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OS
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA CIVIL
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO
DE DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE
TRECHOS MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA
MARIA - RS
DISSERTACcedilAtildeO DE MESTRADO
MAURICIO SILVEIRA DOS SANTOS
Santa Maria RS Brasil
2015
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO
DE DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE
TRECHOS MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA
MARIA - RS
Mauricio Silveira dos Santos
Dissertaccedilatildeo apresentada ao Curso de Mestrado do Programa de
Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Civil
Aacuterea de Concentraccedilatildeo em Construccedilatildeo Civil
da Universidade Federal de Santa Maria (UFSMRS)
como requisito parcial para obtenccedilatildeo do grau de
Mestre em Engenharia Civil
Orientadora Profordf Drordf Tatiana Cureau Cervo
Coorientador Prof Dr Luciano Pivoto Specht
Santa Maria RS Brasil
2015
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA CIVIL
A comissatildeo examinadora abaixo assinada
aprova a Dissertaccedilatildeo de Mestrado
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO DE
DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE TRECHOS
MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA MARIA - RS
elaborada por
Mauricio Silveira dos Santos
como requisito parcial para obtenccedilatildeo do grau de
Mestre em Engenharia Civil
Comissatildeo examinadora
__________________________________
Tatiana Cureau Cervo Drordf (UFSM)
(PresidenteOrientador)
__________________________________
Luciano Pivoto Specht Dr (UFSM)
(Coorientador)
__________________________________
Laura Maria Goretti da Motta DScordf (COPPEUFRJ)
__________________________________
Rinaldo Joseacute Barbosa Pinheiro Dr (UFSM)
Santa Maria 16 de Julho de 2015
Dedico este trabalho agrave minha esposa Rafaele e ao meu
filho Joatildeo Gabriel pela compreensatildeo nos momentos que
natildeo foi possiacutevel dar a atenccedilatildeo merecida por eles e pelo
apoio e incentivo nos momentos difiacuteceis Aos meus pais
Amauri e Rosangela pelo amor compreensatildeo
companheirismo e dedicaccedilatildeo em todos os momentos da
minha vida Amo muito vocecircs
AGRADECIMENTOS
Inicialmente gostaria de agradecer imensamente agrave minha querida esposa Rafaele Freire
dos Santos pela compreensatildeo companheirismo e paciecircncia em momentos de ausecircncia Sem
seu incentivo e amor nada disso seria possiacutevel Vocecirc me deu o melhor presente da minha vida
o nosso filho Joatildeo Gabriel Freire dos Santos vocecircs dois satildeo a minha vida sem vocecircs nada faz
sentido Amo muito vocecircs
Agradeccedilo a professora Tatiana Cureau Cervo e ao professor Luciano Pivoto Specht
pela orientaccedilatildeo seguranccedila paciecircncia e pela motivaccedilatildeo ao estudo e agrave pesquisa Sua atenccedilatildeo foi
de fundamental importacircncia para o bom andamento dos trabalhos e seratildeo lembrados
eternamente por mim natildeo soacute por esta pesquisa mas tambeacutem pelas conversas duacutevidas tiradas
e amizade transmitida em todos os momentos
Ao professor Deividi da Silva Pereira que de forma indireta por diversos momentos
me orientou e tirou muitas duacutevidas que surgiram durante os estudos Sua dedicaccedilatildeo em
transmitir seus conhecimentos sempre que precisei seratildeo para sempre lembrados
Agrave professora Doutora Laura Maria Goretti da Motta pela disponibilidade em
compartilhar ideacuteias e realizar a avaliaccedilatildeo como membro da banca examinadora
Aos meus pais Amauri Silva Dutra dos Santos e Rosangela Maria Silveira dos Santos
por terem me passado os primeiros ensinamentos da vida e por terem continuado a me
ensianar a ser uma pessoa cada vez melhor Amo muito vocecircs
Aos meus colegas Faacutebio Rossato Fernando Boeira Gustavo Menegusso Daiana
Bruxel Lucas Bueno Mateus Tanski Thaiacutes Aquino Pedro Almeida e outros que foram
muito aleacutem de colegas e amigos pois soacute sendo muito amigo para me aturar e ajudar em todos
os momentos desta pesquisa Sem vocecircs este estudo seria muito mais difiacutecil de ser feito
Muito obrigado pela convivecircncia
Agraves bolsistas de iniciaccedilatildeo cientiacutefica jovens talentos Desirre Cureau e Nubia Wesz
Bolsistas PETROBRAS Valdir Barboza Eduardo Renz Marina Frederich e Lucas Dornelles
aleacutem de todos os bolsistas e voluntaacuterios que passaram pelo GEPPASV e colaboraram com
esta pesquisa sem a ajuda de vocecircs com certeza esta pesquisa natildeo seria a mesma
A todos os professores e alunos do grupo GEPPASV pelos ensinamentos
companheirismo e amizade compartilhados durante todo o periacuteodo do mestrado
Agrave PETROBRAS pelo financiamento da pesquisa e agrave UFSM pelo espaccedilo de estudo
Enfim obrigado a todas as pessoas que fazem parte da minha vida e contribuem para o
meu sucesso
RESUMO
Dissertaccedilatildeo de Mestrado Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil
Universidade Federal de Santa Maria RS Brasil
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO DE
DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE TRECHOS
MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA MARIA - RS
AUTOR MAURICIO SILVEIRA DOS SANTOS
ORIENTADORA TATIANA CUREAU CERVO
COORIENTADOR LUCIANO PIVOTO SPECHT
Santa Maria 16 de Julho de 2015
Em um paiacutes com dimensotildees continentais como o Brasil infraestrutura de rodovias que proporcione um
deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que
a grande maioria dos insumos e das pessoas se desloca diariamente para regiotildees distantes Eacute por meio da
gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos tempos corretos que estas rodovias
fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus deslocamentos Uma forma de realizar esta gerecircncia de
maneira adequada eacute fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de manutenccedilotildees
disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de intervenccedilotildees Com isso o objetivo
desta pesquisa eacute realizar o monitoramento de trecircs trechos implantados na regiatildeo de Santa Maria ndash RS
verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo
de desempenho Para a concretizaccedilatildeo do estudo foi realizado em periacuteodos preacute-determinados ensaios de Mancha
de Areia Pecircndulo Britacircnico Irregularidade Longitudinal Afundamento em Trilha de Roda Levantamento
Visual de Defeitos e Levantamento de Bacia de Deflexotildees atraveacutes da Viga Benkelman e Falling Weight
Deflectometer (FWD) na Avenida Roraima (trecho de restauraccedilatildeo) Avenida Heacutelvio Basso e no Trevo dos
Quarteacuteis (trechos novos) Aleacutem destes ensaios foram feitas contagens quantitativas e classificatoacuterias dos
veiacuteculos que solicitavam os trechos com a intenccedilatildeo de encontrar o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo atraveacutes dos caacutelculos de FEC pela metodologia AASHTO e USACE Com isso obteve-se no total 34
modelos de previsatildeo de desempenho para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso (17 AASHTO e 17 USACE)
Natildeo foram desenvolvidos modelos para o Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o mesmo estaacute em iniacutecio de
monitoramento Aleacutem dos modelos de previsatildeo de desempenho foram realizadas avaliaccedilotildees do desempenho dos
trecircs trechos monitorados agrave mediada que o mesmo era solicitado pelo traacutefego sendo verificado que a Avenida
Roraima apresentou os maiores valores de deflexatildeo IGG e Aacuterea Trincada Jaacute o Trevo dos Quarteacuteis apresentou os
maiores valores de ATR Foram realizadas retroanaacutelises pelo software BAKFAA para obtenccedilatildeo de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas dos pavimentos estudados e de forma geral encontrou-se valores coerentes com
os estudados na literatura Fez-se tambeacutem anaacutelises estruturais atraveacutes do software AEMCSisPAv (2009) a fim
de encontrar a estimativa de durabilidade dos trechos A Avenida Roraima apesar de ser um trecho antigo e
apresentar a maior quantidade de defeitos prematuramente foi a que teve a maior previsatildeo de durabilidade entre
os trecircs trechos Aleacutem disso realizou-se a anaacutelise estrutural da Avenida Roraima pela norma DNER PRO
0111979 uma vez que se trata de uma restauraccedilatildeo de um pavimento e constatou-se que este trecho tem previsatildeo
de durabilidade de cinco anos e dez meses Assim o monitoramento e obtenccedilatildeo de modelos de previsatildeo de
desempenho satildeo de suma importacircncia para a boa gerecircncia dos pavimentos
Palavras-chave Trechos Monitorados Modelos de previsatildeo de desempenho Durabilidade
ABSTRACT
Masterrsquos Dissertation
Post-Graduation Program in Civil Engineering
Federal University of Santa Maria RS Brazil
DEVELOPMENT PERFORMANCE PREDICTION MODELS BY
IMPLANTATION OF MONITORED STRETCHES IN THE REGION OF
SANTA MARIA RS
AUTHOR SANTOS MAURICIO SILVEIRA DOS
ADVISOR CERVO TATIANA CUREAU
ADVISOR CO SPECHT LUCIANO PIVOTO
Santa Maria JULY 16th
2015
In a country with continental dimensions like Brazil road infrastructure that provides a displacement with
comfort and safety is extremely important once it is from these roads that the majority of supplies and people
moves daily to distant regions Is through appropriate management of corrective floors and measurements taken
at the correct times that these highways provides safety and comfort to users in their displacement One way to
perform this management properly is making use of performance prediction models that makes the manager can
predict the appearance of defects and the necessity of performing maintenance providing financial resources
required for repairs Thus the objective of this research is to monitor three highway stretches implemented in the
region of Santa Maria - RS checking their functional and structural performance in order to assist in the
development of performance prediction models To achieving the study tests were performed at predetermined
periods Sand Patch British Pendulum Roughness Rutting analysis Distress identification and Deflections
Basin Survey by Benkelman Beam and Falling Weight Deflectometer (FWD) at Roraima Avenue (restoration
stretch) Heacutelvio Basso Avenue and Quarteacuteis Intersection (new highway stretches) In these tests quantitative and
classifying counts of vehicles were made in order to find the number of equivalent demand of standard axis
through the FEC calculation by AASHTO and USACE methodology With that was obtained in all 34
performance prediction models for Avenues Roraima and Heacutelvio Basso (17 - AASHTO and 17 - USACE) No
models have been developed for Quarteacuteis Intersection once it is at the beginning of monitoring In addition to
performance prediction models performance evaluations were carried out of three sections monitored the
mediated that it were requested by the traffic and found that the Roraima Avenue had the highest deflection
values IGG and cracked area The Quarteacuteis Intersection had the highest values of rutting Back Analysis were
performed by BAKFAA software to obtain resilient modulus in all layers of pavements studied and in general
met values coherent with those studied in the literature It was also made structural analysis by AEMCSisPAv
(2009) software in order to find the estimated durability in the highway stretches The Roraima Avenue despite
being an old stretch and present the highest amount of early distress was the one that had the highest prediction
of durability between the three analysed sections Furthermore structural analysis was performed for Roraima
Avenue by standard DNER PRO 0111979 once it is a restored pavement it was found that this stretch is
expected five years and ten months of durability Therefore monitoring and obtaining performance prediction
models are extremely important for the proper management of pavements
Keywords Stretches Monitored Performance prediction models Durability
LISTA DE FIGURAS
Figura 21 Tensotildees em um pavimento 28 Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento 30 Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos 34 Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER 39 Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS 40 Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER 41 Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test 41 Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004 58 Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa 74 Figura 32 Rio Grande do Sul 74 Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria 74 Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados 75 Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014 76 Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima 76 Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima 77 Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima 82 Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima 83 Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e novo da Avenida
Roraima 85 Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 91 Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova 92 Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso 94 Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso 95 Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso 98 Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco 99 Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso 99 Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base 100 Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso 101 Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 105 Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso 107 Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis 108 Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 109 Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis 111 Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco 112 Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis 112 Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis 113 Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos Quarteacuteis 114 Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos Quarteacuteis 117 Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis 118 Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia 121 Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico 123 Figura 333 Modelo de IFI 124 Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser 125 Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel 126 Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas 127 Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman 130 Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab 131 Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA 132 Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo 137 Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura 139 Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura 140 Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo 142 Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura 143 Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura 145 Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima 146 Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso 147 Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis 148 Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI 150
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa 150 Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado 151 Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado 152 Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado 152 Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo 154 Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI 155 Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI 157 Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho 158 Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho 159 Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho 159 Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo 161 Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR 162 Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR 164 Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo 165 Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada 167 Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada 169 Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima 171 Figura 428 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso 172 Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis 173 Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo 175 Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura 176 Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
178 Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio
Basso 180 Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
182 Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos 186
LISTA DE TABELAS
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos 35 Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de pavimentos 37 Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados 55 Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003) 56 Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima 79 Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima 80 Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego 81 Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida Roraima 86 Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS 86 Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima 87 Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima 88 Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima 89 Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima 92 Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima 93 Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso 96 Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso 97 Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso 102 Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 103 Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 104 Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio Basso 106 Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso 107 Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis 110 Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis 115 Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis 116 Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis 118 Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 119 Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia 120 Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico 122 Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI 124 Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo 136 Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 136
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p 139 Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 141
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 144
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 149 Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados 153
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p 156 Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados 160 Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados 160
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p 163 Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados 165
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e p 167 Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima 170 Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso 172 Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis 173
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p 175 Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima 178 Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso 180 Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 181 Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC 185 Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados 185 Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens 187
LISTA DE SIGLAS E SIacuteMBOLOS
AASHTO American Association of Highway and Transportation Officials
ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas
AIMS Aggregate Image Measurement System
ASTM American Society of Testing and Materials
ATR Afundamento de Trilha de Roda
BBR Bending Beam Rheometer
BGS Brita Graduada Simples
CA Concreto Asfaacuteltico
CAP Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
CBR California Bearing Ratio
CBUQ Concreto Betuminoso Usinado agrave Quente
CCR Concreto Compactado com Rolo
CENPES Centro de Pesquisa da PETROBRAS
DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
DSR Dynamic Shear Rheometer
EVA Ethil Vinil Acetat
FHWA Federal Highway Administration
FWD Falling Weight Deflectometer
IFI International Friction Index
IGG Iacutendice de Gravidade Global
IRI International Roughness Index
ISC Iacutendice de Suporte Califoacuternia
LCPC Laboratorie Central des Ponts et Chausses
LTPP Long Term Pavement Performance
MCT Miniatura Compactados Tropicais
MPa Mega Pascal
MR Moacutedulo de Resiliecircncia
MSCR Multiple Stress Creep and Recovery
NBR Norma Brasileira
NCHRP National Cooperative Highway Research Program
PAV Pressurized Aging Vessel
PETROBRAS Petroacuteleo Brasileiro SA
PG Performance Grade
REMQP Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual
RT Resistecircncia agrave Traccedilatildeo
Rsup2 Coeficiente de Determinaccedilatildeo
SBS Styrene-Butadiene-Styrene
SGP Sistema de Gerecircncia de Pavimentos
TSD Tratamento Superficial Duplo
UFSM Universidade Federal de Santa Maria
USACE United States Army Corps of Engineers
VAM Vazios do Agregado Mineral
VB Viga Benkelman
VDM Volume Diaacuterio Meacutedio
SUMARIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 23 12 OBJETIVOS 25
121 Objetivo geral 25
122 Objetivos especiacuteficos 25
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 27 21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS 27 22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS 31
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO 32 231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho 33
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho 38 2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz 43
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson 45 2323 Modelos desenvolvidos por Marcon 46 2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio 49 2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba 50 2326 Modelos desenvolvidos por Benevides 51
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque 52
2328 Modelo desenvolvido por Lerch 55 2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara 57
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello 60
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves 61
23212 Modelos desenvolvidos por Franco 62 23213 Modelos da Shell Oil 63
23214 Modelo desenvolvido por Pinto 64 23215 Modelos do Asphalt Institute 64 23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG) 66
23217 Modelo da FHWA 68 23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs 68
23219 Modelo desenvolvido por Balbo 69 23220 Modelo desenvolvido por Rossato 70
3 METODOLOGIA 73
31 PLANEJAMENTO 73 32 TRECHOS MONITORADOS 74
321 Avenida Roraima 76
3211 Contagem de Traacutefego 77 3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 82
32121 Subleito 82 32122 Base 83 32123 Revestimento 84
321231 Agregados 84 321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 88 321233 Misturas 90
322 Avenida Heacutelvio Basso 94
3221 Contagem de Traacutefego 95 3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 97
32221 Subleito 97
32222 Sub-base 98 32223 Base 99 32224 Revestimento 100
322241 Agregados 101 322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 103
322243 Misturas 104 323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 108
3231 Contagem de Traacutefego 109 3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 110
32321 Subleito 110
32322 Sub-base 111 32323 Base 112 32324 Revestimento 113
323241 Agregados 114 323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 115 323243 Misturas 116
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS 120 331 Macrotextura 120 332 Microtextura 121 333 International Friction Index - IFI 123 334 International Roughness Index ndash IRI 124
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR 125 336 Levantamento de Defeitos 126
337 Viga Benkelman 128
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD 130
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise 131
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS 135
41 MACROTEXTURA 136 42 MICROTEXTURA 141 43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI 145
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI 151 45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR 157
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO 164 47 DEFLEXAtildeO 169
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE 177
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL 183 491 Anaacutelise mecanicista 184 492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979 189
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 191 51 CONCLUSOtildeES 191 52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 193 REFEREcircNCIAS 195
1 INTRODUCcedilAtildeO
Uma infraestrutura de transporte adequada proporciona a qualquer sociedade um
grande e importante desenvolvimento social e cultural atraveacutes da mobilidade de produtos e
pessoas Para o Brasil que eacute um paiacutes de dimensotildees continentais uma infraestrutura de
rodovias que proporcione um deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente
importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que a grande maioria dos insumos e das
pessoas se desloca diariamente para regiotildees com distacircncias grandes
De acordo com o Ministeacuterio do planejamento Orccedilamento e Gestatildeo em seu Plano
Plurianual (PPA 2012-2015) aproximadamente 58 da movimentaccedilatildeo de cargas e 48 do
transporte interestadual de passageiros eacute realizada por meio de transporte rodoviaacuterio O
Ministeacuterio do Planejamento menciona ainda que 82 das rodovias federais implantadas no
Brasil satildeo pavimentadas poreacutem esta realidade natildeo se expande para as rodovias estaduais e
municipais sendo que o DNIT (2014) cita que 7865 da malha rodoviaacuteria nacional
considerando os trecircs niacuteveis (federal estadual e municipal) encontram-se natildeo pavimentadas
Eacute por meio da gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos
tempos corretos que estas rodovias fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus
deslocamentos a qualquer tempo Uma forma de realizar esta gerecircncia de forma adequada eacute
fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de
manutenccedilotildees disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de
intervenccedilotildees
Um banco de dados grande que contenha caracterizaccedilatildeo quantitativa e classificatoacuteria
do traacutefego que solicita as estruturas bem como o conhecimento das caracteriacutesticas dos
materiais que foram utilizados na construccedilatildeo em cada uma das camadas do pavimento eacute a
base para realizar uma gerecircncia adequada dos pavimentos Eacute a partir deste banco de dados que
se realiza o desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho dos pavimentos que satildeo
gerenciados
Para Specht (2004) a degradaccedilatildeo do pavimento por deformaccedilotildees permanentes fissuras
de fadiga retraccedilatildeo teacutermica e degradaccedilatildeo estaacute associada a vaacuterios fatores sendo que
deformaccedilotildees permanentes e fissuras por fadiga estatildeo relacionadas com o traacutefego que atua na
via e a estrutura que o pavimento possui enquanto as outras duas estatildeo em funccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais empregados e das condiccedilotildees climaacuteticas que atuam no local O
24
autor comenta ainda que os mais rigorosos defeitos que ocorre em estruturas flexiacuteveis satildeo
apresentados no revestimento e fazem com que seja possiacutevel identificar duas formas
diferentes de solicitaccedilatildeo mecacircnica flexatildeo repetida que causa fissuras de fadiga e compressatildeo
simples que produz acuacutemulo de deformaccedilatildeo permanente
Franco (2007) confirma que os danos estruturais em pavimentos acontecem
principalmente por aplicaccedilotildees de cargas elevadas na estrutura ou devido ao grande nuacutemero de
repeticcedilotildees de passagem das rodas dos veiacuteculos Contudo o autor comenta que muitas das
estruturas dos pavimentos existentes no Brasil natildeo foram dimensionadas para tais solicitaccedilotildees
jaacute que o meacutetodo de dimensionamento tradicional natildeo contempla efeitos da fadiga pois foi
desenvolvido a partir de observaccedilotildees de danos de deformaccedilotildees no subleito
Muitas das formas de dimensionar as estruturas dos pavimentos que devem suportar
as solicitaccedilotildees a que seratildeo impostas durante sua vida uacutetil utilizam meacutetodos empiacutericos com
baixa confiabilidade das previsotildees tomadas como base para seus caacutelculos Faz-se necessaacuterio
uma evoluccedilatildeo nestes meacutetodos de dimensionamento que em curto prazo se faz por meacutetodos
mecaniacutestico-empiacutericos com uso de anaacutelise elaacutestico-linear e a elaacutestico natildeo linear atraveacutes de
programas computacionais calibrados por trechos experimentais que permitam gerar modelos
de previsatildeo de desempenho dos pavimentos
Para chegar a este meacutetodo de dimensionamento mecaniacutestico-empiacuterico satildeo estimados
modelos de previsatildeo de fadiga deformaccedilatildeo permanente e deformaccedilatildeo maacutexima admissiacutevel no
topo do subleito adequados agraves condiccedilotildees ambientais da regiatildeo tanto quanto possiacutevel
atualmente e considerados diversos tipos de configuraccedilatildeo de eixos Franco (2007) comenta
que a modelagem mecaniacutestica-empiacuterica busca melhorar os projetos de pavimentaccedilatildeo em
termos de eficiecircncia estrutural de modo a utilizar materiais cujo desempenho de campo ainda
natildeo se tem experiecircncia suficiente e considerar tambeacutem os efeitos ambientais e de traacutefego
Neste contexto no ano de 2009 deu-se inicio a implantaccedilatildeo de um programa com
abrangecircncia nacional que busca desenvolver um novo meacutetodo de dimensionamento de
pavimentos asfaacutelticos no Brasil Este programa foi denominado de Programa Rede Temaacutetica
de Asfalto implantado pela PETROBRAacuteS com a parceria dos principais Centros de Pesquisa
e universidades brasileiras
Como a UFSM faz parte desta Rede esta pesquisa busca o desenvolvimento de
modelos de previsatildeo de desempenho a fim de prever o comportamento estrutural e funcional
de rodovias na regiatildeo central do Rio Grande do Sul monitorando trechos em verdadeira
grandeza e assim contribuir com o desenvolvimento dos estudos da Rede Temaacutetica do
Asfalto Esta pesquisa contribui para a obtenccedilatildeo de um banco de dados com valores de
25
ensaios climatologia e caracteriacutesticas dos veiacuteculos que solicitam as vias bem como a
caracterizaccedilatildeo dos materiais utilizados em cada uma das camadas de cada trecho monitorado
12 OBJETIVOS
121 Objetivo geral
Este trabalho tem por objetivo geral monitorar trecircs trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar
a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenhos regionais
122 Objetivos especiacuteficos
Os objetivos especiacuteficos estatildeo apresentados da seguinte forma
Acompanhar a construccedilatildeo dos trechos implantados verificando as teacutecnicas
construtivas durante a execuccedilatildeo de cada uma das camadas e coleta de amostras
dos materiais empregados na construccedilatildeo para verificaccedilatildeo da caracterizaccedilatildeo dos
mesmos por ensaios laboratoriais
Realizar a anaacutelise das condiccedilotildees funcionais de serventia e seguranccedila por meio
de mediccedilotildees perioacutedicas de Irregularidade Longitudinal (IRI) Afundamento em
Trilha de Roda (ATR) levantamento de defeitos e valores de Macrotextura e
Microtextura
Obter um valor harmonizado do International Friction Index (IFI) com o
cruzamento dos dados obtidos com os ensaios de Pecircndulo Britacircnico e Mancha
de Areia para cada periacuteodo de ensaio
26
Realizar avaliaccedilotildees perioacutedicas de acordo com o Manual da Rede Temaacutetica do
Asfalto das condiccedilotildees estruturais submetidas ao traacutefego utilizando ensaios
com Viga Benkelman e FWD
Estimar os valores dos Moacutedulos de Resiliecircncia de cada uma das camadas do
pavimento por retroanaacutelise dos valores das bacias de deformaccedilatildeo encontrados
nos ensaios com Viga Benkelman e FWD
Realizar estudos de traacutefego por meio dos dados de contagens semestrais com
avaliaccedilotildees quantitativa e classificatoacuteria dos veiacuteculos que possibilitem a
obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees (N) do eixo padratildeo
Gerar modelos de previsatildeo de desempenho para os pavimentos monitorados
com os valores de Moacutedulo de Resiliecircncia das retroanaacutelises da Viga Benkelman
e FWD com os valores de Macrotextura e Microtextura os valores de IFI
ATR e IRI bem como com a porcentagem de aacuterea com algum tipo de defeito
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
Neste capitulo seraacute apresentado a revisatildeo bibliograacutefica realizada atraveacutes do
demonstrativo dos trecircs principais itens estudados nesta pesquisa que satildeo Mecacircnica dos
Pavimentos Sistemas de Gerecircncia de Pavimentos e Modelos de Previsatildeo de Desempenho
21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS
De acordo com Medina e Motta (2015) a mecacircnica dos pavimentos estuda os
pavimentos como sendo um sistema em camadas sujeitos agraves cargas dos veiacuteculos e geralmente
com o auxilio de programas computacionais realiza os caacutelculos de tensotildees deformaccedilotildees e
deslocamentos conhecidos os paracircmetros de deformabilidade dos materiais Eacute possiacutevel
verificar o nuacutemero de solicitaccedilotildees que leva o revestimento asfaacuteltico agrave ruptura por fadiga e
deve-se observar as deformaccedilotildees permanentes e a ruptura plaacutestica
Diversos fatores influenciam na mecacircnica dos pavimentos no dimensionamento e na
durabilidade da estrutura Dentre estes fatores estatildeo o traacutefego aplicado sobre o pavimento o
clima da regiatildeo onde estaacute a estrutura e os materiais empregados nas camadas do pavimento
Segundo Motta (1991) o carregamento imposto pelo traacutefego de veiacuteculos a avaliaccedilatildeo
dos materiais por meio de ensaios que reproduzam o estado de tensotildees e as condiccedilotildees
ambientais a que os pavimentos estaratildeo sujeitos no campo satildeo fatores que estabelecem a
relaccedilatildeo tensatildeo-deformaccedilatildeo que ocorre nas camadas de uma estrutura
Os materiais de pavimentaccedilatildeo satildeo caracterizados em termos elaacutesticos ou
aproximadamente elaacutesticos de forma que as respostas do pavimento em termos de tensotildees
deformaccedilotildees e deslocamentos devidos agraves cargas do traacutefego ou aos fatores ambientais possam
ser calculadas pelas teorias mecanicistas (MASADA et al 2004)
Para Santos (2005) o carregamento dinacircmico do traacutefego aleacutem de causar deformaccedilotildees
permanentes de trilhas de roda causa principalmente os defeitos de trincas de fadiga dos
pavimentos Como apresentado na Figura 21 na superfiacutecie do pavimento eacute aplicada uma
carga vertical de compressatildeo e nas fibras inferiores da camada asfaacuteltica surgem tensotildees de
traccedilatildeo e de compressatildeo devido ao carregamento e descarregamento repetido
28
Figura 21 Tensotildees em um pavimento
Fonte (Medina e Motta 2015)
Existem trecircs mecanismos principais que podem deteriorar um pavimento que satildeo
afundamento de trilhas de roda provocada pela deformaccedilatildeo permanente vertical excessiva
trincas por fadiga da camada asfaacuteltica devido agrave repeticcedilatildeo do carregamento e fissuraccedilatildeo por
trincas teacutermicas consequecircncia de variaccedilotildees de temperatura As trincas teacutermicas ocorrem em
regiotildees de baixa temperatura
Fadiga foi definida por Yoder e Witczak (1975) como sendo um fenocircmeno de trincas
induzidas pelo carregamento repetido do traacutefego devido a repetidos estados de tensatildeo ou
deformaccedilatildeo inferiores ao estado uacuteltimo de tensatildeo ou deformaccedilatildeo de material
Como consequecircncia do estado de tensotildees no pavimento Santos (2005) diz que ocorre
uma gradual deterioraccedilatildeo e que o carregamento e descarregamento constante do pavimento
devido ao traacutefego geram deformaccedilotildees elaacutesticas e nesta movimentaccedilatildeo constante de
deformaccedilatildeo e recuperaccedilatildeo surgem tensotildees de traccedilatildeo nas fibras inferiores da camada (asfaacuteltica)
do pavimento gerando assim o trincamento por fadiga
De acordo com Morgado et al (2007) a deterioraccedilatildeo das propriedades de um material
por efeito da aplicaccedilatildeo ciacuteclica de uma carga eacute o dano por fadiga este ocorre natildeo soacute sob cargas
de amplitude constante como sob cargas de amplitude variaacutevel
Para avaliar a vida de fadiga pode-se utilizar algumas teorias de dano cumulativo
dentre estas teorias estaacute a Lei de Miner que foi concebida em 1945 apoacutes pesquisas sobre o
fenocircmeno da fadiga em metais de uso destinados agrave aviaccedilatildeo (SANTOS 2005)
29
Conforme Morgado et al (2007) das teorias de danos acumulados a que tem tido
maior divulgaccedilatildeo e a mais simples eacute a regra linear proposta por Miner A regra de Miner eacute
traduzida na Equaccedilatildeo 21
11
n
i i
i
N
nD (Equaccedilatildeo 21)
Onde D Dano acumulado de fadiga
ni = nuacutemero de ciclos de carregamento a um niacutevel de tensatildeo ζi
Ni eacute o nuacutemero de ciclos que provocaria ruptura para o mesmo niacutevel de tensatildeo
Santos (2005) menciona ainda que as deformaccedilotildees permanentes na superfiacutecie do
pavimento podem ser provocadas pelo carregamento vertical de compressatildeo oriundo do
traacutefego e podem tambeacutem ser decorrente da compactaccedilatildeo sofrida pelo subleito devido aos
carregamentos do traacutefego causando afundamentos em trilha de roda
Fernandes Jr (1994) afirmou que as trincas por fadiga da camada asfaacuteltica ou de
camadas cimentadas e a deformaccedilatildeo permanente nas trilhas das rodas causadas pelo traacutefego
satildeo as principais formas de deterioraccedilatildeo estrutural dos pavimentos Mas um pavimento pode
ainda deteriorar-se atraveacutes de mecanismos resultantes de fatores ambientais de desgaste por
abrasatildeo irregularidades na distribuiccedilatildeo e dosagem do material asfaacuteltico e de outros fatores
natildeo associados agraves solicitaccedilotildees do traacutefego
As variaccedilotildees climaacuteticas no desempenho de um pavimento devem ser muito bem
observadas uma vez que afetam diretamente o comportamento mecacircnico de alguns materiais
que compotildeem a estrutura especialmente a camada de revestimento e o subleito Em
contrapartida pode-se dar menor ecircnfase ao fenocircmeno do congelamento e degelo das camadas
da estrutura pois essa ocorrecircncia natildeo eacute comum no Brasil (FRANCO 2000)
Segundo Motta (1991) a temperatura do ar e precipitaccedilatildeo satildeo os fatores climaacuteticos
que mais afetam o desempenho de um pavimento Representado por seus elementos baacutesicos o
clima influencia os pavimentos por diversos mecanismos tais como a intemperizaccedilatildeo dos
materiais a alteraccedilatildeo dos moacutedulos de resiliecircncia ou ainda a alteraccedilatildeo das umidades de
equiliacutebrio
De acordo com Franco (2007) a umidade e a temperatura satildeo as duas variaacuteveis
ambientais que podem significativamente afetar as propriedades das camadas e do subleito do
pavimento e assim consequentemente afetar a capacidade da estrutura de suportar o
30
carregamento imposto pelo traacutefego A temperatura do ar atua diretamente nas propriedades
resilientes dos materiais asfaacutelticos devido agrave natureza viscosa dos ligantes asfaacutelticos jaacute a
umidade nas camadas inferiores do pavimento pode significar uma variaccedilatildeo no
comportamento resiliente do material
Medina e Motta (2015) explicam que as variaccedilotildees de temperatura tanto diurnas quanto
sazonais causam variaccedilotildees da rigidez dos materiais asfaacutelticos assim a deformabilidade do
pavimento eacute condicionada pelas variaccedilotildees da temperatura do ar ou das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas de um modo geral
Para detalhar melhor os procedimentos analiacuteticos de dimensionamento e mostrar os
fatores que influenciam na mecacircnica dos pavimentos Motta (1991) apresenta na Figura 22
um diagrama com um procedimento detalhado e bastante caracteriacutestico para a determinaccedilatildeo
das espessuras das camadas de uma estrutura
Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento
Fonte (Motta 1991)
Fatores Ambientais
Traacutefego Materiais Disponiacuteveis Teacutecnicas Construtivas
Paracircmetros de Projeto
Variabilidade de cada item
Espessuras Adotadas
Meacutetodos de caacutelculo de
Tensotildees (ζ x )
Paracircmetros de acompanhamento do
desempenho
Estimativa de Vida Uacutetil
Comparaccedilatildeo entre vida estimada e de projeto
Decisatildeo final das espessuras
Satisfatoacuterio
Natildeo
Sat
isfa
toacuteri
o
31
22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS
Segundo Haas et al (1994) um Sistema de Gerecircncia de Pavimentos (SGP) consiste
em um conjunto amplo e coordenado de atividades associadas com planejamento construccedilatildeo
manutenccedilatildeo avaliaccedilatildeo e pesquisa de pavimentos associados a um banco de dados
objetivando otimizar os recursos estabelecimento de programas de manutenccedilatildeo
proporcionando conforto e seguranccedila ao usuaacuterio
De acordo com Hudson et al (1979) um SGP utiliza procedimentos claramente
estabelecidos e racionais para avaliar estrateacutegias e alternativas ao longo de um periacuteodo de
anaacutelise especiacutefico e com base em valores previstos para atributos qualificaacuteveis do pavimento
Envolve o tratamento integrado e coordenado de todas as aacutereas sendo um processo dinacircmico
que incorpora a realizaccedilatildeo de vaacuterios atributos restriccedilotildees e criteacuterios envolvidos no processo de
otimizaccedilatildeo
Fernandes Jr (2001) comenta que os SGP representam uma possibilidade real de se
evoluir de um esquema de manutenccedilatildeo tradicional que se baseia quase sempre na correccedilatildeo de
problemas para um sistema de manutenccedilatildeo planejada onde a atuaccedilatildeo sobre a malha viaacuteria
natildeo eacute realizada somente na soluccedilatildeo de seus problemas imediatos mas tambeacutem em um
trabalho de prevenccedilatildeo que prolongue sua vida uacutetil e garanta padrotildees miacutenimos de serviccedilo em
toda a malha que estaacute sendo gerenciada
Para Albuquerque et al (2004) a gerecircncia de pavimentos eacute subdividida em dois niacuteveis
diferentes de abordagem sendo um destes o niacutevel de rede onde se realiza uma macro visatildeo de
toda a rede rodoviaacuteria e o outro niacutevel dito de projeto onde satildeo abordadas as caracteriacutesticas
peculiares a cada sub-trecho de cada rodovia
A Gerecircncia de Pavimentos depende do monitoramento perioacutedico do pavimento para
obtenccedilatildeo de informaccedilotildees confiaacuteveis sobre a caracteriacutestica fiacutesica da rodovia ao longo do tempo
e da administraccedilatildeo dos dados obtidos Com isso consegue-se saber o que precisa ser feito num
determinado pavimento quando seratildeo necessaacuterias intervenccedilotildees para evitar ruptura e prolongar
a vida de serviccedilo do pavimento onde estatildeo os projetos prioritaacuterios e como devem ser
executadas as intervenccedilotildees de manutenccedilatildeo e reabilitaccedilatildeo do pavimento (FERNADES JR
2001)
Um SGP em niacutevel de rede eacute constituiacutedo usualmente dos seguintes componentes
32
Banco de dados Eacute uma ferramenta muito importante e utilizada em SGP
devendo ser bem estruturado conter dados confiaacuteveis e abundantes Todas as
anaacutelises e decisotildees necessaacuterias satildeo baseadas nas informaccedilotildees e dados
coletados que por isso devem ser objetivos confiaacuteveis e atualizados
(AASHTO 1990)
Moacutedulo de avaliaccedilatildeo de estrateacutegias de conservaccedilatildeo a longo prazo
(planejamento) Compreende a anaacutelise de dados a priorizaccedilatildeo das intervenccedilotildees
e a tomada de decisotildees Os resultados satildeo analisados e adequados atraveacutes do
moacutedulo de programaccedilatildeo para definir soluccedilotildees em niacutevel de projeto e para
estabelecer uma programaccedilatildeo por prioridade teacutecnica e orccedilamentaacuteria
(MARCON 2003)
Moacutedulo de acompanhamento Baseia-se nos dados armazenados no banco de
dados e proporciona o acompanhamentomonitoramento de indicadores do
pavimento A partir da definiccedilatildeo dos criteacuterios de avaliaccedilatildeo para irregularidade
deflexatildeo estrutura qualidade do patrimocircnio e qualidade para o usuaacuterio satildeo
definidos Iacutendices de Qualidade para segmentos homogecircneos das rodovias
(CARDOSO 2000)
De acordo com Oliveira (2013) apoacutes as fases de implantaccedilatildeo do SGP de definiccedilatildeo da
aplicaccedilatildeo dos recursos planejamento projetos orccedilamentos e de execuccedilatildeo das atividades e
monitoramento do desempenho das estruturas de pavimento eacute possiacutevel uma anaacutelise global
dos resultados e posteriormente uma confirmaccedilatildeo ou alteraccedilatildeo dos iacutendices e premissas
utilizados Assim eacute fundamental considerar que esse ajuste pode e deve ser feito ao longo do
tempo considerando as caracteriacutesticas e especificidades de cada Sistema de Gerecircncia de
Pavimentos
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO
Os modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo ferramentas fundamentais
em um Sistema de Gerecircncia de Pavimento tanto em niacutevel de rede quanto de projeto pois com
eles pode-se determinar a condiccedilatildeo futura dos pavimentos e prever investimentos
33
Os modelos de desempenho satildeo estabelecidos para prever a velocidade com que os
valores dos paracircmetros funcionais e estruturais dos pavimentos variam em funccedilatildeo das
solicitaccedilotildees do traacutefego ou das condiccedilotildees climaacuteticas (BASIacuteLIO 2002)
O uso de modelos de previsatildeo possibilita os seguintes aspectos (FHWA 2006)
Determinar a vida remanescente dos pavimentos quando se tem conhecimento da
condiccedilatildeo limite aceitaacutevel
Otimizar a combinaccedilatildeo de projetos estrateacutegias e o tempo para a agecircncia concluir as
metas estabelecidas
Avaliar os impactos temporais de vaacuterios cenaacuterios elencados
Promover o ―feed-back para o processo de projeto do pavimento e
Auxiliar na estimativa dos custos do ciclo-de-vida do pavimento
231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho
Os modelos de previsatildeo podem ser elaborados individualmente para cada paracircmetro
de desempenho ou para um iacutendice de condiccedilatildeo que envolva todos os mecanismos de
deterioraccedilatildeo O niacutevel de complexidade dos modelos pode ser de livre escolha ficando a cargo
do gestor do sistema
O primeiro passo para a sua elaboraccedilatildeo estaacute em determinar a forma desejada para o
modelo Existem dois tipos de modelos que podem ser elaborados para se prever desempenho
de pavimentos (Pedrosa 2002 FHWA 2006) que satildeo
Determiniacutestico Modelo no qual o estado de um sistema eacute definido por causas que se
podem determinar e identificar o descrito adequadamente sem recorrer a elementos
probabiliacutesticos Eacute o modelo matemaacutetico que determina os resultados a partir de
condiccedilotildees iniciais Utiliza-se de regressatildeo para fornecer um uacutenico valor de um
paracircmetro (variaacutevel dependente) a partir de uma ou mais variaacuteveis (variaacuteveis
independentes) Algumas formas matemaacuteticas para modelos determiniacutesticos podem ser
observadas na Figura 23
34
Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos
Fonte Vitorello 2008
Segundo Vitorello (2008) esse tipo de modelo pode ser subdividido nos seguintes
modelos
a) modelos de desempenho estrutural preveem o surgimento e a propagaccedilatildeo
dos defeitos produzidos pela repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
b) modelos de desempenho funcional preveem a queda do iacutendice de serventia
e do coeficiente de atrito da superfiacutecie com a repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
c) modelos de degradaccedilatildeo satildeo derivados de um dos dois anteriores e utilizam
uma funccedilatildeo de degradaccedilatildeo que eacute um indicador normalizado de defeitos ou de queda
do iacutendice de serventia
Probabiliacutestico permite prever os valores de um paracircmetro baseado em matrizes de
transiccedilatildeo probabiliacutestica que estimam a probabilidade de seccedilotildees de pavimentos
mudarem de uma condiccedilatildeo para outra Este tipo de modelo ainda pode ser subdividido
em
