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1 Notas de aulas de Pavimentação (parte 11) Hélio Marcos Fernandes Viana Tema: Introdução ao gerenciamento de pavimentos Conteúdo da parte 1 1 Introdução 2 Serventia 3 Irregularidade longitudinal 4 Avaliação da aderência em pistas

Author: lynhan

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    Notas de aulas de Pavimentao (parte 11)

    Hlio Marcos Fernandes Viana

    Tema:

    Introduo ao gerenciamento de pavimentos

    Contedo da parte 1

    1 Introduo

    2 Serventia

    3 Irregularidade longitudinal

    4 Avaliao da aderncia em pistas

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    1 Introduo 1.1 Gerncia de pavimentos Segundo Hass et al. (1994), gerncia de pavimentos um processo que abrange todas as atividades envolvidas com o propsito de fornecer e manter pavimentos em um nvel adequado de servio. A gerncia de pavimentos envolve: i) A obteno de informaes para o planejamento e elaborao de oramentos; ii) A monitorao (ou acompanhamento) do pavimento em servio; e iii) As atividades de reabilitao (ou de manuteno) do pavimento ao longo do tempo. As atividades de reabilitao (ou de manuteno) do pavimento devem ser realizadas de forma contnua devido ao constante aparecimento de defeitos, que so causados pelas solicitaes impostas pelo trfego e pelo meio ambiente. 1.2 Pavimentao e pavimento Pavimentao o conjunto de atividades tcnicas, que transformam o terreno natural em uma via de boa qualidade, onde ocorre trfego de veculos e/ou aeronaves. O objetivo principal da pavimentao garantir a trafegabilidade em qualquer poca do ano, e em qualquer condies climticas, e tambm proporcionar aos usurios conforto ao rolamento e segurana. O pavimento construdo sobre o subleito, e constitudo por diversas camadas, as quais suportam as cargas dos veculos e diminuem as tenses que chegam ao subleito da estrada. OBS. Subleito o solo que serve de fundao para o pavimento. O terreno natural no suficientemente resistente para suportar a repetio de cargas oriunda do trfego, pois o trfego de veculos causa os seguintes defeitos nas estradas de solo natural: a) Deformaes longitudinais permanentes ou rodeiras; e/ou b) Buracos ou panelas nos perodos de chuva.

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    1.3 Desempenho do pavimento O desempenho (ou a qualidade) de um pavimento depende: a) Da capacidade suporte (CBR) das camadas do pavimento e do subleito; b) Da durabilidade do pavimento, a qual depende do trfego e das condies climticas; c) Do conforto ao rolamento; d) Da segurana oferecida aos usurios pelo pavimento; e e) Etc. 1.4 Desafios quando se projeta um pavimento O desafio de projetar um pavimento reside no fato de projetar uma obra de engenharia que atenda: i) A um determinado ciclos de carregamento de um eixo padro; ii) A uma boa condio de rolamento para os usurios; iii) A boas condies de segurana; iv) A custos de execuo o mais econmico possvel; e v) Etc. OBS(s). a) O item i, anterior, se relaciona estrutura do pavimento; e b) Os itens ii e iii, anteriores, se relacionam s caractersticas funcionais do pavimento. 1.5 Importncia do conforto ao rolamento sobre o pavimento Do ponto de vista do usurio, o estado da superfcie do pavimento o mais importante, pois os defeitos e irregularidades na superfcie do pavimento so percebidos facilmente, uma vez que afetam de imediato o conforto da viagem do usurio. Quando o conforto ao rolamento prejudicado significa que o veculo tambm sofre mais intensamente devido aos defeitos, os quais causam desconforto ao usurio na pista de rolamento. Pode-se citar como defeitos, que causam desconforto na pista de rolamento, os seguintes defeitos: - Buracos ou panelas; - Trilhas de roda (ou rodeiras); - Trincas tipo couro de jacar; e - Etc.

