antigas estradas que, com a maior velocidade atingida pelos veiculos deixaram de apresentar interesse, dada principal-mente a trepidao e a sonoridade que provo-cam. Esses antigos revestimentos passaram a ser recapeados com misturas betuminosas, o que justifica a incluso dessas camadas entre as bases flexveis, por aproveitamento.REVESTIMENTOS RGIDOS o revestimento de concreto de cimento. Executado em vias de importncia, nos primeiros tempos da pavimentao entre ns, viu-se inteiramente eliminado dos projetos pela utilizao dos revestimentos flexveis. As circunstncias do momento exigem o retorno utilizao desses revestimentos rgidos, pelo menos como um concorrente para misturas betuminosas.

REVESTIMENTOS FLEXVEISNos revestimentos betuminosos, como o nome indica, o aglutinante utilizado o betume, seja asfalto, seja alcatro. Tm merecido a preferncia dos projetistas e dos construtores, muito embora deva ser considerada boa norma administrativa e tcnica o uso do concreto de cimento, deixando alternativa vlida para que as decises no se restrinjam a um tipo nico.C.B.U.Q. Concreto Betuminoso Usinado a quente: o mais nobre dos revestimentos flexveis. Consiste na mistura ntima de agregado, satisfazendo rigorosas especificaes e betume devidamente dosado.

Pr-Misturado a quente: tambm uma mistura, obtida em usina, de agregado e asfalto ou alcatro. No entanto, as especificaes quanto ao pr-misturado a quente so menos rigorosas do que as do concreto betuminoso, quer quanto granulometria, quer quanto estabilidade, ou quanto ao ndice de vazios.Pr-Misturado a frio: a mistura de agregado e asfalto ou alcatro, em que o agregado empregado sem prvio aquecimento, ou seja, temperatura ambiente. um produto menos nobre que o pr-misturado a quente e o concreto betuminoso.Tratamentos SuperficiaisConsistem na aplicao de uma ou mais camadas de agregados ligadas por pinturas betuminosas.Os tratamentos superficiais pode ser:

Simples: uma camada de agregado e uma pintura betuminosa;Duplo: duas camadas de agregado e duas pinturas de betume;Triplo: trs camadas de agregado e trs pinturas de betume. o mais utilizado para pavimentao;Qudruplo: quatro camadas de agregado e quatro pinturas de betume.Calamentos Constituem-se, hoje em dia, em revestimentos aplicados exclusivamente em zonas urbanas. Pequenos inconvenientes, como uma certa lentido na execuo, a trepidao e sonoridade que provocam, so pouco sentidos ou atenuados em locais que, por natureza, no permitem altas velocidades, como devem ser as zonas urbanas. Ademais, esses inconvenientes podem ser muito bem compensados pelas facilidades que esses pavimentos oferecem quando da necessidade de retiradas para servios no subsolo, inclusive permitindo reaproveitamento praticamente toral.Paraleleppedos uma camada de pedras paralelas com o formato de paraleleppedos, assentadas sobre base de areia, rejuntadas de preferncia com material betuminoso asfalto de alta resistncia penetrao.

Alvenaria Polidrica um revestimento de pedras irregulares, assen-tadas lado a lado sobre uma base de solo escolhido, formando um autntico mosaico.Blocos de Concreto Pr-Moldados e Articulados um pavimento construdo com blocos de concreto de dimenses e formas definidas, produzidas em fbricas prprias. Geralmente as formas, dimenses, espessuras e esquemas de articulao so patenteados. As formas mais comuns so os de blocos quadrados ou retangulares, Tor-cret, e sextavados, Blokret.OUTROS REVESTIMENTOS Lama Asfltica

uma mistura de agregado fino e asfalto diludo derramada, praticamente no estado lquido, sobre um revestimento j gasto pelo uso, com a finalidade de melhorar as condies de rolamento e o prprio aspecto da pista.OUTROS REVESTIMENTOS binder

a camada posicionada imediatamente abaixo da capa de rolamento. Apresenta, em relao mistura utilizada para camada de rolamento, diferenas de comportamento, decorrentes do emprego de agregado de maior dimetro, existncia maior de vazios, menor consumo de filer e de ligante. Em casos de trfego muito intenso, onde se exigem espessuras superiores a 7,5 cm, a camada da capa de rolamento deve ser divida em camadas, neste caso executa-se uma camada de ligao entre as camadas, que chamada de binder. um complemento do revestimento, mas sua funo no conjunto do pavimento assemelha-se mais as funes de uma base. Essa camada geralmente considerada parte do revestimento, embora possa ser considerada tambm uma segunda ou primeira base.