a) curvas de sobrevivecircncia eacute um graacutefico de probabilidade x tempo e representa
a porcentagem de trechos que permanecem em serviccedilo apoacutes um certo nuacutemero de anos
(ou de passagens do eixo-padratildeo) sem requererem um grande investimento em
conservaccedilatildeo ou sem necessitarem de restauraccedilatildeo Este graacutefico pode ser elaborado a
partir do histoacuterico de manutenccedilatildeo de pavimentos da rede
35
b) modelos markovianos utilizam a chamada ―Matriz de Transiccedilatildeo que
expressa a probabilidade de um grupo de pavimentos com idades semelhantes e
sujeitos ao mesmo niacutevel de traacutefego passe de um estado de degradaccedilatildeo ou iacutendice de
serventia para outro dentro de um periacuteodo de tempo especificado Este processo eacute dito
estacionaacuterio pois a mudanccedila no estado de serventia do pavimento natildeo dependeraacute do
tempo (com valores estatiacutesticos invariaacuteveis) natildeo sendo adequado para planejamento
da rede (os fenocircmenos naturais natildeo se comportam desta forma) e
c) modelos semi-markovianos satildeo idecircnticos aos modelos markovianos com a
diferenccedila de que considera que o processo seja estacionaacuterio apenas durante
incrementos de tempo
O FHWA (2006) associou os tipos de modelos de previsatildeo de desempenho e variaacuteveis
utilizadas para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos (nacional estadual ou projeto) de acordo
com a Tabela 21
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos
Niacutevel de
Gerecircncia
Determiniacutestico Probabiliacutestico
Resposta
Primaacuteria Estrutural Funcional Deterioraccedilatildeo
Curvas de
Sobrevivecircncia
Modelos de Processo de
Transiccedilatildeo
Deflexatildeo Degradaccedilatildeo PSI
Carga Equivalente
Markov Semi-Markov Tensatildeo Condiccedilatildeo do Pavimento
Seguranccedila
Deformaccedilatildeo
Nacional X X X X
Estadual X X X X X X
Projeto X X X X
Fonte FHWA 2006
Os modelos ainda podem ser subdivididos quanto agrave sua natureza conforme descrito
por Haas et al 1994
Puramente Mecaniacutesticos modelos baseados em paracircmetros de respostas estruturais
como tensatildeo deformaccedilatildeo e deflexatildeo Esses modelos natildeo satildeo considerados modelos de
desempenho
36
Mecaniacutestico-Empiacutericos onde o paracircmetro de resposta estrutural eacute relacionado agrave
deterioraccedilatildeo estrutural ou funcional medida sendo obtido por equaccedilotildees de regressatildeo
Esses tipos de modelo satildeo os mais utilizados para fazer a previsatildeo de desempenho de
pavimentos
Empiacutericos ou de Regressatildeo onde a variaacutevel dependente de deterioraccedilatildeo estrutural ou
funcional eacute relacionada a uma ou mais variaacuteveis independentes como suporte do
subleito aplicaccedilotildees de carga por eixo propriedades e espessuras das camadas do
pavimento fatores ambientais e suas interaccedilotildees e
Subjetivo onde a experiecircncia de engenheiros eacute formalizada atraveacutes de processos de
transiccedilatildeo como o processo de Markov que permite a obtenccedilatildeo de modelos de
desempenho mesmo sem seacuterie histoacuterica de dados Este tipo de modelo eacute um caminho
alternativo para o desenvolvimento preliminar de modelos de desempenho onde a
base de dados requerida natildeo eacute extensa e pode ser obtida em etapas de projeto Esta
abordagem pode ser utilizada independentemente da forma desejada para os modelos
(determiniacutestico ou probabiliacutestico)
Existem quatro criteacuterios que devem ser levados em consideraccedilatildeo para o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho (FHWA 2006)
Um banco de dados adequado agraves condiccedilotildees e interesses do sistema
A inclusatildeo de todas as variaacuteveis importantes que afetem o desempenho
Uma formulaccedilatildeo funcional adequada do modelo e
O criteacuterio estatiacutestico adequado de acordo com a precisatildeo requerida para o modelo
Com uma consistente base de dados os modelos de previsatildeo de desempenho tem uma boa
aplicabilidade agrave pavimentaccedilatildeo principalmente quando desenvolvidos para regiotildees especiacuteficas
Eles devem ser desenvolvidos para famiacutelias de pavimentos com caracteriacutesticas
comuns tais como tipo de superfiacutecie classificaccedilatildeo funcional niacuteveis de traacutefego localizaccedilatildeo
geograacutefica e clima A teacutecnica de se separar os pavimentos em famiacutelias eacute uma boa opccedilatildeo
quando a quantidade de dados natildeo eacute significativa (FHWA 2006)
FHWA (2006) afirma que apesar de serem muito utilizados os modelos
determiniacutesticos fornecem vaacuterios erros de resultados por natildeo levarem em consideraccedilatildeo
variaccedilotildees regionais que ocorrem nos pavimentos Essa situaccedilatildeo soacute eacute contornaacutevel com uma
calibraccedilatildeo destes modelos o que requer um extenso banco de dados
Deve-se utilizar de ferramentas estatiacutesticas para avaliar se os resultados fornecidos
pelos modelos satildeo confiaacuteveis A verificaccedilatildeo do ajuste da correlaccedilatildeo entre variaacuteveis
37
independentes contidas nos modelos de desempenho em niacutevel de rede eacute um bom indicador de
sua capacidade de acerto Os modelos determiniacutesticos devem considerar o valor dos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) para cada uma de suas variaacuteveis independentes Quanto
mais se aproximar do valor 1 (um) maior a correlaccedilatildeo entre as variaacuteveis dependentes e
independentes
A Tabela 22 apresenta o que se espera dos paracircmetros de regressatildeo para modelos
elaborados em niacutevel de rede de projeto
Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de
pavimentos
Niacutevel de Anaacutelise
do SGP Rsup2 REMQP
Tamanho da
Amostra
Nuacutemero de
Variaacuteveis
Independentes
Niacutevel de Rede Valores de meacutedio
para baixo
Valores meacutedios
para altos Grande Mais de uma
Niacutevel de Projeto Valores altos Valores baixos Pequena Uma
Obs
Rsup2 rarr coeficiente de determinaccedilatildeo e
REMQP (Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual) rarr erro meacutedio quadrado que eacute o desvio padratildeo do valor determinado
pelo modelo
Fonte FHWA 2006
Como jaacute mencionado fazendo referecircncia a outros autores pode-se citar que Rodrigues
(2003) resume que os modelos de previsatildeo de desempenho tambeacutem podem ser classificados
de duas maneiras diferentes em termos de forma e em termos de sua natureza Em termos de
forma os modelos podem ser determiniacutesticos ou probabiliacutesticos Os modelos determiniacutesticos
preveem um uacutenico nuacutemero para a vida do pavimento ou para seu niacutevel de degradaccedilatildeo ou
ainda para outro paracircmetro indicador de sua condiccedilatildeo indicados para SGP em niacutevel de
projeto Por outro lado os modelos probabiliacutesticos preveem uma distribuiccedilatildeo dos eventos
citados nos modelos determiniacutesticos adequados para SGP em niacutevel de rede
Em termos de sua natureza os modelos podem ser empiacutericos ou mecaniacutestico-empiacuterico
Os modelos empiacutericos satildeo simples correlaccedilotildees entre o desempenho do pavimento e alguns
38
paracircmetros explicativos referentes ao traacutefego e agrave estrutura do pavimento Os modelos
mecaniacutestico-empiacutericos utilizam o universo de dados experimentais apenas para efeito de sua
calibraccedilatildeo e natildeo para o seu desenvolvimento na medida em que sua forma eacute ditada por leis da
Mecacircnica (HAAS et al 1994)
Eacute de suma importacircncia que a teoria desses modelos seja coerente com o que eacute
observado em experimentos planejados onde exista um alto grau de controle dos paracircmetros
envolvidos como nos ensaios de laboratoacuterio em modelos reduzidos e em pistas
experimentais Caso contraacuterio os fatores de calibraccedilatildeo teratildeo pouco significado e as previsotildees
do modelo final teratildeo baixa confiabilidade
Para maximizar os efeitos da gerecircncia de pavimentos o uso de modelos de previsatildeo de
desempenho confiaacuteveis eacute muito importante A seleccedilatildeo de estrateacutegias oacutetimas de manutenccedilatildeo
depende da viabilidade de uso de modelos que reflitam as condiccedilotildees locais (NUNtildeEZ E
SHAHIN 1986)
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho
Para o uso eficiente e otimizado dos recursos de conservaccedilatildeo eacute necessaacuterio estimar as
condiccedilotildees ou o niacutevel de serventia futuros dos pavimentos administrados em determinada rede
rodoviaacuteria Esta estimativa soacute eacute possiacutevel se o planejador ou o engenheiro de pavimentaccedilatildeo
tiver agrave disposiccedilatildeo modelos de previsatildeo de desempenho realistas Estes modelos satildeo
instrumentos tecnoloacutegicos essenciais para a anaacutelise de estrateacutegias alternativas de projetos de
pavimentos (QUEIROZ 1984)
Algumas pesquisas que satildeo realizadas em grande escala para a obtenccedilatildeo de modelos
de previsatildeo de desempenho utilizam simuladores de traacutefego No Brasil existem alguns
simuladores de traacutefego que podem ser utilizados em pistas experimentais em verdadeira
grandeza que aceleram os processos de degradaccedilatildeo do pavimento reduzindo assim o tempo
necessaacuterio para obtenccedilatildeo dos resultados Como destaque temos a pista experimental do
IPRDNER o simulador de traacutefego da UFRGSDAER e o simulador de traacutefego moacutevel ndash HVS
- Simular
Nuntildeez (1997) ressalta que a pista do IPR foi construiacuteda nos anos de 197475 em
forma circular jaacute o simulador de traacutefego de UFRGS eacute do tipo linear como pode ser visto na
Figura 24 Victorino (2008) explica que o simulador da UFRGS desloca-se a uma velocidade
39
de ateacute 20kmh e realiza cerca de 2500 aplicaccedilotildees de carga por dia podendo obter os danos
corridos em uma rodovia com traacutefego meacutedio durante sua vida uacutetil ou periacuteodo de projeto em
ateacute dois meses
Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER
Fonte Azambuja (2004)
O simulador utilizado por Fritzen (2005) em sua pesquisa foi o simulador de traacutefego
moacutevel ndash HVS (Heacutercules Veiacuteculo Simulador) com caracteriacutesticas semelhantes ao simulador da
UFRGSDAER como pode ser visto na Figura 25 uma vez que foi construiacutedo e
desenvolvido pela empresa Cifali com a colaboraccedilatildeo da Universidade Federal do Rio Grande
do Sul O equipamento tem comprimento total de 207 metros poreacutem pode realizar um
comprimento maacuteximo de simulaccedilatildeo de 11 metros tendo um comprimento de simulaccedilatildeo uacutetil de
5 metros Fritzen (2005) comenta ainda que o simulador pode realizar 350 cicloshora sentido
uacutenico e 700 cicloshora em sentidos opostos
Quando a simulaccedilatildeo ocorre em sentido uacutenico o semi-eixo desloca-se no sentido
longitudinal do equipamento havendo contato do pneu com o pavimento somente em um
uacutenico sentido o retorno se daacute com o rodado suspenso Quando a simulaccedilatildeo eacute feita em sentidos
opostos o contato pneu pavimento se daacute tanto na ida quanto na volta Eacute atraveacutes de uma
unidade hidraacuteulica que ocorre a aplicaccedilatildeo de carga que varia de 15kN ateacute 90kN com uma
40
velocidade maacutexima de 9kmh no semi-eixo o que permite acelerar os esforccedilos associados ao
carregamento e simular efetivamente as sobrecargas (FRITZEN 2005)
Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS
Fonte Fritzen (2005)
Silva (2001) diz que o simulador do IPR eacute uma estrutura metaacutelica composta de trecircs
subestruturas treliccediladas com um conjunto de rodas duplas na ponta de cada uma dessas
subestruturas A autora comenta ainda que o simulador pode chegar a uma velocidade de ateacute
80kmh com velocidade meacutedia de operaccedilatildeo de 40kmh Assim eacute possiacutevel ter 1500 aplicaccedilotildees
de carga por hora podendo obter modelos de desempenho em um curto periacuteodo de tempo A
Figura 26 apresenta o simulador de traacutefego circular do IPRDNER
Os melhores modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo aqueles
desenvolvidos diretamente a partir de dados de campo sistematicamente coletados e
analisados sendo que estes dados de observaccedilatildeo de pavimentos restringem o uso do modelo
ao ambiente de avaliaccedilatildeo (PATERSON 1987 apud ALBUQUERQUE 2007)
Estes modelos aleacutem de prever a condiccedilatildeo dos pavimentos conservados com
determinada atividade de manutenccedilatildeo tambeacutem podem ser uacuteteis para comparar
economicamente vaacuterias alternativas de manutenccedilatildeo ajudando no prognoacutestico do desempenho
do pavimento tratado com accedilotildees de manutenccedilatildeo e restauraccedilatildeo que satisfaccedilam restriccedilotildees de
orccedilamento e desempenho (BASIacuteLIO 2002)
41
Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER
Fonte Silva (2001 apud VICTORINO 2008)
Um dos maiores experimentos em todo o mundo e que deu origem a alguns modelos
de previsatildeo de desempenho foram as pistas da AASHO Road Test desenvolvidas na deacutecada
de 1950 Segundo Senccedilo (1997) eram compostas por 6 circuitos apresentando cada uma duas
retas paralelas ligadas por segmentos circulares como pode ser visto na Figura 27 Cada
circuito tinha duas faixas de rolamento solicitadas pelo mesmo carregamento desde o eixo
simples de 9 kN ateacute o eixo tandem de 220 kN
Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test
Fonte Weingroff ndash FHWA
42
Este experimento realizado nas proximidades de Ottawa Illinois teve como objetivo
principal determinar o desempenho das estruturas estudadas sob a accedilatildeo de um traacutefego
especiacutefico Para alcanccedilar este objetivo a equipe da AASHO utilizou diversas teacutecnicas para a
determinaccedilatildeo do iacutendice de desempenho a partir de dados histoacutericos de serventia ao longo do
tempo (VALE 2008)
Vale (2008) menciona tambeacutem que uma das principais contribuiccedilotildees desta pesquisa
estaacute o meacutetodo de dimensionamento de pavimentos baseado no CBR com sua utilizaccedilatildeo em
aeroportos e a introduccedilatildeo do conceito de repeticcedilatildeo de cargas no dimensionamento Outra
contribuiccedilatildeo dada pelo estudo foram os conceitos para o meacutetodo de dosagem Marshall de
misturas asfaacutelticas apoacutes cinco anos de estudos realizados nas pistas
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo de
deterioraccedilatildeo em termos de irregularidade trincas e afundamento de trilhas de rodas para
pavimentos asfaacutelticos em funccedilatildeo da estrutura do pavimento subleito e traacutefego Esta pesquisa
foi realizada utilizando dados coletados de rodovias dos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo
Paulo e Distrito Federal Estes modelos podem ser utilizados em outros locais poreacutem eacute
necessaacuterio fazer uma calibraccedilatildeo dos mesmos para as caracteriacutesticas de onde ele seraacute utilizado
e uma verificaccedilatildeo dos resultados obtidos atraveacutes da coleta contiacutenua de dados
Um tipo mais geral de sistema de trabalho que inclua outros itens de custo (como
drenagem e terraplenagem) eacute melhor representado pelo ―Highway Design and Maintenance
Standards Model (HDM) Este modelo foi desenvolvido com base em uma extensa pesquisa
realizada no Brasil Quecircnia Iacutendia e Ilhas Caribenhas (BASIacuteLIO 2002)
Hudson et al (1979) concluiacuteram que ―a condiccedilatildeo atual de um pavimento eacute dependente
da sua histoacuteria em termos de estrutura carga suportada e fatores ambientais Toda a accedilatildeo
tomada no presente proporcionaraacute efeitos no futuro do pavimento enfatizando assim a
importacircncia de prever o comportamento futuro dos pavimentos para auxiliar a tomada de
decisatildeo do gestor e para tanto faz-se necessaacuterio o uso de modelos de desempenho que
reflitam as condiccedilotildees reais da rede Tais modelos seratildeo mais realistas quando existir uma
contiacutenua retroalimentaccedilatildeo do banco de dados do sistema
Basiacutelio (2002) destaca que os modelos de previsatildeo de desempenho apresentam
normalmente erros nas estimativas de tempo para execuccedilatildeo de serviccedilos de manutenccedilatildeo ou
reabilitaccedilatildeo dos pavimentos Estes erros costumam ser menores quando o pavimento se
aproxima da vida final e maiores quando estatildeo no iniacutecio da vida uacutetil Desta forma os modelos
devem ser periodicamente atualizados e as previsotildees devem restringir-se a periacuteodos em que
se tenha um razoaacutevel grau de confiabilidade (Haas et al 1994) A impossibilidade de incluir
43
todas as variaacuteveis significativas como drenagem qualidade de construccedilatildeo e condiccedilotildees
climaacuteticas colabora tambeacutem para a ocorrecircncia de erros e incertezas nos modelos
(Watanatada et al 1987 Bolivar e Achuacutetegui 1998)
Alguns modelos de previsatildeo de desempenho merecem ser destacados Aleacutem dos
trabalhos jaacute citados desenvolvidos por Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) e
Paterson (1987 apud ALBUQUERQUE 2007) de repercussatildeo internacional que foram com
algumas adaptaccedilotildees incorporados ao sistema HDM outros trabalhos de grande relevacircncia
foram realizados por Marcon (1996) Basiacutelio (2002) e Yshiba (2003) para respectivamente
os Estados de Santa Catarina Paranaacute e Goiaacutes
Benevides (2006) e Albuquerque (2007) mais recentemente tambeacutem realizaram
estudos para a elaboraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho para os Estados do Cearaacute e
Paraiacuteba no Nordeste do Brasil Nakahara (2005) por sua vez elaborou modelos de previsatildeo
para rodovias urbanas de intenso traacutefego pesado na cidade de Satildeo Paulo e Lerch (2003)
desenvolveu modelos avaliando a reduccedilatildeo da irregularidade em pavimentos do Estado do Rio
Grande do Sul Em seguida seratildeo apresentados mais detalhadamente alguns desses modelos
de previsatildeo de desempenho desenvolvidos baseando-se na literatura nacional e internacional
2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos empiacutericos e
mecaniacutestico-empiacutericos a partir de dados de irregularidade entre outros paracircmetros obtidos
nos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo Paulo e Distrito Federal Alguns destes modelos
foram depois atualizados para o procedimento de projeto de reforccedilo DNER-PRO 1591985
(DNER 1985)
O autor desenvolveu 5 modelos de previsatildeo de desempenho para a irregularidade O
primeiro modelo apresentado correlaciona a irregularidade com o nuacutemero estrutural (Equaccedilatildeo
22) Os dois modelos seguintes por sua vez correlacionam a irregularidade com as deflexotildees
dos pavimentos obtidas com a Viga Benkelman (Equaccedilatildeo 23) e com o Dynaflect (equaccedilatildeo
24) E as duas uacuteltimas correlacionam com o nuacutemero estrutural e a deflexatildeo em conjunto
(Equaccedilatildeo 25 para deflexatildeo com a Viga Benkelman e Equaccedilatildeo 26 para deflexatildeo com o
Dynaflect)
44
2
log02240000795013804781log
SNC
NAERQI acum
(Equaccedilatildeo 22)
Rsup2 = 026 e Erro Padratildeo = 013
acumVB NDATRERQI log102275150165527821 5 (Equaccedilatildeo 23)
Rsup2 = 048 e Erro Padratildeo = 1058
acumD NDAPERQI log0248000751004140131503911log
(Equaccedilatildeo 24)
Rsup2 = 032 e Erro Padratildeo = 013
2
5 log10177
log66839303131656312
acumVB
acum
ND
SNC
NATRERQI
(Equaccedilatildeo 25)
Rsup2 = 052 e Erro Padratildeo = 1022
acumDacum ND
SNC
N
APERQI
log0230log
08560
0623004150107202991log
(Equaccedilatildeo 26)
Rsup2 = 036 e Erro Padratildeo = 013
Onde QI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (contagem km)
ER = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (ER = 0 original
ER= 1 restaurado)
A = idade do pavimento desde a construccedilatildeo ou reabilitaccedilatildeo (anos)
Nacum = nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelos fatores de equivalecircncia da AASHTO
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
TR = variaacutevel indicadora do tipo de revestimento (TR = 0 mistura asfaacuteltica TR =
1 tratamento superficial)
45
DVB = deflexatildeo com Viga Benkelman (102mm)
P = porcentagem do pavimento que recebeu reparos de remendos profundos e
DD = deflexatildeo com Dynaflect (0001 polegadas = 00254mm)
Albuquerque (2007) destaca que o fato de o modelo da equaccedilatildeo 22 correlacionando a
irregularidade com o nuacutemero estrutural ter apresentado desempenho insatisfatoacuterio com baixo
coeficiente de determinaccedilatildeo pode ser devido ao meacutetodo de caacutelculo do SNC utilizado Nas
regiotildees monitoradas para o desenvolvimento do modelo o subleito eacute constituiacutedo de solo
lateriacutetico e a utilizaccedilatildeo de valores medidos de ISC que para solos lateriacuteticos satildeo
particularmente baixos acabaram subestimando a capacidade estrutural dos pavimentos
considerada nos modelos e diminuindo sua correlaccedilatildeo com o QI
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson
Fazendo uso de meacutetodos estatiacutesticos de regressatildeo Paterson (1987 apud
ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo dos principais defeitos dos
pavimentos tais como trincamento irregularidade e afundamento de trilha de roda
Para a irregularidade longitudinal dos pavimentos Paterson desenvolveu o modelo
apresentado na Equaccedilatildeo 27
AGEeNESNCIRIIRI 01530
4
994
0 )1(725 (Equaccedilatildeo 27)
Rsup2 = 075
Onde IRI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (m km)
IRI0 = irregularidade longitudinal inicial (m km)
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
NE4 = representa o nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
de 82 tf calculado com fator de carga da AASHTO (milhotildees por faixa)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
46
Para o afundamento de trilha de roda por sua vez Paterson desenvolveu o modelo
apresentado nas Equaccedilotildees 28 e 29
ERMNECOMPSNCAGERDM 4
3025020166001 (Equaccedilatildeo 28)
Rsup2 = 042
Com
CRXMMPRHDEFERM 00158000900384009020
(Equaccedilatildeo 29)
Onde RDM = profundidade meacutedia das trilhas de roda (mm)
COMP = iacutendice de compactaccedilatildeo relativa meacutedia ponderada pela espessura da
camada sendo obtido em Paterson (1987)
DEF = deflexatildeo maacutexima meacutedia medida com viga Benkelman (102mm)
RH = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (RH=0 original
RH=1 restaurado)
MMP = precipitaccedilatildeo meacutedia mensal (m mecircs) e
CRX = aacuterea de trincamento indexado sendo obtido em Paterson (1987)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
2323 Modelos desenvolvidos por Marcon
Reunindo dados de levantamentos de 2500km da malha rodoviaacuteria do Estado de Santa
Catarina Marcon (1996) desenvolveu linhas de tendecircncia de pavimento para paracircmetros
como irregularidade longitudinal deflexotildees maacuteximas meacutedias iacutendice de gravidade global e
afundamento de trilha de roda Os modelos relacionaram o paracircmetro de desempenho do
pavimento com a idade do revestimento ou com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo
padratildeo Os modelos foram desenvolvidos para trecircs diferentes regiotildees geoloacutegicas do estado de
Santa Catarina A regiatildeo denominada por Marcon (1996) como sendo Regiatildeo 2 eacute a que mais
se aproxima das caracteriacutesticas do presente estudo por se tratar de uma regiatildeo cujos solos satildeo
formados pela decomposiccedilatildeo de rochas sedimentares como argilitos siltitos e arenitos
47
Com relaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas gerais da composiccedilatildeo de cada pavimento 838 dos
trechos estudados pelo autor apresentam revestimento de CBUQ e 863 do total de trechos
era formada por brita graduada na camada de base Outra caracteriacutestica dos materiais e
camadas que compotildeem os trechos estudados por Marcon (1996) eacute que 452 da extensatildeo
estudada era composta por macadame seco na sub-base semelhante aos estudos desta
pesquisa onde dois dos trecircs trechos tem sub-base de macadame
Para deflexotildees Marcon (1996) desenvolveu para a Regiatildeo 2 os modelos apresentados
na equaccedilatildeo 210 relacionando a defeito ou a deflexatildeo com a idade dos pavimentos e na
Equaccedilatildeo 211 relacionando com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEDEFM 5458328824 (Equaccedilatildeo 210)
Rsup2 = 037
NADEFM 5100192844 (Equaccedilatildeo 211)
Rsup2 = 050
Os dados de irregularidade longitudinal para a Regiatildeo 2 foram ajustados nos modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 212 relacionado com a idade e na Equaccedilatildeo 213 relacionado com
o nuacutemero estrutural
IDADEQI 1635134818 (Equaccedilatildeo 212)
Rsup2 = 029
2146 1005100478325 NANAQI (Equaccedilatildeo 213)
Rsup2 = 032
Para o afundamento de trilha de roda para a Regiatildeo 2 foram desenvolvidos os
modelos das Equaccedilotildees 214 e 215 respectivamente relacionando o afundamento em trilha de
roda com a idade e o nuacutemero estrutural dos pavimentos
48
IDADETRI 2325082281 (Equaccedilatildeo 214)
Rsup2 = 028
NATRI 7100530513 (Equaccedilatildeo 215)
Rsup2 = 026
Para o iacutendice de gravidade global (IGG) para a Regiatildeo 2 foram elaborados os
modelos apresentados na Equaccedilatildeo 216 que relaciona o IGG com a idade e na Equaccedilatildeo 217
com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEIGG 0159120 (Equaccedilatildeo 216)
Rsup2 = 052
2125 1001100276478 NANAIGG (Equaccedilatildeo 217)
Rsup2 = 061
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
TRI = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
IDADE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo
(anos) e
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
Destaca-se nos modelos desenvolvidos por Marcon a praticidade das equaccedilotildees
estando os paracircmetros relacionados somente agrave idade ou ao nuacutemero equivalente mas esta
condiccedilatildeo soacute eacute vaacutelida para gerecircncia em niacutevel de rede e porque a maioria dos pavimentos tinha
estrutura parecida
49
2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio
Basiacutelio (2002) desenvolveu linhas de tendecircncia de desempenho para rodovias do
Estado de Goiaacutes As linhas de tendecircncia foram propostas para dois tipos de revestimento
Tratamento superficial duplo (TSD) e concreto asfaacuteltico (CBUQ) Esta revisatildeo focaraacute apenas
nos resultados obtidos por Basiacutelio (2002) para pavimentos revestidos com CBUQ ou CA jaacute
que no presente trabalho os estudos foram desenvolvidos em trechos com este tipo de
revestimento
Segundo Basiacutelio (2002) os dados obtidos no ano de 2000 pela Agecircncia Goiana de
Transportes e Obras Puacuteblicas (AGETOP 2000) mostram que apenas 114 da malha
rodoviaacuteria pavimentada no estado de Goiaacutes eram pavimentadas com CA Para as camadas de
base e de sub-base foram geralmente utilizados cascalho lateriacutetico pois se tratar de um
material amplamente distribuiacutedo pelo territoacuterio goiano e que apresenta boa capacidade de
suporte com valores de CBR variando mais frequentemente entre 40 e 70
Assim como nos trechos estudados nesta pesquisa Basiacutelio (2002) informou que a
grande maioria dos veiacuteculos que utilizam os trechos monitorados em seu trabalho eacute composta
por veiacuteculos de passeio aproximadamente 73 Os trechos estudados pelo autor
apresentaram espessuras caracteriacutesticas de camadas de solo bem semelhantes as encontradas
neste estudo sendo as camadas de base geralmente de 17cm e 18cm para camadas de sub-
base embora as camadas de revestimento tivessem espessuras de 25cm bem inferiores as
camada encontradas neste trabalho
Foram desenvolvidas por Basiacutelio (2002) linhas de tendecircncia para deflexatildeo (Equaccedilatildeo
218) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 219) afundamento de trilha de roda (Equaccedilatildeo
220) e trincamento (Equaccedilatildeo 221) para os trechos monitorados que apresentaram camadas
de revestimentos compostas por CBUQ
60257109107 7213 NANADEFM (Equaccedilatildeo 218)
Rsup2 = 061
74137102103 6213 NANAQI (Equaccedilatildeo 219)
Rsup2 = 061
50
98141106 7 NAATR (Equaccedilatildeo 220)
Rsup2 = 066
69820101 5 NATRI (Equaccedilatildeo 221)
Rsup2 = 081
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
ATR = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
TRI = porcentagem da aacuterea trincada
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba
Com dados obtidos da malha rodoviaacuteria do Estado do Paranaacute Yshiba (2003) elaborou
modelos estatiacutesticos de deflexatildeo e irregularidade longitudinal para pavimentos originais e
restaurados Tal trabalho teve como base dados histoacutericos da avaliaccedilatildeo funcional e estrutural
das condiccedilotildees da malha rodoviaacuteria neste estado entre os anos de 1995 e 1998
Os pavimentos estudados na pesquisa de Yshiba (2003) eram constituidos de
revestimento em concreto asfaacuteltico com espessuras entre 3 e 10cm base em brita graduada
com espessuras entre 10 e 20cm e sub-base granular com espessuras entre 10 e 30cm sendo
que a regiatildeo do estudo apresenta formaccedilatildeo geoloacutegica de derrame basaacuteltico correspondendo a
42 da aacuterea total do Estado do Paranaacute Para pavimentos com revestimento original foram
obtidos os modelos apresentados na Equaccedilatildeo 222 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 223 para
irregularidade longitudinal
)()(811)(754)(254)(78056 SPIPSPNPIPDEF (Equaccedilatildeo 222)
Rsup2 = 062
51
)()(080)()(090
)(160)(310)(38082
SPIPNPIP
SPNPIPIRI
(Equaccedilatildeo 223)
Rsup2 = 075
Onde DEF = deflexatildeo determinada com a Viga Benkelman (102mm)
IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (m km)
8
13)(
IIP sendo I a idade em anos do revestimento
5
4
10
105)(
NNP
sendo N o nuacutemero de solicitaccedilotildees de traacutefego e
2
55)(
SSP
sendo S o nuacutemero estrutural corrigido
Para pavimentos restaurados por sua vez foram desenvolvidos os modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 224 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 225 para irregularidade
longitudinal
)()(441)(72)(813)(22247 SPNPPSNPIPDEF (Equaccedilatildeo 224)
Rsup2 = 083
)(140)(220)(120372 SPNPIPIRI (Equaccedilatildeo 225)
Rsup2 = 081
Onde as siglas tecircm os mesmos significados anteriores
2326 Modelos desenvolvidos por Benevides
Benevides (2006) elaborou modelos de irregularidade longitudinal com dados de
perfilocircmetro a laser de 72 trechos da malha rodoviaacuteria da regiatildeo Metropolitana de Fortaleza
no Estado do Cearaacute
52
Os 72 trechos escolhidos por Benevides (2006) para realizaccedilatildeo de seu estudo
perfizeram um total de 493946 km de rodovias sendo 42 trechos com revestimento em
Concreto Betuminoso Usinado a Quente - CBUQ perfazendo uma extensatildeo de 235466km
81240 km em Areia Asfalto Usinado a Quente - AAUQ sendo dividida em 10 trechos
monitorados e outros 20 trechos em Tratamento Superficial Duplo ndash TSD com um total de
177240 km O autor mostra ainda em seu trabalho que o volume diaacuterio meacutedio de veiacuteculos nos
trechos em TSD variou entre 4686 e 645 veiacuteculos por dia entre 6430 e 251 veiacuteculos por dia
nos trechos com AAUQ e entre 50062 e 2254 veiacuteculos por dia nos trechos com CBUQ
O autor correlacionou os dados de IRI com o Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento
deflexatildeo nuacutemero estrutural e porcentagem de trincamento As equaccedilotildees que representam tais
modelos satildeo as Equaccedilotildees 226 e 227
63615006410021101410 TFDEFPCIIRI (Equaccedilatildeo 226)
Rsup2 = 086
8441010050081203038 TFNECPCIIRI (Equaccedilatildeo 227)
Rsup2 = 093
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
PCI = Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento ()
DEF = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
NEC = nuacutemero estrutural corrigido obtido por correlaccedilatildeo com a deflexatildeo
determinada com FWD e
TF = porcentagem padratildeo do defeito Trinca por Fadiga ()
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque
Com o objetivo de propor a estruturaccedilatildeo necessaacuteria de um SGP apropriado aos
Estados do Nordeste brasileiro Albuquerque (2007) realizou um denso estudo em sua tese de
doutorado no qual desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho a partir de levantamentos
ocorridos nos Estados da Paraiacuteba e Cearaacute Albuquerque (2007) fez uso de ferramentas
53
estatiacutesticas na elaboraccedilatildeo dos modelos de desempenho Foram desenvolvidos modelos para
revestimentos em mistura asfaacuteltica e tratamento superficial Nesta revisatildeo satildeo apresentados os
elaborados para misturas asfaacutelticas
Para o Estado da Paraiacuteba Albuquerque (2007) teve como objetivo o estudo da malha
rodoviaacuteria estadual sendo que 4318 desta malha eram pavimentadas com pista simples
Albuquerque (2007) obteve no Sistema de Informaccedilotildees Geograacuteficas Aplicado ao
Planejamento Rodoviaacuterio (SIGA do DER-PB) os seguintes dados de 2006 para realizaccedilatildeo do
estudo de sua tese
Contagem classificatoacuteria de traacutefego entre os anos de 1981 e 2002
Ano da ultima intervenccedilatildeo
Tipos e espessuras de camadas de pavimentos
ISC de camadas granulares e subleito
Levantamentos deflectomeacutetricos
IGG
Raio de curvatura entre os anos de 1990 e 1994
Com estes dados o autor citado desenvolveu modelos de previsatildeo de deflexatildeo
(Equaccedilatildeo 228) e de iacutendice de gravidade global (Equaccedilatildeo 229)
)2990095009207473e NSC(
VBD (Equaccedilatildeo 228)
Rsup2 = 091
)460551530313e747 NSC(IGG (Equaccedilatildeo 229)
Rsup2 = 088
Onde DVB = deflexatildeo determinada com Viga Benkelman (102mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
O objetivo de Albuquerque (2007) no estudo realizado no Estado do Cearaacute tambeacutem
foi verificar apenas as rodovias estaduais sendo que este estado apresentava 1085320km de
54
rodovias estaduais e deste total 3897 eram rodovias pavimentadas A Figura 28 apresenta
toda a malha rodoviaacuteria do Cearaacute no ano de 2006
Atraveacutes do Sistema Integrado de Gestatildeo e Manutenccedilatildeo (SIGMA) disponibilizados
pelos DERT-CE Albuquerque (2007) conseguiu a contagem classificatoacuteria dos veiacuteculos nos
anos de 1994 1997 2000 2004 Cadastro com datas de intervenccedilatildeo espessura e tipo de
materiais utilizados Levantamentos deflectomeacutetricos com FWD nos anos de 1998 2002 e
2005 Levantamentos de Irregularidade do pavimento com integrador tipo resposta (IPRUSP)
em 2001 e 2005 e levantamento visual
Com a obtenccedilatildeo destes dados o autor desenvolveu modelos de previsatildeo de
desempenho para deflexatildeo (Equaccedilatildeo 230) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 231) e
iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento (Equaccedilatildeo 232)
)08880326500601067833e NSC(
FWDD (Equaccedilatildeo 230)
Rsup2 = 084
)0046000230001101775e35173 NSC(IRI (Equaccedilatildeo 231)
Rsup2 = 079
NSCPCR 6145314371 (Equaccedilatildeo 232)
Rsup2 = 089
Onde DFWD = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
PCR = iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
A descriccedilatildeo dos paracircmetros representativos das condiccedilotildees climaacuteticas (C) do nuacutemero
estrutural (S) e do nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees (N) eacute encontrada no trabalho de
Albuquerque (2007)
55
2328 Modelo desenvolvido por Lerch
Lerch (2003) desenvolveu modelo de avaliaccedilatildeo da reduccedilatildeo da irregularidade
longitudinal apoacutes aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo em nove trechos de rodovias do Estado do
Rio Grande do Sul Foram monitorados aproximadamente 265km com registros de
irregularidade antes e apoacutes o recapeamento das rodovias Os valores obtidos foram
comparados com valores previstos pelos modelos lineares e bilineares propostos pelo
programa HDM-4 do Banco Mundial
Os dados utilizados por Lerch (2003) foram coletados pela Coordenadoria de
Programas Especiais (CPROESP) e pela Unidade de Normas e Pesquisas (UNP) sendo
cedidos estes dados pelo Departamento Autocircnomo de Estradas de Rodagem do Rio Grande do
Sul (DAER-RS) No CPROESP foi coletado dados histoacutericos dos pavimentos condiccedilotildees
estruturais e funcionais de rodovias localizadas na metade norte do RS bem como as
condiccedilotildees superficiais e da classificaccedilatildeo tanto qualitativa como quantitativa do traacutefego
Jaacute na UNP foram coletados dados das condiccedilotildees superficiais dos pavimentos
principalmente quanto agrave irregularidade longitudinal apoacutes a execuccedilatildeo das obras de manutenccedilatildeo
dos trechos A Tabela 23 apresenta algumas caracteriacutesticas dos trechos estudados pelo autor
citado
Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Continua
56
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Fonte Lerch (2003)
Pelo fato de Lerch (2003) ter utilizado o programa HDM-4 foi necessaacuterio dividir os
trechos em segmentos Foram estabelecidas 14 redes de segmentos homogecircneos contendo
todas as seccedilotildees de mesmas caracteriacutesticas iniciais (antes da manutenccedilatildeo) e finais (mesma
espessura de recapeamento) como pode ser observado na Tabela 24
Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003)
REDE TIPO DE BASEMATERIAL DO
REVESTIMENTO ANTERIORRESTAURACcedilAtildeO EMPREGADA
1 Recape de 30cm de CBUQ
2 Recape de 40cm de CBUQ
3 Recape de 50cm de CBUQ
4 Recape de 60cm de CBUQ
5 Recape de 80cm de CBUQ
6Reperfilagem de 20cm + Recape
de 40cm de CBUQ
7 Recape de 30cm de CBUQ
8 Recape de 40cm de CBUQ
9 Recape de 60cm de CBUQ
10 Recape de 40cm de CBUQ
11 Recape de 60cm de CBUQ
12Reperfilagem de 20cm + Recape
de 50cm de CBUQ
13Reperfilagem de 20cm + Recape
de 60cm de CBUQ
14 Estabilizada Tratamento Superficial Duplo Recape de 40cm de CBUQ
Granular
Tratamento Superficial Duplo
Concreto Betuminoso Usinado a
Quente (CBUQ)
Preacute Misturado a Frio (PMF)
Fonte Lerch (2003)
57
Das 14 redes estudadas por Lerch (2003) apenas 5 natildeo necessitaram de ajustes nos
paracircmetros das equaccedilotildees de previsatildeo de desempenho do programa HDM-4 Isso ocorreu
devido o fato de que o modelo linear ou o bilinear previam valores proacuteximos aos medidos as
demais redes sofreram algum tipo de ajuste nos paracircmetros das suas equaccedilotildees Com o auxilio
do software ESTATISTICA o autor obteve o modelo de regressatildeo linear muacuteltipla que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 233
173870310 antesIRIESPIRI (Equaccedilatildeo 233)
Rsup2 = 097
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal com a
aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo (mkm)
ESP = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes do reforccedilo (mkm)
2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara
Nakahara (2005) realizou um estudo experimental sobre o desempenho de reforccedilos de
pavimentos asfaacutelticos executados na Avenida Bandeirantes via urbana com elevado volume
de traacutefego comercial pesado localizada no municiacutepio de Satildeo Paulo Nos dados histoacutericos da
construccedilatildeo da Avenida Bandeirantes o autor verificou que o iniacutecio das obras nesta avenida foi
em dezembro de 1969 com a realizaccedilatildeo de 33 furos de sondagem e foi observado que a
maioria destes furos mostrou a presenccedila de argila orgacircnica na regiatildeo da avenida
Nos furos onde os solos apresentaram capacidade de suporte acima de CBR=10 o
sub leito destes locais foi aproveitado como camada de sub-base apoacutes a escarificaccedilatildeo e a
compactaccedilatildeo na espessura de 20cm Nos trechos onde houve necessidade de substituiccedilatildeo do
solo o material importado foi retirado de uma jazida e teve sua classificaccedilatildeo como uma argila
arenosa do Tipo A-6 com Limites de Liquidez de 312 Iacutendice de Plasticidade de 11 e ISC
de 11 Posteriormente foi dimensionado o pavimento da Avenida Bandeirante sendo que as
espessuras meacutedias obtidas para cada camada estatildeo apresentadas na Figura 28
58
Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004
Fonte Nakahara (2005)
Segundo Nakahara (2005) em 1978 a Prefeitura Municipal de Satildeo Paulo realizou obras
de recapeamento asfaacuteltico em toda a extensatildeo da avenida poreacutem natildeo foi mencionado no
trabalho as espessuras colocadas no trecho Em 1991 e 1992 a Avenida Bandeirantes passou
por uma nova intervenccedilatildeo onde foi realizada a fresagem e a construccedilatildeo de camadas de
reforccedilo e a reconstruccedilatildeo da camada de base de alguns trechos Jaacute no ano de 1995 a avenida
passou por um processo de manutenccedilatildeo corretiva com a execuccedilatildeo de remendos superficiais
em defeitos isolados (tapa buracos)
Nos anos de 2002 e 2003 a Avenida Bandeirantes passou novamente por um processo
de restauraccedilatildeo uma vez que esta estava bastante deteriorada e contava com um volume diaacuterio
meacutedio de caminhotildees de 10810 no sentido Rodovia dos Imigrantes e 8338 no sentido
Marginal Pinheiros Para a realizaccedilatildeo das intervenccedilotildees a avenida foi dividida em 2 trechos
sendo que no Trecho 1 foram realizadas apenas correccedilotildees superficiais e construccedilatildeo de
camadas de reforccedilo no Trecho 2 aleacutem das medidas corretivas foram realizadas reconstruccedilatildeo
da camada de base ou do pavimento em alguns trechos na faixa da direita na pista em sentido
Marginal Pinheiro (NAKAHARA 2005)
O autor comenta ainda que antes da restauraccedilatildeo os pavimentos dos trechos foram
fresados ateacute profundidades iguais agraves espessuras de reforccedilo que no sentido Rodovia dos
Imigrantes variaram de 5 a 20 cm no Trecho 1 e variaram de 5 a 22 cm no Trecho 2 Jaacute no
sentido Marginal Pinheiro as espessuras de reforccedilo foram de 5 cm no Trecho 1 e variaram de
5 a 15 cm no trecho 2
59
Para o desenvolvimento da pesquisa foram monitorados os pavimentos durante quatro
anos desde a mais recente restauraccedilatildeo executada na eacutepoca Para a irregularidade obteve-se
modelo para a variaccedilatildeo da irregularidade apoacutes a restauraccedilatildeo (Equaccedilatildeo 234) e para a evoluccedilatildeo
da irregularidade (Equaccedilotildees 235 236 e 237)
antesref IRIhIRI 862010203832 (Equaccedilatildeo 234)
Rsup2 = 090
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
com a aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo
href = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes da aplicaccedilatildeo do reforccedilo
(mkm)
NDREFIRI
910800708604970
1
(Equaccedilatildeo 235)
idadeREFIRI
e10290903104860
13
(Equaccedilatildeo 236)
AA NNDREFIRI
ln012010570107606750
18
(Equaccedilatildeo 237)
Onde IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
REF = variaacutevel indicadora da espessura de reforccedilo (-1 se href lt10cm ou 0 se href
ge10cm)
D = deflexatildeo medida com o FWD (mm)
N = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
do DNER em eixos-padratildeodia
idade = idade do pavimento desde a restauraccedilatildeo (anos)
NA = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
da AASHTO em eixos-padratildeodia
60
Tambeacutem foram desenvolvidos por Nakahara (2005) modelos de previsatildeo de
desempenho para o iniacutecio e evoluccedilatildeo do trincamento
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello
Vitorello (2008) baseado em um estudo experimental na BR-290RS para segmentos
construiacutedos entre os anos 2000 e 2007 (a estrutura contempla 8cm de revestimento asfaacuteltico
15cm de base 30cm de sub-base e 60cm de camada de reforccedilo) desenvolveu tendecircncias de
comportamento do pavimento (Equaccedilotildees 238 a 240) as mesmas foram comparadas aos
modelos de previsatildeo de desempenho desenvolvidos em outras pesquisas Para a irregularidade
e o afundamento de trilha de roda as tendecircncias apresentadas neste estudo comportaram-se
significativamente semelhantes as de outros modelos Por outro lado para a tendecircncia
referente agraves deflexotildees nenhum dos modelos desenvolvidos em estudos anteriores apresentou
comportamento similar ao encontrado na pesquisa evidenciando a importacircncia do
desenvolvimento de modelos particulares para cada rodovia e estrutura
acumNDEF 6518747 (Equaccedilatildeo 238)
Rsup2 = 046
iNQI acum 8158203519 (Equaccedilatildeo 239)
Rsup2 = 051
acumNATR 560362 (Equaccedilatildeo 240)
Rsup2 = 050
Onde DEF = deflexatildeo maacutexima (102mm)
Nacum= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da AASHTO
QI = Coeficiente de irregularidade longitudinal do pavimento (contagemkm)
ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
i = 0 segmento sem intervenccedilatildeo e i = 1 segmento com intervenccedilatildeo
61
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves
Gonccedilalves (2002) desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho para afundamento
em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada Sua pesquisa foi desenvolvida atraveacutes da
construccedilatildeo de duas pistas experimentais que foram submetidas a ensaios acelerados com o
simulador linear de traacutefego da UFRGS tendo espessuras de 50 cm de reforccedilo do subleito em
argila 15 cm de base em Brita Graduada Simples e 4 cm de revestimento sendo uma com
ligante modificado com poliacutemero e outra com CAP-20
Os modelos encontrados para a estrutura que continha revestimento asfaacuteltico com
ligante modificado com poliacutemero estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 241 e 242 para
afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada respectivamente
(Equaccedilatildeo 241)
Rsup2 = 098
(Equaccedilatildeo 242)
Rsup2 = 096
Jaacute para o trecho com revestimento realizado com ligante convencional CAP-20
Gonccedilalves (2002) encontrou os modelos mostrados nas Equaccedilotildees 443 e 444 respectivamente
para afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada
(Equaccedilatildeo 243)
Rsup2 = 097
(Equaccedilatildeo 244)
Rsup2 = 099
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
TRI = Porcentagem de Aacuterea Trincada
Nacum= nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
496300177048870 NATRSBS
1926151011 NTRI SBS
974704
20 10321
NTRI CAP
37110
20 117010310
NxATRCAP
62
23212 Modelos desenvolvidos por Franco
Franco (2007) em sua tese de doutorado compilou o banco de dados existente na
UFRJ de ensaios de carga repetida agrave tensatildeo controlada realizados no laboratoacuterio de
pavimentaccedilatildeo da COPPE e de outros publicados em diversos trabalhos teacutecnicos e cientiacuteficos
para obter os modelos de previsatildeo de fadiga das misturas asfaacutelticas Foram analisados pelo
autor os resultados de 536 ensaios em misturas asfaacutelticas com ligantes tradicionais 51 ensaios
em misturas com ligantes modificados por poliacutemero do tipo SBS ou EVA e 88 ensaios de
misturas com asfalto borracha
Os dados consultados por Franco (2007) foram as dimensotildees do corpo de prova o
percentual de niacutevel de tensatildeo aplicada a carga aplicada (kgf) a pressatildeo aplicada (kgfcmsup2) a
deformaccedilatildeo especiacutefica resiliente a diferenccedila de tensotildees (MPa) o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga o moacutedulo de resiliecircncia meacutedio (MPa) e a Tensatildeo de traccedilatildeo estaacutetica maacutexima (MPa)
Com estes dados foram apresentados dois modelos relacionando a tensatildeo de traccedilatildeo na
camada asfaacuteltica e o desempenho agrave fadiga A Equaccedilatildeo 245 eacute aplicaacutevel a misturas
convencionais a Equaccedilatildeo 246 a ligantes modificados com SBS ou EVA e a Equaccedilatildeo 247
para ligantes asfalto borracha
(Equaccedilatildeo 245)
Rsup2 = 0805
(Equaccedilatildeo 246)
Rsup2 = 0813
(Equaccedilatildeo 247)
Rsup2 = 0676
Onde N= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da USACE
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (MPa)
7408212
6 11109041
MrfclN
t
49317983
7 11104554
MrfclN
t
91811033
3 1110267
MrfclN
t
63
fcl = fator campo laboratoacuterio para aplicaccedilatildeo praacutetica Franco (2007) recomenda o
valor de 10000 advindo das pesquisas de Pinto (1991)
23213 Modelos da Shell Oil
O modelo de fadiga que atualmente eacute conhecido como modelo da Shell foi
desenvolvido por Shook et al (1982 apud HUANG 1993) Os dados utilizados pelo autor
para o desenvolvimento do modelo foram obtidos de ensaios de flexatildeo repetida de vigotas a
deformaccedilatildeo controlada Como o modelo eacute parte de um meacutetodo de dimensionamento acredita-
se que esteja calibrado para as condiccedilotildees especiacuteficas do meacutetodo da Shell (FRANCO 2004)
Do modelo originalmente desenvolvido em 1978 os autores substituiacuteram o moacutedulo de
rigidez pelo moacutedulo dinacircmico e eliminaram o paracircmetro teor de asfalto como variaacutevel de
entrada generalizando ainda mais a forma do modelo As alteraccedilotildees resultaram na Equaccedilatildeo
248
(Equaccedilatildeo 248)
Onde N = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
E = Moacutedulo dinacircmico (psi)
Para o caso da deformaccedilatildeo permanente no subleito a Shell Oil apresenta dois modelos
com confiabilidade de 85 e 95 conforme Equaccedilotildees 249 e 250 respectivamente
(Equaccedilatildeo 249)
(Equaccedilatildeo 250)
Onde v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
3632671506850
EN t
2502 )(1012 fv N
2102 )(1091 fv N
64
Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
23214 Modelo desenvolvido por Pinto