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    O desconforto na pista de rolamento devido aos defeitos gera as seguintes consequncias: i) Maiores gastos com peas e manuteno de veculos; ii) Maior consumo de combustvel nas viagens; iii) Maior consumo de pneus nas viagens; iv) Maior tempo para realizar as viagens; e v) Etc. Atualmente, existem modelos que mostram a correlao entre as irregularidades na pista e os custos de viagem. Tais modelos so empregados para o planejamento e gerncia de pavimentos. OBS. Como exemplo de um modelo de gerncia de pavimentos tem-se o modelo HDM-III (The Highway Design and Maintenance - III, ou Manuteno e Projeto de Estradas - III). 2 Serventia 2.1 Avaliao funcional de um pavimento A avaliao funcional de um pavimento relaciona-se: - A verificao do estado da superfcie do pavimento; e - A verificao de como o estado da superfcie do pavimento influencia no conforto ao rolamento. A avaliao funcional do pavimento feita com base na SERVENTIA de um trecho de pavimento. A SERVENTIA de um pavimento corresponde a uma nota mdia dada por avaliadores (ou pessoas) para condies de rolamento de um trecho de pavimento. O mtodo de avaliao funcional de pavimentos com base na SERVENTIA foi criado por Carey e Irick (1960). 2.2 Determinao da serventia de um trecho de pavimento De acordo com a norma DNIT (2003), o valor da serventia de um trecho de pavimento um valor numrico compreendido em uma escala de 0 a 5, que corresponde a uma mdia de notas atribudas por avaliadores a um trecho de pavimento. Os avaliadores que do notas ao trecho de pavimento, na verdade, do notas em relao ao conforto proporcionado pelo pavimento a um veculo em movimento, o qual transporta os avaliadores.

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    O valor da SERVENTIA de um trecho do pavimento ir corresponder a mdia das notas dadas pelos avaliadores, a qual se relaciona ao conforto ao rolamento de um trecho de pavimento, em um dado momento DA VIDA DO PAVIMENTO. A Tabela 2.1, baseada na norma DNIT 2003d, mostra os NVEIS DE SERVENTIA (ou os NVEIS DE CONFORTO), que a pista oferece ao rolamento em funo da mdia das notas fornecidas por avaliadores de um trecho de pavimento. Tabela 2.1 - NVEIS DE SERVENTIA (ou os NVEIS DE CONFORTO), que a pista

    oferece ao rolamento em funo da mdia das notas fornecidas por avaliadores de um trecho de pavimento (Fonte: DNIT 2003d)

    2.2.1 Valor da serventia atual (VSA) No Brasil, a avaliao subjetiva do conforto ao rolamento no pavimento realizada com base na mdia das notas dadas por avaliadores; Assim sendo, a mdia das notas dos avaliadores dadas para as condies de rolamento da pista corresponde ao VALOR DA SERVENTIA ATUAL (VSA). OBS. A avaliao dita subjetiva, pois se baseia no senso crtico de pessoas (ou avaliadores) e no em medidas com aparelhos. Em geral, o VALOR DA SERVENTIA ATUAL (VSA) obtido logo aps a construo do pavimento, pois o pavimento apresenta uma superfcie suave ao rolamento, e praticamente sem irregularidades. A condio de perfeio, ou seja, VSA = 5, que corresponde a um pavimento sem qualquer irregularidade no encontrada na prtica. Atualmente, com o aprimoramento das tcnicas construtivas de pavimentos, pode-se obter tanto para pavimentos asflticos como para pavimentos de cimento Portland valores de VSA (VALOR DA SERVENTIA ATUAL) muito prximos a 5 (cinco).

    Excelente 4 a 5

    Bom 3 a 4

    Regular 2 a 3

    Ruim 1 a 2

    Pssimo 0 a 1

    Conforto ao rolamento do

    trecho de pavimento

    Notas dadas pelos

    avaliadores

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    O valor da serventia atual (VSA) do pavimento diminui com o passar do tempo devido a dois fatores principais, os quais so: - O trfego; e - As intempries. OBS. Intempries so o conjunto de fatores climticos (temperatura, chuvas, ventos, etc.) que causam a desintegrao e decomposio da matria. A Figura 2.1 mostra o exemplo de uma Curva de Serventia para um trecho de pavimento, a qual obtida em termos do valor da serventia atual (VSA) do pavimento versus Tempo (em anos de utilizao do pavimento). Observa-se, na Figura 2.1, que a Curva de Serventia apresenta dois limites distintos, os quais so: i) O limite de aceitabilidade da pista, onde j so necessrias intervenes para manuteno da pista; e ii) O limite de trafegabilidade na pista, onde necessrio a completa reconstruo do pavimento. Ainda, observa-se, na Figura 2.1, que medida que o tempo passa o valor da serventia atual (VSA) do pavimento tende a diminuir at alcanar o limite de aceitabilidade, onde o pavimento se torna desconfortvel ao rolamento, e necessrio uma manuteno no pavimento. OBS. Abaixo do limite de aceitabilidade o conforto proporcionado pelo pavimento inaceitvel.