Pinto (1991) sugeriu um modelo baseado em 82 ensaios de fadiga agrave tensatildeo controlada
de seis misturas asfaacutelticas O meacutetodo de ensaio utilizado foi o de compressatildeo diametral com
aplicaccedilatildeo de 60 pulsos de carga por minuto e 014 segundos de duraccedilatildeo da aplicaccedilatildeo da carga
repetida
O modelo desenvolvido por Pinto (1991) que fornece o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga necessaacuterio para a ruptura do corpo-de-prova estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 251
(Equaccedilatildeo 251)
Rsup2 = 0676
Onde Nacum= vida de fadiga em laboratoacuterio
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (kgfcm2)
Pinto (1991) realizou a calibraccedilatildeo do seu modelo com base em observaccedilotildees e anaacutelises
do comportamento no campo de trechos da rodovia BR-101 definindo curvas para estimar os
valores miacutenimos e maacuteximos do fator campo - laboratoacuterio para o seu modelo associados agrave
deformaccedilatildeo especiacutefica inicial e agraves diferenccedilas de tensotildees no revestimento dos trechos da
rodovia analisados Atualmente diversos oacutergatildeos e institutos de pesquisa vecircm utilizando o
coeficiente fcl igual a 10000 como fator campolaboratoacuterio para esse modelo que
corresponde a cerca de 20 da aacuterea trincada do pavimento a uma temperatura de 54ordmC
23215 Modelos do Asphalt Institute
0330652
9 1110079
MrN
t
65
O modelo apresentado na Equaccedilatildeo 252 faz parte do manual de dimensionamento de
pavimentos de rodovias e ruas do Instituto do Asfalto dos Estados Unidos ndash MS-1 de 1969 e
reeditado pela nona vez em 1991
854029133 ||)(103254418 ECN tf (Equaccedilatildeo 252)
Onde C= 10M
Onde asfV = o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV = o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
= o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E = moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica (psi)
Este modelo de fadiga foi desenvolvido a partir de um conjunto de dados obtidos de
ensaios de laboratoacuterio realizados agrave tensatildeo controlada em flexatildeo repetida e calibrada com
dados de seccedilotildees selecionadas da AASHTO Road Test O fator 184 na equaccedilatildeo pode ser
entendido como fator de calibraccedilatildeo campo-laboratoacuterio que permite estimar o nuacutemero miacutenimo
de repeticcedilotildees de carga de eixo simples equivalente de 80kN para que o pavimento acumule
um dano equivalente a uma aacuterea trincada por fadiga de pelo menos 20 em relaccedilatildeo agrave aacuterea
total (Asphalt Institute 1994)
Ainda o Asphalt Institute apresenta um modelo para deformaccedilatildeo permanente do
subleito (Equaccedilatildeo 253)
(Equaccedilatildeo 253)
Onde Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
690844
asfar
asf
VV
VM
474
9 1103651
v
fN
66
23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG)
Um modelo baseado no modelo do Instituto do Asfalto eacute o utilizado no Guia de
Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) poreacutem este modelo eacute apresentado com uma nova
calibraccedilatildeo determinada por otimizaccedilatildeo numeacuterica e por outros modos de comparaccedilatildeo de dados
Tal modelo leva em consideraccedilatildeo a espessura da camada de revestimento o que natildeo eacute
observado nos demais modelos admitindo que a espessura influencia no mecanismo de
ruptura por fadiga do revestimento O modelo tem o formato apresentado nas Equaccedilotildees 254 e
255
2811
94923
1
11004320
ECkN
t
f
(Equaccedilatildeo 254)
Onde MC 10
690844
asfar
asf
VV
VM
(Equaccedilatildeo 255)
Onde asfV eacute o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV eacute o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
eacute o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t eacute a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E
eacute o moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica em psi
O paracircmetro
1k foi inserido no modelo para prever uma correccedilatildeo no dano de fadiga
devido ao efeito da espessura da camada asfaacuteltica O paracircmetro
1k pode ser obtido por meio
das Equaccedilotildees 256 e 257 dependendo se o tipo de fadiga ocorre da base da camada para o
topo ou do topo para a base (trincamento longitudinal) respectivamente
Para o trincamento da base para o topo
67
)4930211(
1
1
00360200003980
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 256)
Para o trincamento do topo para a base
)7357554430(
1
1
8442900010
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 257)
Onde hac = eacute a espessura total da camada asfaacuteltica
As duas previsotildees satildeo realizadas concomitantemente desde que ocorram tensotildees de
traccedilatildeo nos pontos criacuteticos no periacuteodo de anaacutelise para o carregamento selecionado
O Guia de Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) ainda desenvolveu modelos que
estimam a aacuterea trincada a partir do dano de fadiga calculado As funccedilotildees de transferecircncia
como os modelos foram chamados estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 258 e 259
Para o trincamento da base para o topo
60
1
1
6000)100(log 10
2
1 DCCbottom
eFC (Equaccedilatildeo 258)
Onde bottomFC = o trincamento da base para o topo
D = eacute o dano da fadiga da base para o topo
2
1 2 CC 8562
2 )1(408742 hacC
Para o trincamento do topo para a base
)5610(
1
1000)100(log4182 10
Dbottome
FC (Equaccedilatildeo 259)
Onde FCbottom = o trincamento do topo para a base ftmiles
D = eacute o dano da fadiga do topo para a base
68
A calibraccedilatildeo dos modelos de fadiga foi realizada com base em informaccedilotildees e dados de
observaccedilatildeo ao longo do tempo de 82 trechos experimentais localizados em 24 estados
americanos e canadenses A maioria dos trechos avaliados pertence ao programa LTPP (Long
Term Pavement Performance) de instrumentaccedilatildeo e acompanhamento de diversas seccedilotildees de
rodovias americanas que produz um banco de dados bastante amplo de informaccedilotildees sobre as
propriedades e desempenho dos pavimentos (FRANCO 2007)
23217 Modelo da FHWA
Ainda para a fadiga do revestimento pode-se utilizar o modelo do FHWA (2006)
desenvolvido a partir de dados obtidos nas pistas experimentais da AASHO Road Test O
modelo de previsatildeo estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 260
(Equaccedilatildeo 260)
Onde N= vida de fadiga em termos de NAASHTO
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs
Trichecircs (1993) em seu doutoramento estudou a influecircncia do consumo de cimento da
granulometria do tempo de cura e da energia de compactaccedilatildeo no desempenho de CCR
(Concreto Compactado com Rolo) O autor buscou contemplar a utilizaccedilatildeo do CCR em duas
estruturas baacutesicas Camadas de baserevestimento e camadas de base revestida com Concreto
Betuminoso Usinado a Quente
Durante a realizaccedilatildeo de seus ensaios Trichecircs (1993) verificou que a partir do inicio da
realizaccedilatildeo dos ensaios ateacute atingir 10 da vida de fadiga havia um acreacutescimo acelerado de
5123
6 1100921
t
N
69
deformaccedilotildees no corpo de prova que poderia ser devido agrave acomodaccedilatildeo do CP no dispositivo
de aplicaccedilatildeo de carga ou devido a energia consumida na reativaccedilatildeo de fissuras preacute-existente
A partir dos 10 e ateacute atingir de 50 a 70 da vida de fadiga a energia de cada ciclo se
mantinha quase constante com uma pequena taxa de crescimento nas deformaccedilotildees
O autor menciona ainda que acima de 50 a 70 da vida de fadiga jaacute consumida era
possiacutevel observar novamente uma aceleraccedilatildeo na taxa de crescimento das deformaccedilotildees no
corpo de prova Nos ensaios em que era realizado o acompanhamento do crescimento de
trincas era a partir deste momento que as trincas iniciavam sua propagaccedilatildeo Este
comportamento indica que o dano unitaacuterio por fadiga natildeo eacute linear
A partir destes dados o autor desenvolveu modelos de fadiga para CCR com
consumos de cimento de 120kgm3 e 200kgm
3 apresentados nas Equaccedilotildees 261 e 262
respectivamente
(Equaccedilatildeo 261)
(Equaccedilatildeo 262)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23219 Modelo desenvolvido por Balbo
Balbo (1993) desenvolveu com materiais do estado de Satildeo Paulo uma pesquisa
laboratorial que definiu os paracircmetros elaacutesticos e resistentes de uma mistura de Brita
Graduada Tratada com Comento (BGTC) A mistura realizada pelo autor foi feita com uma
curva granulomeacutetrica na faixa B da especificaccedilatildeo de materiais para BGTC projetada pela
ABNT (1990) e com teor de cimento de 4 em relaccedilatildeo ao peso total de agregados mantido
constante para todos os corpos de prova
O autor obteve o teor de umidade das misturas atraveacutes da preparaccedilatildeo de algumas
misturas variando a quantidade de aacutegua com isso verificou a umidade oacutetima por meio de
compactaccedilatildeo na energia intermediaacuteria Para a fabricaccedilatildeo dos corpos de prova foi realizado
RTN 0741591114log10
RTN 5181331014log10
70
compactaccedilatildeo na energia modificada que segundo o autor era indicado como padratildeo para o
material
Apoacutes as moldagens os corpos de prova eram mantidos nos moldes ciliacutendricos
tampados por sete dias para cura da BGTC posteriormente eram desmoldados e mantidos em
compartimento fechado no laboratoacuterio com umidade relativa do ar e temperatura controlada
de 60 e 21ordmC respectivamente Posteriormente realizou ensaios de moacutedulo de elasticidade
resistecircncia agrave compressatildeo resistecircncia agrave traccedilatildeo e fadiga por solicitaccedilotildees agrave traccedilatildeo Para BGTC o
modelo de fadiga encontrado por Balbo (1993) esta apresentado na Equaccedilatildeo 263
(Equaccedilatildeo 263)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23220 Modelo desenvolvido por Rossato
Rossato (2015) utilizou materiais da Avenida Heacutelvio Basso que fez parte deste estudo
como um dos trechos monitorados para desenvolver um modelo de previsatildeo de vida de fadiga
em laboratoacuterio O autor coletou agregado e ligante asfaacuteltico utilizado na mistura asfaacuteltica
colocada na pista e avaliou o fenocircmeno de fadiga e das propriedades elaacutesticas da mistura em
diferentes temperaturas Aleacutem disso o autor utilizou ligante asfaacuteltico modificado com
poliacutemero do tipo SBS com propriedades superiores ao utilizado na pista para realizar um
comparativo da melhoria que ocorre na mistura quando utilizado outro ligante com
propriedades melhores
Durante seu estudo Rossato (2015) avaliou o desempenho da mistura asfaacuteltica nas
temperaturas de 10ordmC 25ordmC e 35ordmC com misturas moldadas em laboratoacuterio seguindo as
caracteriacutesticas de campo com uma pequena alteraccedilatildeo no teor de ligante da mistura descrita no
projeto devido a dosagem realizada no laboratoacuterio que encontrou um teor ideal de 69 de
ligante na mistura Este teor foi o mesmo utilizado para realizaccedilatildeo de alguns ensaios
necessaacuterios para caracterizaccedilatildeo da mistura no presente trabalho
RTN 6081613717log10
71
Ao realizar o ensaio para encontrar a vida de fadiga da mistura em laboratoacuterio que foi
moldada com um ligante 5070 convencional o autor encontrou o modelo apresentado na
Equaccedilatildeo 264
0752514110 103192 MRxN tf
(Equaccedilatildeo 264)
Rsup2 = 071
Onde Nf = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
MR = Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa)
Contudo os modelos apresentados na revisatildeo bibliograacutefica expressatildeo de forma
adequada as caracteriacutesticas e expectativas esperadas no desempenho dos pavimentos
estudados por cada autor Os modelos apresentados pela literatura estudada obtidos a partir
de dados de trechos monitorados mostrou que com um banco de dados amplo eacute possiacutevel o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho que mostram de forma adequada o
que poderaacute acontecer com os pavimentos a medida que os mesmos satildeo solicitados desde que
obedeccedilam as caracteriacutesticas de materiais clima e tipo de construccedilatildeo de cada pavimento
Jaacute para os modelos estudados em laboratoacuterio verifica-se que os mesmos representam
adequadamente o que se espera de cada material empregado em campo da mesma forma que
os modelos encontrados em trechos monitorados Poreacutem os modelos obtidos em laboratoacuterio
necessitam de um fator campolaboratoacuterio que relacione os valores obtidos no laboratoacuterio
com os valores obtidos em campo conseguindo assim mostrar a expectativa de durabilidade
de um material quando empregado em campo
3 METODOLOGIA
Neste capitulo seraacute mostrado todo o processo de metodologia empregado no
desenvolvimento do trabalho desde a localizaccedilatildeo dos trecircs trechos monitorados a parte de
coleta de materiais empregados em cada uma das camadas caracterizaccedilatildeo destes materiais
acompanhamento na construccedilatildeo das camadas e monitoramento dos trechos atraveacutes de ensaios
perioacutedicos
Foram realizadas contagem quantitativa e classificatoacuteria do traacutefego que solicitou cada
um dos trechos monitorados avaliaccedilotildees funcionais com ensaios de Macrotextura
Microtextura International Friction Index (IFI) e International Roughness Index (IRI) Aleacutem
disso foram realizadas as avaliaccedilotildees estruturais com ensaios de Afundamento em Trilha de
Roda (ATR) levantamento visual de defeitos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman e
Falling Weight Deflectometer (FWD) Para cada um destes paracircmetros encontrou-se modelos
de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do numero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
31 PLANEJAMENTO
Esta pesquisa consiste na implantaccedilatildeo e monitoramento de trechos experimentais
dentro do qual a UFSM eacute parceira da REDE TEMAacuteTICA DO ASFALTO da PETROBRAS
para determinaccedilatildeo e calibraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho que daratildeo margem a
elaboraccedilatildeo de um meacutetodo de dimensionamento de pavimentos asfaacutelticos adaptado agraves
diferentes condiccedilotildees climaacuteticas geoloacutegicas e de traacutefego do Brasil
Para tanto acompanhou-se a efetiva implantaccedilatildeo de trecircs trechos experimentais com
seu subsequente monitoramento A avaliaccedilatildeo nas diferentes etapas preacute-execuccedilatildeo execuccedilatildeo e
poacutes-execuccedilatildeo (apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego) foram sendo realizadas conforme indicaccedilotildees da
Rede Temaacutetica de Asfalto (2012) no Manual de Execuccedilatildeo de Trechos Monitorados
Buscou-se estudar algumas variaacuteveis relevantes na pesquisa como tipos de estruturas
diferentes materiais empregados nos trechos de locais diferentes bem como o tipo de
intervenccedilatildeo realizada em cada trecho (um trecho de restauraccedilatildeo e dois trechos de implantaccedilatildeo
de uma estrutura nova) Na Figura 31 eacute apresentado o fluxograma da metodologia da
pesquisa
74
Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa
32 TRECHOS MONITORADOS
Os trecircs trechos monitorados encontram-se na regiatildeo central do estado do Rio Grande
do Sul no municiacutepio de Santa Maria como pode ser visto nas Figuras 32 e 33 O municiacutepio
localiza-se a uma altitude meacutedia de 113 metros acima do niacutevel do mar e segundo Boeira
(2014) esta regiatildeo possui uma formaccedilatildeo geoloacutegica com um tipo de Rocha Vulcacircnica Aacutecida
(Riodacito) sendo este tipo de rocha que se utilizou na formaccedilatildeo das camadas dos trechos
Figura 32 Rio Grande do Sul Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
4 Fonte Google Earth Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
Escolha dos trechos a serem monitorados
Acompanhamento da construccedilatildeo
e coleta de materiais
Caracterizaccedilatildeo dos materiais Monitoramento
Macrotextura Microtextura IRI ATR Levantamento de defeitos Deflexatildeo
IFI Perfilocircmetro
Laser Treliccedila Viga
Benkelman FWD
Modelos de previsatildeo de desempenho
75
O primeiro trecho monitorado (Trecho 1) eacute conhecido como Avenida Roraima um
segmento de restauraccedilatildeo o segundo trecho eacute a Avenida Heacutelvio Basso (Trecho 2) uma pista
nova que foi implantada para a duplicaccedilatildeo de uma via existente e o terceiro trecho localizado
na BR-158 iniciando no km 330 conhecido como Trevo dos Quarteacuteis (Trecho 3) que tambeacutem
eacute uma duplicaccedilatildeo da rodovia existente Todos os trechos podem ser considerados como
trechos de confluecircncia urbana localizados no periacutemetro urbano de Santa Maria onde estaacute
localizada a UFSM Suas localizaccedilotildees podem ser melhor visualizadas na Figura 34
Trevo dos Quarteacuteis Av Heacutelvio Basso Av Roraima UFSM
Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados
Fonte Google Earth
Para todos os trechos foi realizada a caracterizaccedilatildeo de cada uma das camadas
constituintes do pavimento desde as mais inferiores de solo do subleito ateacute o revestimento
bem como levantamentos de traacutefego e ensaios de desempenho do pavimento em serviccedilo
Para maior conhecimento da regiatildeo onde se encontram os trechos monitorados
buscaram-se dados de temperatura e pluviometria no Instituto Nacional de Meteorologia
(INMET) que indica que entre os anos de 2000 a 2014 a cidade de Santa Maria recebeu
precipitaccedilatildeo anual meacutedia em torno de 1700 mm e temperaturas maacuteximas meacutedias de 256ordmC e
temperaturas miacutenimas meacutedias de 148ordmC A Figura 35 apresenta os valores meacutedios das
temperaturas maacuteximas e miacutenimas bem como os valores de precipitaccedilotildees anuais entre os anos
de 2000 a 2014
76
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
5
10
15
20
25
30
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Pre
cip
itaccedil
atildeo A
nu
al (
mm
)
Tem
per
atu
ra ordm
C
Ano
Maacutexima
Meacutedia
Miacutenima
Meacutedia
Precipitaccedilatildeo
Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014
321 Avenida Roraima
O trecho estaacute localizado na cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul
sendo que sua posiccedilatildeo fica na saiacuteda da Universidade Federal de Santa Maria com o trecho
iniciando na latitude 29ordm42rsquo1935rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5732 Sul e terminando na
latitude 29ordm42rsquo109rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5594rsquorsquo Sul como pode ser visto na Figura 36
Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
Fonte Google Earth
77
Este trecho constituiacutedo de uma via de pista dupla preexistente com extensatildeo de 240m
e apresentava inuacutemeros defeitos como por exemplo panelas trincas interligadas exsudaccedilatildeo
ondulaccedilotildees entre outros sendo que o valor do IGG (Iacutendice de Gravidade Global) era de 240
o que qualificou o pavimento como sendo peacutessimo havendo a necessidade de ser restaurado
O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo argiloso juntamente com uma
base granular de BGS (brita graduada simples) de aproximadamente 17 cm Sobre a BGS
havia um revestimento de concreto asfaacuteltico (CA) com uma espessura meacutedia de 5 cm no qual
foi assente sobre ela uma nova camada de revestimento asfaacuteltico de 5cm Foram realizadas
apenas tapas buracos nos locais onde haviam panelas sem ser realizado qualquer tipo de
remoccedilatildeo do revestimento antigo antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico
A pista de rolamento possui uma largura de 750 metros dividida em duas faixas de
rolamento no mesmo sentido A estrutura do pavimento estaacute apresentada na Figura 37 Este
trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do traacutefego apoacutes sua restauraccedilatildeo na data de 03 de
dezembro de 2012
SUBLEITO
55
17
BGS
REVESTIMENTO VELHO
REVESTIMENTO NOVO
REVESTIMENTO ANTIGO
Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima
3211 Contagem de Traacutefego
A contagem de traacutefego foi realizada conforme o Manual de Estudo de Traacutefego do
DNIT (2006) Esta contagem teve caraacuteter quantitativo e classificatoacuterio dos veiacuteculos que
utilizaram a via diariamente durante o periacuteodo estudado sendo realizada a contagem
REVESTIMENTO NOVO - CA
REVESTIMENTO ANTIGO - CA
BASE - BGS
SUBLEITO ndash ARGILA
78
observando o tipo de veiacuteculo que utilizava a via e em qual faixa de rolamento este veiacuteculo
passava
Com os dados obtidos nestes levantamentos foi possiacutevel estimar o nuacutemero de
solicitaccedilotildees de um eixo padratildeo (N) durante um determinado periacuteodo de tempo possibilitando
assim a obtenccedilatildeo dos modelos de desempenho dos trechos experimentais em funccedilatildeo do N
Para a realizaccedilatildeo do caacutelculo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) foi seguida as
orientaccedilotildees contidas na no Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para caacutelculo do FEC
sugeridos pela AASHTO bem como a premissa de que todos os veiacuteculos passavam na via
com a carga maacutexima legal do eixo jaacute que natildeo foi realizado a pesagem dos veiacuteculos em
nenhum momento
Na Avenida Roraima foi realizada a primeira contagem 6 meses apoacutes a restauraccedilatildeo do
pavimento sendo que esta contagem iniciou as 600 da manha e foi concluiacuteda as 2200 horas
do mesmo dia Obteve-se o valor de Volume Diaacuterio Meacutedio (VDM) que mostra a quantidade
total de veiacuteculos de todas as categorias que passam em um dia na via igual a 5742 veiacuteculos
com fator de frota de 600 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais que solicitaram a
via fator de distribuiccedilatildeo de 8941 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais passando na
faixa mais carregada (faixa externa) e fator de veiacuteculo de 293 que eacute nuacutemero que converte
todas as classes de veiacuteculos em eixos padrotildees
A partir do segundo semestre de 2013 em todos os trechos foi realizada a contagem
durante 3 dias consecutivos das 600 da manha as 2200 horas sendo que no segundo dia a
contagem foi durante 24 horas A segunda contagem na Avenida Roraima foi
aproximadamente 11 meses apoacutes a restauraccedilatildeo obtendo-se nesta o valor de VDM igual 6349
veiacuteculos com o mesmo fator de veiacuteculo da contagem anterior fator de frota de 700 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8857 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada
Como a contagem de 24 horas era realizada apenas um dia da semana em todos os
casos foi realizado um caacutelculo de proporcionalidade no valor dos veiacuteculos que teoricamente
passariam na via no periacuteodo das 2200 agraves 600 Este caacutelculo de proporcionalidade foi realizado
individualmente referente a cada classe de veiacuteculo que passava na via
Para a Avenida Roraima realizou-se um levantamento de dados do nuacutemero de ocircnibus
que passou no trecho monitorado durante o periacuteodo de feacuterias da UFSM tendo em vista que
neste trecho aproximadamente 70 dos veiacuteculos comerciais que passaram era desta classe e
que neste periacuteodo passaram apenas 56 de ocircnibus em relaccedilatildeo ao periacuteodo letivo da UFSM
Para os demais veiacuteculos seguiu-se o mesmo criteacuterio de proporcionalidade utilizado para o
caacutelculo das 24 horas
79
A meacutedia das contagens de 2013 proporcional a cada contagem de traacutefego foi obtida
atraveacutes da proporcionalidade dos periacuteodos de contagem sendo considerado um periacuteodo de
dois meses de feacuterias (janeiro e fevereiro) quatro meses de periacuteodo letivo da UFSM referente
a contagem do primeiro semestre (marccedilo a junho) e seis meses referente a contagem do
segundo semestre (julho a dezembro) com isso obteve-se a Tabela 31 Foi a partir da Tabela
31 que se calcularam os valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo atraveacutes da metodologia de
caacutelculo do FEC apresentada pela AASHTO (NAASHTO) e pela USACE (NUSACE) contidas no
Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para cada mecircs referente ao ano de 2013 utilizando os
dados de fator de veiacuteculo de 293 fator de frota de 641 e fator de distribuiccedilatildeo de 8864
Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
25 19 13 14 17 34 51 171 167 202 244 380 377 361 262 293 355 481 321 249 183 124 78 35 4456
6 0 2 4 7 14 10 22 25 33 39 54 42 33 40 47 47 47 35 25 13 13 5 2 565
2C 1 1 1 0 2 4 7 28 24 16 11 13 17 21 16 15 15 18 17 15 8 6 2 2 259
3C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 5
2C 0 0 0 0 0 0 1 4 8 9 7 8 5 5 11 7 7 6 2 1 1 0 0 0 81
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 2 2 2 2 2 3 2 2 2 1 0 0 0 0 0 25
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 4 1 2 3 6 6 20 13 19 25 39 36 31 29 36 37 54 31 25 22 17 23 8 489
5887VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Jaacute no ano de 2014 realizou-se a contagem correspondente a aproximadamente 15
meses apoacutes a restauraccedilatildeo do pavimento Nesta contagem o fator de veiacuteculo reduziu para
295 o fator de frota foi de 719 e o fator de distribuiccedilatildeo de 7929 de veiacuteculos comercias
passando na faixa mais carregada com um VDM igual a 6181 veiacuteculos deslocando-se pelo
trecho monitorado O levantamento de 23 meses foi realizado no mecircs de novembro de 2014 e
80
neste levantamento o VDM foi de 6256 veiacuteculos o fator de distribuiccedilatildeo de 8879 663 de
fator de frota e o fator de veiacuteculo foi 294
Para obtenccedilatildeo da meacutedia das contagens para o ano de 2014 foram considerados dois
meses de periacuteodo de feacuterias (Janeiro e Fevereiro) quatro meses referente ao primeiro semestre
do ano (Marccedilo a Junho) e seis meses referente ao segundo semestre (Julho a Dezembro)
agrupado na Tabela 32 Obteve-se fator de frota de 656 fator de veiacuteculo de 293 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8590 A partir da Tabela 32 e dos dados mencionados realizou-se
caacutelculo do N para os meses de monitoramentos realizados no ano de 2014 Aleacutem disso
encontrou-se ainda uma taxa de crescimento anual do numero N do ano de 2013 para o ano
de 2014 de 115
Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
26 20 13 14 18 35 52 170 177 205 239 371 361 343 262 295 382 494 327 285 194 142 79 35 4539
6 0 2 4 7 14 10 21 32 44 44 53 37 42 33 40 43 34 34 21 18 14 5 2 558
2C 1 1 1 0 2 4 7 27 25 19 13 17 18 21 17 15 17 20 17 13 8 8 3 2 276
3C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 3
2C 0 0 0 0 0 0 2 4 7 10 8 8 2 6 8 8 8 5 3 1 1 1 0 0 82
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 3 3 3 1 2 2 2 2 1 1 0 0 0 0 0 24
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 5 2 2 3 6 6 20 14 17 19 33 31 42 31 34 41 50 36 31 24 24 24 8 503
5993VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para realizar uma anaacutelise da importacircncia da realizaccedilatildeo das contagens durante o final de
semana noturnas e de sazonalidades confeccionou-se a Tabela 33 que faz o comparativo
entre a realizaccedilatildeo ou natildeo destas contagens
Para esta anaacutelise foram considerados 6 cenaacuterios de comparaccedilatildeo o primeiro tendo
como referecircncia a contagem realizada como padratildeo da UFSM levando em consideraccedilatildeo as
81
contagens de 3 dias na semana contagem noturna final de semana e periacuteodo de feacuterias da
UFSM O segundo terceiro e quarto desconsiderando alguns dos padrotildees utilizados seja
feacuterias contagem noturna ou de final de semana o quinto cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo
apenas a contagem de 3 dias e o ultimo cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo a realizaccedilatildeo apenas de
uma contagem por ano no padratildeo da UFSM Estes cenaacuterios estatildeo expostos na Tabela 33
Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego
Consideraccedilotildees nas contagens Variaccedilatildeo Variaccedilatildeo Meacutedia
Padratildeo UFSM 357E+05 361E+05
Sem Contagem nas Feacuterias 375E+05 493 387E+05 701 597
Sem Contagem Noturna 343E+05 398 347E+05 404 401
Sem Contagem de Final de
Semana396E+05 1088 406E+05 1226 1157
Contagem Apenas 3 dias das
600 agraves 2200448E+05 2536 461E+05 2768 2652
Padratildeo UFSM com 1
contagem no ano388E+05 852 366E+05 132 492
2013
Avenida Roraima Periodo de Projeto de 1 ano
2014
Padratildeo = Contagem 3 dias consecutivos sendo um durante 24 horas os outros dois das 600
agraves 2200 horas contagem de final de semana e contagem de Feacuterias
Observando a Tabela 33 verifica-se principalmente a importacircncia da realizaccedilatildeo de
contagens na forma considerada como padratildeo para UFSM uma vez que haacute variaccedilatildeo
relativamente alta quando natildeo considerado uma das contagens Quando eacute desconsiderado
apenas o periacuteodo de feacuterias o valor do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
resulta aproximadamente 597 maior isso ocorreu por natildeo ter sido considerado a reduccedilatildeo
do nuacutemero de veiacuteculos que solicita a via neste periacuteodo Quando natildeo eacute realizada a contagem
noturna o Valor de N cai em torno de 401 devido agrave desconsideraccedilatildeo dos veiacuteculos que
solicitam a via neste periacuteodo
Jaacute quando natildeo eacute realizada contagem no final de semana eacute considerado que o mesmo
nuacutemero de veiacuteculos que solicitou o pavimento durante a semana tambeacutem solicitou o
pavimento durante o final de semana e assim o valor de N mostrou-se 1157 maior Quando
eacute considerada apenas a contagem de 3 dias sem a contagem noturna o valor de N apresenta-se
2652 maior devido as outras contagem terem uma reduccedilatildeo do nuacutemero de veiacuteculos que
passam na via principalmente veiacuteculos comerciais o que natildeo eacute considerado neste cenaacuterio
82
No cenaacuterio em que se analisa apenas uma contagem por ano o aumento no valor meacutedio
do N foi de 492 essa diferenccedila ocorreu devido a consideraccedilatildeo dos doze meses do ano com
o mesmo nuacutemero de solicitaccedilotildees o que natildeo ocorre no periacuteodo de feacuterias fazendo com que seja
considerado erroneamente uma solicitaccedilatildeo maior do pavimento
3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32121 Subleito
O solo existente no trecho monitorado foi caracterizado de duas formas A primeira
utilizando o Meacutetodo de Classificaccedilatildeo Unificada atraveacutes dos ensaios de granulometria de solos
por peneiramento seguindo a norma DNER ME 0801994 e posteriormente com o material
passante na peneira nordm 200 foi realizada a granulometria por sedimentaccedilatildeo seguindo a norma
DNER ME 0831998 A Figura 38 apresenta a curva granulomeacutetrica do solo existente no
trecho monitorado da Avenida Roraima
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Pass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100
95 125 19 25
Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima
83
Para a classificaccedilatildeo do solo realizaram-se os ensaios de limite de liquidez pela norma
DNER ME 1221994 e limite de plasticidade seguindo a norma DNER ME 0821994 Na
Avenida Roraima os valores para Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade foram 362 e
18 respectivamente Com esses dois dados foi possiacutevel classificar o solo em argiloso com
baixa compressibilidade (CL) Jaacute pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo Sistema
Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo a classificaccedilatildeo do solo em questatildeo foi de um solo do tipo A6
Tambeacutem foi realizado ensaio de compactaccedilatildeo que seguiu a norma DNER ME
1291994 e obteve o valor de 1724 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um
teor de umidade oacutetima de 19 Para o ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME
0491994 e obteve-se um valor de CBR de 6 e expansatildeo de 010 O ensaio de densidade
real para o solo teve como base a norma DNER ME 0931994 e o valor encontrado foi de
2508 gcmsup3
32122 Base
Para a base foi realizado o ensaio de granulometria segundo a norma ASTM C
1362006 obtendo a granulometria apresentada na Figura 39
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima
84
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles
seguindo a norma ASTM C 1312006 apresentando um valor de perda de 8 Realizou-se
tambeacutem o ensaio de compactaccedilatildeo (DNER ME 1291994) obtendo-se o valor de 2467 gcmsup3
para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 72 Para o
ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME 0491994 e obteve-se um valor de CBR de
117 e expansatildeo de 000
32123 Revestimento
Os revestimentos dos trecircs trechos experimentais foram constituiacutedos de Concreto
Asfaacuteltico (CA) estas misturas foram compostas por um arranjo granulomeacutetrico de agregados
minerais naturais de pedreiras da regiatildeo de Santa Maria e misturadas com um Cimento
Asfaacuteltico de Petroacuteleo (CAP) Tais materiais possuem caracteriacutesticas especiacuteficas para cada
local onde foi coletado e periacuteodo de utilizaccedilatildeo por isso eacute necessaacuteria a caracterizaccedilatildeo dos
mesmos sempre que for alterado o local e o periacuteodo onde foi realizada a mistura
321231 Agregados
Como particularidade nesta camada a Avenida Roraima foi o trecho que possuiacutea uma
camada de revestimento antigo de 5 centiacutemetros de espessura Para conhecer as caracteriacutesticas
do material que estava em uso na pista de rolamento da Avenida Roraima no momento em
que estava sendo realizada a recuperaccedilatildeo do trecho foi realizada a coleta de material para
realizaccedilatildeo do ensaio de extraccedilatildeo de betume com o rotarex seguindo a norma DNER ME
0531994 obtendo-se um teor de ligante da mistura de 63 A anaacutelise granulomeacutetrica dos
agregados utilizados em todos os revestimentos novos foi realizada conforme a norma ASTM
C 1362006
Para os materiais utilizados no revestimento novo da Avenida Roraima foi realizada a
coleta dos agregados e do cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de
asfalto bem como de amostras de massa asfaacuteltica na pista para posteriores ensaios
85
laboratoriais A Figura 310 apresenta as curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos
revestimentos asfaacutelticos antigo e novo da Avenida Roraima sendo que ambos enquadraram-
se na Faixa C do DNIT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
Revestimento
Antigo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e
novo da Avenida Roraima
Com os materiais do revestimento novo da Avenida Roraima realizou-se o ensaio de
determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles e o material apresentou um valor de perda de 1250
Realizou-se tambeacutem a determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos segundo a norma ASTM C 1272007 obtendo-se
respectivamente valores de 2657gcmsup3 de 2472gcmsup3 e de 2804 Para o agregado miuacutedo
o valor de massa especiacutefica foi de 2669gcmsup3 e o ensaio foi realizado segundo a norma
ASTM C 1282007
Foram realizados tambeacutem os ensaios de lamelaridade de agregado grauacutedo seguindo a
norma ASTM D 47912007 e obteve-se o valore de 144 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo
grauacuteda desta dosagem O ensaio de Equivalente de Areia em agregados miuacutedos teve como
base a norma AASHTO T 1762008 encontrando-se o valor de 79
Para o ensaio de massa unitaacuteria e volume de vazios utilizou-se como base a norma
NBR NM 452006 sendo que os dados estatildeo apresentados na Tabela 34
86
Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida
Roraima
Material Massa Unitaacuteria
(kgmsup3)
Volume de
Vazios ()
34 137374 4843
38 132445 5000
Poacute de Pedra 147435 4477
Realizou-se tambeacutem o ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material
finamente pulverizado (DNER-ME 0851994) obtendo-se o valor de 2770gcmsup3
O ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de
soacutedio que segue a norma ASTM C 882005 apresentou um valor de perda de material de
08
Foram realizados tambeacutem os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
forma dos agregados por imagem utilizando o AIMS (Aggregate Image Measurement
System) no Centro de Pesquisa da PETROBRAS (CENPES) A Tabela 35 apresenta os
valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros observados durante os ensaios Os
resultados obtidos para os agregados da Avenida Roraima estatildeo apresentados na Tabela 36
Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS
Iacutendice Aplicaccedilatildeo Faixa Significado dos valores
Miacutenimo Maacuteximo
Forma 2D Agregados
miuacutedos 0 ndash 20 Ciacuterculo perfeito
Totalmente
irregular
Angularidade Agregados
miuacutedos e grauacutedos 1 ndash 10000 Ciacuterculo perfeito Muito angular
Textura Agregados
grauacutedos 0 ndash 1000 Liso Rugoso
Esfericidade 3D Agregados
grauacutedos 0 ndash 1 Natildeo cuacutebico Cuacutebico
Partiacuteculas chatas
e alongadas
Agregados
grauacutedos - -
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
87
Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 940 238
118 946 225
060 864 224
030 847 230
015 788 268
0075 884 226
38 236 878 211
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
475 30343 6605
236 40424 8939
118 43650 9915
060 42337 10656
030 41852 12383
015 33789 13383
0075 22365 9687
38 475 27949 7149
236 36586 10324
34
127 26976 5668
95 27543 5440
475 27270 5193
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 2870 444
38 475 3506 419
34
127 4308 674
95 4428 582
475 3446 538
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 058 010
38 475 067 009
34
1270 073 007
950 069 009
475 067 009
Continua
88
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
Poacute-de-pedra 475 1000 935 674 478 304
38 475 1000 740 220 60 00
34
127 1000 458 63 00 00
95 1000 633 122 20 00
475 1000 660 180 20 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Observando os valores obtidos nos ensaios eacute possiacutevel dizer que o agregado da
Avenida Roraima apresenta em sua forma 2D partiacuteculas medianamente circulares tendo
angularidade de meacutedia a baixa textura meacutedia e esfericidade 3D medianamente cuacutebica Estes
fatores poderatildeo influenciar no desempenho da mistura asfaacuteltica aplicado no trecho
321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica do revestimento novo da Avenida Roraima
determinou-se o ponto de amolecimento pelo Meacutetodo do Anel e Bola seguindo a norma NBR
65602008 chegando-se agrave temperatura de 509ordmC Para o ensaio de penetraccedilatildeo seguiu-se a
norma NBR 65762007 encontrando-se o valor de 65x10-1
mm e obteve-se um valor de
318ordmC para ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland que
seguiu a norma NBR 113412008
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em temperatura elevada usando um
viscosiacutemetro rotacional seguiu a norma NBR 151842004 e na Tabela 37 pode-se encontrar
os valores de viscosidade para trecircs temperaturas diferentes
Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 153 4125 72 186
155 20 75 1875 327 186
177 20 29 875 13 186
89
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo teve-
se como base a norma NBR 62962004 e obteve-se o valor de 1008gcmsup3
Os ensaio de Determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) de ligantes asfaacutelticos
(AASHTO M 3202009) Envelhecimento acelerado de ligantes asfaacutelticos utilizando o vaso
pressurizado de envelhecimento ndash PAV (ASTM D 65212008) Determinaccedilatildeo da rigidez
flexural agrave fluecircncia de ligantes asfaacutelticos utilizando reocircmetro de Viga em flexatildeo ndash BBR
(ASTM D 66482008) Determinaccedilatildeo das caracteriacutesticas reoloacutegicas de ligantes asfaacutelticos
utilizando o reocircmetro de cisalhamento dinacircmico ndash DSR (ASTM D 71752008) e Fluecircncia e
Relaxaccedilatildeo sob Muacuteltipla Tensatildeo ndash MSCR (ASTM D 74052008) foram realizados na
COPPEUFRJ e estatildeo apresentados na Tabela 38 tal ensaio classificou o ligante como sendo
de PG 64-16
Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 288 kPa Atende
64 degC 125 kPa Atende
70 degC 057 kPa Natildeo Atende
58 degC 669 kPa Atende
64 degC 259 kPa Atende
70 degC 127 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Natildeo Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 698 Atende Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
38DSRMSCR 64
22 degC 848524 kPa Natildeo Atende
25 degC 548388 kPa Natildeo Atende
28 degC 372042 kPa Atende
-6 degC 781 MPa Atende
-12 degC 1570 MPa Atende
-18 degC 3360 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0392 - Atende
-12 degC 0345 - Atende
-18 degC 0280 - Natildeo Atende
64 -16 S
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
BBR mgt03
CAP 5070 RoraimaPerformance Grade Continua
90
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 217 065
Rdiff
Jnr(kPa-1) 350 380
Jnrdiff 829
64
MSCR
6977
321233 Misturas
Para realizaccedilatildeo dos ensaios da misturas asfaacuteltica foram coletadas amostras durante a
execuccedilatildeo do trecho monitorado o acompanhamento das execuccedilotildees e dos meacutetodos de
aplicaccedilatildeo e compactaccedilatildeo das misturas asfaacutelticas nas pistas foi tambeacutem realizado
A dosagem pelo Meacutetodo Marshall foi realizada pela empresa construtora do trecho
monitorado e adotou-se uma granulomeacutetrica enquadrada na faixa C do DNIT um teor de
betume de 615 e os valores de 43 para Volume de Vazios 175 para os Vazios de
Agregado Mineral (VAM) 75 para Relaccedilatildeo Betume Vazios e uma densidade aparente de
2156gcmsup3 A densidade maacutexima de misturas betuminosas natildeo compactadas realizada pelo
Meacutetodo RICE e seguindo a norma NBR156192012 foi de 2338gcmsup3 a relaccedilatildeo filler-
betume foi de 102
Na Figura 311 estatildeo fatores que ilustram o acompanhamento durante a execuccedilatildeo da
restauraccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
(a) Temperatura na Vibroacabadora (b) Temperatura na pista
Continua
91
(c) Aplicaccedilatildeo da pintura de ligaccedilatildeo (d) Aplicaccedilatildeo da massa na pista
(e) Acabamento manual (f) Compactaccedilatildeo com rolo de pneus
(g) compactaccedilatildeo com rolo de chapa (h) textura do pavimento
Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
Apoacutes 1 mecircs da execuccedilatildeo do trecho foi feita a primeira extraccedilatildeo de corpos de prova pra
realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia em laboratoacuterio pela norma DNIT ndash ME
1352010 e Resistecircncia a Traccedilatildeo pela norma DNIT ndash ME 1362010 bem como os valores de
grau de compactaccedilatildeo das misturas realizados pelas normas DNIT-ME 1171994 e NBR
155732012 Nesta avenida foi realizada uma segunda extraccedilatildeo de CPs aproximadamente 22
92
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem na primeira extraccedilatildeo o grau de compactaccedilatildeo foi
realizado apenas pela norma do DNIT pois nesta eacutepoca natildeo era utilizado tambeacutem a norma da
ABNT para obtenccedilatildeo deste dado Os valores encontrados para estes ensaios estatildeo
apresentados na Tabela 39
Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 5921
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 141
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9370
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6296
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 173
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9409
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9320
1 mecircs
22 meses
A Figura de 312 ilustra os procedimentos de extraccedilatildeo dos corpos de prova no trecho
da Avenida Roraima
(a) extraccedilatildeo de testemunho (b) testemunho extraiacutedo
(c) testemunho 1 extraiacutedo (d)testemunho 2 extraiacutedo
Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova
93
Na Figura 310 (itens c e d) verifica-se uma diferenccedila entre as espessuras do
revestimento asfaacuteltico esta diferenccedila ocorre devido a extraccedilatildeo da camada de revestimento
antigo que estaacute junto com a camada de revestimento novo no item c e natildeo estaacute junto com o
revestimento novo no item d A fim de melhor visualizaccedilatildeo geral das caracteriacutesticas dos
materiais utilizados nas camadas do trecho da Avenida Roraima confeccionou-se a Tabela
310 que resume os dados destes materiais
Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima
Valor
362
1800
1724
190
594
020
2508
780
2467
72
11652
000
1250
2657
2472
2804
2669
144
AASHTO T 1762008 7924
2770
0757
150
509
318
NBR 65762007 65
1008
PG 64-16
615
430
175
75
102
2156
2338
DAERRS-EL 21201
NBR156192012
Mistura
Revestimento
ABNT NBR 1289193
CAP
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Densidade Aparente (gcmsup3)
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
Relaccedilatildeo Filler Betume
Voume de Vazios ()
DNER-ME 0851994
ASTM C 882005
Grau de Performance
Teor de Betume ()
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
NBR 65602008
NBR 113412008
NBR 62962004
AASHTO M 3202009
Ponto de Amolecimento (ordmC)
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3)
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3)
Agregados
Sanidade ()
ASTM C 1312006
Absorsatildeo ()
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1282007Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3)
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3)
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3)
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0931994
DNER ME 0491994
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
ASTM C 1312006
Subleito
Base
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Densidade Real (gcmsup3)
Limite de Liquidez ()
Limite de Plasticidade ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
Norma
DNER ME 1221994
DNER ME 0821994
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
Ensaio
(
94
322 Avenida Heacutelvio Basso
A Avenida Heacutelvio Basso estaacute localizada na cidade de Santa Maria no estado do Rio
Grande do Sul sendo que o trecho monitorado tem inicio na latitude 29ordm42rsquo4671rsquorsquo Oeste e
longitude 53ordm48rsquo3963 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo3763rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm48rsquo4385rsquorsquo Sul como pode ser observado na Figura 313
Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso
Fonte Google Earth
Trata-se de um trecho com 300 metros de extensatildeo onde foi realizada uma
duplicaccedilatildeo O trecho monitorado se refere a parte duplicada com execuccedilatildeo de camadas novas
em toda a estrutura do pavimento O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo
argiloso uma camada de sub-base de 40cm de macadame seco sobre o macadame estaacute
assente 20cm de BGS (base) e uma camada de revestimento de 6cm de CBUQ A estrutura
do pavimento estaacute representada na Figura 314 Este trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do
traacutefego apoacutes sua implantaccedilatildeo na data de 18 de maio de 2013
95
640
SUBLEITO
20
REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso
3221 Contagem de Traacutefego
Todos os processos de obtenccedilatildeo de dados do traacutefego e caacutelculos para obtenccedilatildeo das
meacutedias referentes a este trecho monitorado seguiram os mesmos criteacuterios e premissas
utilizados no trecho da Avenida Roraima Todavia neste trecho natildeo se percebeu nenhuma
sazonalidade que pudesse ocasionar a variaccedilatildeo no volume do traacutefego de veiacuteculos em algum
periacuteodo do ano Assim levou-se em conta para o caacutelculo da meacutedia anual das contagens apenas
as duas contagens realizadas em cada ano
Como a liberaccedilatildeo de traacutefego neste trecho soacute ocorreu no fim do primeiro semestre de
2013 a primeira contagem foi realizada somente no segundo semestre aproximadamente 5
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego logo os valores da meacutedia de veiacuteculos que se deslocaram
nesta via durante este ano foi obtido apenas nessa contagem Para o ano de 2013 o VDM
encontrado foi de 10705 veiacuteculos com fator de frota de 634 fator de veiacuteculo de 293 e
fator de distribuiccedilatildeo de 7071 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada A
Tabela 311 apresenta os dados referentes agrave contagem realizado no ano de 2013 usados para o
caacutelculo do nuacutemero N para correlaccedilatildeo com os ensaios realizados no referido ano
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE - MACADAME
SUBLEITO - ARGILA
96
Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
42 24 17 8 7 13 126 521 455 392 393 407 422 572 461 417 438 572 581 434 308 214 173 72 7069
3 1 1 0 1 1 29 72 120 123 114 122 60 103 121 124 100 92 100 63 29 21 3 3 1405
2C 0 0 0 0 0 1 15 17 19 12 9 10 17 15 13 11 12 13 20 12 6 3 3 1 207
3C 0 0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 1 1 3 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 16
2C 0 2 0 0 1 1 13 24 33 34 34 26 15 26 32 31 26 18 10 6 6 3 1 1 341
3C 0 1 0 0 0 1 4 6 7 6 9 6 1 4 7 7 8 4 4 1 1 1 0 0 76
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 1 1 0 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0 13
2S3 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 3 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 2 0 14
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
4 4 3 3 4 4 34 136 118 80 80 91 86 136 105 94 91 113 128 91 58 42 35 14 1552
10705VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para a segunda contagem de traacutefego realizada na Avenida Heacutelvio Basso os valores
encontrados de VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo foram 11526
veiacuteculos 611 289 e 7885 respectivamente Esta contagem foi realizada
aproximadamente 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute para a contagem realizada no
segundo semestre de 2014 os valores encontrados foram 12617 veiacuteculos 570 290 e
7890 para VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo respectivamente
Com isso obteve-se para o caacutelculo do N referente agraves contagens de 2014 os valores de fator de
veiacuteculo de 290 fator de frota de 590 e fator de distribuiccedilatildeo de 7887 bem como a
meacutedia das contagens de traacutefego para o ano de 2014 que estaacute apresentado na Tabela 312 junto
com o VDM Encontrou-se tambeacutem com a meacutedia dos dados de 2013 e 2014 uma taxa de
crescimento anual para o nuacutemero N de 1368
97
Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
51 30 20 10 8 17 137 554 532 522 521 544 510 679 570 530 577 623 653 461 336 252 212 87 8438
4 1 1 0 1 1 21 92 102 104 112 114 68 110 125 127 100 111 91 67 42 33 4 3 1435
2C 0 0 0 0 0 1 13 19 17 14 10 12 19 16 12 11 9 13 20 13 7 4 4 1 213
3C 0 0 0 0 0 0 3 1 2 2 0 0 1 3 2 1 1 0 1 0 0 0 0 0 17
2C 0 2 0 0 1 1 8 26 34 36 39 30 16 27 35 34 28 19 12 7 3 3 2 1 363
3C 0 1 0 0 0 1 4 7 7 7 9 7 4 6 6 5 6 5 3 1 1 1 0 0 81
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 7
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 8
2S3 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 7
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 0 1 0 1 2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 2 0 12
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 4 3 3 4 4 42 113 113 90 86 101 93 135 106 92 88 108 107 57 48 38 34 14 1486
12071VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32221 Subleito
Para este trecho o solo existente tambeacutem foi caracterizado de duas formas e utilizando
as mesmas normas citadas no trecho anterior A primeira classificaccedilatildeo utilizando o Sistema de
Classificaccedilatildeo Unificada obteve a curva granulomeacutetrica apresentada na Figura 315 e Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade do subleito de 367 e 18 respectivamente com estes
dados o solo constituinte do trecho monitorado foi classificado como areia argilosa (SC) Jaacute
pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo TBR Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o
solo em questatildeo foi enquadrado como A6
98
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1894 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 136 No ensaio de CBR os valores
encontrados foram de 7 para o CBR e expansatildeo de 017 Jaacute no ensaio de densidade real o
valor encontrado para o solo deste trecho foi de 2598 gcmsup3
32222 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento foi um poacute de pedra A Figura 316
ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de sub-base
99
Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco
32223 Base
Para a base o ensaio de granulometria apresentou uma curva granulomeacutetrica na faixa
A de acordo com o Manual de Pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) a Figura 317 apresenta a curva
granulomeacutetrica encontrada
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso
100
No ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles o valor de perda de material
encontrado foi de 15 No ensaio de compactaccedilatildeo o valor para massa especiacutefica aparente
seca maacutexima foi de 2294 gcmsup3 com um teor de umidade oacutetima de 82 Para o ensaio de
CBR o valor encontrado de CBR foi de 108 e expansatildeo 000
A Figura 318 ilustra fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento da Avenida
Heacutelvio Basso
(a) Borda da camada de Base (b) BGS da Avenida Heacutelvio Basso
(c) Imprimaccedilatildeo da camada de Base (d) Imprimaccedilatildeo da BGS
Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base
32224 Revestimento
Para os materiais utilizados no revestimento foi realizada a coleta dos agregados e do
cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de asfalto Em laboratoacuterio
foram realizados os ensaios para a caracterizaccedilatildeo destes materiais
101
322241 Agregados
Nos agregados foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria do material que
se enquadrou na faixa C do DNIT Sua curva granulomeacutetrica estaacute apresentada na Figura 319
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso
Realizaram-se tambeacutem os ensaios de Abrasatildeo Los Angeles obtendo-se um valor de
perda de material de 11 determinaccedilatildeo da massa especiacutefica massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos onde se encontraram os resultados de 2664gcmsup3 2500gcmsup3
e 2458 respectivamente Para o agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de
2663gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 220 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 85 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 270gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio obteve-se um valor de perda de material de 08
Assim como no agregado da Avenida Roraima foram realizados tambeacutem nos
agregados da Avenida Heacutelvio Basso os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
102
forma por imagem utilizando o AIMS no CENPES Os resultados obtidos estatildeo apresentados
na Tabela 313 e tambeacutem seguem os valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros
observados durante os ensaios apresentados na Tabela 36
Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 820 171
118 851 177
06 773 164
03 817 188
015 837 276
0075 892 239
38 236 863 199
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 38260 9659
118 40060 9032
06 37167 9047
03 40631 10740
015 37262 17569
0075 27743 14345
38 475 28786 4774
236 36060 7886
34
127 28092 6263
95 28840 6144
475 29388 5194
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 3567 500
34
127 4574 733
95 4457 648
475 3810 474
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 060 009
34
127 068 008
95 063 008
475 063 007
Continua
103
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
38 475 100 940 680 280 100
34
127 100 778 178 22 00
95 100 860 280 100 40
475 100 840 340 100 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Os valores apresentados mostram que o agregado da Avenida Heacutelvio Basso apresenta
caracteriacutesticas semelhantes aos agregados da Avenida Roraima poreacutem comparando os valores
percebe-se que a o agregado da Avenida Heacutelvio Basso eacute mais circular e tem uma textura
maior que o agregado da Avenida Roraima
322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Realizaram-se os ensaios de caracterizaccedilatildeo do CAP 5070 utilizado na mistura
asfaacuteltica da Avenida Heacutelvio Basso e encontrou-se um valor de 51ordmC para o ponto de
amolecimento Para o ensaio de penetraccedilatildeo o valor observado foi de 55x10-1
mm e para
ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland obteve-se um valor
de 324ordmC
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em trecircs temperaturas distintas com
temperatura elevada usando um viscosiacutemetro rotacional pode ser visualizado na Tabela 314
Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 149 372 693 186
155 20 62 152 288 186
177 20 31 77 144 186
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
obteve-se o valor de 1008gcmsup3 Os ensaios de determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG)
do ligante asfaacuteltico utilizado na Avenida Heacutelvio Basso que foram realizados na
104
COPPEUFRJ estatildeo apresentados da Tabela 315 sendo que os ensaios classificaram tal
ligante como sendo de PG 58-16
Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 254 kPa Atende
64 degC 129 kPa Atende
70 degC 051 kPa Natildeo Atende
58 degC 466 kPa Atende
64 degC 198 kPa Natildeo Atende
70 degC 091 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 6861 Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
19DSRMSCR 58
19 degC 1119791 kPa Natildeo Atende
22 degC 744195 kPa Natildeo Atende
25 degC 499820 kPa Atende
-6 degC 530 MPa Atende
-12 degC 1130 MPa Atende
-18 degC 3160 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0425 - Atende
-12 degC 0350 - Atende
-18 degC 0278 - Natildeo Atende
58 -16 H
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
mgt03
CAP 5070 HEacuteLVIO BASSOPerformance Grade
BBR
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 379 119
Rdiff
Jnr(kPa-1) 182 194
Jnrdiff 663
58
MSCR
6861
322243 Misturas
A dosagem realizada pela empresa construtora pelo Meacutetodo Marshall que foi
colocada na Avenida Heacutelvio Basso obteve um teor de betume de 59 e os valores de 40
105
para Volume de Vazios 1798 para os Vazios de Agregado Mineral (VAM) 7646 para
Relaccedilatildeo Betume Vazios uma densidade aparente de 221gcmsup3 a densidade maacutexima realizada
pelo meacutetodo RICE foi de 2355gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer-betume foi de 105
A Figura 320 ilustra o acompanhamento durante a execuccedilatildeo do revestimento do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
(e) Aplicaccedilatildeo do CA na pista (f) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
106
Na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de corpos de prova para
realizaccedilatildeo dos ensaios em laboratoacuterio de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e Grau
de compactaccedilatildeo As extraccedilotildees de corpos de prova neste trecho ocorreram 10 e 17 meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego e assim como na Avenida Roraima o valor de grau de compactaccedilatildeo
para a primeira extraccedilatildeo de CPs foi feita seguindo apenas a norma do DNIT Os valores
obtidos para estes ensaios estatildeo apresentados na Tabela 316
Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio
Basso
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6339
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 181
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9502
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6482
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 183
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9610
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9560
10 meses
17 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso pode ser visto
na Figura 321
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
Continua
107
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso
Para melhor visualizaccedilatildeo da caracteriacutestica dos materiais utilizados nas camadas do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso foi confeccionado a Tabela 317 que reuacutene todo os dados
destes materiais
Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
Continua
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
108
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
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PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
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Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
A BR-158 atravessa a cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul sendo
que o trecho monitorado se inicia no km 330 na latitude 29ordm42rsquo242rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm51rsquo581 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo092rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm50rsquo5539rsquorsquo Sul como
pode ser visto na Figura 322
Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
Fonte Google Earth
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
109
Trata-se de um trecho onde foi executada uma duplicaccedilatildeo da BR-158 portanto de um
segmento de implantaccedilatildeo de pavimento novo onde a liberaccedilatildeo ao traacutefego ocorreu no dia 15
de julho de 2014 O trecho apresenta 300m de extensatildeo e eacute composto pela camada de subleito
de solo argiloso uma camada de 40 cm de pedra detonada 15 cm de macadame seco 15 cm
de BGS e uma camada de 75 cm de CBUQ A estrutura do pavimento estaacute representada na
Figura 323
15
40
15
75REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
SUBLEITO
PEDRA DETONADA
Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
3231 Contagem de Traacutefego
Por se tratar de um trecho no qual a liberaccedilatildeo de trafego ocorreu apenas no segundo
semestre de 2014 foi realizado apenas uma contagem quantitativa e classificatoacuteria
aproximadamente 4 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta contagem mostrou a passagem de
9781 veiacuteculos por dia com fator de frota de 631 fator de veiacuteculo de 306 e fator de
distribuiccedilatildeo de 7924 de veiacuteculos comerciais passando na faixa externa do trecho A Tabela
318 apresenta a quantidade de veiacuteculos que passaram durante a contagem
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE ndash MACADAME
REFORCcedilO ndash PEDRA DETONADA
SUBLEITO - ARGILA
110
Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
92 55 26 18 13 33 111 445 308 264 314 342 397 317 297 317 324 501 676 503 395 301 277 177 6503
7 4 4 1 2 3 37 59 57 74 71 85 62 54 62 59 76 73 80 61 30 27 15 12 1014
2C 2 0 0 0 0 9 27 19 15 6 5 5 6 6 9 4 5 7 4 6 1 1 0 1 137
3C 0 0 0 0 1 0 0 2 2 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 11
2C 1 2 2 0 2 4 8 8 20 24 23 32 15 11 20 20 18 15 13 5 3 3 2 2 251
3C 2 1 1 1 3 3 4 6 8 7 9 11 3 7 5 6 6 6 3 6 3 3 4 1 105
4C 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 3 3 1 0 0 0 0 0 0 13
2S1 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 6
2S2 0 1 0 0 0 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 2 1 1 2 1 0 2 0 0 19
2S3 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 2 1 0 4 2 2 1 2 1 0 1 1 0 0 21
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 3 3 3 1 3 1 0 0 2 0 1 1 1 2 3 2 3 3 34
3S2S2 0 0 0 0 0 0 2 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 2 0 1 0 11
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3C2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 4
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
37 18 8 4 3 4 34 110 44 52 63 100 149 72 73 60 80 137 191 133 89 70 80 37 1647
9781
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
VMD
3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32321 Subleito
Para o trecho localizado na BR158 (Trevo dos Quarteacuteis) os valores para Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade encontrados foram 3322 e 18 respectivamente a curva
granulomeacutetrica do solo deste trecho estaacute apresentada da Figura 324 Com esses dados
realizou-se a classificaccedilatildeo segundo o Sistema de Classificaccedilatildeo Unificada que classificou o
solo como sendo uma argila de baixa compressibilidade (CL) e pelo meacutetodo de classificaccedilatildeo
do Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o solo foi classificado como A6
111
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
aCurva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila SilteAreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1820 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 166 no ensaio de CBR obteve-se um
valor de CBR de 7 e expansatildeo de 024 e no ensaio de densidade real o valor obtido foi de
2668 gcmsup3
32322 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento era um poacute de pedra A Figura 325
ilustra o acompanhamento na execuccedilatildeo da camada de sub-base
112
Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco
32323 Base
Para a base foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria da brita graduada
simples enquadrada na faixa A segundo o Manual de pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) obtendo
a curva mostrada na Figura 326 para cada agregado utilizado na composiccedilatildeo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis
113
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles onde foi
encontrado um valor de 11 de perda de material Realizou-se tambeacutem o ensaio de
compactaccedilatildeo que indicou o valor de 2265 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima
e um teor de umidade oacutetima de 80 Conseguiu-se um valor de 117 para o ensaio de CBR
e expansatildeo 000
A Figura de 327 ilustra as fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento do
trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Borda da camada de Base (b) BGS do Trevo dos Quarteacuteis
(c) Textura da camada de Base (d) Camada de BGS imprimada
Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis
32324 Revestimento
O revestimento do pavimento no Trevo dos Quarteacuteis foi construiacutedo em duas camadas
a camada inferior de revestimento com 4cm de espessura e materiais de uma usina de asfalto
114
jaacute a camada superior de revestimento foi feita com a espessura de 35cm e materiais de uma
segunda usina de asfalto Como o revestimento asfaacuteltico deste trecho foi realizado com
materiais de duas usinas e pedreiras diferentes os agregados e CAPs coletados em ambas
foram levados ao laboratoacuterio para realizaccedilatildeo dos ensaios de caracterizaccedilatildeo destes materiais
323241 Agregados
Foi realizado o ensaio de granulometria dos agregados utilizados em ambas as
camadas do revestimento do Trevo dos Quarteacuteis sendo as duas misturas enquadradas na faixa
B do DNIT As curvas granulomeacutetricas das camadas do revestimento inferior e superior estatildeo
apresentadas na Figura 328
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em R
etid
a (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa B DNIT
Limite da Faixa
Revestimento Inferior
Revestimento Superior
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12 1 121
Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos
Quarteacuteis
Para a mistura colocada na parte inferior do revestimento o ensaio de Abrasatildeo Los
Angeles revelou uma perda de material de 16 para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica
115
foi de 2676gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2450gcmsup3 e absorccedilatildeo de 3500 Para o
agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2672gcmsup3
Obteve-se ainda um Equivalente de Areia de 60 542 de partiacuteculas lamelares na
fraccedilatildeo grauacuteda e uma perda de material de 233 no ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade
pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio O resultado na determinaccedilatildeo da massa
especiacutefica real de material finamente pulverizado foi de 2721gcmsup3
Assim como na camada colocada na parte inferior do revestimento realizou-se
igualmente na camada superior o ensaio de Abrasatildeo Los Angeles para os agregados onde 12
do material ensaiado foi perdido Para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica foi de
2645gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2493gcmsup3 e absorccedilatildeo de 2300 Para o agregado
miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2681gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 343 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 69 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 2669gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio apresentou um valor de perda de material de 156 para o
material utilizado na camada inferior do revestimento deste trecho
323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos ligantes da mistura inferior e da mistura superior
No ligante utilizado na mistura inferior encontrou-se 47ordmC para o ponto de amolecimento e
359ordmC para o ponto de fulgor Este ligante apresentou massa especiacutefica de 1008gcmsup3 e o
valor de penetraccedilatildeo de 57x10-1
mm A Tabela 319 apresenta os valores da determinaccedilatildeo da
viscosidade em trecircs temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional
Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 130 3250 605 186
150 20 67 1675 212 186
177 20 27 675 126 186
116
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica colocada no revestimento superior do Trevo
dos Quarteacuteis os valores encontrados foram de 49ordmC para o ponto de amolecimento e 342ordmC
para o ponto de fulgor Encontrou-se tambeacutem um valor de penetraccedilatildeo de 59x10-1
mm e um
valor de massa especiacutefica de 1007gcmsup3 bem como os valores de viscosidade em trecircs
temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional que estatildeo apresentadas na Tabela
320
Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 122 3050 567 186
150 20 63 1575 293 186
177 20 26 650 121 186
Ainda natildeo foi possiacutevel realizar a determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) dos
ligantes utilizados no revestimento deste trecho como foi realizado nos demais trechos
monitorados poreacutem para dar continuidade aos estudos seratildeo realizados os ensaios para a
classificaccedilatildeo destes ligantes asfaacutelticos
323243 Misturas
Foi utilizado o Meacutetodo Marshall pela empresa construtora do trecho monitorado para
dosagem das misturas asfaacutelticas que foram executadas na BR158 Na mistura colocada na
camada inferior do revestimento obteve-se um teor de betume de 585 volume de vazios de
393 bem como VAM de 1704 RBV de 7692 densidade aparente de 2223gcmsup3
densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE de 2316gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer betume foi de
097
Para o revestimento superior e teor de betume foi 539 383 de Volume de Vazios
1592 de VAM e 7658 de RBV encontrou-se tambeacutem uma densidade aparente de
117
224gcmsup3 um valor de 2329gcmsup3 para densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE e 111
para relaccedilatildeo filer betume
A Figura 29 ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo do revestimento do trecho
monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Temperatura da mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
Figura
(d) Compactaccedilatildeo do CA na pista (e) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos
Quarteacuteis
118
Assim como nos outros dois trechos monitorados tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de
corpos de prova para realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e
Grau de Compactaccedilatildeo em laboratoacuterio As extraccedilotildees foram realizadas 1 mecircs e 4 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego e os valores encontrados estatildeo apresentados na Tabela 321
Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 1898
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 053
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9085
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 8790
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 2348
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 054
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9206
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9055
1 mecircs
4 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova e fechamento dos furos da extraccedilatildeo pode
ser visualizado na Figura de 330
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis
119
Assim como para os outros dois trechos monitorados para melhor visualizaccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais utilizados nas camadas do trecho monitorado do Trevo dos
Quarteacuteis foi confeccionada a Tabela 322 que resume todos os dados obtidos
Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
Continua
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
120
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS
331 Macrotextura
A determinaccedilatildeo da Macrotextura da superfiacutecie do concreto asfaacuteltico foi realizada pelo
meacutetodo da mancha de areia seguindo a norma ASTM E 9652006 Em todos os trechos
experimentais foi adotado cinco estacas para realizaccedilatildeo do ensaio sendo em todos os trechos
realizado nas estacas 3 5 7 9 e 11 sendo realizado o ensaio na trilha de roda externa da faixa
externa (mais carredada)
Este ensaio serve para verificar a profundidade meacutedia da Macrotextura (HS) da
superfiacutecie do pavimento Esta Macrotextura possibilita o escoamento da aacutegua que chegar
nesta superfiacutecie quanto maior a macrotextura maior o escoamento Sua classificaccedilatildeo segundo
o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) estaacute apresentada na Tabela 323
Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia
gt 120Muito Grossa
Fina 021 - 040
Meacutedia 041 - 080
Grossa 081 - 120
Classificaccedilatildeo Limites de HS
Muito Fina lt 020
Fonte DNIT 2006
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
121
A Figura 331 ilustra o processo de realizaccedilatildeo do ensaio de mancha de areia
(a) Limpeza da superfiacutecie (b) Colocaccedilatildeo da areia padronizada
(c) Espalhamento da areia (d) Coleta dos dados de diacircmetro
Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia
Este ensaio foi realizado nos periacuteodos de 1 mecircs 6 meses 13 meses 19 meses e 25
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima na Avenida Heacutelvio Basso foram nos
periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13 meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego No trecho do
Trevo dos Quarteacuteis apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego foi realizado o primeiro ensaio depois de 1
mecircs o segundo levantamento foi 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
332 Microtextura
Os ensaios de Microtextura foram realizados com o Pecircndulo Britacircnico e seguiu a
norma ASTM E 3032008 sendo realizados nas mesmas datas e locais do ensaio de Mancha
122
de Areia nos trecircs trechos monitorados para posterior cruzamento dos dados dos dois ensaios e
determinaccedilatildeo do valor do International Friction Index (IFI)
Este ensaio tem como principal objetivo medir a textura dos agregados que estatildeo
aparentes na mistura naquele momento do ensaio determinando se este agregado estaacute polido
ou rugoso como eacute mostrado na Tabela 324
Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico
Muito Rugosa gt 75
Medianamente Rugosa 47 - 54
Rugosa 55 - 75
Perigosa lt 25
Muito Lisa 25 - 31
Lisa 32 - 39
Insuficientemente Rugosa 40 - 46
Classificaccedilatildeo Limites de VRD
Fonte DNIT 2006
Foi feita a limpeza da superfiacutecie do pavimento no mesmo ponto onde foi realizada a
mancha de areia Posicionou-se o pecircndulo e fez-se seu nivelamento testando para que a
sapata passasse exatamente entre dois pontos especiacuteficos Desta forma garante-se que o
ensaio esta sendo realizado com a mesma aacuterea de contato A partir deste ajuste o pavimento
foi molhado sempre que a leitura fosse feita sendo que foram coletadas cinco determinaccedilotildees
para cada ponto A Figura de 332 ilustra a realizaccedilatildeo dos ensaios de Pecircndulo Britacircnico
(a) Colocaccedilatildeo do Pecircndulo na posiccedilatildeo (b) Ajuste do Pecircndulo
Continua
123
(c) Umidificaccedilatildeo da superfiacutecie (d) Realizaccedilatildeo do ensaio
(e) Realizaccedilatildeo do ensaio (f) Coleta de dados
Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico
333 International Friction Index - IFI
Para fazer o caacutelculo do IFI deve-se fazer o cruzamento dos dados do ensaio da
macrotextura e da microtextura encontrados nos ensaios de Mancha de Areia e Pecircndulo
Britacircnico Com o caacutelculo do IFI eacute possiacutevel verificar se o pavimento estaacute proporcionando
condiccedilotildees de atrito e seguranccedila ao usuaacuterio Os intervalos de atrito para avaliaccedilatildeo do
pavimento estatildeo apresentados na Tabela 325 seguindo DNIT (2006)
124
Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI
Peacutessimo
Ruim 006 012
Regular 013 016
Bom 017 03
Oacutetimo
Limites de IFI
lt006
gt030
Fonte DNIT 2006
Usando algumas equaccedilotildees que seguem a norma ASTM E 19601998 eacute possiacutevel chegar
a valores harmonizados do IFI para velocidade padratildeo de 60 kmh ou para qualquer outra
velocidade plotando um graacutefico que possibilita o encontro de um valor de atrito para qualquer
velocidade como eacute mostrado na Figura 333 segundo Aps (2006)
Figura 333 Modelo de IFI
Fonte APS 2006
334 International Roughness Index ndash IRI
O ensaio de irregularidade longitudinal do pavimento (International Roughness Index
ndash IRI) foi realizado seguindo a norma ASTM E 9502004 utilizando sensores a laser Este
125
levantamento foi realizado no aos 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida
Roraima aos 9 16 e 21 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso e aos 2 e
7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego no Trevo dos Quarteacuteis
Este ensaio tem por finalidade o levantamento das irregularidades longitudinais
existentes no pavimento ao longo do trecho e nesta pesquisa foi realizado com uma barra
com cinco sensores a laser colocado na parte frontal de um veiacuteculo como mostrado na Figura
334 que se desloca pela via medindo a irregularidade do pavimento Nos trechos
monitorados estudados este levantamento foi realizado pela empresa Pavesys nas duas faixas
de rolamento (interna e externa) poreacutem seratildeo analisados apenas os dados obtidos na faixa
externa por se tratar da faixa mais carregada
Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR
As medidas de ATR (Afundamento em Trilha de Roda) foram realizadas utilizando a
barra com cinco sensores a laser concomitantemente com o ensaio de IRI nas faixas internas
e externas de rolamento poreacutem para obtenccedilatildeo dos ATR avalia-se apenas a irregularidade
transversal agrave via A Figura 335 ilustra um exemplo de ATR bastante elevado segundo Balbo
(2007)
126
Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel
Fonte Balbo 2007
336 Levantamento de Defeitos
A avaliaccedilatildeo de defeitos foi realizada obedecendo ao manual de execuccedilatildeo de trechos
monitorados da Rede Temaacutetica do Asfalto (2012) Este levantamento tem como objetivo a
avaliaccedilatildeo do desempenho dos pavimentos dos trechos experimentais frente agrave accedilatildeo do traacutefego e
do clima verificando assim sua capacidade mecacircnica ao longo do tempo Esta avaliaccedilatildeo em
todos os trechos experimentais foi realizada nas duas faixas de rolamento Uma tabela foi
montada e estaacute formatada para anotar os defeitos em um retacircngulo de um metro de
comprimento por um terccedilo da largura da faixa Um exemplo desta avaliaccedilatildeo estaacute apresentado
na Figura 336
127
TIF-BTIF-B
12m3m
Trecho Monitorado RORAIMA - 19122013
TIT-A TIT-BTIF-A
1m 2m 11m
TE
4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m
Faixa
Interna
TE
TI
CE
TIT-B
Faixa
Externa
TI
CE
TIF-B
Estaca 10
TIF-A
AFLTIF-B
Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas
Onde TIF-B Trinca Interligada de Fadiga severidade Baixa
TIF-A Trinca Interligada de Fadiga severidade Alta
TIT-B Trinca Isolada Transversal severidade Baixa
TIT-A Trinca Isolada Transversal severidade Alta
AFL Afundamentos Localizados
Os levantamentos na Avenida Roraima foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 6
meses 13 meses 19 meses e 25 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute na primeira avaliaccedilatildeo
de defeitos foi verificado algum tipo de defeito como trincas longitudinais e trincas
transversais com severidades baixas e altas No ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do
traacutefego o pavimento jaacute apresentava trincas interligadas por fadiga de severidade alta e ateacute
mesmo afundamentos localizados
Na Avenida Heacutelvio Basso foi realizada a avaliaccedilatildeo nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13
meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego sendo que o primeiro defeito a ser verificado
foi durante a realizaccedilatildeo do levantamento de 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego onde foram
visualizadas pequenas trincas isoladas transversais e longitudinais de severidade baixa
No Trevo dos Quarteacuteis realizou-se uma avaliaccedilatildeo logo apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
sendo que o pavimento estava em perfeitas condiccedilotildees de rolamento sem a apresentaccedilatildeo de
128
defeitos Poreacutem 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego pocircde-se verificar a presenccedila de trincas
isoladas de severidade baixa em vaacuterios pontos do trecho monitorado
337 Viga Benkelman
Foi realizado o ensaio de determinaccedilatildeo das deflexotildees pela viga Benkelman seguindo a
norma DNIT ME 1332010 O ensaio foi realizado com a utilizaccedilatildeo de caminhatildeo de eixo
traseiro simples de rodas duplas com uma carga de aproximadamente 8200kg sobre o eixo
traseiro e pressatildeo de inflaccedilatildeo dos pneus de aproximadamente 055 MPa
Foram realizados os levantamentos em todas as estacas que compotildeem a extensatildeo do
trecho sendo que as distancias entre as estacas eram de 20 em 20 metros Assim no trecho da
Avenida Roraima que tem uma extensatildeo de 240 metros foram 13 estacas (estaca 0 a 12) jaacute
os outros dois trechos com extensatildeo de 300 metros foram medidas as deflexotildees em 15
estacas (estaca 1 a 15)
Na faixa externa de todos os trechos experimentais por se tratar da faixa mais
carregada foi realizado o levantamento com bacia completa nas distacircncias de 0cm 125cm
25cm 40cm 60cm 80cm 100cm 120cm 140cm 160cm 180cm 200cm 220cm 240cm
260cm 280cm e 300cm Na faixa interna foram realizados os levantamentos apenas nas
distacircncias 0cm 25cm e 300cm para obtenccedilatildeo apenas das deflexotildees maacuteximas e os raios de
curvatura de cada uma das estacas
Aleacutem da coleta das leituras das deflexotildees do pavimento foram realizadas tambeacutem as
leituras das temperaturas do pavimento em cada um dos pontos avaliados para uma posterior
correccedilatildeo das deflexotildees encontradas em funccedilatildeo da temperatura do pavimento Tais correccedilotildees
foram realizadas empregando o fator de correccedilatildeo da temperatura apresentado na Equaccedilatildeo 35
retirada do aacutebaco do DER-SP (2006) por Ribas (2014) Foi multiplicado cada valor de cada
distacircncia de deflexatildeo anotada em campo por esse fator encontrando assim a deflexatildeo em
cada ponto para uma temperatura de referecircncia de 25ordmC
(Equaccedilatildeo 35)
1)25(1000
1
tHc
Ft
129
Onde Ft= Fator de correccedilatildeo da temperatura
Hc = espessura do pavimento (cm)
t = temperatura do pavimento no momento do ensaio (ordmC)
Eacute possiacutevel se fazer o controle tecnoloacutegico construtivo das camadas do pavimento com
a medida de deflexatildeo Quando o ensaio eacute realizado nas camadas subjacentes agrave camada do
revestimento eacute pode se verificar a necessidade ou natildeo de uma melhor compactaccedilatildeo de uma
das camadas jaacute na camada do revestimento serve para verificar a necessidade de um reforccedilo
do pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso apresente deflexotildees muito
elevadas
O primeiro levantamento na Avenida Roraima foi realizado no dia 30112012 antes
da execuccedilatildeo do recapeamento asfaacuteltico os demais levantamentos foram realizados 1 mecircs 6
meses 13 meses 20 meses 23 meses e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Os
procedimento durante os levantamentos estatildeo representados na Figura 337
(a) Realizaccedilatildeo do ensaio de VB (b) Deslocamento do Caminhatildeo
(c) Mediccedilatildeo da temperatura da pista (d) Coleta dos dados de deflexatildeo
Continua
130
(e) Coleta de dados das deflexotildees (f) Exibiccedilatildeo da leitura de deflexatildeo
Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman
Na Avenida Heacutelvio Basso o primeiro levantamento foi realizado no dia 01032012 na
camada de base do pavimento antes da colocaccedilatildeo do revestimento asfaacuteltico apenas para
obtenccedilatildeo das deflexotildees maacuteximas no trecho O primeiro ensaio de Viga Benkelman no
revestimento asfaacuteltico foi realizado antes da liberaccedilatildeo do traacutefego no dia 16052013 os
demais ensaios foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 14 meses 17 meses e 21
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis a camada superior de revestimento foi realizada no dia 11 de
julho de 2014 e a liberaccedilatildeo do traacutefego foi no dia 15072014 O primeiro levantamento foi
realizado no dia 14 de agosto de 2014 1 mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego ainda foi realizado
ensaios com Viga Benkelman 3 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD
Foi realizada tambeacutem a determinaccedilatildeo das deflexotildees utilizando o deflectocircmetro de
impacto tipo Falling Weight Deflectometer - FWD seguindo especificaccedilatildeo indicada pela
norma DNER PRO 2731996 Foi utilizado equipamento de marca Kuab da empresa Pavesys
mostrado na Figura 338 e em todos os trechos monitorados foram realizadas nas mesmas
estacas onde foram feitos os ensaios com Viga Benkelman As bacias de deflexatildeo com este
equipamento ocorreram nas distacircncia de 0cm 20cm 30cm 45cm 60cm 90cm e 120cm por
sensores localizados nestas distacircncias como pode ser visto na Figura 338 (b)
131
(a) Equipamento FWD (b) Ceacutelula de carga e sensores
Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab
O levantamento com FWD ocorre atraveacutes da queda de um conjunto de massas
usualmente calibrado com uma carga de aproximadamente 4100kgf causando a propagaccedilatildeo
de uma energia de deslocamento nas camadas do pavimento Esta energia eacute captada por
sensores posicionados nestas distacircncias mencionadas e assim se obteacutem as deflexotildees tiacutepicas do
pavimento no momento do ensaio
Este ensaio foi realizado no dia 21 de janeiro de 2013 somente na Avenida Roraima
aproximadamente 2 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego e no dia 02 de fevereiro de 2014 nas
Avenidas Roraima (14 meses) e Heacutelvio Basso (9 meses) Jaacute nos dias 13102014 e 18022015
realizaram-se estes levantamentos nos trecircs trechos monitorados sendo 23 e 27 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima 17 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 3 e 7
meses no Trevo dos Quarteacuteis Assim como no ensaio realizado com a Viga Benkelman a
coleta dos dados realizada com o FWD possibilita verificar se a camada do revestimento
necessita ou natildeo de um reforccedilo no pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso
apresente deflexotildees muito elevadas
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise
Com os valores de deflexatildeo tanto da Viga Benkelman quanto do FWD jaacute corrigidos
para a temperatura de 25ordmC fez-se uso do software BAKFAA (2013) para realizaccedilatildeo da
132
retroanaacutelise das bacias de deformaccedilatildeo para estimar os Moacutedulos de Resiliecircncia (MR) das
camadas que compotildeem cada trecho monitorado
O software admite apenas bacias de no maacuteximo 7 pontos de distacircncias de leituras em
uma uacutenica estaca como nos ensaios realizados com Viga Benkelman eacute possiacutevel a coleta de
ateacute 17 leituras de deflexotildees nas distacircncias citadas no Item 341 para cada estaca Nas bacias
com mais de 7 leituras coletadas foram escolhidos apenas os 7 primeiros pontos de forma a
bem representar a bacia de deflexotildees uma vez que estes pontos tem uma maior
representatividade nos valores de moacutedulo de resiliecircncia das camadas do pavimento
Como o software esta calibrado para um carregamento utilizado no ensaio de FWD
onde a carga eacute aplicada em apenas uma aacuterea foi necessaacuterio realizar tambeacutem uma adequaccedilatildeo
da aacuterea de contato pneu pavimento no ensaio de Viga Benkelman Essa adequaccedilatildeo foi feita
atraveacutes do caacutelculo da aacuterea equivalente de aplicaccedilatildeo de carga passando de duas aacutereas de
contato real (duas rodas) para uma aacuterea de contato equivalente de um ciacuterculo como no caso
da aacuterea de contato do FWD
Com os valores de deflexotildees corrigidos as espessuras das camadas os coeficiente de
Poisson adotados de cada uma das camadas e a carga equivalente bem como o raio de contato
equivalente jaacute calculados foram inseridos no software e realizadas as retroanaacutelises atraveacutes da
interface do programa como apresentado na Figura 339
Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA
133
Os coeficientes de Poisson utilizados nessa pesquisa foi 030 para materiais asfaacutelticos
a 25ordmC tendo como referecircncia Specht (2004) Segundo Medina e Motta (2015) para materiais
granulares eacute indicado coeficiente de Poisson igual a 035 para solos argilosos como esta no
subleito dos trechos eacute indicado coeficiente de Poisson de 045
O programa apresenta a curva obtida em campo e uma curva teoacuterica de deflexatildeo
gerada pelo programa bem como os valores de MR estimados de cada camada Este
procedimento busca o melhor ajuste da curva encontrada no programa com a curva
encontrada no levantamento de campo
Para isso eacute variado os valores de moacutedulos previstos tentando reduzir ao maacuteximo o
valor do erro meacutedio quadraacutetico (RMS) correspondente ao ajuste das duas curvas (teoacuterica e de
campo) Quando o valor do erro ficava o mais baixo possiacutevel eram salvos os valores de MR
encontrados no BAKFAA
Com os valores de MR de cada camada referente a cada levantamento realizou-se um
tratamento estatiacutestico onde se obteve a meacutedia dos valores de MR e o desvio padratildeo Para
definir o valor a ser considerado optou-se por utilizar um intervalo de aceitaccedilatildeo atraveacutes da
Equaccedilatildeo 36 de maneira semelhante ao DNER PRO 0111979 Como o nuacutemero de amostras eacute
de 13 para Avenida Roraima e 15 tanto para a Avenida Heacutelvio Basso quanto para o Trevo dos
Quarteacuteis em cada levantamento a DNER PRO 0111979 indica a utilizaccedilatildeo de z = 25 poreacutem
para ter uma maior confiabilidade nos dados utilizou-se z = 20
Equaccedilatildeo 36
Onde
= Meacutedia dos n valores de Moacutedulo de Resiliecircncia da camada
z = Coeficiente de majoraccedilatildeo e minoraccedilatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero de amostras
ζ = Desvio padratildeo
Os valores que ficavam fora desse intervalo de aceitaccedilatildeo eram retirados e
recalculavam-se os valores da meacutedia e do desvio padratildeo e mais uma vez era verificado o
intervalo de aceitaccedilatildeo ateacute que natildeo houvesse mais valores fora deste intervalo e assim era
obtido o valor da meacutedia dos MR de cada camada em cada levantamento
zxIntervalo
x
134
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS
Neste capitulo estatildeo apresentados analisados e discutidos os resultados dos
procedimentos de monitoramento dos trechos estudados bem como dos modelos empiacutericos de
previsatildeo de desempenho de cada um dos paracircmetros avaliados Estatildeo apresentadas tambeacutem
comparaccedilotildees dos modelos encontrados neste estudo com os modelos de previsatildeo de
desempenho apresentados na literatura para avaliar o comportamento das estruturas que foram
monitoradas durante esta pesquisa
Os modelos gerados nesta pesquisa tem seu espaccedilo de inferecircncia bem definido Foram
obtidos para as condiccedilotildees climaacuteticas da regiatildeo materiais utilizados na construccedilatildeo das
camadas dos trechos e traacutefego que solicitou cada trecho Por se tratar de trechos onde a
solicitaccedilatildeo foi feita basicamente por veiacuteculos leves e comerciais com baixa capacidade de
carga os nuacutemeros de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo foram razoavelmente baixos
necessitando assim de um periacuteodo maior de monitoramento
Assim todos os modelos apresentados nesta pesquisa devem ser utilizados em
intervalos restritos ao nuacutemero de solicitaccedilatildeo (N) encontrados no uacuteltimo ensaio realizado em
cada paracircmetro Qualquer extrapolaccedilatildeo pode apresentar valores improacuteprios ao esperado para
o paracircmetro que se busca obter a previsatildeo do desempenho do pavimento
Todas as anaacutelises dos paracircmetros foram feitas em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes ao eixo padratildeo sendo calculado o FEC conforme recomendaccedilotildees da AASHTO
pelo fato dos modelos utilizados para comparaccedilatildeo na literatura apresentarem tambeacutem seus
modelos segundo a AASHTO Poreacutem calculou-se tambeacutem a solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo
padratildeo segundo as recomendaccedilotildees da USACE no caacutelculo do FEC por ser a forma caacutelculo
utilizada no Brasil encontrando assim a correlaccedilatildeo entre os dois meacutetodos para os trechos
monitorados o que pode ser verificado na Tabela 41 Os caacutelculos dos FECs pelas
metodologias da AASHTO e USACE utilizaram as formulaccedilotildees indicadas pelo Manual de
Traacutefego do DNIT (2006)
Aleacutem disso satildeo mostrados no decorrer da pesquisa os modelos de previsatildeo de
desempenho para cada paracircmetro analisado calculados tanto pelo N da AASHTO quanto pelo
da USACE a fim de facilitar a utilizaccedilatildeo dos modelos e natildeo haver necessidade de
transformaccedilatildeo de um meacutetodo para outro
136
Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo
2013 357E+05 513E+05 144
2014 361E+05 510E+05 141
2013 512E+05 866E+05 169
2014 593E+05 990E+05 167
Trevo dos Quarteacuteis 2014 547E+05 118E+06 217
Roraima
Heacutelvio Basso
Trecho MonitoradoPeriodo Contagem
(ano)NAASHTO NUSACE
41 MACROTEXTURA
Um paracircmetro que foi analisado durante o monitoramento dos trechos foi o
desempenho da macrotextura do pavimento agrave medida que era solicitado A partir dos dados
obtidos com os levantamentos realizados nos trechos monitorados desde o primeiro mecircs apoacutes
a abertura ao traacutefego e com o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo para cada
trecho foi possiacutevel compilar os dados apresentados na Tabela 42 com valores de meacutedia
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo da profundidade de macrotextura para cada um dos
trechos nos periacuteodos de monitoramento
Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 057 007 1204 064 050
6 179E+05 257E+05 040 003 833 043 037
13 388E+05 557E+05 044 006 1286 049 038
19 569E+05 812E+05 042 008 1834 050 034
25 749E+05 107E+06 047 003 547 050 045
1 435E+04 736E+04 035 006 1565 041 030
7 299E+05 505E+05 030 005 1563 035 025
13 638E+05 107E+06 029 001 451 031 028
19 934E+05 157E+06 030 004 1239 034 026
1 464E+04 101E+05 068 011 1613 079 057
6 274E+05 594E+05 048 005 1021 053 043
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Roraima
Heacutelvio
Basso
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Macrotextura
Meacutedia (mm)
Desvio Padratildeo
(mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)NUSACE
Verifica-se na Tabela 42 que os valores de desvio padratildeo mostraram-se relativamente
baixos poreacutem alguns valores de coeficiente da variaccedilatildeo foram um pouco altos como o obtido
137
no ensaio realizado no 19ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego da Avenida Roraima Esse valor
pode ter dado alto devido a variaccedilotildees de macrotextura entre os pontos de leitura ao longo do
trecho ou seja alguns pontos podem ter um desgaste na superfiacutecie do pavimento diferente de
outros causando variaccedilatildeo nos valores de macrotextura entre os pontos da pista Com os dados
da Tabela 42 confeccionou-se o graacutefico mostrado na Figura 42 e assim analisar o
comportamento da macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo de forma mais eficaz
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Pro
fun
did
ad
e d
a M
acr
ote
xtu
ra (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo dos
Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
textura muito fina
textura meacutedia
textura fina
textura grossa
Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo
Nos graacuteficos da Figura 41 satildeo apresentadas as macrotexturas dos trechos monitorados
da Avenida Roraima Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis O pavimento da Avenida Roraima
obteve a classificaccedilatildeo de textura meacutedia no intervalo entre 041 e 080 mm o que indica que o
pavimento teraacute bom escoamento de aacutegua O uacutenico valor que ficou fora deste intervalo de
classificaccedilatildeo foi o ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem bastante
proacuteximo desta classificaccedilatildeo podendo ser ateacute mesmo classificado nesta textura uma vez que o
intervalo entre a meacutedia mais o desvio padratildeo estaacute dentro desta classificaccedilatildeo
Observou-se ainda que ocorreu um aumento no valor da macrotextura no ultimo
ensaio da Avenida Roraima isso pode ter ocorrido devido ao aparecimento de trincas
interligadas de fadiga com severidade alta (com esborcinamento nas juntas das trincas) como
56801061710628 7213
AASHTOAASHTORNNMA
Rsup2 = 071
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHBNNMA
Rsup2 = 095
138
seraacute comprovado no item 46 o que causou uma descontinuidade na superfiacutecie do pavimento
e por consequecircncia um aumento na macrotextura
A Avenida Heacutelvio Basso teve seus valores de Macrotextura na faixa entre 021 e 040
o que classifica o pavimento como tendo uma textura fina dificultando assim o escoamento
da aacutegua em periacuteodos chuvosos causando inseguranccedila ao usuaacuterio A macrotextura deste trecho
pode ter se apresentado baixa devido ao arranjo granulomeacutetrico da mistura e do grau de