    Figura 2.1 - Exemplo de uma Curva de Serventia para um trecho de pavimento,

    a qual obtida em termos do valor da serventia atual (VSA) do pavimento versus Tempo (em anos de utilizao do pavimento)

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    A Figura 2.2 mostra o exemplo de uma Curva de Serventia para um trecho de pavimento, a qual obtida em termos do valor da serventia atual (VSA) do pavimento versus Trfego (dado em termos de nmero de solicitaes do eixo de 8,2 ton). Observa-se, na Figura 2.2, que medida que a solicitao de trfego sobre o pavimento aumenta o valor da serventia atual (VSA) do pavimento tende a diminuir at alcanar o limite de aceitabilidade, onde o pavimento se torna desconfortvel ao rolamento, e necessrio uma manuteno no pavimento.

    Figura 2.2 - Exemplo de uma Curva de Serventia para um trecho de pavimento,

    a qual obtida em termos do valor da serventia atual (VSA) do pavimento versus Trfego (em nmero de solicitaes do eixo de 8,2 ton)

    De acordo com a norma AASHTO (1993), tem-se que: Para vias com alto volume de trfego, o LIMITE DE ACEITABILIDADE da pista corresponde a um valor de serventia atual (VSA) igual a 2,5; e Para vias com trfego menores do que o alto volume de trfego, o LIMITE DE ACEITABILIDADE da pista corresponde a um valor de serventia atual (VSA) igual a 2,0. OBS. De acordo com Barros e Preusler (1985), o trfego pesado ou de volume

    elevado de trfego corresponde a uma pista projetada com N 5,0 . 107 solicitaes do eixo de 8,2 ton.

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    Na prtica, sempre que o valor da serventia atual (VSA) do pavimento atinge o LIMITE DE ACEITABILIDADE deve-se realizar na pista intervenes ou manutenes para melhorar as condies de rolamento da pista. A Figura 2.3 mostra a variao da serventia atual (VSA) de um trecho pavimento ao longo dos anos. Pode-se observar, na Figura 2.3, que: a) No ano de inaugurao do pavimento, ou no ano 0, o valor da serventia atual (VSA) do trecho do pavimento igual a 4,5, e este valor inicial jamais ser alcanado, mesmo aps a manuteno do pavimento; b) A primeira manuteno do pavimento ocorre aps 15 anos da construo do pavimento, quando o valor da serventia atual (VSA) do pavimento alcanou o valor igual a 2; e c) Aps a manuteno do pavimento o valor da serventia atual (VSA) do pavimento alcana um valor igual a 3,8. OBS. A durabilidade de uma manuteno depende: - Do tipo de revestimento asfltico; - Da espessura da camada asfltica; - Da qualidade da execuo da camada asfltica; e - Etc.