compactaccedilatildeo mais alto em relaccedilatildeo aos outros dois trechos causando assim um fechamento
maior dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Foram mostrados tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho da macrotextura
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo
padratildeo calculados pelos meacutetodos da AASHTO Como foram realizados apenas dois
levantamentos no Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o trecho teve sua liberaccedilatildeo ao traacutefego a
pouco tempo natildeo foi realizado um modelo de previsatildeo de desempenho para este paracircmetro
neste trecho monitorado sendo realizada apenas uma observaccedilatildeo do comportamento da
macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
Observa-se que houve uma reduccedilatildeo no valor da macrotextura agrave medida que o
pavimento foi solicitado no Trevo dos Quarteacuteis o que tambeacutem aconteceu nos outros dois
trechos monitorados Isso acontece devido ao preenchimento dos vazios existentes na
superfiacutecie do pavimento com sujeiras e ateacute mesmo borracha dos pneus dos veiacuteculos Esta
reduccedilatildeo ocorre principalmente nos periacuteodos iniciais pelo fato de que a primeira leitura foi
realizada logo apoacutes a liberaccedilatildeo da via aos veiacuteculos logo os vazios foram pouco preenchidos e
a macrotextura se apresenta bem mais alta
Vale salientar ainda que o trecho da Avenida Roraima tem velocidade de
deslocamento maacutexima permitida de 50kmh a Avenida Heacutelvio e o Trevo dos Quarteacuteis tem
velocidade maacutexima de deslocamento na via de 60kmh Assim pode-se dizer que todos os
trechos estatildeo de acordo com as indicaccedilotildees de macrotextura uma vez que para trechos com
macrotextura fina eacute indicada velocidades inferiores a 80kmh
Para verificaccedilatildeo da confiabilidade nos modelos de previsatildeo de macrotextura obtidos
ateacute o momento fez-se o graacutefico da Figura 42 onde eacute feita uma correlaccedilatildeo dos valores obtidos
em campo (observados) pelos valores encontrados com os modelos de previsatildeo de
desempenho Quanto mais valores proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
139
020
025
030
035
040
045
050
055
060
065
020 025 030 035 040 045 050 055 060 065
Ma
cro
tex
tura
Ca
lcu
lad
a (
mm
)
Macrotextura Observada (mm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura
Verifica-se na Figura 42 que os valores dos modelos estatildeo bem proacuteximos das retas
principalmente para os da Avenida Heacutelvio Basso comprovando que os modelos estatildeo de
acordo com o comportamento visualizado em campo Para corroborar com a confiabilidade
dos modelos de previsatildeo de desempenho foi feito a Tabela 43 onde estaacute em resumo os dois
modelos encontrados para o paracircmetro de macrotextura bem como seus respectivos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) que mostra em percentagem o quanto o modelo consegue
explicar os valores encontrados durante o ensaio e Erro Padratildeo de Estimativa (p) que avalia
a precisatildeo na unidade de medida do paracircmetro estudado pelo caacutelculo da raiz da soma das
diferenccedilas quadradas dividida pelo nuacutemero de amostras menos dois
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
071 0043
095 0007
071 0043
095 0007
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
AASHTO
USACE56801036510264 7213
USACEUSACER NNMA
56801061710628 7213
AASHTOAASHTOR NNMA
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHB NNMA
35901041110766 7214
USACEUSACEHB NNMA
140
Onde MA = Valor de Macrotextura da superfiacutecie do pavimento (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 apresentados na Tabela 43 satildeo considerados bons comprovando
que o ajustamento dos modelos estaacute de acordo com os valores medidos Pode-se verificar
tambeacutem que os erros padratildeo de estimativa estatildeo bastante baixos mostrando que os valores
encontrados com os modelos estatildeo bem proacuteximos aos valores apresentados em campo Foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 43 para comparaccedilatildeo dos modelos de previsatildeo de
desempenho encontrados para o paracircmetro de macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero equivalente
de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 865E+05 108E+06 130E+06
000
010
020
030
040
050
060
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
Ma
cro
tex
tura
(m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura
141
Os valores da macrotextura encontrados nos modelos para Avenida Heacutelvio Basso
deram bem inferiores aos da Avenida Roraima devido ao arranjo granulomeacutetrico e ao grau de
compactaccedilatildeo que foi um pouco maior na Avenida Heacutelvio Basso causando assim o
fechamento dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Os modelos de previsatildeo de desempenho das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo
de acordo com o esperado ao longo do tempo com maior reduccedilatildeo inicial e posteriormente
um periacuteodo em que a macrotextura continua reduzindo de forma menor com valores quase
constantes Poreacutem o modelo da Avenida Roraima tem comportamento adequado somente
para um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo mais baixo mas a elevaccedilatildeo no
valor da macrotextura com o aumento do nuacutemero de solicitaccedilotildees natildeo eacute esperado o motivo
desta elevaccedilatildeo foi devido ao surgimento de fissuras causando o aumento no valor da
macrotextura
42 MICROTEXTURA
Outro paracircmetro assim como a macrotextura que faz uma avaliaccedilatildeo funcional do
pavimento eacute a microtextura que neste estudo foi obtido com o Pecircndulo Britacircnico como
mostrado no item 332 Atraveacutes dos ensaios foram obtidos os valores meacutedios de microtextura
para os trecircs trechos monitorados agrave medida que o trecho era solicitado pelo traacutefego A Tabela
44 mostra os valores meacutedios obtido de microtextura bem como seus respectivos valores de
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 8425 428 508 8853 7997
6 179E+05 257E+05 7948 1222 1537 9170 6726
13 388E+05 557E+05 2980 254 853 3234 2726
19 569E+05 812E+05 3248 179 552 3427 3069
25 749E+05 107E+06 3752 208 555 3960 3544
1 435E+04 736E+04 8596 299 348 8895 8297
7 299E+05 505E+05 3532 131 370 3663 3401
13 638E+05 107E+06 3920 387 987 4307 3533
19 934E+05 157E+06 3412 258 755 3670 3154
1 464E+04 101E+05 7340 285 388 7625 7055
6 274E+05 594E+05 3116 091 294 3207 3025
Coef Variaccedilatildeo
()Meacutedia + DP
Trecho
MonitoradoDesvio Padratildeo Meacutedia - DP
Periodo Ensaio
(meses)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
NAASHTO
Microtextura
MeacutediaNUSACE
142
Observou-se na Tabela 44 que os valores de desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego da Avenida Roraima estatildeo um pouco elevados em
relaccedilatildeo aos outros ensaios no entanto os valores obtidos nos demais ensaios foram bem
baixos mostrando a regularidade de operaccedilatildeo durante os ensaios Com os dados desta tabela
realizou-se a Figura 44 que mostra o desempenho da microtextura em funccedilatildeo do nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo nos trecircs trechos monitorados
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Mic
rote
xtu
ra (
BP
R)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
QuarteacuteisPerigosa
Muito Lisa
Lisa
Mediamente Rugosa
Rugosa
Muito Rugosa
Insuficientemente Rugosa
Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo
Na Figura 44 eacute possiacutevel verificar uma grande queda no valor da microtextura do
ensaio realizado no 6ordm meses para o ensaio realizado no 13ordm meses apoacutes a liberaccedilatildeo do trafego
na Avenida Roraima Esta queda pode ter ocorrido pelo fato de o agregado ter perdido a
peliacutecula de ligante asfaacuteltico que o cobria passando o mesmo a sofrer desgaste atraveacutes da
solicitaccedilatildeo do traacutefego diminuindo assim sua textura Outra verificaccedilatildeo eacute que a Avenida
Roraima apresentou no ensaio de 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego o menor valor de
microtextura isso pode ter ocorrido pelo fato de o agregado deste trecho ter valores de textura
inferior aos da Avenida Heacutelvio Basso o que foi mostrado no ensaio de AIMS realizados no
CENPES
A mesma queda no valor da microtextura pode ser visualizada tambeacutem para os outros
dois trechos poreacutem esta queda ocorreu em um menor periacuteodo de tempo Apesar da reduccedilatildeo da
72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
Rsup2 = 086
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
Rsup2 = 085
143
microtextura nos trechos da Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis terem ocorrido num
periacuteodo de tempo menor que a da Avenida Roraima o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do
eixo padratildeo em que ocorreu essa reduccedilatildeo foi bem proacuteximo para os trecircs casos comprovando
assim que o nuacutemero de solicitaccedilotildees tem grande interferecircncia no valor da microtextura
A reduccedilatildeo no valor da microtextura no trecho do Trevo dos Quarteacuteis foi de
aproximadamente 58 passando a microtextura de uma classificaccedilatildeo rugosa para uma
classificaccedilatildeo lisa na Avenida Heacutelvio Basso a reduccedilatildeo foi de 59 chegando a uma
classificaccedilatildeo de microtextura insuficientemente rugosa Jaacute a Avenida Roraima teve a maior
reduccedilatildeo de um ensaio para outro tal reduccedilatildeo foi de 63 quando a microtextura no terceiro
ensaio foi classificada como muito lisa no penuacuteltimo e no ultimo ensaio passou a ter uma
classificaccedilatildeo de microtextura lisa
Assim como no paracircmetro de macrotextura foi realizado o graacutefico da Figura 45 onde
eacute verificada a confiabilidade dos modelos de previsatildeo de microtextura obtidos para os dois
trechos monitorados com a correlaccedilatildeo dos valores obtidos em campo (observados) pelos
valores encontrados com os modelos de previsatildeo de desempenho Quanto mais valores
proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Mic
rote
xtu
ra C
alc
ula
da
(B
PR
)
Microtextura Observada (BPR)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura
144
Verifica-se na Figura 45 que os valores obtidos com o modelo de previsatildeo de
desempenho de microtextura para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo bem coerentes
em relaccedilatildeo aos valores obtidos em campo Desta forma a confiabilidade nos modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados para este paracircmetro nos dois trechos monitorados eacute alta
Mostra-se na Tabela 45 resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
para a microtextura e os valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p) para cada modelo
Quanto maior o valor de Rsup2 e menor o valor de p maior a confiabilidade do modelo
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (BPR)
086 1140
085 1192
086 1141
085 1183USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
AASHTO72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
75971053110918 4211
USACEUSACER NNMI
02891008110804 4211
USACEUSACEHB NNMI
Onde MI = Valor de Microtextura da superfiacutecie do pavimento (BPR)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (BPR)
Os valores de Rsup2 mostraram-se alto comprovando que o ajustamento dos modelos
condiz com os valores obtidos em campo poreacutem os valores de p apresentaram-se elevados
uma vez que se obtiveram valores de microtextura proacuteximos a 30 durante os ensaios e o p foi
aproximadamente 38 deste valor nas avenidas Roraima e Heacutelvio Basso Assim deve haver
parcimocircnia durante a utilizaccedilatildeo destes modelos todavia serve como balizadores de provaacuteveis
resultados a serem encontrados na via Realizou-se um comparativo entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho para microtextura que estaacute mostrado na Figura 46
145
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)M
icro
tex
tura
(B
PR
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura
A Figura 46 mostra um comportamento bem similar entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados com uma queda bem acentuada na microtextura nas
primeiras idades e uma pequena estabilidade no valor com o passar do tempo mesmo com o
acuacutemulo de solicitaccedilotildees Poreacutem o modelo da Avenida Roraima natildeo se comportou
adequadamente a partir do nuacutemero acumulado de solicitaccedilatildeo de 60x105 pois se visualiza um
aumento no valor da microtextura o que possivelmente natildeo deveria e pode natildeo se confirmar
nas proacuteximas mediccedilotildees
43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI
O international Friction Index eacute o valor harmonizado do atrito pneu-pavimento que
possibilita maior seguranccedila em manobras de curvas e frenagem dos veiacuteculos Os valores de
IFI foram obtidos pela combinaccedilatildeo dos valores de Macrotextura e Microtextura utilizando
tais valores nas formulas contidas na norma ASTM E 19601998 sendo que o ensaios de
Macro textura e Microtextura devem ser realizados na mesma data e local somente assim eacute
146
possiacutevel o a combinaccedilatildeo dos valores e a obtenccedilatildeo do IFI Para o trecho monitorado da
Avenida Roraima realizou-se a confecccedilatildeo do graacutefico apresentado na Figura 47 onde eacute
apresentado o comportamento dos valores de atrito em cada um dos periacuteodos de ensaio em
funccedilatildeo da velocidade de deslocamento do veiacuteculo
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
13 meses
19 meses
25 meses
Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima
Pode-se verificar no graacutefico da Figura 47 que agrave medida que a velocidade aumenta o
atrito pneu pavimento reduz poreacutem no ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
essa reduccedilatildeo ocorre de maneira mais significativa Este fato ocorre pelo fato de o valor de
macrotextura ser o menor encontrado nesta data em todos os ensaios uma vez que a
macrotextura eacute responsaacutevel pela aderecircncia pneu-pavimento nas velocidades meacutedias e altas
Verifica-se tambeacutem que com o passar do tempo e com o acuacutemulo de solicitaccedilotildees no
pavimento houve uma reduccedilatildeo nos valores de IFI para uma mesma velocidade como jaacute era
de se esperar mas a partir do 13ordm mecircs de solicitaccedilotildees os valores se mantiveram quase
constantes para uma mesma velocidade Isso ocorreu devido agrave estabilizaccedilatildeo e constacircncia nos
valores principalmente de macrotextura Encontrou-se tambeacutem os modelos de IFI para
AASHTO (Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma
147
velocidade de 60 kmh uma vez que essa eacute a velocidade padratildeo da norma ASTM E
19601998 utilizada no calculo do IFI
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 099
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 099
Para Avenida Heacutelvio Basso obtiveram-se os graacuteficos da Figura 48 tambeacutem pela
combinaccedilatildeo de Macrotextura e Microtextura obtidos nos ensaios realizados no trecho
monitorado em suas respectivas datas A figura mostra ainda o modelo de previsatildeo de
desempenho de IFI encontrado para este trecho estudado
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
7 meses
13 meses
19 meses
Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso
Visualiza-se na Figura 48 que haacute uma reduccedilatildeo significativa nos valores do IFI em
todos os periacuteodos de monitoramento com o aumento das baixas velocidades por exemplo
quando aumentada a velocidade de 20 kmh para 40 kmh haacute uma reduccedilatildeo no valor de atrito
de ateacute 60 no ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Isso ocorreu justamente
148
pelo fato de este trecho ter apresentado os menores valores de macrotextura classificada
como fina e assim reduzindo excessivamente o valor de IFI com o aumento da velocidade
Nota-se ainda que a uma velocidade de 100 kmh os valores de atrito em praticamente
todos os periacuteodos de monitoramento satildeo bem proacuteximos de zero o que eacute extremamente
inseguro para o usuaacuterio da via Encontrou-se ainda os modelos de IFI para AASHTO
(Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma velocidade
de 60 kmh
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 089
18003210279 7214
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 089
No Trevo dos Quarteacuteis a combinaccedilatildeo dos dados de macrotextura e microtextura
obtidos nos ensaios realizados no primeiro e no sexto mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deu
origem aos dois graacuteficos apresentados na Figura 49 Para este trecho natildeo foi desenvolvido
modelo de previsatildeo de desempenho para o IFI pelo curto periacuteodo de tempo para coleta de
dados e seria prematura a realizaccedilatildeo de um modelo com apenas dois levantamentos de dados
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis
149
Apesar do curto periacuteodo de tempo decorrido desde o iniacutecio da utilizaccedilatildeo da via ateacute a
realizaccedilatildeo do ultimo levantamento eacute possiacutevel verificar no graacutefico da Figura 49 que houve
uma reduccedilatildeo bastante significativa nos valores de atrito para uma mesma velocidade Neste
caso esta reduccedilatildeo pode ter ocorrido principalmente pela reduccedilatildeo da microtextura que foi de
58 ocasionando assim a reduccedilatildeo no valor do IFI Foi montada a Tabela 46 que apresenta o
valor de erro padratildeo de estimativa que quanto menor o valor mais confiaacutevel eacute o modelo para
o trecho monitorado
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p
099 0009
089 0018
099 0009
089 0018
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
Avenida RoraimaAASHTO
USACEAvenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI
1801003210279 7214
USACEUSACEHB NNIFI
Onde IFI = Valor harmonizado de atrito para veiacuteculos deslocando-se agrave 60kmh
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
Verificou-se na Tabela 46 que os valores de p satildeo baixos confirmando a
confiabilidade dos modelos mostrados Aleacutem da Tabela 46 fez-se o graacutefico da Figura 410
para verificar o ajuste dos modelos encontrados visualizando se os pontos estatildeo proacuteximos ou
natildeo da reta de igualdade quanto mais proacuteximos da reta estiverem os pontos maior a
confiabilidade do modelo
Observando a Figura 410 nota-se que os pontos ficaram bastante proacuteximos a linha o
que mostra que a coerecircncia entre os valores calculados pela correlaccedilatildeo entre a Macrotextura e
a Microtextura e os valores calculados pelos modelos
150
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000 005 010 015 020 025 030 035 040
IFI
Ca
lcu
lad
o p
elo
Mo
del
o (
60
km
h)
IFI Calculado pela Macrotextura e Microtextura (60kmh)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI
Fez-se tambeacutem uma comparaccedilatildeo entre os modelos de IFI das Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso confeccionando o graacutefico do IFI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que estaacute mostrado na Figura 411
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
IFI
(60
km
h)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa
151
Ambos os modelos de previsatildeo apresentaram uma queda nos valores de IFI com o
acuacutemulo do nuacutemero de solicitaccedilotildees o que condiz com o que apresentou os resultados obtidos
pelos levantamentos Poreacutem a reduccedilatildeo mostrada pelo modelo da Avenida Heacutelvio Basso foi
mais acentuada devido ao comportamento da macrotextura que teve o menor valor entre os
trecircs trechos monitorados Aleacutem disso o valor de IFI na Avenida Roraima aumenta a partir de
um determinado nuacutemero de solicitaccedilotildees este aumento ocorre devido principalmente aos
valores da macrotextura que aumentou devido ao surgimento de trincas
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI
O iacutendice de irregularidade longitudinal (IRI) informa o quatildeo desnivelado estaacute o
pavimento o que causa desconforto ao usuaacuterio ao trafegar pela via sendo mais um dos
paracircmetros funcionais analisado neste trabalho Os valores de IRI foram obtidos neste estudo
com o perfilocircmetro a laser nos periacuteodos de 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego da
Avenida Roraima nos periacuteodos de 9 16 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 2 e 7 meses
no Trevo dos Quarteacuteis Com os valores medidos de irregularidade sendo agrupados de 10 em
10 metros foi possiacutevel fazer os graacuteficos das Figuras 412 413 e 414 que mostra a
irregularidade meacutedia dos pavimentos ao longo dos trechos da Avenida Roraima Avenida
Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis respectivamente
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado
152
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado
153
Analisando as trecircs figuras eacute possiacutevel verificar que a menor irregularidade foi
observada no trecho do Trevo dos Quarteacuteis Quando observados os graacuteficos da Figura 412
verifica-se que as maiores irregularidades estatildeo no iniacutecio do trecho o que pode ser explicado
pela existecircncia de uma emenda da mistura asfaacuteltica colocada no trecho e ser um ponto onde
existe uma intersecccedilatildeo com uma rotatoacuteria com diferentes pontos de solicitaccedilotildees provocando
irregularidades Por isto foi retirado o primeiro ponto dos levantamentos realizados na
Avenida Roraima para realizaccedilatildeo da anaacutelise e obtenccedilatildeo dos modelos para este paracircmetro uma
vez que este ponto natildeo representa de forma correta a realidade da irregularidade longitudinal
existente no trecho monitorado
Com os valores meacutedios de irregularidade desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo de
cada trecho monitorado bem como com os valores de solicitaccedilotildees equivalente do eixo padratildeo
fez-se a Tabela 47 com esses valores e seus respectivos limites de aceitaccedilatildeo
Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 216 087 4012 303 129
22 628E+05 898E+05 217 079 3655 296 137
27 809E+05 115E+06 217 062 2839 279 155
9 391E+05 661E+05 227 091 4008 318 136
16 786E+05 132E+06 212 084 3969 296 128
21 103E+06 173E+06 250 093 3733 343 157
2 913E+04 198E+05 162 048 2976 210 114
7 319E+05 691E+05 180 040 2240 220 140
Desvio Padratildeo
(mkm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mkm)
Meacutedia - DP
(mkm)NUSACENAASHTO
IRI Meacutedio
(mkm)
Trevo dos
Quarteacuteis
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)
Os valores de coeficiente de variaccedilatildeo dos ensaios mostraram-se elevados sendo que a
Avenida Heacutelvio Basso apresentou na meacutedia os maiores valores devido a maior irregularidade
longitudinal ao longo do trecho Poreacutem de forma geral os valores meacutedios de IRI das
Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo baixos sendo os trechos classificados no conceito
bom segundo o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) com valores meacutedios entre 212 e
250 mkm jaacute no Trevo dos Quarteacuteis a classificaccedilatildeo do IRI foi excelente devido a adequada
execuccedilatildeo do revestimento quanto a este aspecto natildeo apresentando assim irregularidades
Todavia apesar de ter uma classificaccedilatildeo de IRI bom nas Avenidas Roraima e Heacutelvio
Basso em ambas as Avenidas houve pontos onde o valor do IRI apresentou-se acima de
46mkm onde a classificaccedilatildeo eacute peacutessima Com os dados da Tabela 47 fizeram-se os graacuteficos
154
da Figura 415 que mostra a evoluccedilatildeo da irregularidade nos trecircs trechos monitorados agrave medida
que era solicitado
000
050
100
150
200
250
300
350
400
450
500
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo
A Figura 415 apresenta um comportamento caracteriacutestico dos valores de IRI
mostrados tambeacutem em outras literaturas com o aumento de seus valores agrave medida que o
pavimento eacute solicitado Isso ocorre pelo fato de que o pavimento passa a se degradar causando
irregularidades cada vez maiores com formaccedilatildeo de buracos e escorregamento de massa
asfaacuteltica como ocorreu na Avenida Roraima
O uacutenico ponto em que houve uma reduccedilatildeo nos valores meacutedios de IRI foi no ensaio
realizado aos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso onde a
solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo padratildeo acumulada de 76x105 pelo meacutetodo da AASHTO
Entretanto essa reduccedilatildeo estaacute dentro da margem de aceitaccedilatildeo dos valores o que significa que o
agrupamento dos valores que ocorre de 10 em 10 metros pode ter feito com que houvesse essa
reduccedilatildeo logo foi considerado que agrave medida que o pavimento foi solicitado o mesmo
aumentou sua irregularidade longitudinal
A Figura 415 mostra ainda os modelos de previsatildeo de desempenho obtidos apenas
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em relaccedilatildeo ao N calculados pelo criteacuterio da
15210262 8
AASHTOR NIRI
Rsup2 = 099
08210912 7
AASHTOHB NIRI
Rsup2 = 024
155
AASHTO uma vez que foram realizados poucos ensaios no Trevo dos Quarteacuteis e natildeo seria
significativo o modelo encontrado Com tais modelos calcularam-se os valores para os
nuacutemeros de solicitaccedilotildees nas datas das avaliaccedilotildees realizadas e comparou-se com os valores
medidos gerando o graacutefico da Figura 416
200
215
230
245
260
275
290
200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
IRI
Ca
lcu
lad
o (
mk
m)
IRI Observado (mkm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI
Analisando a Figura 416 eacute possiacutevel verificar que o modelo obtido para a Avenida
Roraima apresenta valores coincidentes com os obtidos em campo enquanto o modelo
encontrado para a Avenida Heacutelvio Basso tem certa dispersatildeo Todavia os valores estatildeo bem
proacuteximos da linha de igualdade o que significa que os modelos de previsatildeo de desempenho
representam de forma adequada os resultados encontrados durante os ensaios
A Tabela 48 mostra resumidamente os modelos de previsatildeo de desempenho para o
paracircmetro de irregularidade longitudinal encontrado para os trechos da Avenida Roraima e da
Avenida Heacutelvio Basso com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p)
156
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mkm)
099 0004
024 0237
099 0003
024 0237USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
AASHTO08210912 7
AASHTOHB NIRI
15210262 8
AASHTOR NIRI
08210741 7
USACEHB NIRI
15210601 8
USACER NIRI
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mkm)
Verifica-se na Tabela 48 que os valores de erro padratildeo de estimativa (p) encontrados
para os modelos de ambos os trechos satildeo baixos comprovando que os valores calculados com
os modelos condizem com os obtidos em campo Apesar de o modelo de previsatildeo de
desempenho da Avenida Heacutelvio Basso mostrar um valor de Rsup2 baixo este modelo representou
satisfatoriamente o obtido em campo Este valor de Rsup2 baixo eacute devido agrave reduccedilatildeo no valor
meacutedio do IRI no segundo ensaio fazendo com que houvesse uma variaccedilatildeo maior entre o valor
do modelo e o do campo
Fez-se uma comparaccedilatildeo entre os dois modelos de desempenho para IRI encontrados
neste estudo com os modelos encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002)
mostram o comportamento do IRI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo mostrado na Figura 417
Atraveacutes da observaccedilatildeo da Figura 417 pode-se dizer que tanto os modelos encontrados
para a Avenida Roraima como para a Avenida Heacutelvio Basso estatildeo de acordo com os
encontrados por Marcon (2004) e seguem um mesmo comportamento Aumento de IRI agrave
medida que o pavimento eacute solicitado No modelo de Basiacutelio (2002) existe uma reduccedilatildeo no
valor do IRI agrave medida que o pavimento eacute solicitado o que fica em desacordo com os
encontrados neste estudo e por Marcon (2004)
157
000
050
100
150
200
250
300
350
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI
O modelo da Avenida Roraima apresentou valores quase constantes com um aumento
nos valores de IRI bastante baixos agrave medida que a pavimento eacute solicitado Jaacute o modelo da
Avenida Heacutelvio Basso mostra uma taxa maior no valor do IRI quase que na mesma
proporccedilatildeo do modelo encontrado por Marcon (2004) Poreacutem como os valores meacutedios de IRI
em ambos os trechos mostram-se abaixo de 30 mkm natildeo haacute necessidade de uma intervenccedilatildeo
em todo o trecho havendo essa necessidade apenas em alguns ―pontos (trechos de 10
metros) que apresentam defeitos principalmente na Avenida Roraima que provocam maior
interferecircncia neste paracircmetro
45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR
O paracircmetro de afundamento em trilha de roda eacute um dos paracircmetros mais importantes
para a seguranccedila dos usuaacuterios das vias uma vez que com o surgimento da deformaccedilatildeo
permanente haacute a possibilidade de ocorrer o acuacutemulo de aacutegua na pista nestes pontos Os limites
de afundamento em trilha de roda dependem da largura e declividade da pista e quanto maior
a largura da pista maior deve ser a declividade e menor a profundidade admissiacutevel da trilha de
roda Poreacutem para o Manual de Restauraccedilatildeo de Pavimentos Asfaacutelticos do DNIT (2006)
158
afundamentos a partir de 13mm criam condiccedilotildees para que ocorra o armazenamento de aacutegua
suficiente para potencial hidroplanagem
Realizaram-se medidas com treliccedila para obtenccedilatildeo de ATR na Avenida Roraima nos
periacuteodos de 1 6 e 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego e na Avenida Heacutelvio Basso nos
periacuteodos de 1 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Natildeo foi mais realizado levantamento com
treliccedila a partir do momento que passou a ser feito com perfilocircmetro laser concomitantemente
com os ensaios de irregularidade longitudinal nos trechos monitorados As Figuras 418 419
e 420 mostram os pontos de ATR atraveacutes da meacutedia dos afundamentos a cada 10 metros com
perfilocircmetro laser ou seja de 10 em 10 metros era realizado a meacutedia dos ATRs e apresentado
o ponto dos trechos da Avenida Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis
respectivamente
Na Avenida Roraima os ensaios de ATR a laser foram realizados nos meses de 14 22
e 27 apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso foram realizados os levantamentos
nos meses de 9 16 e 21 apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis 2 e 7 meses apoacutes
o transito ser liberado para uso da via
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho
159
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho
Eacute possiacutevel visualizar na Figura 418 que os valores de ATR na Avenida Roraima natildeo
sofreram grandes alteraccedilotildees ao longo tempo isso pode ter ocorrido pelo fato que a estrutura
estaacute bem consolidada jaacute que eacute recapeamento e que a mistura asfaacuteltica apresenta boa
estabilidade frente agrave accedilatildeo do traacutefego causando assim uma baixa variaccedilatildeo no valor de ATR Jaacute
na Figura 419 observa-se um comportamento inesperado na aquisiccedilatildeo dos valores de ATR
160
onde no primeiro ensaio os valores mostraram-se maiores que os obtidos nos ensaios
posteriores natildeo encontrando assim uma explicaccedilatildeo teacutecnica para este acontecimento
Na Figura 420 eacute mostrado um aumento significativo da deformaccedilatildeo permanente 2
meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego em relaccedilatildeo ao ensaio realizado 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao
traacutefego Este aumento pode ter ocorrido devido a natildeo compactaccedilatildeo adequada da mistura
asfaacuteltica em campo uma vez que os valores de grau de compactaccedilatildeo pelas normas NBR
155732012 e DNIT-ME 1171994 foram 88 e 91 respectivamente
Outra observaccedilatildeo que pode ser mencionada visualizando as trecircs figuras eacute que ateacute o
momento natildeo haacute nenhum ponto da pista nos trechos monitorados em que o ATR eacute maior que
13mm o que faz com que natildeo haja necessidade de intervenccedilotildees nos trechos por conta deste
paracircmetro A partir dos dados obtidos nos levantamentos com treliccedila e perfilocircmetro a laser
construiu-se as Tabela 49 e Tabela 410 respectivamente onde satildeo apresentados os valores
meacutedios de afundamento em trilha de roda desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como
as faixas de aceitaccedilatildeo em cada um dos ensaios e trechos monitorados
Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 000 000 000 000 000
6 179E+05 257E+05 011 029 26441 040 000
13 388E+05 557E+05 019 038 19987 058 000
1 435E+04 736E+04 015 023 15012 038 000
7 299E+05 505E+05 064 078 12269 142 000
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Heacutelvio
Basso
Desvio Padratildeo
(mm)
Roraima
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
ATR Meacutedio
(mm)
Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 069 076 11035 145 000
22 628E+05 898E+05 070 068 9643 138 002
27 809E+05 115E+06 125 064 5109 189 061
9 391E+05 661E+05 498 144 2896 642 354
17 786E+05 132E+06 306 133 4353 439 173
21 103E+06 173E+06 363 129 3546 492 234
2 913E+04 198E+05 258 136 5292 394 121
7 319E+05 691E+05 390 058 1482 448 333
Desvio Padratildeo
(mm)
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
ATR Meacutedio
(mm)NUSACE
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Verifica-se na Tabela 49 que os valores de desvio padratildeo nos trechos monitorados
apresentaram-se extremamente elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos consequentemente os valores de coeficiente de variaccedilatildeo foram altos Estes
161
valores chegaram a estes patamares devido a valores baixos e equipamento impreciso para
este niacutevel de medida
Jaacute na Tabela 410 verifica-se que os valores de desvio padratildeo para o trecho da Avenida
Roraima ainda mostraram-se elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos a varias idades Estes valores foram altos devido a existecircncia de defeitos em
alguns pontos que originaram valores altos de ATR e como na meacutedia o trecho apresentou
baixos valores de ATR estes pontos provocaram a discrepacircncia no de desvio padratildeo e no
coeficiente de variaccedilatildeo
Com os dados das Tabelas 49 e 410 confeccionaram-se os graacuteficos da Figura 421
que apresentam o desenvolvimento do ATR nos trecircs trechos monitorados em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees acumulado equivalentes ao eixo padratildeo ao qual cada um dos trechos
foi submetido ateacute a data de cada levantamento Eacute apresentado tambeacutem na Figura 421 o
modelo de previsatildeo de desempenho dos ensaios com perfilocircmetro laser da Avenida Roraima
com seu valor de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) Natildeo seraacute apresentado modelo de previsatildeo
de desempenho para o trecho do Trevo dos Quarteacuteis uma vez que foram realizados apenas
dois levantamentos neste trecho
Jaacute na Avenida Heacutelvio Basso natildeo foi feito o modelo de previsatildeo de desempenho visto
que foi desconsiderado o ensaio de 9 meses pela incoerecircncia no desenvolvimento do ATR agrave
medida que o pavimento era solicitado Desta forma o modelo de previsatildeo de desempenho
natildeo representaria adequadamente o desenvolvimento do ATR no pavimento
-100
000
100
200
300
400
500
600
700
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Perfilocircmetro Laser
Roraima Treliccedila
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Heacutelvio Basso
Perfilocircmetro Laser
Heacutelvio Basso
Treliccedila
Meacutedia plusmn DP Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Perfilocircmetro Laser
Meacutedia plusmn DP Trevo
dos Quarteacuteis
Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo
012010411 6
AASHTOR NATR
Rsup2 = 073
162
Avaliando o comportamento dos ATRs mostrados nos graacuteficos da Figura 421 eacute
possiacutevel dizer que os trechos da Avenida Roraima e Trevo dos Quarteacuteis estatildeo ateacute o momento
com um comportamento esperado de aumento no valor de ATR agrave medida que o pavimento eacute
solicitado Em contrapartida o comportamento do ATR da Avenida Heacutelvio Basso eacute
inesperado justamente pelo valor meacutedio de ATR encontrado no primeiro levantamento a laser
que mostrou um valor superior aos outros dois levantamentos
Para comparar os valores encontrados em campo com os obtidos no modelo de
previsatildeo de desempenho para Avenida Roraima e verificar se o modelo estaacute representando
adequadamente o comportamento do ATR no trecho fez-se o graacutefico da Figura 422 que
relaciona tais valores Quanto mais proacuteximo da reta de 45ordm estiverem os pontos mais os
resultados encontrados no modelo condizem com os obtidos em campo
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
000 020 040 060 080 100 120 140 160 180 200
AT
R C
alc
ula
do (
mm
)
ATR Observado (mm)
Roraima
Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR
Eacute possiacutevel verificar na Figura 422 que o modelo encontrado para a Avenida Roraima
estaacute representando adequadamente os valores conseguidos nos ensaios de campo uma vez
que estatildeo bem proacuteximos da reta de 45ordm Aleacutem da Figura 422 que verifica a coerecircncia entre os
valores encontrados no modelo e os resultados encontrados em campo foi confeccionada a
Tabela 411 que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho para os ensaios realizados
163
com perfilocircmetro laser com seus respectivos valores de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) e
erro padratildeo de estimativa (p)
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
AASHTO 073 0240
USACE 072 0240Avenida Roraima
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima 012010411 6
AASHTORNATR
003010949 7
USACERNATR
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 e p mostrados na Tabela 411 comprovam que os modelos de
previsatildeo de desempenho estatildeo representando de forma adequada os valores medidos uma vez
que os valores de Rsup2 deram altos e p relativamente baixos Com os modelos de ATR jaacute
definidos verificaram-se quais os modelos da literatura mais se aproximaram a este estudo
tanto no que diz respeito agrave caracteriacutestica dos trechos como tambeacutem o comportamento dos
modelos Assim foi possiacutevel produzir os graacuteficos da Figura 423 que comparam os modelos de
previsatildeo de desempenho para ATR encontrados neste estudo com os existentes na literatura
Observa-se na Figura 423 que o modelo da Avenida Roraima mostra um
comportamento com menores valores de ATR poreacutem com maior taxa de variaccedilatildeo do ATR em
relaccedilatildeo aos demais modelos de previsatildeo de desempenho usados na comparaccedilatildeo Estes valores
inferiores encontrados na Avenida Roraima podem ter ocorrido devido agrave pequena espessura
da mistura asfaacuteltica nova colocada no trecho e pela consolidaccedilatildeo jaacute existente no trecho uma
vez que se trata de um trecho antigo fazendo com que natildeo ocorresse uma deformaccedilatildeo mais
acentuada na mesma obtendo valores de ATR baixos Jaacute o aumento mais proeminente do
ATR agrave medida que o pavimento eacute solicitado pode ter ocorrido devido ao alto teor de ligante
asfaacuteltico utilizado na mistura que foi 615 causando assim uma instabilidade na mistura e
aumento mais acelerado da deformaccedilatildeo permanente
164
000
050
100
150
200
250
300
350
400
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Vitorello (2008)
Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO
A utilizaccedilatildeo de forma segura e eficaz com estabilidade e conforto das vias onde os
usuaacuterios deslocam-se diariamente de um local para outro seja transportando mercadorias ou
indo para o trabalho passa por bom estado de conservaccedilatildeo das estruturas viaacuterias com
quantidades baixas de defeitos e irregularidades nos pavimentos Uma das formas de ponderar
as condiccedilotildees dos pavimentos eacute atraveacutes da avaliaccedilatildeo visual com apontamento dos defeitos que
o pavimento apresenta e posteriormente o caacutelculo do Iacutendice de Gravidade Global
Aleacutem do IGG que cada pavimento apresentou em cada levantamento este estudo
calculou ainda a evoluccedilatildeo percentual de aacuterea trincada que o pavimento passou a ter agrave medida
que foi solicitado Tais dados foram colocados na Tabela 412 que mostra os valores de IGG e
percentagem de aacuterea trincada bem como os periacuteodos de ensaio e o nuacutemero de solicitaccedilotildees
acumuladas equivalente ao eixo padratildeo de 82tf em cada mediccedilatildeo Ao mesmo tempo com
estes dados foram montados os graacuteficos da Figura 424
165
Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 182 017
6 179E+05 257E+05 2370 372
13 388E+05 557E+05 4539 777
19 569E+05 812E+05 4810 853
25 749E+05 107E+06 5323 1698
1 435E+04 736E+04 000 000
7 299E+05 505E+05 1130 000
13 638E+05 107E+06 641 000
19 934E+05 157E+06 1108 002
1 464E+04 101E+05 496 000
6 274E+05 594E+05 916 083
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO IGG
Aacuterea
Trincada NUSACE
-05
25
55
85
115
145
175
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima IGG
Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada
Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo
93710936 5
AASHTOR NIGG
Rsup2 = 087
95210888 6
AASHTOHB NIGG
Rsup2 = 043
60010102 5
AASHTOR NTRI
Rsup2 = 093
166
Observando a Figura 424 eacute possiacutevel verificar que na Avenida Roraima houve um
aumento maior no valor do IGG nos periacuteodos iniciais justamente pelo aparecimento das
trincas isoladas passando de um IGG classificado como bom para regular segundo a norma
do DNIT PRO 0062003 em um periacuteodo de um ano permanecendo com esta classificaccedilatildeo ateacute
o momento O aumento significativo no valor de IGG logo no primeiro ano de uso do trecho
pelo traacutefego foi devido ao surgimento e evoluccedilatildeo das fissuras do tipo FC-I para FC-III e
como a avaliaccedilatildeo da qualidade do pavimento atraveacutes do IGG leva em consideraccedilatildeo o fator de
ponderaccedilatildeo de cada defeito enquanto tais fissura natildeo evoluiacuterem para um buraco por
exemplo o valor do IGG natildeo sofreraacute grandes alteraccedilotildees
Jaacute a aacuterea trincada teve um crescimento maior nos periacuteodos chuvosos entre os meses
de junho e dezembro de 2013 e junho de 2014 e janeiro de 2015 ensaios de 6 agrave 13 e 19 agrave 25
meses respectivamente Nestes periacuteodos o aumento da aacuterea trincada foi respectivamente de
52 e 50 Na Avenida Heacutelvio Basso a variaccedilatildeo no valor do IGG ocorreu principalmente
em funccedilatildeo do valor de ATR uma vez que os defeitos do tipo trincamento soacute surgiram
aproximadamente 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego Logo a classificaccedilatildeo do IGG da via
ateacute o momento eacute de estado oacutetimo segundo a norma do DNIT PRO 0062003
Observa-se tambeacutem na Figura 424 que o IGG bem como o percentual de aacuterea
trincada na Avenida Roraima eacute bem superior aos outros dois trechos Esse valor superior deve
ter ocorrido por se tratar de um trecho onde foi colocada uma camada asfaacuteltica nova sobre
outra camada asfaacuteltica antiga com alto grau de degradaccedilatildeo sem nenhum tratamento anti-
reflexatildeo de trincas fazendo com que houvesse o surgimento prematuro de trincas na
superfiacutecie do pavimento novo da Avenida Roraima o que natildeo aconteceu nos outros dois
trechos monitorados que satildeo de implantaccedilatildeo
Na Figura 424 eacute possiacutevel verificar tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho
para o IGG encontrado para a Avenida Roraima e Avenida Heacutelvio Basso Foi feito tambeacutem o
modelo de previsatildeo de desempenho para a percentagem de aacuterea trincada apenas para a
Avenida Roraima jaacute que na Avenida Heacutelvio Basso esta no iniacutecio de trincamento aos 19 meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do trecho ao traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis foram realizados apenas dois
levantamentos de defeitos
Para verificar o quatildeo representativo estatildeo sendo os modelos encontrados foi
confeccionada a Figura 425 que compara os valores encontrados durante os ensaios para IGG
e aacuterea trincada com os valores calculados para IGG e aacuterea trincada
167
00 20 40 60 80 100 120 140 160 180
00
20
40
60
80
100
120
140
160
180
00
100
200
300
400
500
600
700
00 100 200 300 400 500 600 700
Aacuterea Trincada Observada ()
Aacutere
a T
rin
cad
a C
alc
ula
da (
)
IGG
Ca
lcu
lad
o
IGG Observado
Heacutelvio Basso IGG Roraima IGG Roraima Aacuterea Trincada
Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada
Observando a Figura 425 verifica-se que os modelos de previsatildeo de desempenho para
os trechos monitorados representa bem as expectativas previstas para os trechos em relaccedilatildeo
aos dois paracircmetros estudados neste item Aleacutem da Figura 425 fez-se tambeacutem a Tabela 413
que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho do IGG para as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso e o modelo para Avenida Roraima para o paracircmetro de percentagem de aacuterea
trincada do trecho Tal tabela apresenta tambeacutem os valores de coeficiente de determinaccedilatildeo e
erro padratildeo de estimativa para cada modelo encontrado
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e
p
Meacutetodo Rsup2 p
087 1383
093 158
043 696
087 1367
093 167
043 695Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado
AASHTO
USACEAvenida Roraima
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima93710936 5
AASHTORNIGG
60010102 5
AASHTORNTRI
95210888 6
AASHTOHBNIGG
77710874 5
USACERNIGG
63010471 5
USACERNTRI
92210315 6
USACEHBNIGG
168
Onde IGG = Iacutendice de Gravidade Global do trecho analisado
TRI = Percentagem de Aacuterea Trincada ()
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
A Tabela 413 confirma que os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
simulam de forma satisfatoacuteria as expectativas de comportamento esperados nos trechos
monitorados Os valores de Rsup2 mostraram-se relativamente altos para os modelos encontrados
para Avenida Roraima e valor mediano para o modelo da Avenida Heacutelvio Basso poreacutem
satisfatoacuterio para confiabilidade no modelo
Jaacute os valores de p para os modelos de IGG ficaram um pouco elevados podendo
interferir na classificaccedilatildeo de um pavimento que estaacute oacutetimo ou bom onde a faixa de
classificaccedilatildeo eacute pequena No entanto nas classificaccedilotildees mais importantes de um pavimento
rodoviaacuterio que satildeo as classificaccedilotildees onde o pavimento jaacute deveria sofrer alguma intervenccedilatildeo
devido ao niacutevel de deterioraccedilatildeo os modelos poderatildeo mostrar-se coerentes com o que iraacute
acontecer com o pavimento uma vez que a faixa de classificaccedilatildeo eacute maior reduzindo a
possibilidade de erros de enquadramento
O valor de erro padratildeo de estimativa para o modelo de percentagem de aacuterea trincada
encontrado para Avenida Roraima apresentou-se baixo aprovando a confianccedila na utilizaccedilatildeo
de tal modelo que representou bem os valores observados no trecho para cada um dos
levantamentos realizados Com a confirmaccedilatildeo da possibilidade de utilizaccedilatildeo dos modelos
realizaram-se os graacuteficos da Figura 426 que mostra os modelos encontrados nos trechos
estudados e aqueles apresentados na literatura
169
00
40
80
120
160
200
240
00
100
200
300
400
500
600
700
800
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Ind
ice
de
Gra
vid
ad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG Marcon (2004) IGG
Roraima Aacuterea Trincada Basilio (2002) Aacuterea Trincada
Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada
Na Figura 426 verifica-se que o modelo de previsatildeo de desempenho para o IGG da
Avenida Heacutelvio Basso estaacute de acordo com o esperado em comparaccedilatildeo com o encontrado por
Marcon (2004) poreacutem o modelo da Avenida Roraima exibiu uma taxa de aumento no valor
do IGG muito acentuada devido agrave caracteriacutestica da via e fatores que aceleraram o surgimento
dos defeitos Jaacute o modelo de previsatildeo de desempenho para percentagem de aacuterea trincada da
Avenida Roraima teve um comportamento bem semelhante ao observado por Basiacutelio (2002)
com valores um pouco superiores tambeacutem devido aos mesmos fatores jaacute mencionados
47 DEFLEXAtildeO
Para os modelos de deflexatildeo utilizaram-se os dados obtidos atraveacutes dos ensaios
realizados com Viga Benkelman e FWD nos periacuteodos descritos nos itens 337 e 338 Com
estes dados foi possiacutevel obter os valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima desvio padratildeo e
170
coeficiente de variaccedilatildeo em cada um dos periacuteodos de levantamentos Realizou-se tambeacutem o
caacutelculo dos valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) em cada periacuteodo do ensaio e assim foi
encontrada uma faixa de aceitaccedilatildeo dos valores de deflexatildeo atraveacutes da meacutedia mais o desvio
padratildeo e a meacutedia menos o desvio padratildeo Os valores encontrados para a Avenida Roraima nos
ensaios realizados com a Viga Benkelman e FWD estatildeo apresentados na Tabela 414
Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 8173 2305 2820 10478 5868
1 303E+04 436E+04 7866 1880 2390 9746 5986
6 179E+05 257E+05 9252 1962 2121 11214 7290
13 388E+05 557E+05 9062 2475 2731 11537 6587
20 598E+05 854E+05 7152 1512 2114 8664 5640
23 688E+05 981E+05 7068 1651 2336 8719 5417
27 809E+05 115E+06 7138 1095 1534 8233 6043
2 597E+04 858E+04 6762 1853 2740 8615 4909
14 418E+05 600E+05 5166 1209 2340 6375 3958
23 688E+05 981E+05 4859 945 1944 5804 3914
27 809E+05 115E+06 4941 121 2453 6152 3729
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Viga
Benkelman
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
A partir dos dados da Tabela 414 foi possiacutevel a confecccedilatildeo dos graacuteficos apresentados
na Figura 427 onde estaacute demostrado o comportamento da deflexatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero
equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo Estatildeo apresentados ainda os modelos de previsatildeo
de desempenho encontrados para a deflexatildeo maacutexima com Viga Benkelman e FWD
Recomenda-se a utilizaccedilatildeo de tais modelos para um traacutefego de ateacute 809x105 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que eacute o traacutefego que solicitou o trecho monitorado ateacute o ultimo
ensaio acima deste traacutefego pode-se encontrar resultados improacuteprios com o esperado
Eacute possiacutevel observar na Figura 427 que haacute uma grande variaccedilatildeo na faixa de aceitaccedilatildeo
dos resultados principalmente para o ensaio realizado com Viga Benkelman ou seja o desvio
padratildeo das leituras realizadas se apresentou relativamente alto como pode ser visualizado na
Tabela 414 Isso ocorreu pelo fato de se tratar de um trecho onde foi executada uma
restauraccedilatildeo sem qualquer cuidado em realizar uma fresagem ou ateacute mesmo uma operaccedilatildeo tapa
buracos adequada antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico causando
variaccedilotildees altas entre cada ponto de ensaio
171
0 5 10 15 20 25 30 35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)D
efle
xatilde
o D
0(1
0 ˉ
sup2mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima
Observa-se ainda que ateacute o momento do uacuteltimo levantamento houve uma reduccedilatildeo no
valor de deflexatildeo em relaccedilatildeo ao primeiro ensaio isso aconteceu nos ensaios realizados com os
dois equipamentos comprovando assim que houve uma reduccedilatildeo nos valores de deflexatildeo Essa
reduccedilatildeo pode ter ocorrido por um enrijecimento da estrutura agrave medida que o pavimento foi
solicitado principalmente pelo enrijecimento da mistura asfaacuteltica que sofre oxidaccedilatildeo ao longo
do tempo deixando a camada menos susceptiacutevel a deformaccedilotildees
Poreacutem para melhor conclusatildeo sobre o comportamento deste pavimento frente agrave
solicitaccedilatildeo do traacutefego se faz necessaacuterio um periacuteodo de observaccedilotildees mais longo jaacute que a
literatura mostra que com o passar do tempo a tendecircncia eacute ocorrer um aumento nas deflexotildees
Natildeo se pode afirmar tambeacutem que essa reduccedilatildeo eacute um indicativo de melhora na qualidade da
estrutura do trecho pois pelo fato de os valores de desvio padratildeo no ensaio com Viga
Benkelman estarem na ordem de 20 deacutecimos de miliacutemetro esta reduccedilatildeo no valor de deflexatildeo
estaacute dentro desta faixa de desvio padratildeo podendo ateacute mesmo natildeo ser considerada como uma
reduccedilatildeo real nos valores de deflexatildeo
Jaacute a Tabela 415 apresenta os valores obtidos nos ensaios com FWD e Viga
Benkelman na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem com os paracircmetros de deflexatildeo maacutexima meacutedia
das leituras desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como os dados dos nuacutemeros de
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 065
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
Rsup2 = 10
172
solicitaccedilotildees em cada periacuteodo de levantamento Com os dados da Tabela 415 realizaram-se os
graacuteficos apresentados na Figura 428 com seus respectivos modelos de previsatildeo de
desempenho para os ensaios realizados com FWD e Viga Benkelman
Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 5686 1365 2401 7051 4321
1 435E+04 736E+04 7223 658 910 7881 6565
7 299E+05 505E+05 5023 539 1074 5562 4483
14 736E+05 124E+06 6965 977 1402 7942 5989
17 835E+05 140E+06 5722 465 813 6187 5257
21 103E+06 173E+06 4332 616 1421 4948 3717
9 391E+05 661E+05 3727 332 892 4059 3394
17 835E+05 140E+06 4669 319 683 4988 4350
21 103E+06 173E+06 3519 295 840 3815 3224
NUSACE
Viga
Benkelman
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)
0 5 10 15 20 25
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 428 Deflexotildees medidas Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso
Assim como para Avenida Roraima os modelos para este trecho tem um limite de
utilizaccedilatildeo recomendado para o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 103x106 e como o
modelo para o FWD foi obtido com dados de apenas trecircs ensaios sendo que o primeiro foi
realizado nove meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deve-se ter cautela ao utilizaacute-lo
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 025
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFW D NNDEF
Rsup2 = 10
173
Observa-se nos graacuteficos da Figura 428 que haacute uma variaccedilatildeo nos valores das
deflexotildees com uma queda nos valores de deflexatildeo principalmente nos ensaios realizados
com a Viga Benkelman a partir dos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta reduccedilatildeo nos
valores ocorre por um aumento na rigidez das camadas que compotildeem o pavimento passando
a dar uma maior resistecircncia ao deslocamento quando solicitado pelo traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis realizaram-se os mesmos procedimentos que nos trechos
apresentados anteriormente com os dados obtidos com Viga Benkelman e FWD encontrando-
se os valores apresentados na Tabela 416 Esta tabela deu origem aos graacuteficos mostrados na
Figura 429 com o modelo apenas dos ensaios com Viga Benkelman uma vez que foram
feitos apenas dois levantamentos deflectomeacutetricos com o FWD natildeo sendo significativo para a
apresentaccedilatildeo de um modelo de previsatildeo de desempenho
Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 5807 904 1557 6712 4903
3 136E+05 295E+05 7016 766 1092 7782 6251
7 319E+05 691E+05 5334 894 1676 6228 4440
3 136E+05 295E+05 5870 539 918 6409 5331
7 319E+05 691E+05 4213 379 900 4593 3834
Viga
Benkelman
FWD
NAASHTO
Periodo Ensaio
(meses)
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
0 2 4 6 8 10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 10
174
Da mesma forma que nos outros dois trechos monitorados houve uma reduccedilatildeo nos
valores de deflexatildeo agrave medida que a estrutura foi solicitada poreacutem neste caso a reduccedilatildeo pode
ter ocorrido devido a um periacuteodo de consolidaccedilatildeo da estrutura do pavimento Nos
levantamentos realizados tanto com a Viga Benkelman quanto com o FWD esta reduccedilatildeo foi
bastante significativa se comparado o ensaio realizado nos periacuteodos de trecircs e sete meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego
Para o modelo encontrado referente aos levantamentos com a Viga Benkelman eacute
recomendado utilizar um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo natildeo superior a
319x105 neste modelo uma vez que o tempo de monitoramento desta via foi curto para coleta
de mais dados e por consequecircncia para ter um modelo de previsatildeo de desempenho mais
preciso
Apoacutes a apresentaccedilatildeo e anaacutelise dos valores de deflexatildeo maacutexima encontrados nos trecircs
trechos monitorados vale mencionar neste momento que em todos os casos os valores
meacutedios de deflexatildeo encontrados com FWD foram menores que os valores meacutedios encontrados
com Viga Benkelman Estes valores mostraram-se menores devido a maior precisatildeo na
obtenccedilatildeo dos dados com FWD uma vez que quando realizado o ensaio com Viga Benkelman
sempre haacute um momento durante o procedimento de posicionamento e preparaccedilatildeo para o
ensaio em que o caminhatildeo inicia um carregamento inadequado para a obtenccedilatildeo dos dados
pegando assim aleacutem da deformaccedilatildeo elaacutestica uma parcela viscosa da deformaccedilatildeo Jaacute com o
FWD eacute obtido apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas
Para verificar se os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados para cada trecho
estatildeo de acordo com os valores encontrados em campo foi desenvolvido o graacutefico da Figura
430 onde eacute realizado uma comparaccedilatildeo dos valores observados em campo com os valores
calculados atraveacutes dos modelos de previsatildeo de desempenho
Analisando a Figura 430 eacute possiacutevel verificar que a grande maioria dos valores natildeo
estaacute perfeitamente em cima da linha o que significa que os modelos de previsatildeo de
desempenho natildeo satildeo perfeitos poreacutem representam satisfatoriamente o comportamento
encontrado em campo Uma observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo aos modelos
encontrados atraveacutes dos ensaios com FWD que obtiveram valores extremamente proacuteximos
aos valores obtidos em campo posicionando os pontos mostrados na Figura 430 em cima da
linha
175
30
40
50
60
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
Def
lax
atildeo
Ca
lcu
lad
a (
10
ˉsup2m
m)
Deflexatildeo Observada (10 ˉsup2mm)
Roraima VB
Roraima FWD
Heacutelvio Basso
VB
Heacutelvio Basso
FWD
Trevo dos
Quarteacuteis VB
Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo
A Tabela 417 mostra resumidamente os modelos encontrados em cada trecho para os
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro
Padratildeo de Estimativa (p)
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (10macrsup2mm)
065 596
10 010
025 1078
10 107
10 020
065 594
10 007
024 1079
10 018
10 010
AASHTO
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
USACE
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
FWD
Trecho Monitorado
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Viga Benkelman
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
81811085210683 5211
USACEUSACEVB NNDEF
56711082410522 5211
USACEUSACEFWD NNDEF
57461032110771 4210
USACEUSACEVB NNDEF
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
16121004110434 4211
USACEUSACEFWD NNDEF
70601021110111 5211
USACEUSACEVB NNDEF
Onde DEFVB = deflexatildeo maacutexima determinada com a Viga Benkelman (10-2
mm)
DEFFWD = deflexatildeo maacutexima determinada com o FWD (10-2
mm)
176
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (10-2
mm)
O Erro Padratildeo de Estimativa (p) mostra a variaccedilatildeo que existe entre os valores obtidos
com os ensaios em campo e os valores obtidos com o modelo Assim os valores que chamam
a atenccedilatildeo na Tabela 415 satildeo para o modelo de previsatildeo de desempenho encontrado com Viga
Benkelman para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso onde tal variaccedilatildeo foi mais elevada
chegando num p de 1079x10-2
mm para Avenida Heacutelvio Basso
Como grande parte da literatura apresenta modelos de previsatildeo de desempenho onde
os valores de deflexatildeo maacutexima foram obtidos com Viga Benkelman foram confeccionados os
graacuteficos da Figura 431 para os modelos de deflexatildeo maacutexima encontrados com Viga
Benkelman nos trecircs trechos monitorados Fez-se ainda uma comparaccedilatildeo destes modelos com
os encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) onde eacute mostrado o
comportamento das deflexotildees em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura
177
Observa-se na Figura 431 que o modelo encontrado para Avenida Heacutelvio Basso estaacute
de acordo com os encontrados por Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) com resultados bem
proacuteximos Eacute possiacutevel mencionar ainda que o modelo da Avenida Roraima apresentou valores
bem superiores aos demais pelo fato de ser um trecho onde ocorreu uma restauraccedilatildeo de forma
inadequada com espessuras insuficientes como seraacute mostrada no item 49 de anaacutelise
estrutural dos trechos
Como mencionado anteriormente pelo fato de o tempo de monitoramento do Trevo
dos Quarteacuteis ter sido bastante curto seu modelo de previsatildeo de desempenho natildeo apresenta
uma precisatildeo adequada do comportamento estrutural com o passar do tempo o que estaacute bem
em evidecircncia no graacutefico da Figura 431
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE
Atraveacutes da obtenccedilatildeo das bacias de deflexotildees com Viga Benkelman e FWD na Avenida
Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis realizou-se o procedimento de
retroanaacutelise para estimativa dos moacutedulos de resiliecircncia em cada camada que compotildee cada
uma das vias Tais moacutedulos foram inferidos com a utilizaccedilatildeo do software BAKFAA e
utilizando os valores das bacias de deflexotildees jaacute corrigidas para uma temperatura de 25ordmC bem
como os valores de coeficiente de Poisson mencionados no item 339 Para obter os valores
de moacutedulo de resiliecircncia de cada uma das camadas do pavimento com a maior precisatildeo
possiacutevel adotou-se como metodologia de parada quando se alcanccedilasse o menor valor
quadraacutetico meacutedio (RMS) possiacutevel apresentado no software em cada uma das bacias
retroanalisadas Para a Avenida Roraima os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia de cada
camada estatildeo apresentados na Tabela 418 e na Figura 432
178
Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 2390 122 187
1 303E+04 436E+04 4321 1178 52 255
6 179E+05 257E+05 4701 1330 383 62
13 388E+05 557E+05 4307 1023 71 199
20 598E+05 854E+05 4276 1023 81 165
23 688E+05 981E+05 4309 1198 52 211
27 809E+05 115E+06 4102 1013 71 207
2 597E+04 858E+04 2816 913 79 340
14 418E+05 600E+05 3881 1562 100 374
23 688E+05 981E+05 4910 2208 125 295
27 809E+05 115E+06 3580 1390 165 263
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Rev Novo
(MPa)
MR Rev Antigo
(MPa)
MR Base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
MonitoradoNUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Rev Novo VB
Rev Novo FWD
Rev Antigo VB
Rev Antigo FWD
Base VB
Base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Roraima
Na Figura 432 verifica-se para a camada de revestimento novo uma constacircncia nos
valores de MR nos ensaios realizados com Viga Benkelman Jaacute no ensaio com FWD os
valores de MR sofreram um aumento constante durante os trecircs primeiros levantamentos com
uma queda acentuada no quarto ensaio Esta diferenccedila de comportamento entre os MRs dos
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD se daacute devido a maior precisatildeo na obtenccedilatildeo
dos dados com o FWD que mede apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas do pavimento Tal fato eacute
179
ideal para a obtenccedilatildeo dos valores de deflexatildeo nos ensaios e por conseguinte para o MR das
camadas mostrando assim a evoluccedilatildeo na capacidade do material de deformar absorver essa
energia de deformaccedilatildeo e retornar a posiccedilatildeo inicial o que natildeo aconteceu na retroanaacutelise dos
dados obtidos com Viga Benkelman O aumento nos trecircs primeiros ensaios realizados com
FWD deve ter ocorrido em funccedilatildeo de um possiacutevel acreacutescimo na rigidez da mistura asfaacuteltica
devido ao envelhecimento da mistura A queda no valor do moacutedulo possivelmente ocorreu
pelo aumento da quantidade e severidade dos defeitos reduzindo assim a capacidade
estrutural da mistura
Jaacute a camada antiga de revestimento teve uma queda no valor de MR do ensaio
realizado antes do recapeamento em relaccedilatildeo aos realizados apoacutes o recapeamento e liberaccedilatildeo
ao traacutefego com Viga Benkelman Poreacutem a obtenccedilatildeo dos valores de MR no primeiro
levantamento se deu atraveacutes da meacutedia dos valores de retroanaacutelise de apenas seis bacias de
deflexatildeo o que pode ter alterado os valores reais de MR da camada de revestimento antigo de
todo o trecho mostrando assim valores mais altos para esta camada
Os moacutedulos obtidos para o revestimento antigo com os dados dos ensaios de FWD
mostraram um comportamento semelhante aos conseguidos para o revestimento novo Tal
comportamento pode ser explicado pela hipoacutetese de que como a retroanaacutelise leva em conta
toda a estrutura para realizar as anaacutelises e como o revestimento novo teve o comportamento
de inicialmente aumentar e posteriormente retrair o revestimento antigo seguiu o mesmo
comportamento por ter caracteriacutesticas semelhantes
Observa-se tanto na Tabela 418 como na Figura 432 valores de MR na camada de
Base abaixo do esperado tanto para a retroanaacutelise dos dados de Viga Benkelman como para
os dados de FWD Este valor baixo deve ter ocorrido devido a grande contaminaccedilatildeo por finos
que a camada estava apresentando Foi possiacutevel verificar esta contaminaccedilatildeo pois se realizou a
coleta e avaliaccedilatildeo do material que estava empregado nesta camada Verificou-se ainda valores
relativamente altos de MR para camada de subleito na ordem de 180 MPa Poreacutem Ribas
(2014) encontrou valores semelhantes nas retroanaacutelises realizadas com dados de deflexatildeo
obtidos em rodovias do Rio Grande do Sul
Para a Avenida Heacutelvio Basso os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia conseguidos
com retroanaacutelise de cada uma das camadas para as bacias de deflexatildeo obtidas nos ensaios
com Viga Benkelman e FWD estatildeo mostrados na Tabela 419 O comportamento dos
moacutedulos de resiliecircncia com o passar do tempo e agrave medida que o pavimento foi solicitado estatildeo
apresentados na Figura 433
180
Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 4276 255 501 195
1 435E+04 736E+04 4084 245 365 120
7 299E+05 505E+05 4203 413 621 142
14 736E+05 124E+06 4094 301 614 69
17 835E+05 140E+06 4026 304 398 144
21 103E+06 173E+06 4249 549 463 212
9 391E+05 661E+05 6477 617 603 163
17 835E+05 140E+06 6706 634 399 167
21 103E+06 173E+06 6983 671 587 206
MR Sub base
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
Monitorado
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Heacutelvio Basso
Pode-se observar da Figura 433 que haacute uma constacircncia nos valores de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas que compotildeem o pavimento com o passar do tempo Essa
constacircncia se daacute devido a uma compactaccedilatildeo adequada nas camadas de solo e granulares
subjacentes ao revestimento Na camada de revestimento a constacircncia nos valores de MR se
daacute devido a um envelhecimento natildeo muito acentuado simultaneamente com o natildeo
181
aparecimento de trincas fazendo com que natildeo aumentasse nem reduzisse os valores nestes
meses de observaccedilatildeo
Observam-se ainda valores de MR condizentes com o encontrado na literatura nos
encontrados no laboratoacuterio e como no estudo realizado por Ribas (2014) tanto na camada de
solo quanto nas camadas granulares e de revestimento asfaacuteltico A coerecircncia dos valores
encontrados nos moacutedulos de resiliecircncia deste trecho com o da literatura se daacute devido a uma
adequada construccedilatildeo de cada uma das camadas com suas respectivas teacutecnicas
Vale salientar ainda que os valores de MR encontrados para o revestimento asfaacuteltico
dos ensaios com FWD mostraram-se aproximadamente 39 maiores do que os encontrados
com Viga Benkelman Este valor maior ocorreu devido a valores de deflexatildeo menores
encontrados no ensaio com FWD
No trevo dos Quarteacuteis os valores meacutedios de MR encontrados para cada camada nos
trecircs ensaios realizados com Viga Benkelman e para os dois ensaios realizados com FWD
estatildeo apresentados na Tabela 420
Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 3064 193 337 285
3 136E+05 295E+05 2786 134 176 252
7 319E+05 691E+05 3304 425 170 195
3 136E+05 295E+05 3093 382 184 221
7 319E+05 691E+05 3200 556 445 285
NUSACETrecho
Monitorado
Viga
Benkelman
FWD
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Sub base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Uma observaccedilatildeo que deve ser salientada na visualizaccedilatildeo da Tabela 420 eacute com relaccedilatildeo
aos valores de MR obtidos para o subleito relativamente altos para uma camada composta por
uma argila com as caracteriacutesticas apresentadas neste trecho Poreacutem para a realizaccedilatildeo da
retroanaacutelise natildeo foi considerada a camada de reforccedilo do subleito em pedra detonada como
uma camada isolada do subleito ambas foram consideradas como uma camada do sistema
subleito composta pela camada de argila e a pedra detonada colocadas como reforccedilo do
subleito por isso o surgimento de valores mais elevados
Para melhor visualizaccedilatildeo do comportamento dos moacutedulos em cada camada foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 434 com os valores de moacutedulo de resiliecircncia em funccedilatildeo
do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo de 82tf
182
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no
Trevo dos Quarteacuteis
O comportamento dos valores de MR de todas as camadas agrave medida que o pavimento
foi solicitado obtidos com Viga Benkelman e FWD mostraram-se constantes ao longo do
tempo Deve ter acontecido esta constacircncia devido ao curto periacuteodo de tempo de
monitoramento do trecho uma vez que foi realizado o ultimo levantamento apenas sete meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
Realizando uma comparaccedilatildeo entre os valores de moacutedulo de resiliecircncia encontrados
para os trecircs trechos monitorados observa-se que para os ensaios com Viga Benkelman os
moacutedulos de resiliecircncia para o revestimento novo da Avenida Roraima e o revestimento da
Avenida Heacutelvio Basso resultaram bem semelhantes na ordem de 4300 MPa Acredita-se que
esta semelhanccedila se daacute devido a mistura asfaacuteltica ter sido feita pela mesma empresa em ambos
os trechos com agregados da mesma jazida e com arranjo granulomeacutetrico com caracteriacutesticas
parecidas e ligantes de comportamentos semelhantes Jaacute a mistura asfaacuteltica do Trevo dos
Quarteacuteis obteve um valor de MR na ordem de 3200 MPa que eacute um pouco inferior a dos
outros dois trechos monitorados
Para a camada de base a uacutenica que apresentou valores um pouco inferiores foi a base
em BGS da Avenida Roraima que teve valores em torno de 100 MPa por ser uma camada
183
antiga contaminada por finos os outros dois trechos jaacute mostraram valores na ordem de 300
MPa como na pesquisa de Ribas (2014) Para a camada de subleito as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso obtiveram valores em torno de 150 MPa o que tambeacutem condiz com o
apresentado em outros estudos Somente o subleito do Trevo dos Quarteacuteis exibiu valores mais
altos justamente por ter sido considerado como um sistema subleito
Realizando a mesma anaacutelise poreacutem agora com os valores de MR obtidos pelos dados
dos ensaios realizados com FWD haacute um disparidade nos valores de MR das camadas de
revestimento asfaacuteltico dos trecircs trechos que apresentam valores mais altos para a Avenida
Heacutelvio Basso na ordem de 6700 MPa medianos para Avenida Roraima 4200 MPa e um
pouco mais baixos no Trevo dos Quarteacuteis em torno de 3200 MPa O uacutenico que se sobressaiu
neste comparativo foram os valores para a Avenida Heacutelvio Basso que foram bem superiores
para os ensaios com FWD do que para os ensaios com Viga Benkelman poreacutem o motivo
desta variaccedilatildeo jaacute foi justificado anteriormente
Os valores de MR nas camadas de base obtidos com os dados de FWD tiveram o
mesmo comportamento que os conseguidos a Viga Benkelman para cada trecho com exceccedilatildeo
do valor para base da Avenida Heacutelvio Basso com valores mais altos na faixa de 630 MPa
Acredita-se que da mesma forma que os valores de MR do revestimento apresentaram valores
mais elevados para os dados obtidos com FWD neste trecho os valores de MR para base
tambeacutem tiveram valores mais altos pelo mesmo motivo Para o subleito o comportamento dos
valores de MR em cada trecho foi o mesmo para os obtidos com Viga Benkelman com
valores em torno de 180 MPa para as Avenida Roraima e Heacutelvio Basso e de 250 MPa para o
Trevo dos Quarteacuteis
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL
Neste item seratildeo apresentadas anaacutelises estruturais dos trecircs trechos monitorados atraveacutes
de anaacutelises mecanicistas com dados obtidos nos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman
uma vez que foi realizado apenas ensaios com este equipamento no primeiro mecircs de abertura
das vias ao traacutefego Seraacute mostrada ainda uma anaacutelise estrutural da espessura da camada
asfaacuteltica colocada na Avenida Roraima feita com a norma do DNER-PRO 0111979 de
restauraccedilatildeo do pavimento da via existente
184
491 Anaacutelise mecanicista
Para realizaccedilatildeo deste estudo selecionaram-se os valores de moacutedulo de resiliecircncia
obtidos atraveacutes da retroanaacutelise dos dados dos ensaios realizados com Viga Benkelman no
periacuteodo em que cada trecho havia sido utilizado durante um mecircs Foi utilizado como
ferramenta o software AEMCSisPav (2009) com carregamento do eixo padratildeo sendo eixo
simples de rodas duplas com inflaccedilatildeo dos pneus igual a 055MPa e carga de 8200 kg
Foram adotados os mesmos valores de Coeficiente de Poisson utilizados na
retroanaacutelise que foram de 030 para concreto asfaacuteltico segundo Specht (2004) 035 para
camadas granulares e 045 para subleitos de solos segundo Medina e Motta (2015) Com esta
anaacutelise mecanicista realizada com o software obteve-se a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo na
fibra inferior do revestimento (t) e a deformaccedilatildeo especiacutefica de compressatildeo no topo do
subleito (c) valores que foram aplicados nos modelos de fadiga e de deformaccedilatildeo permanente
buscados na literatura
Com estes dados foram realizadas seis simulaccedilotildees no software AEMCSisPav (2009)
as trecircs primeiras para obtenccedilatildeo dos valores das tensotildees de traccedilatildeo na fibra inferior do
revestimento e tensatildeo de compressatildeo no topo do subleito dos trecircs trechos monitorados com
aderecircncia total entre as camadas No caso especiacutefico da Avenida Roraima pegou-se a tensatildeo
de traccedilatildeo na fibra inferior do revestimento novo pois o antigo jaacute se encontrava bastante
deteriorado
As outras trecircs simulaccedilotildees foram realizadas com o mesmo objetivo poreacutem
considerando a natildeo aderecircncia entre as camadas Somente foi considerada aderida a camada
asfaacuteltica nova com a camada asfaacuteltica antiga da Avenida Roraima por se tratar de uma
interface de camada asfaacuteltica com camada asfaacuteltica Optou-se por realizar as simulaccedilotildees com
aderecircncia entre as camadas e sem aderecircncia entre as camadas que compotildeem o pavimento para
verificar a influecircncia de tal paracircmetro nas tensotildees e na previsatildeo de durabilidade do pavimento
Para avaliar o desempenho a fadiga foram utilizados os modelos de Franco (2007)
Pinto (1991) e da Federal Highway Administration ndash FHWA (2006) que satildeo os modelos mais
utilizados no meio acadecircmico Para a deformaccedilatildeo permanente o modelo empregado foi o
proposto pelo Asphalt Institute (1991)
Dando prosseguimento ao estudo inseriu-se no modelo de Franco (2007) que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 245 do item 23212 no modelo de Pinto (1991) que estaacute mostrado
na Equaccedilatildeo 251 do item 23214 e no modelo do FHWA (2006) que estaacute apresentado na
185
Equaccedilatildeo 260 do item 23217 as tensotildees de traccedilatildeo na base do revestimento para obtenccedilatildeo da
previsatildeo da vida de fadiga de cada um dos trechos No modelo proposto pelo Asphalt Institute
(1991) que estaacute na Equaccedilatildeo 253 do item 23215 inseriu-se as tensotildees de compressatildeo no
topo do subleito para obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo necessaacuterios para
causar a deformaccedilatildeo permanente maacutexima na estrutura
A Tabela 421 apresenta os valores de tensatildeo de traccedilatildeo na base das camadas asfaacutelticas
e tensatildeo de compressatildeo no topo dos subleitos bem como os valores de moacutedulo de resiliecircncia
da camada de revestimento necessaacuterio para o caacutelculo de alguns modelos Jaacute a Tabela 422
mostra os valores de N de Fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente em que modelos
mencionados preveem o momento que ocorreratildeo as rupturas dos pavimentos seja essa
ruptura pelo mecanismo de fadiga ou da deformaccedilatildeo permanente
Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC
Trechoεt
(10-6 m mm)
εc
(10-6 m mm)
MR Revestimento
(MPa)
Avenida Roraima Rev Novo 177 -263 4321
Avenida Heacutelvio Basso 251 -186 4084
Trevo dos Quarteacuteis 292 -236 3064
Avenida Roraima Rev Novo 207 -690 4321
Avenida Heacutelvio Basso 369 -610 4084
Trevo dos Quarteacuteis 414 -740 3064
Aderido
Natildeo Aderido
Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima 497E+05 603E+06 164E+07 137E+07
Avenida Heacutelvio Basso 194E+05 239E+06 481E+06 646E+07
Trevo dos Quarteacuteis 156E+05 162E+06 283E+06 223E+07
Avenida Roraima 320E+05 398E+06 947E+06 544E+09
Avenida Heacutelvio Basso 653E+04 863E+05 124E+06 943E+09
Trevo dos Quarteacuteis 584E+04 642E+05 830E+05 398E+09
NAASHTOTrecho
Aderido
Natildeo Aderido
Analisando a Tabela 422 eacute possiacutevel afirmar que ao realizar as simulaccedilotildees com as
camadas do pavimento natildeo aderidas a possibilidade de o pavimento romper por fadiga e natildeo
por deformaccedilatildeo permanente eacute bem maior pois eacute necessaacuterio um nuacutemero de solicitaccedilotildees bem
186
inferior para romper o pavimento por fadiga segundo os modelos utilizados para esta anaacutelise
Isso ocorre devido as camadas da estrutura do pavimento trabalharem de forma individual
absorvendo o carregamento e transmitindo uma menor parcela de tensatildeo para camada inferior
rompendo com uma maior tensatildeo de traccedilatildeo na base do revestimento e uma menor tensatildeo de
compressatildeo no topo do subleito
Aleacutem disso a grande maioria dos pavimentos brasileiros inclusive os trechos
estudados nesta pesquisa satildeo dimensionados pelo meacutetodo do CBR que protege o subleito
contra o carregamento fazendo com que as tensotildees de compressatildeo nesta camada sejam muito
baixas Assim os pavimentos brasileiros possuem uma possibilidade maior de romper por
fadiga do que por deformaccedilatildeo permanente
Jaacute quando foram realizadas as simulaccedilotildees com as camadas do pavimento totalmente
aderidas entre elas se tomado como base o modelo do FHWA (2006) e analisando a tensatildeo
na fibra inferior do revestimento da Avenida Roraima o pavimento chegaria a ruina pelo
mecanismo da deformaccedilatildeo permanente Isso ocorre devido agrave maior transferecircncia de tensatildeo de
compressatildeo entre as camadas uma vez que elas estatildeo trabalhando juntas como se fossem uma
estrutura uacutenica Poreacutem nos demais trechos a ruptura ainda seria pelo mecanismo de fadiga
mesmo com todas as camadas do pavimento aderidas Para melhor visualizar todas estas
observaccedilotildees foram realizados os graacuteficos da Figura 435
10E+03
10E+04
10E+05
10E+06
10E+07
10E+08
10E+09
10E+10
Av Roraima
Aderido
AvRoraima
Natildeo Aderido
Av Heacutelvio Basso
Aderido
Av Heacutelvio Basso
Natildeo Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Natildeo Aderido
Nuacute
mer
o d
e so
lici
taccedilotilde
es (
NA
AS
HT
O)
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos
187
Com os dados conseguidos atraveacutes de contagem de traacutefego dos trecircs trechos
monitorados e seguindo o mecanismo de ruptura adotado pela AASHTO que assume a perda
de serventia como criteacuterio de ruptura obteve-se o periacuteodo que a estrutura suportaria a
solicitaccedilatildeo real que ocorre em cada um dos trechos Para encontrar o periacuteodo em que o
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar
sua ruptura seria necessaacuterio conhecer as caracteriacutesticas do traacutefego e como ele se comporta
durante o dia
Um dos paracircmetros que natildeo foi possiacutevel medir foi o peso dos veiacuteculos devido a isso
foi adotado que 100 dos veiacuteculos estavam passando com carga maacutexima legal outro
paracircmetro adotado foi com relaccedilatildeo a taxa de crescimento anual que foi a encontrada para a
Avenida Roraima de 115 e para a Avenida Heacutelvio Basso de 1368 Para o Trevo dos
Quarteacuteis foi adotado a taxa de crescimento de 30 segundo recomendaccedilotildees do DNIT uma
vez que neste trecho foi realizada apenas uma contagem de traacutefego natildeo sendo possiacutevel assim
encontrar a taxa de crescimento anual Jaacute os paracircmetros de fator de sentido e fator climaacutetico
foram adotados de acordo com as caracteriacutesticas da via e da regiatildeo os demais foram
calculados atraveacutes dos dados obtidos nas contagens de traacutefego realizados nos trecircs trechos
monitorados
Com os dados tabulados foi possiacutevel realizar o cruzamento dos dados das contagens
com os obtidos nos modelos mecaniacutesticos e assim encontrar o periacuteodo em que o nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar sua ruptura
Estes periacuteodos estatildeo apresentados na Tabela 423
Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima1 ano e
5 meses14 anos
31 anos e
3 meses
27 anos e
3 meses
Avenida Heacutelvio
Basso5 meses
4 anos e
5 meses
8 anos e
5 meses
64 anos e
6 meses
Trevo dos
Quarteacuteis4 meses
2 anos e
11 meses
4 anos e
10 meses
28 anos e
6 meses
Avenida Roraima 11 meses9 anos e
9 meses
20 anos e
4 meses-
Avenida Heacutelvio
Basso2 meses
1 ano e
8 meses
2 anos e
4 meses-
Trevo dos
Quarteacuteis
1 mecircs e
6 meses
1 ano e
2 meses
1 ano e
6 meses-
TrechoNAASHTO
Aderido
Desaderido
Natildeo Aderido
1 ano e
6 meses
188
Eacute possiacutevel observar na Tabela 423 que se for utilizado o modelo de Franco (2007) o
tempo necessaacuterio para ocorrer a ruptura do pavimento por fadiga eacute bem inferior em
comparaccedilatildeo aos demais modelos utilizados no comparativo isso ocorre pelo fato de o modelo
de Franco (2007) ser conservador em se tratando de vida de fadiga do pavimento Em
contrapartida o modelo apresentado pelo FHWA (2006) mostra uma perspectiva de
durabilidade maior chegando a ser bastante otimista principalmente para Avenida Roraima
Assim foi possiacutevel verificar que a escolha do modelo influencia diretamente na expectativa de
vida uacutetil do pavimento
Outra observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo agrave colocaccedilatildeo ou natildeo de aderecircncia
entre as camadas do pavimento Foi possiacutevel verificar que para vida de fadiga este paracircmetro
natildeo teve influecircncia tatildeo significativa quanto na deformaccedilatildeo permanente Para deformaccedilatildeo
permanente a colocaccedilatildeo da aderecircncia entre as camadas durante as simulaccedilotildees reduziu
extremamente a previsatildeo de vida uacutetil do pavimento jaacute sem aderecircncia natildeo foi possiacutevel
verificar o tempo de vida uacutetil devido ter uma previsatildeo extremamente alta da vida de
deformaccedilatildeo permanente
Aleacutem da anaacutelise mecanicista atraveacutes dos modelos foi realizado tambeacutem o caacutelculo do
nuacutemero estrutural dos trecircs trechos monitorados Segundo Johnston (2001) o nuacutemero estrutural
eacute um nuacutemero indicativo da espessura total de um pavimento para resistir um nuacutemero total de
solicitaccedilotildees equivalente ao eixo padratildeo com determinadas combinaccedilotildees de capacidade de
suporte do solo serventia final e clima Para a realizaccedilatildeo destes caacutelculos foi seguido as
orientaccedilotildees contidas na AASHTO
Para a Avenida Roraima o nuacutemero estrutural encontrado foi 146 jaacute para Avenida
Heacutelvio Basso o valor encontrado foi 283 e para o Trevo dos Quarteacuteis foi 263 Com isso eacute
possiacutevel mencionar que a estrutura do pavimento da Avenida Heacutelvio Basso tem maior
capacidade de suporte em relaccedilatildeo aos outros dois trechos monitorados jaacute a Avenida Roraima
apresentou o menor nuacutemero estrutural
Outra anaacutelise realizada foi com relaccedilatildeo a um possiacutevel Shift Factor na Avenida
Roraima para o trincamento Utilizou-se o modelo encontrado para o trincamento obtido pelo
meacutetodo de caacutelculo do FEC da USACE e encontrou-se o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees
necessaacuterio para causar 20 de aacuterea trincada sendo encontrado NUSACE = 146x106 Utilizando
o modelo de Franco (2007) e t = 207x10-6m mm que eacute para o caso de apenas as duas
camadas asfaacutelticas aderidas encontrou-se um ―Shift Factor igual a 146x104 corroborando
com a indicaccedilatildeo de Franco (2007)
189
492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979
Por se tratar de um trecho onde foi realizada uma restauraccedilatildeo optou-se por conferir a
espessura de reforccedilo que foi colocada na estrutura antes do iniacutecio do monitoramento do
trecho Esta conferecircncia foi realizada atraveacutes da utilizaccedilatildeo dos meacutetodos abordados na norma
DNER-PRO 0111979
Com os dados de deflexatildeo encontrados no levantamento do dia 30112012 (antes da
colocaccedilatildeo da camada de reforccedilo) realizou-se a anaacutelise estatiacutestica para obter a meacutedia e o
Desvio Padratildeo Como foi possiacutevel considerar os dados de todas as estacas para realizaccedilatildeo dos
caacutelculos encontrou-se a meacutedia e o desvio padratildeo e assim a deflexatildeo caracteriacutestica do trecho
(Dc = 10479x10-2
mm) Com a deflexatildeo caracteriacutestica e considerando o fator de correccedilatildeo
sazonal igual a um encontrou-se a deflexatildeo de projeto (Dp = 10479x10-2
mm)
Com os dados citados adotou-se para realizaccedilatildeo do caacutelculo da espessura da camada de
CA no reforccedilo periacuteodos de projeto de 5 e 10 anos bem como uma taxa de crescimento de
115 ao ano encontrada para o referido trecho A partir dos dados referentes agrave contagem
meacutedia de 2013 encontrou-se o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo para um periacuteodo de 5
anos igual agrave 184x106 e assim a necessidade de realizaccedilatildeo de pelo menos 45cm de uma
camada de CA e 67cm para um periacuteodo de projeto de 10 anos onde N = 378x106 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo
Como foi realizada a colocaccedilatildeo de 50cm de reforccedilo no trecho monitorado calculou-se
o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo que poderiam levar o trecho a ruiacutena e
encontrou-se um valor de N = 215x106 Tambeacutem com os dados referentes a contagem de
2013 estimou-se o periacuteodo que esta ruiacutena ocorreria e foi encontrado um periacuteodo de 5 anos e
10 meses
Observando os dados de levantamento de defeitos verificou-se que 6 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego iniciou-se o surgimento de trincas interligadas de fadiga com
esborcinamento das fissuras sendo classificada como severidade alta no iniacutecio da estaca 7
Acredita-se que as trincas interligadas que surgiram neste periacuteodo sejam a propagaccedilatildeo das
trincas que existiam no revestimento antigo da Avenida Roraima uma vez que natildeo foi
realizado nenhum meacutetodo que impedisse esta propagaccedilatildeo durante a restauraccedilatildeo do trecho
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS
51 CONCLUSOtildeES
Esta pesquisa teve como objetivo monitorar trecircs trechos de pavimentos implantados na
regiatildeo de Santa Maria- RS a fim de verificar os desempenhos funcionais e estruturais de tais
trechos subsidiando assim o desenvolvimento de 34 modelos de previsatildeo de desempenho
sendo 17 deles obtidos pela forma de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela
metodologia da American Association of Highway and Transportation Officials (AASHTO) e
os outros 17 modelos pela forma de caacutelculo do FEC de acordo com o United States Army
Corps of Engineers (USACE)
Com isso foi possiacutevel chegar as seguintes conclusotildees
Durante a implantaccedilatildeo coletaram-se amostras de materiais utilizados na
construccedilatildeo de cada uma das camadas e pocircde-se concluir que a caracteriacutestica de cada
um desses materiais influenciou diretamente no desempenho dos trechos uma vez que
a Avenida Roraima que continha uma base contaminada com finos por exemplo
apresentou desempenho um pouco inferior com surgimento prematuro de trincas e
deflexotildees maiores do que a Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis que foram
construiacutedos com materiais novos
Com relaccedilatildeo agraves condiccedilotildees funcionais dos trechos monitorados ateacute o momento
apresentam valores satisfatoacuterios de irregularidade longitudinal A Avenida Heacutelvio
Basso foi a que mostrou maior IRI sendo este igual a 250mkm O maior
afundamento em trilha de roda ateacute o momento eacute do Trevo dos Quarteacuteis sendo igual a
390 mm e a Avenida Roraima mostrou 17 de aacuterea trincada com um IGG de 53
Conclui-se que grande parte deste trincamento foi ocasionado pela reflexatildeo das trincas
do pavimento antigo A Avenida Heacutelvio Basso apresentou o pior desempenho com
relaccedilatildeo a macrotextura sendo classificada como fina e o Trevo dos Quarteacuteis com a
classificaccedilatildeo de microtextura muito lisa teve o pior desempenhouma Microtextura
Lisa A Avenida Roraima mostrou o melhor desempenho em ambos os paracircmetros
com macrotextura meacutedia e microtextura lisa
192
Quando realizado o cruzamento dos dados de macrotextura e microtextura para
obtenccedilatildeo do IFI pocircde-se concluir que este estaacute ligado de forma direta agrave caracteriacutestica
da mistura e dos agregados A Avenida Heacutelvio Basso por apresentar uma macrotextura
fina e uma microtextura lisa obteve o menor valor de IFI sendo igual a 01 para
velocidade maacutexima permitida do trecho com classificaccedilatildeo de IFI ruim Tal fato deve-
se principalmente por este trecho ter um esqueleto peacutetreo bastante fechado da
mistura Jaacute a Avenida Roraima teve o melhor desempenho com IFI igual a 02 para
velocidade maacutexima permitida no trecho obtendo uma classificaccedilatildeo de IFI bom
Nos trechos monitorados a avaliaccedilatildeo estrutural do pavimento atraveacutes dos
ensaios natildeo destrutivos foi de suma importacircncia pois foi atraveacutes destes ensaios que se
pocircde concluir que a Avenida Roraima apresenta menor capacidade de suporte em
relaccedilatildeo aos outros dois trechos mostrando valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima em
torno de 20 maiores que esses Pocircde-se concluir tambeacutem que quando realizada a
restauraccedilatildeo de um trecho o mesmo deve ter uma avaliaccedilatildeo preacutevia da qualidade de
cada uma das camadas pois na Avenida Roraima a provaacutevel causa da baixa
capacidade de suporte deve ser pelo fato da base estar contaminada por finos
Os valores de moacutedulo de resiliecircncia obtidos por retroanaacutelise se mostraram
bastante coerentes se comparados aos mencionados em literaturas Para os
revestimentos asfaacutelticos dos trecircs trechos monitorados foram encontrados valores de
2800 MPa a 4700 MPa Jaacute para as bases estes ficaram em torno de 300 MPa com
exceccedilatildeo da base da Avenida Roraima que obteve valores em torno de 100MPa As
camadas de subleito das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso tiveram valores em torno
de 150 MPa enquanto o Trevo dos Quarteacuteis teve valores um pouco mais elevado
justamente devido a consideraccedilatildeo do sistema subleito Assim conclui-se que este
mecanismo utilizado para obtenccedilatildeo de tais valores representa adequadamente o
comportamento do material
Foram realizadas contagens perioacutedicas que conseguiram caracterizar de forma
adequada o traacutefego que solicitou os trechos com as caracteriacutesticas de cada um A partir
disto concluiu-se que a vida uacutetil de uma determinada estrutura estaacute diretamente ligada
agrave solicitaccedilatildeo que esta estrutura sofre e que para se prever o comportamento de uma
estrutura ao longo do tempo eacute muito importante conhecer as solicitaccedilotildees que esta
estrutura iraacute sofrer
193
Com todos os dados dos ensaios obtidos e a caracterizaccedilatildeo do traacutefego
adequada realizaram-se 34 modelos de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo sendo 17 deles obtidos pela forma
de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela metodologia da AASHTO e
os outros 17 modelos pela metodologia USACE Entatildeo pode-se dizer que eacute possiacutevel
prever a partir de modelos de previsatildeo de desempenho o comportamento funcional e
estrutural de um pavimento desde que o mesmo tenha caracteriacutesticas semelhantes aos
trechos que se quer prever o comportamento Aleacutem disso eacute possiacutevel prever a partir
dos modelos a necessidade de adequaccedilotildees na estrutura de um pavimento para uma
maior durabilidade e o possiacutevel momento em que seraacute necessaacuterio realizar intervenccedilotildees
para melhorias na pista
52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS
Visando a complementaccedilatildeo e continuidade da pesquisa sugere-se as seguintes
realizaccedilotildees
Dar continuidade no monitoramento dos trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS para aumentar a quantidade de dados obtidos para estes trechos
estudados e assim aperfeiccediloar os modelos de previsatildeo de desempenho jaacute encontrados
Obter mais dados no trecho do Trevo dos Quarteacuteis a fim de obter tambeacutem
modelos de previsatildeo de desempenho para este trecho nos paracircmetros estudados
Implantar e monitorar novos trechos em outros locais do Estado a fim de
obter novos dados e consequentemente novos modelos de previsatildeo de desempenho
verificando as semelhanccedilas e diferenccedilas que podem existir no Rio Grande do Sul
Realizar estudos laboratoriais mais avanccedilados com os materiais coletados em
campo a fim de subsidiar os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
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Pavimentos Instituto Tecnoloacutegico de Aeronaacuteutica ndash ITA Satildeo Carlos ndash SP 2003
ROSSATO F P Avaliaccedilatildeo do Fenocircmeno de Fadiga e das Propriedades Elaacutesticas de
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Dissertaccedilatildeo de Mestrado (Mestrado em Engenharia Civil)ndash Universidade Federal de Santa
Maria Santa Maria ndash RS 2015
SANTOS C R G Avaliaccedilatildeo das Influecircncias do Tipo de ligante e do volume de vazios na
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SPECHT L P Avaliaccedilatildeo de Misturas Asfaacutelticas com Incorparaccedilatildeo de Borracha
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Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre 2004
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Doutorado (Doutorado em Engenharia Civil) ndash Instituto Tecnoloacutegico da Aeronaacuteutica Satildeo
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VALE A F Meacutetodo de uso de simuladores de traacutefego linear moacutevel de pista para a
determinaccedilatildeo de comportamento e previsatildeo de desempenho de pavimentos asfaacutelticos 2008 331p Tese (Doutorado em Engenharia) ndash Escola Politeacutecnica da Universidade de Satildeo
Paulo Satildeo Paulo - SP 2008
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209RS Solicitado por um Simulador de Traacutefego Moacutevel 2008 178p Dissertaccedilatildeo
(Mestrado em Engenharia Civil) ndash Curso de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil
Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre ndash RS 2008
VITORELLO T Anaacutelise de desempenho de estrutura de pavimento flexiacutevel da rodovia
BR-290RS no trecho Osoacuterio-Porto Alegre 2008 155 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
Engenharia Civil) ndash Curso de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil Universidade Federal do
Rio Grande do Sul Porto Alegre ndash RS 2008
WATANATADA T HARRAL C G PATERSON W D O DHARESHWAR A M
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YSHIBA J K Modelo de Desempenho de Pavimentos Estudo de Rodovias do Estado do
Paranaacute 2003 Tese (Doutorado) Escola de Engenharia de Satildeo Carlos Universidade de Satildeo
Paulo - SP
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO
DE DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE
TRECHOS MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA
MARIA - RS
Mauricio Silveira dos Santos
Dissertaccedilatildeo apresentada ao Curso de Mestrado do Programa de
Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Civil
Aacuterea de Concentraccedilatildeo em Construccedilatildeo Civil
da Universidade Federal de Santa Maria (UFSMRS)
como requisito parcial para obtenccedilatildeo do grau de