    Figura 2.3 - Variao da serventia atual (VSA) de um trecho pavimento ao longo

    dos anos

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    2.2.2 Fatores que causam a deteriorao do pavimento Os fatores que causam a deteriorao do pavimento so os que se seguem: i) O trfego Todos os veculos que passam sobre o pavimento contribuem para a deteriorao do pavimento; Assim sendo, ao longo dos anos, o trfego sobre o pavimento deteriora a sua superfcie e causa desconforto para o usurio. A ao do trfego causa, ao longo do tempo, as trincas conhecidas como trincas couro de jacar. Nos perodos de chuva o trfego de veculos, sobre pavimentos com trincas, contribui para formao de panelas ou buracos nos pavimentos. O trfego de veculos pesados como caminhes e nibus causam um aumento significativo de defeitos j existentes sobre a pista, tais como: corrugaes (ou ondas transversais na pista), trilhas de rodas (ou rodeiras), e outros defeitos. ii) O clima O clima contribui para acelerao da deteriorao do pavimento, uma vez que a gua da chuva pode causar: a) A diminuio da capacidade suporte (ou do CBR) das camadas do pavimento; e b) O aumento da defomabilidade do pavimento. Como consequncia da atuao da gua no pavimento tem-se que o pavimento sofre maiores deslocamentos verticais devido aos carregamentos do trfego, o que gera danos estruturais na superfcie do pavimento como trincas e buracos (que so a evoluo das trincas). iii) A temperatura A temperatura tambm afeta os pavimentos, pois: O aumento da temperatura reduz a viscosidade dos ligantes asflticos e reduz a resistncia das misturas asflticas, o que facilita o surgimento de deformaes permanentes na pista, por exemplo: o surgimento de trilhas de rodadas na pista. A diminuio da temperatura da pista pode causar trincas por retrao, e facilitar o surgimento de trincas de fadiga no pavimento, uma vez que o asfalto em baixas temperaturas fica mais rgido (ou menos flexvel). iv) O ar Ao longo do tempo o asfalto pode sofrer envelhecimento devido s reaes de oxidao entre o cimento asfltico de petrleo (CAP) com o oxignio do ar; A oxidao do asfalto causa a fissurao na capa asfltica.

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    3 Irregularidade longitudinal 3.1 Introduo A irregularidade longitudinal o somatrio dos desvios verticais do pavimento em relao a um plano considerado ideal. A irregularidade longitudinal do pavimento afeta: - O custo de operao do veculo (ou seja, afeta o consumo de combustvel, o desgaste das peas do veculo, etc.); - A qualidade da pista ao rolamento; - A drenagem superficial da via; e - Etc. OBS. Desvantagem e vantagem das ruas de paraleleppedo: a) As ruas e avenidas de paraleleppedo, geralmente, apresentam maiores irregularidades verticais do que as ruas e avenidas de pista de asfalto. Devido a maior quantidade de bacias, nas ruas e avenidas de paraleleppedo, podem se formar acmulo de gua nas bacias e prejudicar a drenagem na rodovia. b) A vantagem da rua de paraleleppedo em relao pista asfltica a durabilidade. 3.2 ndice de irregularidade internacional ou International Roughness Index (IRI) O ndice de irregularidade internacional representa a medida da irregularidade do pavimento no sentido longitudinal, e denominado IRI (International Roughness Index, ou ndice de Irregularidade Internacional). O IRI um ndice expresso em mm/m, e quantifica os desvios verticais da superfcie do pavimento em relao superfcie projetada para o pavimento. O ndice de irregularidade (IRI) medido ao longo de uma linha paralela ao eixo da estrada, e em geral, a linha que paralela ao eixo da estrada coincide com as regies de trilhas de roda. 3.3 Faixas de variaes do ndice de Irregularidade (ou Roughness) Internacional (IRI) Em alguns pases, o IRI (International Roughness Index, ou ndice de Irregularidade Internacional) tem sido utilizado como parmetro de controle e aceitao de obras na rea de pavimentos. A Figura 3.1 mostra a faixa de variao do ndice de Irregularidade Internacional (IRI) para diversos tipos de pavimentos.

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    Pode-se observar, na Figura 3.1, que o IRI para pavimentos novos varia de cerca de 1,5 a 3,5, e para pavimentos deteriorados o IRI varia de 4 at 11.

    Figura 3.1 - Faixa de variao do ndice de Irregularidade Internacional, ou

    International Roughness Index (IRI), para diversos tipos de pavimentos

    3.4 O perfilmetro ou perfilgrafo O perfilmetro, ou perfilgrafo, o equipamento utilizado para medir o ndice de Irregularidade (ou roughness) Internacional (IRI) no sentido longitudinal do pavimento. OBS. Roughness a palavra inglesa para irregularidade. Um dos primeiros perfilmetros existentes no mundo foi desenvolvido, na dcada de 1920, pelo Departamento de Transportes do Estado de Illinois nos EUA (Estados Unidos da Amrica). A Figura 3.2 mostra o perfilmetro utilizado na pista experimental da AASHO na dcada de 1960. Pode-se observar, na Figura 3.2, que o perfilgrafo da AASHO era rebocado por um automvel.

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    OBS. A AASHO a atual AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials).

    Figura 3.2 - Perfilmetro utilizado na pista experimental da AASHO na dcada

    de 1960 3.5 Tipos de equipamentos de medida das irregularidades verticais longitudinais do pavimento para o clculo do IRI Existem vrios equipamentos para medida das irregularidades verticais longitudinais do pavimento para determinao do IRI, os quais so: O nvel e a mira; O dipstick; O perfilmetro APL (ou avaliador de perfil longitudinal); O perfilmetro PTU (ou perfilmetro transverso ultra-som); O perfilmetro integrador (ou perfilmetro tipo IPR-USP); e Etc. OBS(s). a) IPR = Instituto de Pesquisas Rodovirias; e b) USP = Universidade de So Paulo. a) Avaliao das irregularidades longitudinais do pavimento com Nvel e Mira A determinao das irregularidades verticais longitudinais com nvel e mira topogrfica um mtodo lento e trabalhoso. O levantamento das irregularidades do pavimento com nvel e mira feito no sentido longitudinal do pavimento, a cada 0,50 m, nas trilhas de roda interna e externa (que fica prxima ao acostamento).

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    b) Avaliao das irregularidades longitudinais com uso do Dipstick O dipstick um mtodo de levantamento das irregularidades verticais longitudinais do pavimento bastante demorado. Durante o levantamento das irregularidades verticais longitudinais do pavimento, o aparelho dipstick girado 180 vrias vezes, ao longo de uma linha longitudinal na trilha de roda, e a cada giro feita uma leitura no inclinmetro do dipstick. A Figura 3.3 mostra uma foto do aparelho dipstick, que mede as irregularidades verticais longitudinais do pavimento.

    Figura 3.3 - Foto do aparelho dipstick, que mede as irregularidades verticais

    longitudinais do pavimento

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    c) Avaliao das irregularidades verticais longitudinais com a utilizao do perfilmetro APL O perfilmetro APL (Avaliador do Perfil Longitudinal) foi desenvolvido na Frana, e serve para medir as irregularidades verticais longitudinais dos pavimentos. O perfilmetro APL um equipamento rebocvel, que opera a uma velocidade de 72 km/h. A Figura 3.4 mostra a foto de um perfilmetro APL (ou Avaliador do Perfil Longitudinal). Observa-se, na Figura 3.4, que o APL constitudo por um automvel e um reboque.

    Figura 3.4 - Foto de um perfilmetro APL (ou Avaliador do Perfil Longitudinal) d) Avaliao da irregularidades verticais longitudinais com a utilizao do perfilmetro PTU O perfilmetro PTU (Perfilmetro Transverso Ultra-som) composto de uma barra de ultra-som instalada na parte dianteira de um automvel, o qual percorre o trecho do pavimento a ser analisado. O perfilmetro PTU emprega ondas ultra-snicas para fazer o levantamento das irregularidades verticais longitudinais do pavimento. A Figura 3.5 ilustra um perfilmetro tipo PTU (Perfilmetro Transverso Ultra-som). Pode-se observar, na Figura 3.5, que a barra de ultra-som do perfilmetro foi instalada a alguns centmetros do pra-choque dianteiro do automvel, que percorre o trecho de estrada.

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    Figura 3.5 - Foto de um perfilmetro tipo PTU (Perfilmetro Transverso Ultra-

    som), que possui uma barra de ultra-som instalada a alguns centmetros do pra-choque dianteiro do automvel, que percorre o trecho de estrada

    e) Avaliao das irregularidades verticais longitudinais do pavimento feita com a utilizao do perfilmetro Integrador (tipo IPR-USP) O perfilmetro Integrador composto basicamente por dois equipamentos, os quais so: Um sensor de deslocamentos vertical, que mede o deslocamento vertical entre o chassi e o diferencial de um automvel; e Um contador digital das irregularidades verticais do pavimento. A Figura 3.6 ilustra a localizao do sensor de deslocamentos verticais entre o chassi e o diferencial, no automvel que transporta o perfilmetro Integrador (tipo USP-IPR).