Mestre em Engenharia Civil
Orientadora Profordf Drordf Tatiana Cureau Cervo
Coorientador Prof Dr Luciano Pivoto Specht
Santa Maria RS Brasil
2015
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA CIVIL
A comissatildeo examinadora abaixo assinada
aprova a Dissertaccedilatildeo de Mestrado
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO DE
DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE TRECHOS
MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA MARIA - RS
elaborada por
Mauricio Silveira dos Santos
como requisito parcial para obtenccedilatildeo do grau de
Mestre em Engenharia Civil
Comissatildeo examinadora
__________________________________
Tatiana Cureau Cervo Drordf (UFSM)
(PresidenteOrientador)
__________________________________
Luciano Pivoto Specht Dr (UFSM)
(Coorientador)
__________________________________
Laura Maria Goretti da Motta DScordf (COPPEUFRJ)
__________________________________
Rinaldo Joseacute Barbosa Pinheiro Dr (UFSM)
Santa Maria 16 de Julho de 2015
Dedico este trabalho agrave minha esposa Rafaele e ao meu
filho Joatildeo Gabriel pela compreensatildeo nos momentos que
natildeo foi possiacutevel dar a atenccedilatildeo merecida por eles e pelo
apoio e incentivo nos momentos difiacuteceis Aos meus pais
Amauri e Rosangela pelo amor compreensatildeo
companheirismo e dedicaccedilatildeo em todos os momentos da
minha vida Amo muito vocecircs
AGRADECIMENTOS
Inicialmente gostaria de agradecer imensamente agrave minha querida esposa Rafaele Freire
dos Santos pela compreensatildeo companheirismo e paciecircncia em momentos de ausecircncia Sem
seu incentivo e amor nada disso seria possiacutevel Vocecirc me deu o melhor presente da minha vida
o nosso filho Joatildeo Gabriel Freire dos Santos vocecircs dois satildeo a minha vida sem vocecircs nada faz
sentido Amo muito vocecircs
Agradeccedilo a professora Tatiana Cureau Cervo e ao professor Luciano Pivoto Specht
pela orientaccedilatildeo seguranccedila paciecircncia e pela motivaccedilatildeo ao estudo e agrave pesquisa Sua atenccedilatildeo foi
de fundamental importacircncia para o bom andamento dos trabalhos e seratildeo lembrados
eternamente por mim natildeo soacute por esta pesquisa mas tambeacutem pelas conversas duacutevidas tiradas
e amizade transmitida em todos os momentos
Ao professor Deividi da Silva Pereira que de forma indireta por diversos momentos
me orientou e tirou muitas duacutevidas que surgiram durante os estudos Sua dedicaccedilatildeo em
transmitir seus conhecimentos sempre que precisei seratildeo para sempre lembrados
Agrave professora Doutora Laura Maria Goretti da Motta pela disponibilidade em
compartilhar ideacuteias e realizar a avaliaccedilatildeo como membro da banca examinadora
Aos meus pais Amauri Silva Dutra dos Santos e Rosangela Maria Silveira dos Santos
por terem me passado os primeiros ensinamentos da vida e por terem continuado a me
ensianar a ser uma pessoa cada vez melhor Amo muito vocecircs
Aos meus colegas Faacutebio Rossato Fernando Boeira Gustavo Menegusso Daiana
Bruxel Lucas Bueno Mateus Tanski Thaiacutes Aquino Pedro Almeida e outros que foram
muito aleacutem de colegas e amigos pois soacute sendo muito amigo para me aturar e ajudar em todos
os momentos desta pesquisa Sem vocecircs este estudo seria muito mais difiacutecil de ser feito
Muito obrigado pela convivecircncia
Agraves bolsistas de iniciaccedilatildeo cientiacutefica jovens talentos Desirre Cureau e Nubia Wesz
Bolsistas PETROBRAS Valdir Barboza Eduardo Renz Marina Frederich e Lucas Dornelles
aleacutem de todos os bolsistas e voluntaacuterios que passaram pelo GEPPASV e colaboraram com
esta pesquisa sem a ajuda de vocecircs com certeza esta pesquisa natildeo seria a mesma
A todos os professores e alunos do grupo GEPPASV pelos ensinamentos
companheirismo e amizade compartilhados durante todo o periacuteodo do mestrado
Agrave PETROBRAS pelo financiamento da pesquisa e agrave UFSM pelo espaccedilo de estudo
Enfim obrigado a todas as pessoas que fazem parte da minha vida e contribuem para o
meu sucesso
RESUMO
Dissertaccedilatildeo de Mestrado Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil
Universidade Federal de Santa Maria RS Brasil
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO DE
DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE TRECHOS
MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA MARIA - RS
AUTOR MAURICIO SILVEIRA DOS SANTOS
ORIENTADORA TATIANA CUREAU CERVO
COORIENTADOR LUCIANO PIVOTO SPECHT
Santa Maria 16 de Julho de 2015
Em um paiacutes com dimensotildees continentais como o Brasil infraestrutura de rodovias que proporcione um
deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que
a grande maioria dos insumos e das pessoas se desloca diariamente para regiotildees distantes Eacute por meio da
gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos tempos corretos que estas rodovias
fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus deslocamentos Uma forma de realizar esta gerecircncia de
maneira adequada eacute fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de manutenccedilotildees
disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de intervenccedilotildees Com isso o objetivo
desta pesquisa eacute realizar o monitoramento de trecircs trechos implantados na regiatildeo de Santa Maria ndash RS
verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo
de desempenho Para a concretizaccedilatildeo do estudo foi realizado em periacuteodos preacute-determinados ensaios de Mancha
de Areia Pecircndulo Britacircnico Irregularidade Longitudinal Afundamento em Trilha de Roda Levantamento
Visual de Defeitos e Levantamento de Bacia de Deflexotildees atraveacutes da Viga Benkelman e Falling Weight
Deflectometer (FWD) na Avenida Roraima (trecho de restauraccedilatildeo) Avenida Heacutelvio Basso e no Trevo dos
Quarteacuteis (trechos novos) Aleacutem destes ensaios foram feitas contagens quantitativas e classificatoacuterias dos
veiacuteculos que solicitavam os trechos com a intenccedilatildeo de encontrar o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo atraveacutes dos caacutelculos de FEC pela metodologia AASHTO e USACE Com isso obteve-se no total 34
modelos de previsatildeo de desempenho para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso (17 AASHTO e 17 USACE)
Natildeo foram desenvolvidos modelos para o Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o mesmo estaacute em iniacutecio de
monitoramento Aleacutem dos modelos de previsatildeo de desempenho foram realizadas avaliaccedilotildees do desempenho dos
trecircs trechos monitorados agrave mediada que o mesmo era solicitado pelo traacutefego sendo verificado que a Avenida
Roraima apresentou os maiores valores de deflexatildeo IGG e Aacuterea Trincada Jaacute o Trevo dos Quarteacuteis apresentou os
maiores valores de ATR Foram realizadas retroanaacutelises pelo software BAKFAA para obtenccedilatildeo de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas dos pavimentos estudados e de forma geral encontrou-se valores coerentes com
os estudados na literatura Fez-se tambeacutem anaacutelises estruturais atraveacutes do software AEMCSisPAv (2009) a fim
de encontrar a estimativa de durabilidade dos trechos A Avenida Roraima apesar de ser um trecho antigo e
apresentar a maior quantidade de defeitos prematuramente foi a que teve a maior previsatildeo de durabilidade entre
os trecircs trechos Aleacutem disso realizou-se a anaacutelise estrutural da Avenida Roraima pela norma DNER PRO
0111979 uma vez que se trata de uma restauraccedilatildeo de um pavimento e constatou-se que este trecho tem previsatildeo
de durabilidade de cinco anos e dez meses Assim o monitoramento e obtenccedilatildeo de modelos de previsatildeo de
desempenho satildeo de suma importacircncia para a boa gerecircncia dos pavimentos
Palavras-chave Trechos Monitorados Modelos de previsatildeo de desempenho Durabilidade
ABSTRACT
Masterrsquos Dissertation
Post-Graduation Program in Civil Engineering
Federal University of Santa Maria RS Brazil
DEVELOPMENT PERFORMANCE PREDICTION MODELS BY
IMPLANTATION OF MONITORED STRETCHES IN THE REGION OF
SANTA MARIA RS
AUTHOR SANTOS MAURICIO SILVEIRA DOS
ADVISOR CERVO TATIANA CUREAU
ADVISOR CO SPECHT LUCIANO PIVOTO
Santa Maria JULY 16th
2015
In a country with continental dimensions like Brazil road infrastructure that provides a displacement with
comfort and safety is extremely important once it is from these roads that the majority of supplies and people
moves daily to distant regions Is through appropriate management of corrective floors and measurements taken
at the correct times that these highways provides safety and comfort to users in their displacement One way to
perform this management properly is making use of performance prediction models that makes the manager can
predict the appearance of defects and the necessity of performing maintenance providing financial resources
required for repairs Thus the objective of this research is to monitor three highway stretches implemented in the
region of Santa Maria - RS checking their functional and structural performance in order to assist in the
development of performance prediction models To achieving the study tests were performed at predetermined
periods Sand Patch British Pendulum Roughness Rutting analysis Distress identification and Deflections
Basin Survey by Benkelman Beam and Falling Weight Deflectometer (FWD) at Roraima Avenue (restoration
stretch) Heacutelvio Basso Avenue and Quarteacuteis Intersection (new highway stretches) In these tests quantitative and
classifying counts of vehicles were made in order to find the number of equivalent demand of standard axis
through the FEC calculation by AASHTO and USACE methodology With that was obtained in all 34
performance prediction models for Avenues Roraima and Heacutelvio Basso (17 - AASHTO and 17 - USACE) No
models have been developed for Quarteacuteis Intersection once it is at the beginning of monitoring In addition to
performance prediction models performance evaluations were carried out of three sections monitored the
mediated that it were requested by the traffic and found that the Roraima Avenue had the highest deflection
values IGG and cracked area The Quarteacuteis Intersection had the highest values of rutting Back Analysis were
performed by BAKFAA software to obtain resilient modulus in all layers of pavements studied and in general
met values coherent with those studied in the literature It was also made structural analysis by AEMCSisPAv
(2009) software in order to find the estimated durability in the highway stretches The Roraima Avenue despite
being an old stretch and present the highest amount of early distress was the one that had the highest prediction
of durability between the three analysed sections Furthermore structural analysis was performed for Roraima
Avenue by standard DNER PRO 0111979 once it is a restored pavement it was found that this stretch is
expected five years and ten months of durability Therefore monitoring and obtaining performance prediction
models are extremely important for the proper management of pavements
Keywords Stretches Monitored Performance prediction models Durability
LISTA DE FIGURAS
Figura 21 Tensotildees em um pavimento 28 Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento 30 Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos 34 Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER 39 Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS 40 Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER 41 Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test 41 Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004 58 Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa 74 Figura 32 Rio Grande do Sul 74 Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria 74 Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados 75 Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014 76 Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima 76 Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima 77 Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima 82 Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima 83 Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e novo da Avenida
Roraima 85 Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 91 Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova 92 Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso 94 Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso 95 Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso 98 Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco 99 Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso 99 Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base 100 Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso 101 Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 105 Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso 107 Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis 108 Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 109 Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis 111 Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco 112 Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis 112 Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis 113 Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos Quarteacuteis 114 Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos Quarteacuteis 117 Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis 118 Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia 121 Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico 123 Figura 333 Modelo de IFI 124 Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser 125 Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel 126 Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas 127 Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman 130 Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab 131 Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA 132 Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo 137 Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura 139 Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura 140 Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo 142 Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura 143 Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura 145 Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima 146 Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso 147 Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis 148 Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI 150
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa 150 Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado 151 Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado 152 Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado 152 Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo 154 Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI 155 Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI 157 Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho 158 Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho 159 Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho 159 Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo 161 Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR 162 Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR 164 Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo 165 Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada 167 Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada 169 Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima 171 Figura 428 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso 172 Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis 173 Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo 175 Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura 176 Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
178 Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio
Basso 180 Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
182 Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos 186
LISTA DE TABELAS
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos 35 Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de pavimentos 37 Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados 55 Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003) 56 Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima 79 Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima 80 Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego 81 Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida Roraima 86 Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS 86 Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima 87 Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima 88 Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima 89 Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima 92 Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima 93 Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso 96 Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso 97 Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso 102 Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 103 Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 104 Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio Basso 106 Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso 107 Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis 110 Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis 115 Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis 116 Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis 118 Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 119 Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia 120 Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico 122 Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI 124 Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo 136 Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 136
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p 139 Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 141
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 144
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 149 Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados 153
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p 156 Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados 160 Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados 160
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p 163 Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados 165
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e p 167 Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima 170 Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso 172 Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis 173
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p 175 Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima 178 Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso 180 Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 181 Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC 185 Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados 185 Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens 187
LISTA DE SIGLAS E SIacuteMBOLOS
AASHTO American Association of Highway and Transportation Officials
ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas
AIMS Aggregate Image Measurement System
ASTM American Society of Testing and Materials
ATR Afundamento de Trilha de Roda
BBR Bending Beam Rheometer
BGS Brita Graduada Simples
CA Concreto Asfaacuteltico
CAP Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
CBR California Bearing Ratio
CBUQ Concreto Betuminoso Usinado agrave Quente
CCR Concreto Compactado com Rolo
CENPES Centro de Pesquisa da PETROBRAS
DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
DSR Dynamic Shear Rheometer
EVA Ethil Vinil Acetat
FHWA Federal Highway Administration
FWD Falling Weight Deflectometer
IFI International Friction Index
IGG Iacutendice de Gravidade Global
IRI International Roughness Index
ISC Iacutendice de Suporte Califoacuternia
LCPC Laboratorie Central des Ponts et Chausses
LTPP Long Term Pavement Performance
MCT Miniatura Compactados Tropicais
MPa Mega Pascal
MR Moacutedulo de Resiliecircncia
MSCR Multiple Stress Creep and Recovery
NBR Norma Brasileira
NCHRP National Cooperative Highway Research Program
PAV Pressurized Aging Vessel
PETROBRAS Petroacuteleo Brasileiro SA
PG Performance Grade
REMQP Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual
RT Resistecircncia agrave Traccedilatildeo
Rsup2 Coeficiente de Determinaccedilatildeo
SBS Styrene-Butadiene-Styrene
SGP Sistema de Gerecircncia de Pavimentos
TSD Tratamento Superficial Duplo
UFSM Universidade Federal de Santa Maria
USACE United States Army Corps of Engineers
VAM Vazios do Agregado Mineral
VB Viga Benkelman
VDM Volume Diaacuterio Meacutedio
SUMARIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 23 12 OBJETIVOS 25
121 Objetivo geral 25
122 Objetivos especiacuteficos 25
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 27 21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS 27 22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS 31
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO 32 231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho 33
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho 38 2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz 43
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson 45 2323 Modelos desenvolvidos por Marcon 46 2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio 49 2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba 50 2326 Modelos desenvolvidos por Benevides 51
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque 52
2328 Modelo desenvolvido por Lerch 55 2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara 57
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello 60
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves 61
23212 Modelos desenvolvidos por Franco 62 23213 Modelos da Shell Oil 63
23214 Modelo desenvolvido por Pinto 64 23215 Modelos do Asphalt Institute 64 23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG) 66
23217 Modelo da FHWA 68 23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs 68
23219 Modelo desenvolvido por Balbo 69 23220 Modelo desenvolvido por Rossato 70
3 METODOLOGIA 73
31 PLANEJAMENTO 73 32 TRECHOS MONITORADOS 74
321 Avenida Roraima 76
3211 Contagem de Traacutefego 77 3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 82
32121 Subleito 82 32122 Base 83 32123 Revestimento 84
321231 Agregados 84 321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 88 321233 Misturas 90
322 Avenida Heacutelvio Basso 94
3221 Contagem de Traacutefego 95 3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 97
32221 Subleito 97
32222 Sub-base 98 32223 Base 99 32224 Revestimento 100
322241 Agregados 101 322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 103
322243 Misturas 104 323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 108
3231 Contagem de Traacutefego 109 3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 110
32321 Subleito 110
32322 Sub-base 111 32323 Base 112 32324 Revestimento 113
323241 Agregados 114 323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 115 323243 Misturas 116
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS 120 331 Macrotextura 120 332 Microtextura 121 333 International Friction Index - IFI 123 334 International Roughness Index ndash IRI 124
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR 125 336 Levantamento de Defeitos 126
337 Viga Benkelman 128
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD 130
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise 131
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS 135
41 MACROTEXTURA 136 42 MICROTEXTURA 141 43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI 145
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI 151 45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR 157
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO 164 47 DEFLEXAtildeO 169
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE 177
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL 183 491 Anaacutelise mecanicista 184 492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979 189
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 191 51 CONCLUSOtildeES 191 52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 193 REFEREcircNCIAS 195
1 INTRODUCcedilAtildeO
Uma infraestrutura de transporte adequada proporciona a qualquer sociedade um
grande e importante desenvolvimento social e cultural atraveacutes da mobilidade de produtos e
pessoas Para o Brasil que eacute um paiacutes de dimensotildees continentais uma infraestrutura de
rodovias que proporcione um deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente
importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que a grande maioria dos insumos e das
pessoas se desloca diariamente para regiotildees com distacircncias grandes
De acordo com o Ministeacuterio do planejamento Orccedilamento e Gestatildeo em seu Plano
Plurianual (PPA 2012-2015) aproximadamente 58 da movimentaccedilatildeo de cargas e 48 do
transporte interestadual de passageiros eacute realizada por meio de transporte rodoviaacuterio O
Ministeacuterio do Planejamento menciona ainda que 82 das rodovias federais implantadas no
Brasil satildeo pavimentadas poreacutem esta realidade natildeo se expande para as rodovias estaduais e
municipais sendo que o DNIT (2014) cita que 7865 da malha rodoviaacuteria nacional
considerando os trecircs niacuteveis (federal estadual e municipal) encontram-se natildeo pavimentadas
Eacute por meio da gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos
tempos corretos que estas rodovias fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus
deslocamentos a qualquer tempo Uma forma de realizar esta gerecircncia de forma adequada eacute
fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de
manutenccedilotildees disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de
intervenccedilotildees
Um banco de dados grande que contenha caracterizaccedilatildeo quantitativa e classificatoacuteria
do traacutefego que solicita as estruturas bem como o conhecimento das caracteriacutesticas dos
materiais que foram utilizados na construccedilatildeo em cada uma das camadas do pavimento eacute a
base para realizar uma gerecircncia adequada dos pavimentos Eacute a partir deste banco de dados que
se realiza o desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho dos pavimentos que satildeo
gerenciados
Para Specht (2004) a degradaccedilatildeo do pavimento por deformaccedilotildees permanentes fissuras
de fadiga retraccedilatildeo teacutermica e degradaccedilatildeo estaacute associada a vaacuterios fatores sendo que
deformaccedilotildees permanentes e fissuras por fadiga estatildeo relacionadas com o traacutefego que atua na
via e a estrutura que o pavimento possui enquanto as outras duas estatildeo em funccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais empregados e das condiccedilotildees climaacuteticas que atuam no local O
24
autor comenta ainda que os mais rigorosos defeitos que ocorre em estruturas flexiacuteveis satildeo
apresentados no revestimento e fazem com que seja possiacutevel identificar duas formas
diferentes de solicitaccedilatildeo mecacircnica flexatildeo repetida que causa fissuras de fadiga e compressatildeo
simples que produz acuacutemulo de deformaccedilatildeo permanente
Franco (2007) confirma que os danos estruturais em pavimentos acontecem
principalmente por aplicaccedilotildees de cargas elevadas na estrutura ou devido ao grande nuacutemero de
repeticcedilotildees de passagem das rodas dos veiacuteculos Contudo o autor comenta que muitas das
estruturas dos pavimentos existentes no Brasil natildeo foram dimensionadas para tais solicitaccedilotildees
jaacute que o meacutetodo de dimensionamento tradicional natildeo contempla efeitos da fadiga pois foi
desenvolvido a partir de observaccedilotildees de danos de deformaccedilotildees no subleito
Muitas das formas de dimensionar as estruturas dos pavimentos que devem suportar
as solicitaccedilotildees a que seratildeo impostas durante sua vida uacutetil utilizam meacutetodos empiacutericos com
baixa confiabilidade das previsotildees tomadas como base para seus caacutelculos Faz-se necessaacuterio
uma evoluccedilatildeo nestes meacutetodos de dimensionamento que em curto prazo se faz por meacutetodos
mecaniacutestico-empiacutericos com uso de anaacutelise elaacutestico-linear e a elaacutestico natildeo linear atraveacutes de
programas computacionais calibrados por trechos experimentais que permitam gerar modelos
de previsatildeo de desempenho dos pavimentos
Para chegar a este meacutetodo de dimensionamento mecaniacutestico-empiacuterico satildeo estimados
modelos de previsatildeo de fadiga deformaccedilatildeo permanente e deformaccedilatildeo maacutexima admissiacutevel no
topo do subleito adequados agraves condiccedilotildees ambientais da regiatildeo tanto quanto possiacutevel
atualmente e considerados diversos tipos de configuraccedilatildeo de eixos Franco (2007) comenta
que a modelagem mecaniacutestica-empiacuterica busca melhorar os projetos de pavimentaccedilatildeo em
termos de eficiecircncia estrutural de modo a utilizar materiais cujo desempenho de campo ainda
natildeo se tem experiecircncia suficiente e considerar tambeacutem os efeitos ambientais e de traacutefego
Neste contexto no ano de 2009 deu-se inicio a implantaccedilatildeo de um programa com
abrangecircncia nacional que busca desenvolver um novo meacutetodo de dimensionamento de
pavimentos asfaacutelticos no Brasil Este programa foi denominado de Programa Rede Temaacutetica
de Asfalto implantado pela PETROBRAacuteS com a parceria dos principais Centros de Pesquisa
e universidades brasileiras
Como a UFSM faz parte desta Rede esta pesquisa busca o desenvolvimento de
modelos de previsatildeo de desempenho a fim de prever o comportamento estrutural e funcional
de rodovias na regiatildeo central do Rio Grande do Sul monitorando trechos em verdadeira
grandeza e assim contribuir com o desenvolvimento dos estudos da Rede Temaacutetica do
Asfalto Esta pesquisa contribui para a obtenccedilatildeo de um banco de dados com valores de
25
ensaios climatologia e caracteriacutesticas dos veiacuteculos que solicitam as vias bem como a
caracterizaccedilatildeo dos materiais utilizados em cada uma das camadas de cada trecho monitorado
12 OBJETIVOS
121 Objetivo geral
Este trabalho tem por objetivo geral monitorar trecircs trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar
a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenhos regionais
122 Objetivos especiacuteficos
Os objetivos especiacuteficos estatildeo apresentados da seguinte forma
Acompanhar a construccedilatildeo dos trechos implantados verificando as teacutecnicas
construtivas durante a execuccedilatildeo de cada uma das camadas e coleta de amostras
dos materiais empregados na construccedilatildeo para verificaccedilatildeo da caracterizaccedilatildeo dos
mesmos por ensaios laboratoriais
Realizar a anaacutelise das condiccedilotildees funcionais de serventia e seguranccedila por meio
de mediccedilotildees perioacutedicas de Irregularidade Longitudinal (IRI) Afundamento em
Trilha de Roda (ATR) levantamento de defeitos e valores de Macrotextura e
Microtextura
Obter um valor harmonizado do International Friction Index (IFI) com o
cruzamento dos dados obtidos com os ensaios de Pecircndulo Britacircnico e Mancha
de Areia para cada periacuteodo de ensaio
26
Realizar avaliaccedilotildees perioacutedicas de acordo com o Manual da Rede Temaacutetica do
Asfalto das condiccedilotildees estruturais submetidas ao traacutefego utilizando ensaios
com Viga Benkelman e FWD
Estimar os valores dos Moacutedulos de Resiliecircncia de cada uma das camadas do
pavimento por retroanaacutelise dos valores das bacias de deformaccedilatildeo encontrados
nos ensaios com Viga Benkelman e FWD
Realizar estudos de traacutefego por meio dos dados de contagens semestrais com
avaliaccedilotildees quantitativa e classificatoacuteria dos veiacuteculos que possibilitem a
obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees (N) do eixo padratildeo
Gerar modelos de previsatildeo de desempenho para os pavimentos monitorados
com os valores de Moacutedulo de Resiliecircncia das retroanaacutelises da Viga Benkelman
e FWD com os valores de Macrotextura e Microtextura os valores de IFI
ATR e IRI bem como com a porcentagem de aacuterea com algum tipo de defeito
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
Neste capitulo seraacute apresentado a revisatildeo bibliograacutefica realizada atraveacutes do
demonstrativo dos trecircs principais itens estudados nesta pesquisa que satildeo Mecacircnica dos
Pavimentos Sistemas de Gerecircncia de Pavimentos e Modelos de Previsatildeo de Desempenho
21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS
De acordo com Medina e Motta (2015) a mecacircnica dos pavimentos estuda os
pavimentos como sendo um sistema em camadas sujeitos agraves cargas dos veiacuteculos e geralmente
com o auxilio de programas computacionais realiza os caacutelculos de tensotildees deformaccedilotildees e
deslocamentos conhecidos os paracircmetros de deformabilidade dos materiais Eacute possiacutevel
verificar o nuacutemero de solicitaccedilotildees que leva o revestimento asfaacuteltico agrave ruptura por fadiga e
deve-se observar as deformaccedilotildees permanentes e a ruptura plaacutestica
Diversos fatores influenciam na mecacircnica dos pavimentos no dimensionamento e na
durabilidade da estrutura Dentre estes fatores estatildeo o traacutefego aplicado sobre o pavimento o
clima da regiatildeo onde estaacute a estrutura e os materiais empregados nas camadas do pavimento
Segundo Motta (1991) o carregamento imposto pelo traacutefego de veiacuteculos a avaliaccedilatildeo
dos materiais por meio de ensaios que reproduzam o estado de tensotildees e as condiccedilotildees
ambientais a que os pavimentos estaratildeo sujeitos no campo satildeo fatores que estabelecem a
relaccedilatildeo tensatildeo-deformaccedilatildeo que ocorre nas camadas de uma estrutura
Os materiais de pavimentaccedilatildeo satildeo caracterizados em termos elaacutesticos ou
aproximadamente elaacutesticos de forma que as respostas do pavimento em termos de tensotildees
deformaccedilotildees e deslocamentos devidos agraves cargas do traacutefego ou aos fatores ambientais possam
ser calculadas pelas teorias mecanicistas (MASADA et al 2004)
Para Santos (2005) o carregamento dinacircmico do traacutefego aleacutem de causar deformaccedilotildees
permanentes de trilhas de roda causa principalmente os defeitos de trincas de fadiga dos
pavimentos Como apresentado na Figura 21 na superfiacutecie do pavimento eacute aplicada uma
carga vertical de compressatildeo e nas fibras inferiores da camada asfaacuteltica surgem tensotildees de
traccedilatildeo e de compressatildeo devido ao carregamento e descarregamento repetido
28
Figura 21 Tensotildees em um pavimento
Fonte (Medina e Motta 2015)
Existem trecircs mecanismos principais que podem deteriorar um pavimento que satildeo
afundamento de trilhas de roda provocada pela deformaccedilatildeo permanente vertical excessiva
trincas por fadiga da camada asfaacuteltica devido agrave repeticcedilatildeo do carregamento e fissuraccedilatildeo por
trincas teacutermicas consequecircncia de variaccedilotildees de temperatura As trincas teacutermicas ocorrem em
regiotildees de baixa temperatura
Fadiga foi definida por Yoder e Witczak (1975) como sendo um fenocircmeno de trincas
induzidas pelo carregamento repetido do traacutefego devido a repetidos estados de tensatildeo ou
deformaccedilatildeo inferiores ao estado uacuteltimo de tensatildeo ou deformaccedilatildeo de material
Como consequecircncia do estado de tensotildees no pavimento Santos (2005) diz que ocorre
uma gradual deterioraccedilatildeo e que o carregamento e descarregamento constante do pavimento
devido ao traacutefego geram deformaccedilotildees elaacutesticas e nesta movimentaccedilatildeo constante de
deformaccedilatildeo e recuperaccedilatildeo surgem tensotildees de traccedilatildeo nas fibras inferiores da camada (asfaacuteltica)
do pavimento gerando assim o trincamento por fadiga
De acordo com Morgado et al (2007) a deterioraccedilatildeo das propriedades de um material
por efeito da aplicaccedilatildeo ciacuteclica de uma carga eacute o dano por fadiga este ocorre natildeo soacute sob cargas
de amplitude constante como sob cargas de amplitude variaacutevel
Para avaliar a vida de fadiga pode-se utilizar algumas teorias de dano cumulativo
dentre estas teorias estaacute a Lei de Miner que foi concebida em 1945 apoacutes pesquisas sobre o
fenocircmeno da fadiga em metais de uso destinados agrave aviaccedilatildeo (SANTOS 2005)
29
Conforme Morgado et al (2007) das teorias de danos acumulados a que tem tido
maior divulgaccedilatildeo e a mais simples eacute a regra linear proposta por Miner A regra de Miner eacute
traduzida na Equaccedilatildeo 21
11
n
i i
i
N
nD (Equaccedilatildeo 21)
Onde D Dano acumulado de fadiga
ni = nuacutemero de ciclos de carregamento a um niacutevel de tensatildeo ζi
Ni eacute o nuacutemero de ciclos que provocaria ruptura para o mesmo niacutevel de tensatildeo
Santos (2005) menciona ainda que as deformaccedilotildees permanentes na superfiacutecie do
pavimento podem ser provocadas pelo carregamento vertical de compressatildeo oriundo do
traacutefego e podem tambeacutem ser decorrente da compactaccedilatildeo sofrida pelo subleito devido aos
carregamentos do traacutefego causando afundamentos em trilha de roda
Fernandes Jr (1994) afirmou que as trincas por fadiga da camada asfaacuteltica ou de
camadas cimentadas e a deformaccedilatildeo permanente nas trilhas das rodas causadas pelo traacutefego
satildeo as principais formas de deterioraccedilatildeo estrutural dos pavimentos Mas um pavimento pode
ainda deteriorar-se atraveacutes de mecanismos resultantes de fatores ambientais de desgaste por
abrasatildeo irregularidades na distribuiccedilatildeo e dosagem do material asfaacuteltico e de outros fatores
natildeo associados agraves solicitaccedilotildees do traacutefego
As variaccedilotildees climaacuteticas no desempenho de um pavimento devem ser muito bem
observadas uma vez que afetam diretamente o comportamento mecacircnico de alguns materiais
que compotildeem a estrutura especialmente a camada de revestimento e o subleito Em
contrapartida pode-se dar menor ecircnfase ao fenocircmeno do congelamento e degelo das camadas
da estrutura pois essa ocorrecircncia natildeo eacute comum no Brasil (FRANCO 2000)
Segundo Motta (1991) a temperatura do ar e precipitaccedilatildeo satildeo os fatores climaacuteticos
que mais afetam o desempenho de um pavimento Representado por seus elementos baacutesicos o
clima influencia os pavimentos por diversos mecanismos tais como a intemperizaccedilatildeo dos
materiais a alteraccedilatildeo dos moacutedulos de resiliecircncia ou ainda a alteraccedilatildeo das umidades de
equiliacutebrio
De acordo com Franco (2007) a umidade e a temperatura satildeo as duas variaacuteveis
ambientais que podem significativamente afetar as propriedades das camadas e do subleito do
pavimento e assim consequentemente afetar a capacidade da estrutura de suportar o
30
carregamento imposto pelo traacutefego A temperatura do ar atua diretamente nas propriedades
resilientes dos materiais asfaacutelticos devido agrave natureza viscosa dos ligantes asfaacutelticos jaacute a
umidade nas camadas inferiores do pavimento pode significar uma variaccedilatildeo no
comportamento resiliente do material
Medina e Motta (2015) explicam que as variaccedilotildees de temperatura tanto diurnas quanto
sazonais causam variaccedilotildees da rigidez dos materiais asfaacutelticos assim a deformabilidade do
pavimento eacute condicionada pelas variaccedilotildees da temperatura do ar ou das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas de um modo geral
Para detalhar melhor os procedimentos analiacuteticos de dimensionamento e mostrar os
fatores que influenciam na mecacircnica dos pavimentos Motta (1991) apresenta na Figura 22
um diagrama com um procedimento detalhado e bastante caracteriacutestico para a determinaccedilatildeo
das espessuras das camadas de uma estrutura
Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento
Fonte (Motta 1991)
Fatores Ambientais
Traacutefego Materiais Disponiacuteveis Teacutecnicas Construtivas
Paracircmetros de Projeto
Variabilidade de cada item
Espessuras Adotadas
Meacutetodos de caacutelculo de
Tensotildees (ζ x )
Paracircmetros de acompanhamento do
desempenho
Estimativa de Vida Uacutetil
Comparaccedilatildeo entre vida estimada e de projeto
Decisatildeo final das espessuras
Satisfatoacuterio
Natildeo
Sat
isfa
toacuteri
o
31
22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS
Segundo Haas et al (1994) um Sistema de Gerecircncia de Pavimentos (SGP) consiste
em um conjunto amplo e coordenado de atividades associadas com planejamento construccedilatildeo
manutenccedilatildeo avaliaccedilatildeo e pesquisa de pavimentos associados a um banco de dados
objetivando otimizar os recursos estabelecimento de programas de manutenccedilatildeo
proporcionando conforto e seguranccedila ao usuaacuterio
De acordo com Hudson et al (1979) um SGP utiliza procedimentos claramente
estabelecidos e racionais para avaliar estrateacutegias e alternativas ao longo de um periacuteodo de
anaacutelise especiacutefico e com base em valores previstos para atributos qualificaacuteveis do pavimento
Envolve o tratamento integrado e coordenado de todas as aacutereas sendo um processo dinacircmico
que incorpora a realizaccedilatildeo de vaacuterios atributos restriccedilotildees e criteacuterios envolvidos no processo de
otimizaccedilatildeo
Fernandes Jr (2001) comenta que os SGP representam uma possibilidade real de se
evoluir de um esquema de manutenccedilatildeo tradicional que se baseia quase sempre na correccedilatildeo de
problemas para um sistema de manutenccedilatildeo planejada onde a atuaccedilatildeo sobre a malha viaacuteria
natildeo eacute realizada somente na soluccedilatildeo de seus problemas imediatos mas tambeacutem em um
trabalho de prevenccedilatildeo que prolongue sua vida uacutetil e garanta padrotildees miacutenimos de serviccedilo em
toda a malha que estaacute sendo gerenciada
Para Albuquerque et al (2004) a gerecircncia de pavimentos eacute subdividida em dois niacuteveis
diferentes de abordagem sendo um destes o niacutevel de rede onde se realiza uma macro visatildeo de
toda a rede rodoviaacuteria e o outro niacutevel dito de projeto onde satildeo abordadas as caracteriacutesticas
peculiares a cada sub-trecho de cada rodovia
A Gerecircncia de Pavimentos depende do monitoramento perioacutedico do pavimento para
obtenccedilatildeo de informaccedilotildees confiaacuteveis sobre a caracteriacutestica fiacutesica da rodovia ao longo do tempo
e da administraccedilatildeo dos dados obtidos Com isso consegue-se saber o que precisa ser feito num
determinado pavimento quando seratildeo necessaacuterias intervenccedilotildees para evitar ruptura e prolongar
a vida de serviccedilo do pavimento onde estatildeo os projetos prioritaacuterios e como devem ser
executadas as intervenccedilotildees de manutenccedilatildeo e reabilitaccedilatildeo do pavimento (FERNADES JR
2001)
Um SGP em niacutevel de rede eacute constituiacutedo usualmente dos seguintes componentes
32
Banco de dados Eacute uma ferramenta muito importante e utilizada em SGP
devendo ser bem estruturado conter dados confiaacuteveis e abundantes Todas as
anaacutelises e decisotildees necessaacuterias satildeo baseadas nas informaccedilotildees e dados
coletados que por isso devem ser objetivos confiaacuteveis e atualizados
(AASHTO 1990)
Moacutedulo de avaliaccedilatildeo de estrateacutegias de conservaccedilatildeo a longo prazo
(planejamento) Compreende a anaacutelise de dados a priorizaccedilatildeo das intervenccedilotildees
e a tomada de decisotildees Os resultados satildeo analisados e adequados atraveacutes do
moacutedulo de programaccedilatildeo para definir soluccedilotildees em niacutevel de projeto e para
estabelecer uma programaccedilatildeo por prioridade teacutecnica e orccedilamentaacuteria
(MARCON 2003)
Moacutedulo de acompanhamento Baseia-se nos dados armazenados no banco de
dados e proporciona o acompanhamentomonitoramento de indicadores do
pavimento A partir da definiccedilatildeo dos criteacuterios de avaliaccedilatildeo para irregularidade
deflexatildeo estrutura qualidade do patrimocircnio e qualidade para o usuaacuterio satildeo
definidos Iacutendices de Qualidade para segmentos homogecircneos das rodovias
(CARDOSO 2000)
De acordo com Oliveira (2013) apoacutes as fases de implantaccedilatildeo do SGP de definiccedilatildeo da
aplicaccedilatildeo dos recursos planejamento projetos orccedilamentos e de execuccedilatildeo das atividades e
monitoramento do desempenho das estruturas de pavimento eacute possiacutevel uma anaacutelise global
dos resultados e posteriormente uma confirmaccedilatildeo ou alteraccedilatildeo dos iacutendices e premissas
utilizados Assim eacute fundamental considerar que esse ajuste pode e deve ser feito ao longo do
tempo considerando as caracteriacutesticas e especificidades de cada Sistema de Gerecircncia de
Pavimentos
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO
Os modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo ferramentas fundamentais
em um Sistema de Gerecircncia de Pavimento tanto em niacutevel de rede quanto de projeto pois com
eles pode-se determinar a condiccedilatildeo futura dos pavimentos e prever investimentos
33
Os modelos de desempenho satildeo estabelecidos para prever a velocidade com que os
valores dos paracircmetros funcionais e estruturais dos pavimentos variam em funccedilatildeo das
solicitaccedilotildees do traacutefego ou das condiccedilotildees climaacuteticas (BASIacuteLIO 2002)
O uso de modelos de previsatildeo possibilita os seguintes aspectos (FHWA 2006)
Determinar a vida remanescente dos pavimentos quando se tem conhecimento da
condiccedilatildeo limite aceitaacutevel
Otimizar a combinaccedilatildeo de projetos estrateacutegias e o tempo para a agecircncia concluir as
metas estabelecidas
Avaliar os impactos temporais de vaacuterios cenaacuterios elencados
Promover o ―feed-back para o processo de projeto do pavimento e
Auxiliar na estimativa dos custos do ciclo-de-vida do pavimento
231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho
Os modelos de previsatildeo podem ser elaborados individualmente para cada paracircmetro
de desempenho ou para um iacutendice de condiccedilatildeo que envolva todos os mecanismos de
deterioraccedilatildeo O niacutevel de complexidade dos modelos pode ser de livre escolha ficando a cargo
do gestor do sistema
O primeiro passo para a sua elaboraccedilatildeo estaacute em determinar a forma desejada para o
modelo Existem dois tipos de modelos que podem ser elaborados para se prever desempenho
de pavimentos (Pedrosa 2002 FHWA 2006) que satildeo
Determiniacutestico Modelo no qual o estado de um sistema eacute definido por causas que se
podem determinar e identificar o descrito adequadamente sem recorrer a elementos
probabiliacutesticos Eacute o modelo matemaacutetico que determina os resultados a partir de
condiccedilotildees iniciais Utiliza-se de regressatildeo para fornecer um uacutenico valor de um
paracircmetro (variaacutevel dependente) a partir de uma ou mais variaacuteveis (variaacuteveis
independentes) Algumas formas matemaacuteticas para modelos determiniacutesticos podem ser
observadas na Figura 23
34
Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos
Fonte Vitorello 2008
Segundo Vitorello (2008) esse tipo de modelo pode ser subdividido nos seguintes
modelos
a) modelos de desempenho estrutural preveem o surgimento e a propagaccedilatildeo
dos defeitos produzidos pela repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
b) modelos de desempenho funcional preveem a queda do iacutendice de serventia
e do coeficiente de atrito da superfiacutecie com a repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
c) modelos de degradaccedilatildeo satildeo derivados de um dos dois anteriores e utilizam
uma funccedilatildeo de degradaccedilatildeo que eacute um indicador normalizado de defeitos ou de queda
do iacutendice de serventia
Probabiliacutestico permite prever os valores de um paracircmetro baseado em matrizes de
transiccedilatildeo probabiliacutestica que estimam a probabilidade de seccedilotildees de pavimentos
mudarem de uma condiccedilatildeo para outra Este tipo de modelo ainda pode ser subdividido
em
a) curvas de sobrevivecircncia eacute um graacutefico de probabilidade x tempo e representa
a porcentagem de trechos que permanecem em serviccedilo apoacutes um certo nuacutemero de anos
(ou de passagens do eixo-padratildeo) sem requererem um grande investimento em
conservaccedilatildeo ou sem necessitarem de restauraccedilatildeo Este graacutefico pode ser elaborado a
partir do histoacuterico de manutenccedilatildeo de pavimentos da rede
35
b) modelos markovianos utilizam a chamada ―Matriz de Transiccedilatildeo que
expressa a probabilidade de um grupo de pavimentos com idades semelhantes e
sujeitos ao mesmo niacutevel de traacutefego passe de um estado de degradaccedilatildeo ou iacutendice de
serventia para outro dentro de um periacuteodo de tempo especificado Este processo eacute dito
estacionaacuterio pois a mudanccedila no estado de serventia do pavimento natildeo dependeraacute do