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    Figura 3.6 - Localizao do sensor de deslocamentos verticais entre o chassi e

    o diferencial, no automvel que transporta o perfilmetro Integrador (tipo USP-IPR)

    O perfilmetro Integrador, tambm designado como perfilmetro tipo resposta. No Brasil, a medio das irregularidades verticais longitudinais com o perfilmetro tipo Integrador padronizado pela norma DNER-PRO 182/94. O ndice de Irregularidade (roughness) Internacional (IRI) do trecho do pavimento analisado com o perfilmetro Integrador obtido pela seguinte equao: (3.1) em que: IRI = ndice de Irregularidade (roughness) Internacional (mm/m); e QI = quociente de irregularidade medido com o perfilmetro Integrador. 4 Avaliao da aderncia em pistas 4.1 Introduo O atrito pneu-pavimento um importante fator (ou varivel), que se relaciona qualidade da pista quanto segurana; Alm disso, o atrito pneu-pavimento deve ser avaliado principalmente para condio de pista molhada. Tanto o atrito como a resistncia derrapagem de uma pista podem ser quantificados; Assim sendo, possvel verificar se uma pista segura ou no segura, quanto possibilidade de derrapagem de veculos.

    QI.077,0IRI

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    4.2 Fatores que colaboram para a aderncia pneu-pavimento em pistas molhadas Dentre os fatores que colaboram para a aderncia pneu-pavimento em pistas molhadas destacam-se. a) A textura superficial da pista; e b) As caractersticas dos pneus, tais como: - Ranhuras dos pneus; - Presso dos pneus; e - Dimenses dos pneus. 4.3 Hidroplanagem ou aquaplanagem A hidroplanagem ou aquaplanagem um fenmeno que ocorre quando os pneus do veculo perdem o contato com o pavimento e derrapam devido a presena de uma fina camada de gua sobre a pista, a qual no rompida nem pelo pneu nem pelas partculas da pista. Na situao da aquaplanagem os pneus do veculo perdem o atrito com a pista e passam a escorregar sobre a pista, o que faz o veculo perder a direo, e tambm prejudica a frenagem do veculo. Assim sendo, a pista deve ser segura o suficiente para evitar o fenmeno da aquaplanagem. 4.4 Microtextura e macrotextura 4.4.1 Microtextura A microtextura da pista a parte da textura da pista com depresses ou profundidades menores ou iguais a 0,5 mm. A microtextura da pista importante, pois uma pista pode ser aceita ou rejeitada com base na microtextura. Para uma pista ser aceita deve apresentar um Valor da Resistncia Derrapagem (VRD) igual ou superior a 47, ou seja, a pista deve apresentar uma microtextura medianamente rugosa, ou rugosa, ou muito rugosa. O ensaio utilizado para determinao da microtextura da pista, ou para determinao do Valor da Resistncia a Derrapagem (VRD), o ensaio com o pndulo britnico, o qual padronizado pela norma ASTM - E303.

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    As principais caractersticas do ensaio com o pndulo britnico so as seguintes: i) No ensaio com o pndulo britnico, uma sapata de borracha presa a um pndulo solta a uma altura padronizada; Ento, a sapata de borracha atritada contra o asfalto molhado; ii) Aps a sapata de borracha atritar contra o asfalto molhado; Ento, a sapata se choca contra uma agulha do marcador pendular do equipamento de ensaio; e iii) Finalmente, a agulha indica no marcador pendular o Valor da Resistncia Derrapagem (VDR) da pista. A Figura 4.1 ilustra o ensaio com o pndulo britnico, aps a sapata de borracha passar pela pista molhada e mover a agulha do marcador pendular, a qual indica o Valor da Resistncia Derrapagem (VRD) da pista.

    Figura 4.1 - Ensaio com o pndulo britnico, aps a sapata de borracha passar

    pela pista molhada e mover a agulha do marcador pendular, a qual indica o Valor da Resistncia Derrapagem (VRD) da pista

    A Tabela 4.1 mostra a relao existente entre o Valor da Resistncia a Derrapagem (VRD) e a microtextura da pista. OBS. Destaca-se mais uma vez que para uma pista ser aceita deve apresentar um Valor da Resistncia Derrapagem (VRD) igual ou superior a 47, ou seja, a pista deve apresentar uma microtextura medianamente rugosa, ou rugosa, ou muito rugosa.

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    Tabela 4.1 - Relao existente entre o Valor da Resistncia a Derrapagem (VRD) e a microtextura da pista

    4.4.2 Macrotextura da pista Macrotextura da pista a parte da textura da pista com depresses ou profundidades no seguinte intervalo: em que:

    = depresso ou profundidade da textura da pista (mm).

    OBS. a letra grega lambda. A macrotextura uma das caractersticas mais importantes da pista, pois a macrotextura afeta na aderncia (ou ligao) pneu-pavimento, principalmente, para velocidades de deslocamento acima de 50 km/h. A macrotextura da pista determinada com base no ensaio da Altura Mdia da Mancha de Areia, o qual padronizado pela norma ASTM-E 965-96 (2001). i) Procedimentos bsicos do ensaio Altura Mdia da Mancha de Areia Os procedimentos bsicos do ensaio Altura Mdia da Mancha de Areia so os que se seguem: 1.o (primeiro) passo: Tomar uma poro de 25.000 mm3 de uma areia uniforme e arredondada, a qual passa na peneira nmero 60 (ou de malha (#) 0,177 mm) e seja retida na peneira nmero 80 (ou de malha (#) 0,25 mm). 2.o (segundo) passo: Limpa-se o local do ensaio com um pincel; Ento, a poro de areia espalhada na superfcie da pista em forma de um crculo de forma homognea com o auxlio de um pisto de nivelamento e de um pincel. 3.o (terceiro) passo: O espalhamento da areia na pista com auxlio do pisto de nivelamento parado quando aparece algumas pontas do agregado da pista.

    Perigosa VRD < 25

    Muito lisa 25 VRD 31

    Lisa 32 VRD 39

    Insuficientemente rugosa 40 VDR 46

    Medianamente rugosa 47 VDR 54

    Rugosa 55 VDR 75

    Muito rugosa VDR > 75

    Classes da Microtextura

    da Pista

    Valor da Resistncia Derrapagem

    (VRD)

    )cm5ou(mm50mm5,0

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    4.o (quarto) passo: Com auxlio de uma trena ou rgua mede-se o dimetro do crculo de areia, formado sobre a pista, em trs direes distintas. 5.o (quinto) passo: Finalmente, calcula-se a Altura Mdia da Mancha de Areia (Hs) com base na seguinte equao: (4.1) em que:

    Hs = = altura mdia da mancha de areia = depresso ou profundidade da textura da pista (mm); V = volume constante da poro de areia utilizada no ensaio = 25.000 mm3; e D = dimetro mdio do crculo de areia (mm). OBS. No ensaio, alm da poro de areia so utilizados: trena ou rgua, pincel, pisto de nivelamento. A Figura 4.2 ilustra o espalhamento da poro de areia sobre a pista, em forma de crculo, com auxlio do pisto de nivelamento, na fase inicial do ensaio da Altura Mdia da Mancha de Areia.

    Figura 4.2 - Espalhamento da poro de areia sobre a pista, em forma de

    crculo, com auxlio do pisto de nivelamento, na fase inicial do ensaio da Altura Mdia da Mancha de Areia

    A Figura 4.3 ilustra a determinao do dimetro mdio do crculo da mancha de areia sobre a pista, com auxlio de uma trena, durante o ensaio Altura Mdia da Mancha de Areia.

    2D

    V.273,1Hs

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    Figura 4.3 - Determinao do dimetro mdio do crculo da mancha de areia

    sobre a pista, com auxlio de uma trena, durante o ensaio Altura Mdia da Mancha de Areia

    ii) Classificao da macrotextura da pista com base na Altura Mdia da Mancha de Areia (Hs) A Tabela 4.2 mostra a relao existente entre a macrotextura da pista e a Altura Mdia da Mancha de Areia (Hs). Tabela 4.2 - Relao existente entre a macrotextura da pista e a Altura Mdia da

    Mancha de Areia (Hs).

    iii) Consideraes quanto a Altura Mdia da Mancha de Areia (Hs)

    Muito fina ou muito fechada Hs 0,20

    Fina ou fechada 0,20 < Hs 0,40

    Mdia 0,40 < Hs 0,80

    Grosseira ou aberta 0,80 < Hs 1,20

    Muito grosseira ou muito aberta Hs > 1,20

    Classes da Macrotextura da

    Pista

    Altura Mdia da Mancha de Areia,

    Hs (mm)

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    A Associao Brasileira de Pavimentao (ABPv, 1999) recomenda que a Altura Mdia da Mancha de Areia (Hs) para pavimentos asflticos esteja entre 0,60 mm e 1,20 mm, ou seja: Valores da Altura Mdia da Mancha de Areia (Hs) menores que 0,60 mm, para uma pista asfltica, aumenta o risco de aquaplanagem (ou hidroplanagem) dos veculos na pista nos perodos de chuva. Valores da Altura Mdia da Mancha de Areia (Hs) maiores que 1,20 mm, para uma pista asfltica, causa os seguintes problemas: - Desgaste excessivo dos pneus; - Maior consumo de combustvel nos veculos; e - Maior rudo durante o rolamento (ou viagem) com o veculo. Um dos fatores que mais interfere no atrito pneu-pavimento a macrotextura da pista; O defeito no pavimento tipo EXUDAO causa a diminuio da Altura Mdia da Mancha de Areia (Hs) da pista, o que pode causar a aquaplanagem (ou hidroplanagem) dos veculos. OBS. Exudao um defeito no pavimento caracterizado pela concentrao do ligante asfltico na superfcie da camada de rolamento. 4.5 Atrito pneu-pavimento 4.5.1 Mtodo de determinao do atrito pneu-pavimento Para determinao do atrito pneu-pavimento existem vrios mtodos; Um dos mtodos mais comuns para determinar o atrito pneu-pavimento o mtodo

    Meter (miMeter). As principais caractersticas do mtodo de determinao do atrito pneu-

    pavimento Meter (miMeter) so as que se seguem: O aparelho de medida do atrito pneu-pavimento rebocado por um veculo; Os pneus do aparelho rebocado de medio de atrito so freados sobre a pista, durante o ensaio para determinao do atrito; A pista molhada para realizao do ensaio de determinao do atrito pneu-pavimento; e A velocidade usual para determinao do atrito pneu-pavimento 60 km/h.

    mm20,1Hsmm60,0

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    A Figura 4.4 mostra uma foto do equipamento de medida de atrito pneu-

    pavimento pelo mtodo Meter (miMeter). Pode-se observar na Figura 4.3, que o equipamento de medida de atrito pneu-pavimento composto por um automvel tipo pick-up e um reboque.

    Figura 4.4 - Foto do equipamento de medida de atrito pneu-pavimento pelo

    mtodo Meter (miMeter) A Figura 4.5 mostra a variao do coeficiente de atrito longitudinal pneu-pavimento para 3 (trs) tipos de revestimentos asflticos. Pode-se observar, na Figura 4.5, que: Com o aumento da velocidade do veculo na pista, o coeficiente de atrito longitudinal pneu-pavimento tende a diminuir; e O revestimento asfltico tipo CPA (Camada Porosa de Atrito) ou Revestimento Drenante apresenta maiores coeficientes de atrito para maiores velocidades do veculo. OBS. Os coeficientes de atrito da Figura 4.5 foram obtidos com o equipamento francs de determinao do coeficiente de atrito denominado de ADHERA, que operou sobre pista molhada.

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    Figura 4.5 - Variao do coeficiente de atrito longitudinal pneu-pavimento para

    3 (trs) tipos de revestimentos asflticos 4.5.2 ndice de Atrito Internacional O ndice de Atrito Internacional denominado IFI (International Friction Index ou ndice de Atrito Internacional). O ndice de Atrito Internacional (IFI) serve para qualificar as condies da pista no que se refere ao atrito pneu-pavimento. O IFI corresponde ao atrito de um veculo de passeio (ou carro) de pneus lisos, o qual tem suas rodas travadas a 60 km/h sobre uma pista molhada. O procedimento para determinao do ndice de Atrito Internacional (IFI) padronizado pela norma ASTM-E1960 (2003). Atualmente, vem sendo realizado vrias pesquisas para determinao dos limites aceitveis para o ndice de Atrito Internacional (IFI) tanto para pavimentos de rodovias quanto para pavimentos de aeroportos. Referncias Bibliogrficas AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATIO

    OFFICIALS - AASHTO Guide for design of pavement structures. Washington, 1993.

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    AMERICAN SOCIETY OF TESTING MATERIALS - ASTM E 965-96 Standard test method for measuring pavement macro texture depth using volumetric technique. USA, 2001.

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