tempo (com valores estatiacutesticos invariaacuteveis) natildeo sendo adequado para planejamento
da rede (os fenocircmenos naturais natildeo se comportam desta forma) e
c) modelos semi-markovianos satildeo idecircnticos aos modelos markovianos com a
diferenccedila de que considera que o processo seja estacionaacuterio apenas durante
incrementos de tempo
O FHWA (2006) associou os tipos de modelos de previsatildeo de desempenho e variaacuteveis
utilizadas para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos (nacional estadual ou projeto) de acordo
com a Tabela 21
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos
Niacutevel de
Gerecircncia
Determiniacutestico Probabiliacutestico
Resposta
Primaacuteria Estrutural Funcional Deterioraccedilatildeo
Curvas de
Sobrevivecircncia
Modelos de Processo de
Transiccedilatildeo
Deflexatildeo Degradaccedilatildeo PSI
Carga Equivalente
Markov Semi-Markov Tensatildeo Condiccedilatildeo do Pavimento
Seguranccedila
Deformaccedilatildeo
Nacional X X X X
Estadual X X X X X X
Projeto X X X X
Fonte FHWA 2006
Os modelos ainda podem ser subdivididos quanto agrave sua natureza conforme descrito
por Haas et al 1994
Puramente Mecaniacutesticos modelos baseados em paracircmetros de respostas estruturais
como tensatildeo deformaccedilatildeo e deflexatildeo Esses modelos natildeo satildeo considerados modelos de
desempenho
36
Mecaniacutestico-Empiacutericos onde o paracircmetro de resposta estrutural eacute relacionado agrave
deterioraccedilatildeo estrutural ou funcional medida sendo obtido por equaccedilotildees de regressatildeo
Esses tipos de modelo satildeo os mais utilizados para fazer a previsatildeo de desempenho de
pavimentos
Empiacutericos ou de Regressatildeo onde a variaacutevel dependente de deterioraccedilatildeo estrutural ou
funcional eacute relacionada a uma ou mais variaacuteveis independentes como suporte do
subleito aplicaccedilotildees de carga por eixo propriedades e espessuras das camadas do
pavimento fatores ambientais e suas interaccedilotildees e
Subjetivo onde a experiecircncia de engenheiros eacute formalizada atraveacutes de processos de
transiccedilatildeo como o processo de Markov que permite a obtenccedilatildeo de modelos de
desempenho mesmo sem seacuterie histoacuterica de dados Este tipo de modelo eacute um caminho
alternativo para o desenvolvimento preliminar de modelos de desempenho onde a
base de dados requerida natildeo eacute extensa e pode ser obtida em etapas de projeto Esta
abordagem pode ser utilizada independentemente da forma desejada para os modelos
(determiniacutestico ou probabiliacutestico)
Existem quatro criteacuterios que devem ser levados em consideraccedilatildeo para o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho (FHWA 2006)
Um banco de dados adequado agraves condiccedilotildees e interesses do sistema
A inclusatildeo de todas as variaacuteveis importantes que afetem o desempenho
Uma formulaccedilatildeo funcional adequada do modelo e
O criteacuterio estatiacutestico adequado de acordo com a precisatildeo requerida para o modelo
Com uma consistente base de dados os modelos de previsatildeo de desempenho tem uma boa
aplicabilidade agrave pavimentaccedilatildeo principalmente quando desenvolvidos para regiotildees especiacuteficas
Eles devem ser desenvolvidos para famiacutelias de pavimentos com caracteriacutesticas
comuns tais como tipo de superfiacutecie classificaccedilatildeo funcional niacuteveis de traacutefego localizaccedilatildeo
geograacutefica e clima A teacutecnica de se separar os pavimentos em famiacutelias eacute uma boa opccedilatildeo
quando a quantidade de dados natildeo eacute significativa (FHWA 2006)
FHWA (2006) afirma que apesar de serem muito utilizados os modelos
determiniacutesticos fornecem vaacuterios erros de resultados por natildeo levarem em consideraccedilatildeo
variaccedilotildees regionais que ocorrem nos pavimentos Essa situaccedilatildeo soacute eacute contornaacutevel com uma
calibraccedilatildeo destes modelos o que requer um extenso banco de dados
Deve-se utilizar de ferramentas estatiacutesticas para avaliar se os resultados fornecidos
pelos modelos satildeo confiaacuteveis A verificaccedilatildeo do ajuste da correlaccedilatildeo entre variaacuteveis
37
independentes contidas nos modelos de desempenho em niacutevel de rede eacute um bom indicador de
sua capacidade de acerto Os modelos determiniacutesticos devem considerar o valor dos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) para cada uma de suas variaacuteveis independentes Quanto
mais se aproximar do valor 1 (um) maior a correlaccedilatildeo entre as variaacuteveis dependentes e
independentes
A Tabela 22 apresenta o que se espera dos paracircmetros de regressatildeo para modelos
elaborados em niacutevel de rede de projeto
Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de
pavimentos
Niacutevel de Anaacutelise
do SGP Rsup2 REMQP
Tamanho da
Amostra
Nuacutemero de
Variaacuteveis
Independentes
Niacutevel de Rede Valores de meacutedio
para baixo
Valores meacutedios
para altos Grande Mais de uma
Niacutevel de Projeto Valores altos Valores baixos Pequena Uma
Obs
Rsup2 rarr coeficiente de determinaccedilatildeo e
REMQP (Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual) rarr erro meacutedio quadrado que eacute o desvio padratildeo do valor determinado
pelo modelo
Fonte FHWA 2006
Como jaacute mencionado fazendo referecircncia a outros autores pode-se citar que Rodrigues
(2003) resume que os modelos de previsatildeo de desempenho tambeacutem podem ser classificados
de duas maneiras diferentes em termos de forma e em termos de sua natureza Em termos de
forma os modelos podem ser determiniacutesticos ou probabiliacutesticos Os modelos determiniacutesticos
preveem um uacutenico nuacutemero para a vida do pavimento ou para seu niacutevel de degradaccedilatildeo ou
ainda para outro paracircmetro indicador de sua condiccedilatildeo indicados para SGP em niacutevel de
projeto Por outro lado os modelos probabiliacutesticos preveem uma distribuiccedilatildeo dos eventos
citados nos modelos determiniacutesticos adequados para SGP em niacutevel de rede
Em termos de sua natureza os modelos podem ser empiacutericos ou mecaniacutestico-empiacuterico
Os modelos empiacutericos satildeo simples correlaccedilotildees entre o desempenho do pavimento e alguns
38
paracircmetros explicativos referentes ao traacutefego e agrave estrutura do pavimento Os modelos
mecaniacutestico-empiacutericos utilizam o universo de dados experimentais apenas para efeito de sua
calibraccedilatildeo e natildeo para o seu desenvolvimento na medida em que sua forma eacute ditada por leis da
Mecacircnica (HAAS et al 1994)
Eacute de suma importacircncia que a teoria desses modelos seja coerente com o que eacute
observado em experimentos planejados onde exista um alto grau de controle dos paracircmetros
envolvidos como nos ensaios de laboratoacuterio em modelos reduzidos e em pistas
experimentais Caso contraacuterio os fatores de calibraccedilatildeo teratildeo pouco significado e as previsotildees
do modelo final teratildeo baixa confiabilidade
Para maximizar os efeitos da gerecircncia de pavimentos o uso de modelos de previsatildeo de
desempenho confiaacuteveis eacute muito importante A seleccedilatildeo de estrateacutegias oacutetimas de manutenccedilatildeo
depende da viabilidade de uso de modelos que reflitam as condiccedilotildees locais (NUNtildeEZ E
SHAHIN 1986)
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho
Para o uso eficiente e otimizado dos recursos de conservaccedilatildeo eacute necessaacuterio estimar as
condiccedilotildees ou o niacutevel de serventia futuros dos pavimentos administrados em determinada rede
rodoviaacuteria Esta estimativa soacute eacute possiacutevel se o planejador ou o engenheiro de pavimentaccedilatildeo
tiver agrave disposiccedilatildeo modelos de previsatildeo de desempenho realistas Estes modelos satildeo
instrumentos tecnoloacutegicos essenciais para a anaacutelise de estrateacutegias alternativas de projetos de
pavimentos (QUEIROZ 1984)
Algumas pesquisas que satildeo realizadas em grande escala para a obtenccedilatildeo de modelos
de previsatildeo de desempenho utilizam simuladores de traacutefego No Brasil existem alguns
simuladores de traacutefego que podem ser utilizados em pistas experimentais em verdadeira
grandeza que aceleram os processos de degradaccedilatildeo do pavimento reduzindo assim o tempo
necessaacuterio para obtenccedilatildeo dos resultados Como destaque temos a pista experimental do
IPRDNER o simulador de traacutefego da UFRGSDAER e o simulador de traacutefego moacutevel ndash HVS
- Simular
Nuntildeez (1997) ressalta que a pista do IPR foi construiacuteda nos anos de 197475 em
forma circular jaacute o simulador de traacutefego de UFRGS eacute do tipo linear como pode ser visto na
Figura 24 Victorino (2008) explica que o simulador da UFRGS desloca-se a uma velocidade
39
de ateacute 20kmh e realiza cerca de 2500 aplicaccedilotildees de carga por dia podendo obter os danos
corridos em uma rodovia com traacutefego meacutedio durante sua vida uacutetil ou periacuteodo de projeto em
ateacute dois meses
Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER
Fonte Azambuja (2004)
O simulador utilizado por Fritzen (2005) em sua pesquisa foi o simulador de traacutefego
moacutevel ndash HVS (Heacutercules Veiacuteculo Simulador) com caracteriacutesticas semelhantes ao simulador da
UFRGSDAER como pode ser visto na Figura 25 uma vez que foi construiacutedo e
desenvolvido pela empresa Cifali com a colaboraccedilatildeo da Universidade Federal do Rio Grande
do Sul O equipamento tem comprimento total de 207 metros poreacutem pode realizar um
comprimento maacuteximo de simulaccedilatildeo de 11 metros tendo um comprimento de simulaccedilatildeo uacutetil de
5 metros Fritzen (2005) comenta ainda que o simulador pode realizar 350 cicloshora sentido
uacutenico e 700 cicloshora em sentidos opostos
Quando a simulaccedilatildeo ocorre em sentido uacutenico o semi-eixo desloca-se no sentido
longitudinal do equipamento havendo contato do pneu com o pavimento somente em um
uacutenico sentido o retorno se daacute com o rodado suspenso Quando a simulaccedilatildeo eacute feita em sentidos
opostos o contato pneu pavimento se daacute tanto na ida quanto na volta Eacute atraveacutes de uma
unidade hidraacuteulica que ocorre a aplicaccedilatildeo de carga que varia de 15kN ateacute 90kN com uma
40
velocidade maacutexima de 9kmh no semi-eixo o que permite acelerar os esforccedilos associados ao
carregamento e simular efetivamente as sobrecargas (FRITZEN 2005)
Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS
Fonte Fritzen (2005)
Silva (2001) diz que o simulador do IPR eacute uma estrutura metaacutelica composta de trecircs
subestruturas treliccediladas com um conjunto de rodas duplas na ponta de cada uma dessas
subestruturas A autora comenta ainda que o simulador pode chegar a uma velocidade de ateacute
80kmh com velocidade meacutedia de operaccedilatildeo de 40kmh Assim eacute possiacutevel ter 1500 aplicaccedilotildees
de carga por hora podendo obter modelos de desempenho em um curto periacuteodo de tempo A
Figura 26 apresenta o simulador de traacutefego circular do IPRDNER
Os melhores modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo aqueles
desenvolvidos diretamente a partir de dados de campo sistematicamente coletados e
analisados sendo que estes dados de observaccedilatildeo de pavimentos restringem o uso do modelo
ao ambiente de avaliaccedilatildeo (PATERSON 1987 apud ALBUQUERQUE 2007)
Estes modelos aleacutem de prever a condiccedilatildeo dos pavimentos conservados com
determinada atividade de manutenccedilatildeo tambeacutem podem ser uacuteteis para comparar
economicamente vaacuterias alternativas de manutenccedilatildeo ajudando no prognoacutestico do desempenho
do pavimento tratado com accedilotildees de manutenccedilatildeo e restauraccedilatildeo que satisfaccedilam restriccedilotildees de
orccedilamento e desempenho (BASIacuteLIO 2002)
41
Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER
Fonte Silva (2001 apud VICTORINO 2008)
Um dos maiores experimentos em todo o mundo e que deu origem a alguns modelos
de previsatildeo de desempenho foram as pistas da AASHO Road Test desenvolvidas na deacutecada
de 1950 Segundo Senccedilo (1997) eram compostas por 6 circuitos apresentando cada uma duas
retas paralelas ligadas por segmentos circulares como pode ser visto na Figura 27 Cada
circuito tinha duas faixas de rolamento solicitadas pelo mesmo carregamento desde o eixo
simples de 9 kN ateacute o eixo tandem de 220 kN
Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test
Fonte Weingroff ndash FHWA
42
Este experimento realizado nas proximidades de Ottawa Illinois teve como objetivo
principal determinar o desempenho das estruturas estudadas sob a accedilatildeo de um traacutefego
especiacutefico Para alcanccedilar este objetivo a equipe da AASHO utilizou diversas teacutecnicas para a
determinaccedilatildeo do iacutendice de desempenho a partir de dados histoacutericos de serventia ao longo do
tempo (VALE 2008)
Vale (2008) menciona tambeacutem que uma das principais contribuiccedilotildees desta pesquisa
estaacute o meacutetodo de dimensionamento de pavimentos baseado no CBR com sua utilizaccedilatildeo em
aeroportos e a introduccedilatildeo do conceito de repeticcedilatildeo de cargas no dimensionamento Outra
contribuiccedilatildeo dada pelo estudo foram os conceitos para o meacutetodo de dosagem Marshall de
misturas asfaacutelticas apoacutes cinco anos de estudos realizados nas pistas
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo de
deterioraccedilatildeo em termos de irregularidade trincas e afundamento de trilhas de rodas para
pavimentos asfaacutelticos em funccedilatildeo da estrutura do pavimento subleito e traacutefego Esta pesquisa
foi realizada utilizando dados coletados de rodovias dos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo
Paulo e Distrito Federal Estes modelos podem ser utilizados em outros locais poreacutem eacute
necessaacuterio fazer uma calibraccedilatildeo dos mesmos para as caracteriacutesticas de onde ele seraacute utilizado
e uma verificaccedilatildeo dos resultados obtidos atraveacutes da coleta contiacutenua de dados
Um tipo mais geral de sistema de trabalho que inclua outros itens de custo (como
drenagem e terraplenagem) eacute melhor representado pelo ―Highway Design and Maintenance
Standards Model (HDM) Este modelo foi desenvolvido com base em uma extensa pesquisa
realizada no Brasil Quecircnia Iacutendia e Ilhas Caribenhas (BASIacuteLIO 2002)
Hudson et al (1979) concluiacuteram que ―a condiccedilatildeo atual de um pavimento eacute dependente
da sua histoacuteria em termos de estrutura carga suportada e fatores ambientais Toda a accedilatildeo
tomada no presente proporcionaraacute efeitos no futuro do pavimento enfatizando assim a
importacircncia de prever o comportamento futuro dos pavimentos para auxiliar a tomada de
decisatildeo do gestor e para tanto faz-se necessaacuterio o uso de modelos de desempenho que
reflitam as condiccedilotildees reais da rede Tais modelos seratildeo mais realistas quando existir uma
contiacutenua retroalimentaccedilatildeo do banco de dados do sistema
Basiacutelio (2002) destaca que os modelos de previsatildeo de desempenho apresentam
normalmente erros nas estimativas de tempo para execuccedilatildeo de serviccedilos de manutenccedilatildeo ou
reabilitaccedilatildeo dos pavimentos Estes erros costumam ser menores quando o pavimento se
aproxima da vida final e maiores quando estatildeo no iniacutecio da vida uacutetil Desta forma os modelos
devem ser periodicamente atualizados e as previsotildees devem restringir-se a periacuteodos em que
se tenha um razoaacutevel grau de confiabilidade (Haas et al 1994) A impossibilidade de incluir
43
todas as variaacuteveis significativas como drenagem qualidade de construccedilatildeo e condiccedilotildees
climaacuteticas colabora tambeacutem para a ocorrecircncia de erros e incertezas nos modelos
(Watanatada et al 1987 Bolivar e Achuacutetegui 1998)
Alguns modelos de previsatildeo de desempenho merecem ser destacados Aleacutem dos
trabalhos jaacute citados desenvolvidos por Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) e
Paterson (1987 apud ALBUQUERQUE 2007) de repercussatildeo internacional que foram com
algumas adaptaccedilotildees incorporados ao sistema HDM outros trabalhos de grande relevacircncia
foram realizados por Marcon (1996) Basiacutelio (2002) e Yshiba (2003) para respectivamente
os Estados de Santa Catarina Paranaacute e Goiaacutes
Benevides (2006) e Albuquerque (2007) mais recentemente tambeacutem realizaram
estudos para a elaboraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho para os Estados do Cearaacute e
Paraiacuteba no Nordeste do Brasil Nakahara (2005) por sua vez elaborou modelos de previsatildeo
para rodovias urbanas de intenso traacutefego pesado na cidade de Satildeo Paulo e Lerch (2003)
desenvolveu modelos avaliando a reduccedilatildeo da irregularidade em pavimentos do Estado do Rio
Grande do Sul Em seguida seratildeo apresentados mais detalhadamente alguns desses modelos
de previsatildeo de desempenho desenvolvidos baseando-se na literatura nacional e internacional
2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos empiacutericos e
mecaniacutestico-empiacutericos a partir de dados de irregularidade entre outros paracircmetros obtidos
nos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo Paulo e Distrito Federal Alguns destes modelos
foram depois atualizados para o procedimento de projeto de reforccedilo DNER-PRO 1591985
(DNER 1985)
O autor desenvolveu 5 modelos de previsatildeo de desempenho para a irregularidade O
primeiro modelo apresentado correlaciona a irregularidade com o nuacutemero estrutural (Equaccedilatildeo
22) Os dois modelos seguintes por sua vez correlacionam a irregularidade com as deflexotildees
dos pavimentos obtidas com a Viga Benkelman (Equaccedilatildeo 23) e com o Dynaflect (equaccedilatildeo
24) E as duas uacuteltimas correlacionam com o nuacutemero estrutural e a deflexatildeo em conjunto
(Equaccedilatildeo 25 para deflexatildeo com a Viga Benkelman e Equaccedilatildeo 26 para deflexatildeo com o
Dynaflect)
44
2
log02240000795013804781log
SNC
NAERQI acum
(Equaccedilatildeo 22)
Rsup2 = 026 e Erro Padratildeo = 013
acumVB NDATRERQI log102275150165527821 5 (Equaccedilatildeo 23)
Rsup2 = 048 e Erro Padratildeo = 1058
acumD NDAPERQI log0248000751004140131503911log
(Equaccedilatildeo 24)
Rsup2 = 032 e Erro Padratildeo = 013
2
5 log10177
log66839303131656312
acumVB
acum
ND
SNC
NATRERQI
(Equaccedilatildeo 25)
Rsup2 = 052 e Erro Padratildeo = 1022
acumDacum ND
SNC
N
APERQI
log0230log
08560
0623004150107202991log
(Equaccedilatildeo 26)
Rsup2 = 036 e Erro Padratildeo = 013
Onde QI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (contagem km)
ER = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (ER = 0 original
ER= 1 restaurado)
A = idade do pavimento desde a construccedilatildeo ou reabilitaccedilatildeo (anos)
Nacum = nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelos fatores de equivalecircncia da AASHTO
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
TR = variaacutevel indicadora do tipo de revestimento (TR = 0 mistura asfaacuteltica TR =
1 tratamento superficial)
45
DVB = deflexatildeo com Viga Benkelman (102mm)
P = porcentagem do pavimento que recebeu reparos de remendos profundos e
DD = deflexatildeo com Dynaflect (0001 polegadas = 00254mm)
Albuquerque (2007) destaca que o fato de o modelo da equaccedilatildeo 22 correlacionando a
irregularidade com o nuacutemero estrutural ter apresentado desempenho insatisfatoacuterio com baixo
coeficiente de determinaccedilatildeo pode ser devido ao meacutetodo de caacutelculo do SNC utilizado Nas
regiotildees monitoradas para o desenvolvimento do modelo o subleito eacute constituiacutedo de solo
lateriacutetico e a utilizaccedilatildeo de valores medidos de ISC que para solos lateriacuteticos satildeo
particularmente baixos acabaram subestimando a capacidade estrutural dos pavimentos
considerada nos modelos e diminuindo sua correlaccedilatildeo com o QI
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson
Fazendo uso de meacutetodos estatiacutesticos de regressatildeo Paterson (1987 apud
ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo dos principais defeitos dos
pavimentos tais como trincamento irregularidade e afundamento de trilha de roda
Para a irregularidade longitudinal dos pavimentos Paterson desenvolveu o modelo
apresentado na Equaccedilatildeo 27
AGEeNESNCIRIIRI 01530
4
994
0 )1(725 (Equaccedilatildeo 27)
Rsup2 = 075
Onde IRI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (m km)
IRI0 = irregularidade longitudinal inicial (m km)
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
NE4 = representa o nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
de 82 tf calculado com fator de carga da AASHTO (milhotildees por faixa)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
46
Para o afundamento de trilha de roda por sua vez Paterson desenvolveu o modelo
apresentado nas Equaccedilotildees 28 e 29
ERMNECOMPSNCAGERDM 4
3025020166001 (Equaccedilatildeo 28)
Rsup2 = 042
Com
CRXMMPRHDEFERM 00158000900384009020
(Equaccedilatildeo 29)
Onde RDM = profundidade meacutedia das trilhas de roda (mm)
COMP = iacutendice de compactaccedilatildeo relativa meacutedia ponderada pela espessura da
camada sendo obtido em Paterson (1987)
DEF = deflexatildeo maacutexima meacutedia medida com viga Benkelman (102mm)
RH = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (RH=0 original
RH=1 restaurado)
MMP = precipitaccedilatildeo meacutedia mensal (m mecircs) e
CRX = aacuterea de trincamento indexado sendo obtido em Paterson (1987)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
2323 Modelos desenvolvidos por Marcon
Reunindo dados de levantamentos de 2500km da malha rodoviaacuteria do Estado de Santa
Catarina Marcon (1996) desenvolveu linhas de tendecircncia de pavimento para paracircmetros
como irregularidade longitudinal deflexotildees maacuteximas meacutedias iacutendice de gravidade global e
afundamento de trilha de roda Os modelos relacionaram o paracircmetro de desempenho do
pavimento com a idade do revestimento ou com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo
padratildeo Os modelos foram desenvolvidos para trecircs diferentes regiotildees geoloacutegicas do estado de
Santa Catarina A regiatildeo denominada por Marcon (1996) como sendo Regiatildeo 2 eacute a que mais
se aproxima das caracteriacutesticas do presente estudo por se tratar de uma regiatildeo cujos solos satildeo
formados pela decomposiccedilatildeo de rochas sedimentares como argilitos siltitos e arenitos
47
Com relaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas gerais da composiccedilatildeo de cada pavimento 838 dos
trechos estudados pelo autor apresentam revestimento de CBUQ e 863 do total de trechos
era formada por brita graduada na camada de base Outra caracteriacutestica dos materiais e
camadas que compotildeem os trechos estudados por Marcon (1996) eacute que 452 da extensatildeo
estudada era composta por macadame seco na sub-base semelhante aos estudos desta
pesquisa onde dois dos trecircs trechos tem sub-base de macadame
Para deflexotildees Marcon (1996) desenvolveu para a Regiatildeo 2 os modelos apresentados
na equaccedilatildeo 210 relacionando a defeito ou a deflexatildeo com a idade dos pavimentos e na
Equaccedilatildeo 211 relacionando com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEDEFM 5458328824 (Equaccedilatildeo 210)
Rsup2 = 037
NADEFM 5100192844 (Equaccedilatildeo 211)
Rsup2 = 050
Os dados de irregularidade longitudinal para a Regiatildeo 2 foram ajustados nos modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 212 relacionado com a idade e na Equaccedilatildeo 213 relacionado com
o nuacutemero estrutural
IDADEQI 1635134818 (Equaccedilatildeo 212)
Rsup2 = 029
2146 1005100478325 NANAQI (Equaccedilatildeo 213)
Rsup2 = 032
Para o afundamento de trilha de roda para a Regiatildeo 2 foram desenvolvidos os
modelos das Equaccedilotildees 214 e 215 respectivamente relacionando o afundamento em trilha de
roda com a idade e o nuacutemero estrutural dos pavimentos
48
IDADETRI 2325082281 (Equaccedilatildeo 214)
Rsup2 = 028
NATRI 7100530513 (Equaccedilatildeo 215)
Rsup2 = 026
Para o iacutendice de gravidade global (IGG) para a Regiatildeo 2 foram elaborados os
modelos apresentados na Equaccedilatildeo 216 que relaciona o IGG com a idade e na Equaccedilatildeo 217
com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEIGG 0159120 (Equaccedilatildeo 216)
Rsup2 = 052
2125 1001100276478 NANAIGG (Equaccedilatildeo 217)
Rsup2 = 061
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
TRI = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
IDADE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo
(anos) e
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
Destaca-se nos modelos desenvolvidos por Marcon a praticidade das equaccedilotildees
estando os paracircmetros relacionados somente agrave idade ou ao nuacutemero equivalente mas esta
condiccedilatildeo soacute eacute vaacutelida para gerecircncia em niacutevel de rede e porque a maioria dos pavimentos tinha
estrutura parecida
49
2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio
Basiacutelio (2002) desenvolveu linhas de tendecircncia de desempenho para rodovias do
Estado de Goiaacutes As linhas de tendecircncia foram propostas para dois tipos de revestimento
Tratamento superficial duplo (TSD) e concreto asfaacuteltico (CBUQ) Esta revisatildeo focaraacute apenas
nos resultados obtidos por Basiacutelio (2002) para pavimentos revestidos com CBUQ ou CA jaacute
que no presente trabalho os estudos foram desenvolvidos em trechos com este tipo de
revestimento
Segundo Basiacutelio (2002) os dados obtidos no ano de 2000 pela Agecircncia Goiana de
Transportes e Obras Puacuteblicas (AGETOP 2000) mostram que apenas 114 da malha
rodoviaacuteria pavimentada no estado de Goiaacutes eram pavimentadas com CA Para as camadas de
base e de sub-base foram geralmente utilizados cascalho lateriacutetico pois se tratar de um
material amplamente distribuiacutedo pelo territoacuterio goiano e que apresenta boa capacidade de
suporte com valores de CBR variando mais frequentemente entre 40 e 70
Assim como nos trechos estudados nesta pesquisa Basiacutelio (2002) informou que a
grande maioria dos veiacuteculos que utilizam os trechos monitorados em seu trabalho eacute composta
por veiacuteculos de passeio aproximadamente 73 Os trechos estudados pelo autor
apresentaram espessuras caracteriacutesticas de camadas de solo bem semelhantes as encontradas
neste estudo sendo as camadas de base geralmente de 17cm e 18cm para camadas de sub-
base embora as camadas de revestimento tivessem espessuras de 25cm bem inferiores as
camada encontradas neste trabalho
Foram desenvolvidas por Basiacutelio (2002) linhas de tendecircncia para deflexatildeo (Equaccedilatildeo
218) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 219) afundamento de trilha de roda (Equaccedilatildeo
220) e trincamento (Equaccedilatildeo 221) para os trechos monitorados que apresentaram camadas
de revestimentos compostas por CBUQ
60257109107 7213 NANADEFM (Equaccedilatildeo 218)
Rsup2 = 061
74137102103 6213 NANAQI (Equaccedilatildeo 219)
Rsup2 = 061
50
98141106 7 NAATR (Equaccedilatildeo 220)
Rsup2 = 066
69820101 5 NATRI (Equaccedilatildeo 221)
Rsup2 = 081
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
ATR = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
TRI = porcentagem da aacuterea trincada
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba
Com dados obtidos da malha rodoviaacuteria do Estado do Paranaacute Yshiba (2003) elaborou
modelos estatiacutesticos de deflexatildeo e irregularidade longitudinal para pavimentos originais e
restaurados Tal trabalho teve como base dados histoacutericos da avaliaccedilatildeo funcional e estrutural
das condiccedilotildees da malha rodoviaacuteria neste estado entre os anos de 1995 e 1998
Os pavimentos estudados na pesquisa de Yshiba (2003) eram constituidos de
revestimento em concreto asfaacuteltico com espessuras entre 3 e 10cm base em brita graduada
com espessuras entre 10 e 20cm e sub-base granular com espessuras entre 10 e 30cm sendo
que a regiatildeo do estudo apresenta formaccedilatildeo geoloacutegica de derrame basaacuteltico correspondendo a
42 da aacuterea total do Estado do Paranaacute Para pavimentos com revestimento original foram
obtidos os modelos apresentados na Equaccedilatildeo 222 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 223 para
irregularidade longitudinal
)()(811)(754)(254)(78056 SPIPSPNPIPDEF (Equaccedilatildeo 222)
Rsup2 = 062
51
)()(080)()(090
)(160)(310)(38082
SPIPNPIP
SPNPIPIRI
(Equaccedilatildeo 223)
Rsup2 = 075
Onde DEF = deflexatildeo determinada com a Viga Benkelman (102mm)
IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (m km)
8
13)(
IIP sendo I a idade em anos do revestimento
5
4
10
105)(
NNP
sendo N o nuacutemero de solicitaccedilotildees de traacutefego e
2
55)(
SSP
sendo S o nuacutemero estrutural corrigido
Para pavimentos restaurados por sua vez foram desenvolvidos os modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 224 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 225 para irregularidade
longitudinal
)()(441)(72)(813)(22247 SPNPPSNPIPDEF (Equaccedilatildeo 224)
Rsup2 = 083
)(140)(220)(120372 SPNPIPIRI (Equaccedilatildeo 225)
Rsup2 = 081
Onde as siglas tecircm os mesmos significados anteriores
2326 Modelos desenvolvidos por Benevides
Benevides (2006) elaborou modelos de irregularidade longitudinal com dados de
perfilocircmetro a laser de 72 trechos da malha rodoviaacuteria da regiatildeo Metropolitana de Fortaleza
no Estado do Cearaacute
52
Os 72 trechos escolhidos por Benevides (2006) para realizaccedilatildeo de seu estudo
perfizeram um total de 493946 km de rodovias sendo 42 trechos com revestimento em
Concreto Betuminoso Usinado a Quente - CBUQ perfazendo uma extensatildeo de 235466km
81240 km em Areia Asfalto Usinado a Quente - AAUQ sendo dividida em 10 trechos
monitorados e outros 20 trechos em Tratamento Superficial Duplo ndash TSD com um total de
177240 km O autor mostra ainda em seu trabalho que o volume diaacuterio meacutedio de veiacuteculos nos
trechos em TSD variou entre 4686 e 645 veiacuteculos por dia entre 6430 e 251 veiacuteculos por dia
nos trechos com AAUQ e entre 50062 e 2254 veiacuteculos por dia nos trechos com CBUQ
O autor correlacionou os dados de IRI com o Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento
deflexatildeo nuacutemero estrutural e porcentagem de trincamento As equaccedilotildees que representam tais
modelos satildeo as Equaccedilotildees 226 e 227
63615006410021101410 TFDEFPCIIRI (Equaccedilatildeo 226)
Rsup2 = 086
8441010050081203038 TFNECPCIIRI (Equaccedilatildeo 227)
Rsup2 = 093
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
PCI = Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento ()
DEF = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
NEC = nuacutemero estrutural corrigido obtido por correlaccedilatildeo com a deflexatildeo
determinada com FWD e
TF = porcentagem padratildeo do defeito Trinca por Fadiga ()
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque
Com o objetivo de propor a estruturaccedilatildeo necessaacuteria de um SGP apropriado aos
Estados do Nordeste brasileiro Albuquerque (2007) realizou um denso estudo em sua tese de
doutorado no qual desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho a partir de levantamentos
ocorridos nos Estados da Paraiacuteba e Cearaacute Albuquerque (2007) fez uso de ferramentas
53
estatiacutesticas na elaboraccedilatildeo dos modelos de desempenho Foram desenvolvidos modelos para
revestimentos em mistura asfaacuteltica e tratamento superficial Nesta revisatildeo satildeo apresentados os
elaborados para misturas asfaacutelticas
Para o Estado da Paraiacuteba Albuquerque (2007) teve como objetivo o estudo da malha
rodoviaacuteria estadual sendo que 4318 desta malha eram pavimentadas com pista simples
Albuquerque (2007) obteve no Sistema de Informaccedilotildees Geograacuteficas Aplicado ao
Planejamento Rodoviaacuterio (SIGA do DER-PB) os seguintes dados de 2006 para realizaccedilatildeo do
estudo de sua tese
Contagem classificatoacuteria de traacutefego entre os anos de 1981 e 2002
Ano da ultima intervenccedilatildeo
Tipos e espessuras de camadas de pavimentos
ISC de camadas granulares e subleito
Levantamentos deflectomeacutetricos
IGG
Raio de curvatura entre os anos de 1990 e 1994
Com estes dados o autor citado desenvolveu modelos de previsatildeo de deflexatildeo
(Equaccedilatildeo 228) e de iacutendice de gravidade global (Equaccedilatildeo 229)
)2990095009207473e NSC(
VBD (Equaccedilatildeo 228)
Rsup2 = 091
)460551530313e747 NSC(IGG (Equaccedilatildeo 229)
Rsup2 = 088
Onde DVB = deflexatildeo determinada com Viga Benkelman (102mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
O objetivo de Albuquerque (2007) no estudo realizado no Estado do Cearaacute tambeacutem
foi verificar apenas as rodovias estaduais sendo que este estado apresentava 1085320km de
54
rodovias estaduais e deste total 3897 eram rodovias pavimentadas A Figura 28 apresenta
toda a malha rodoviaacuteria do Cearaacute no ano de 2006
Atraveacutes do Sistema Integrado de Gestatildeo e Manutenccedilatildeo (SIGMA) disponibilizados
pelos DERT-CE Albuquerque (2007) conseguiu a contagem classificatoacuteria dos veiacuteculos nos
anos de 1994 1997 2000 2004 Cadastro com datas de intervenccedilatildeo espessura e tipo de
materiais utilizados Levantamentos deflectomeacutetricos com FWD nos anos de 1998 2002 e
2005 Levantamentos de Irregularidade do pavimento com integrador tipo resposta (IPRUSP)
em 2001 e 2005 e levantamento visual
Com a obtenccedilatildeo destes dados o autor desenvolveu modelos de previsatildeo de
desempenho para deflexatildeo (Equaccedilatildeo 230) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 231) e
iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento (Equaccedilatildeo 232)
)08880326500601067833e NSC(
FWDD (Equaccedilatildeo 230)
Rsup2 = 084
)0046000230001101775e35173 NSC(IRI (Equaccedilatildeo 231)
Rsup2 = 079
NSCPCR 6145314371 (Equaccedilatildeo 232)
Rsup2 = 089
Onde DFWD = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
PCR = iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
A descriccedilatildeo dos paracircmetros representativos das condiccedilotildees climaacuteticas (C) do nuacutemero
estrutural (S) e do nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees (N) eacute encontrada no trabalho de
Albuquerque (2007)
55
2328 Modelo desenvolvido por Lerch
Lerch (2003) desenvolveu modelo de avaliaccedilatildeo da reduccedilatildeo da irregularidade
longitudinal apoacutes aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo em nove trechos de rodovias do Estado do
Rio Grande do Sul Foram monitorados aproximadamente 265km com registros de
irregularidade antes e apoacutes o recapeamento das rodovias Os valores obtidos foram
comparados com valores previstos pelos modelos lineares e bilineares propostos pelo
programa HDM-4 do Banco Mundial
Os dados utilizados por Lerch (2003) foram coletados pela Coordenadoria de
Programas Especiais (CPROESP) e pela Unidade de Normas e Pesquisas (UNP) sendo
cedidos estes dados pelo Departamento Autocircnomo de Estradas de Rodagem do Rio Grande do
Sul (DAER-RS) No CPROESP foi coletado dados histoacutericos dos pavimentos condiccedilotildees
estruturais e funcionais de rodovias localizadas na metade norte do RS bem como as
condiccedilotildees superficiais e da classificaccedilatildeo tanto qualitativa como quantitativa do traacutefego
Jaacute na UNP foram coletados dados das condiccedilotildees superficiais dos pavimentos
principalmente quanto agrave irregularidade longitudinal apoacutes a execuccedilatildeo das obras de manutenccedilatildeo
dos trechos A Tabela 23 apresenta algumas caracteriacutesticas dos trechos estudados pelo autor
citado
Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Continua
56
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Fonte Lerch (2003)
Pelo fato de Lerch (2003) ter utilizado o programa HDM-4 foi necessaacuterio dividir os
trechos em segmentos Foram estabelecidas 14 redes de segmentos homogecircneos contendo
todas as seccedilotildees de mesmas caracteriacutesticas iniciais (antes da manutenccedilatildeo) e finais (mesma
espessura de recapeamento) como pode ser observado na Tabela 24
Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003)
REDE TIPO DE BASEMATERIAL DO
REVESTIMENTO ANTERIORRESTAURACcedilAtildeO EMPREGADA
1 Recape de 30cm de CBUQ
2 Recape de 40cm de CBUQ
3 Recape de 50cm de CBUQ
4 Recape de 60cm de CBUQ
5 Recape de 80cm de CBUQ
6Reperfilagem de 20cm + Recape
de 40cm de CBUQ
7 Recape de 30cm de CBUQ
8 Recape de 40cm de CBUQ
9 Recape de 60cm de CBUQ
10 Recape de 40cm de CBUQ
11 Recape de 60cm de CBUQ
12Reperfilagem de 20cm + Recape
de 50cm de CBUQ
13Reperfilagem de 20cm + Recape
de 60cm de CBUQ
14 Estabilizada Tratamento Superficial Duplo Recape de 40cm de CBUQ
Granular
Tratamento Superficial Duplo
Concreto Betuminoso Usinado a
Quente (CBUQ)
Preacute Misturado a Frio (PMF)
Fonte Lerch (2003)
57
Das 14 redes estudadas por Lerch (2003) apenas 5 natildeo necessitaram de ajustes nos
paracircmetros das equaccedilotildees de previsatildeo de desempenho do programa HDM-4 Isso ocorreu
devido o fato de que o modelo linear ou o bilinear previam valores proacuteximos aos medidos as
demais redes sofreram algum tipo de ajuste nos paracircmetros das suas equaccedilotildees Com o auxilio
do software ESTATISTICA o autor obteve o modelo de regressatildeo linear muacuteltipla que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 233
173870310 antesIRIESPIRI (Equaccedilatildeo 233)
Rsup2 = 097
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal com a
aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo (mkm)
ESP = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes do reforccedilo (mkm)
2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara
Nakahara (2005) realizou um estudo experimental sobre o desempenho de reforccedilos de
pavimentos asfaacutelticos executados na Avenida Bandeirantes via urbana com elevado volume
de traacutefego comercial pesado localizada no municiacutepio de Satildeo Paulo Nos dados histoacutericos da
construccedilatildeo da Avenida Bandeirantes o autor verificou que o iniacutecio das obras nesta avenida foi
em dezembro de 1969 com a realizaccedilatildeo de 33 furos de sondagem e foi observado que a
maioria destes furos mostrou a presenccedila de argila orgacircnica na regiatildeo da avenida
Nos furos onde os solos apresentaram capacidade de suporte acima de CBR=10 o
sub leito destes locais foi aproveitado como camada de sub-base apoacutes a escarificaccedilatildeo e a
compactaccedilatildeo na espessura de 20cm Nos trechos onde houve necessidade de substituiccedilatildeo do
solo o material importado foi retirado de uma jazida e teve sua classificaccedilatildeo como uma argila
arenosa do Tipo A-6 com Limites de Liquidez de 312 Iacutendice de Plasticidade de 11 e ISC
de 11 Posteriormente foi dimensionado o pavimento da Avenida Bandeirante sendo que as
espessuras meacutedias obtidas para cada camada estatildeo apresentadas na Figura 28
58
Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004
Fonte Nakahara (2005)
Segundo Nakahara (2005) em 1978 a Prefeitura Municipal de Satildeo Paulo realizou obras
de recapeamento asfaacuteltico em toda a extensatildeo da avenida poreacutem natildeo foi mencionado no
trabalho as espessuras colocadas no trecho Em 1991 e 1992 a Avenida Bandeirantes passou
por uma nova intervenccedilatildeo onde foi realizada a fresagem e a construccedilatildeo de camadas de
reforccedilo e a reconstruccedilatildeo da camada de base de alguns trechos Jaacute no ano de 1995 a avenida
passou por um processo de manutenccedilatildeo corretiva com a execuccedilatildeo de remendos superficiais
em defeitos isolados (tapa buracos)
Nos anos de 2002 e 2003 a Avenida Bandeirantes passou novamente por um processo
de restauraccedilatildeo uma vez que esta estava bastante deteriorada e contava com um volume diaacuterio
meacutedio de caminhotildees de 10810 no sentido Rodovia dos Imigrantes e 8338 no sentido
Marginal Pinheiros Para a realizaccedilatildeo das intervenccedilotildees a avenida foi dividida em 2 trechos
sendo que no Trecho 1 foram realizadas apenas correccedilotildees superficiais e construccedilatildeo de
camadas de reforccedilo no Trecho 2 aleacutem das medidas corretivas foram realizadas reconstruccedilatildeo
da camada de base ou do pavimento em alguns trechos na faixa da direita na pista em sentido
Marginal Pinheiro (NAKAHARA 2005)
O autor comenta ainda que antes da restauraccedilatildeo os pavimentos dos trechos foram
fresados ateacute profundidades iguais agraves espessuras de reforccedilo que no sentido Rodovia dos
Imigrantes variaram de 5 a 20 cm no Trecho 1 e variaram de 5 a 22 cm no Trecho 2 Jaacute no
sentido Marginal Pinheiro as espessuras de reforccedilo foram de 5 cm no Trecho 1 e variaram de
5 a 15 cm no trecho 2
59
Para o desenvolvimento da pesquisa foram monitorados os pavimentos durante quatro
anos desde a mais recente restauraccedilatildeo executada na eacutepoca Para a irregularidade obteve-se
modelo para a variaccedilatildeo da irregularidade apoacutes a restauraccedilatildeo (Equaccedilatildeo 234) e para a evoluccedilatildeo
da irregularidade (Equaccedilotildees 235 236 e 237)
antesref IRIhIRI 862010203832 (Equaccedilatildeo 234)
Rsup2 = 090
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
com a aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo
href = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes da aplicaccedilatildeo do reforccedilo
(mkm)
NDREFIRI
910800708604970
1
(Equaccedilatildeo 235)
idadeREFIRI
e10290903104860
13
(Equaccedilatildeo 236)
AA NNDREFIRI
ln012010570107606750
18
(Equaccedilatildeo 237)
Onde IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
REF = variaacutevel indicadora da espessura de reforccedilo (-1 se href lt10cm ou 0 se href
ge10cm)
D = deflexatildeo medida com o FWD (mm)
N = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
do DNER em eixos-padratildeodia
idade = idade do pavimento desde a restauraccedilatildeo (anos)
NA = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
da AASHTO em eixos-padratildeodia
60
Tambeacutem foram desenvolvidos por Nakahara (2005) modelos de previsatildeo de
desempenho para o iniacutecio e evoluccedilatildeo do trincamento
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello
Vitorello (2008) baseado em um estudo experimental na BR-290RS para segmentos
construiacutedos entre os anos 2000 e 2007 (a estrutura contempla 8cm de revestimento asfaacuteltico
15cm de base 30cm de sub-base e 60cm de camada de reforccedilo) desenvolveu tendecircncias de
comportamento do pavimento (Equaccedilotildees 238 a 240) as mesmas foram comparadas aos
modelos de previsatildeo de desempenho desenvolvidos em outras pesquisas Para a irregularidade
e o afundamento de trilha de roda as tendecircncias apresentadas neste estudo comportaram-se
significativamente semelhantes as de outros modelos Por outro lado para a tendecircncia
referente agraves deflexotildees nenhum dos modelos desenvolvidos em estudos anteriores apresentou
comportamento similar ao encontrado na pesquisa evidenciando a importacircncia do
desenvolvimento de modelos particulares para cada rodovia e estrutura
acumNDEF 6518747 (Equaccedilatildeo 238)
Rsup2 = 046
iNQI acum 8158203519 (Equaccedilatildeo 239)
Rsup2 = 051
acumNATR 560362 (Equaccedilatildeo 240)
Rsup2 = 050
Onde DEF = deflexatildeo maacutexima (102mm)
Nacum= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da AASHTO
QI = Coeficiente de irregularidade longitudinal do pavimento (contagemkm)
ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
i = 0 segmento sem intervenccedilatildeo e i = 1 segmento com intervenccedilatildeo
61
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves
Gonccedilalves (2002) desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho para afundamento
em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada Sua pesquisa foi desenvolvida atraveacutes da
construccedilatildeo de duas pistas experimentais que foram submetidas a ensaios acelerados com o
simulador linear de traacutefego da UFRGS tendo espessuras de 50 cm de reforccedilo do subleito em
argila 15 cm de base em Brita Graduada Simples e 4 cm de revestimento sendo uma com
ligante modificado com poliacutemero e outra com CAP-20
Os modelos encontrados para a estrutura que continha revestimento asfaacuteltico com
ligante modificado com poliacutemero estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 241 e 242 para
afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada respectivamente
(Equaccedilatildeo 241)
Rsup2 = 098
(Equaccedilatildeo 242)
Rsup2 = 096
Jaacute para o trecho com revestimento realizado com ligante convencional CAP-20
Gonccedilalves (2002) encontrou os modelos mostrados nas Equaccedilotildees 443 e 444 respectivamente
para afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada
(Equaccedilatildeo 243)
Rsup2 = 097
(Equaccedilatildeo 244)
Rsup2 = 099
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
TRI = Porcentagem de Aacuterea Trincada
Nacum= nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
496300177048870 NATRSBS
1926151011 NTRI SBS
974704
20 10321
NTRI CAP
37110
20 117010310
NxATRCAP
62
23212 Modelos desenvolvidos por Franco
Franco (2007) em sua tese de doutorado compilou o banco de dados existente na
UFRJ de ensaios de carga repetida agrave tensatildeo controlada realizados no laboratoacuterio de
pavimentaccedilatildeo da COPPE e de outros publicados em diversos trabalhos teacutecnicos e cientiacuteficos
para obter os modelos de previsatildeo de fadiga das misturas asfaacutelticas Foram analisados pelo
autor os resultados de 536 ensaios em misturas asfaacutelticas com ligantes tradicionais 51 ensaios
em misturas com ligantes modificados por poliacutemero do tipo SBS ou EVA e 88 ensaios de
misturas com asfalto borracha
Os dados consultados por Franco (2007) foram as dimensotildees do corpo de prova o
percentual de niacutevel de tensatildeo aplicada a carga aplicada (kgf) a pressatildeo aplicada (kgfcmsup2) a
deformaccedilatildeo especiacutefica resiliente a diferenccedila de tensotildees (MPa) o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga o moacutedulo de resiliecircncia meacutedio (MPa) e a Tensatildeo de traccedilatildeo estaacutetica maacutexima (MPa)
Com estes dados foram apresentados dois modelos relacionando a tensatildeo de traccedilatildeo na
camada asfaacuteltica e o desempenho agrave fadiga A Equaccedilatildeo 245 eacute aplicaacutevel a misturas
convencionais a Equaccedilatildeo 246 a ligantes modificados com SBS ou EVA e a Equaccedilatildeo 247
para ligantes asfalto borracha
(Equaccedilatildeo 245)
Rsup2 = 0805
(Equaccedilatildeo 246)
Rsup2 = 0813
(Equaccedilatildeo 247)
Rsup2 = 0676
Onde N= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da USACE
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (MPa)
7408212
6 11109041
MrfclN
t
49317983
7 11104554
MrfclN
t
91811033
3 1110267
MrfclN
t
63
fcl = fator campo laboratoacuterio para aplicaccedilatildeo praacutetica Franco (2007) recomenda o
valor de 10000 advindo das pesquisas de Pinto (1991)
23213 Modelos da Shell Oil
O modelo de fadiga que atualmente eacute conhecido como modelo da Shell foi
desenvolvido por Shook et al (1982 apud HUANG 1993) Os dados utilizados pelo autor
para o desenvolvimento do modelo foram obtidos de ensaios de flexatildeo repetida de vigotas a
deformaccedilatildeo controlada Como o modelo eacute parte de um meacutetodo de dimensionamento acredita-
se que esteja calibrado para as condiccedilotildees especiacuteficas do meacutetodo da Shell (FRANCO 2004)
Do modelo originalmente desenvolvido em 1978 os autores substituiacuteram o moacutedulo de
rigidez pelo moacutedulo dinacircmico e eliminaram o paracircmetro teor de asfalto como variaacutevel de
entrada generalizando ainda mais a forma do modelo As alteraccedilotildees resultaram na Equaccedilatildeo
248
(Equaccedilatildeo 248)
Onde N = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
E = Moacutedulo dinacircmico (psi)
Para o caso da deformaccedilatildeo permanente no subleito a Shell Oil apresenta dois modelos
com confiabilidade de 85 e 95 conforme Equaccedilotildees 249 e 250 respectivamente
(Equaccedilatildeo 249)
(Equaccedilatildeo 250)
Onde v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
3632671506850
EN t
2502 )(1012 fv N
2102 )(1091 fv N
64
Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
23214 Modelo desenvolvido por Pinto
Pinto (1991) sugeriu um modelo baseado em 82 ensaios de fadiga agrave tensatildeo controlada
de seis misturas asfaacutelticas O meacutetodo de ensaio utilizado foi o de compressatildeo diametral com
aplicaccedilatildeo de 60 pulsos de carga por minuto e 014 segundos de duraccedilatildeo da aplicaccedilatildeo da carga
repetida
O modelo desenvolvido por Pinto (1991) que fornece o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga necessaacuterio para a ruptura do corpo-de-prova estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 251
(Equaccedilatildeo 251)
Rsup2 = 0676
Onde Nacum= vida de fadiga em laboratoacuterio
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (kgfcm2)
Pinto (1991) realizou a calibraccedilatildeo do seu modelo com base em observaccedilotildees e anaacutelises
do comportamento no campo de trechos da rodovia BR-101 definindo curvas para estimar os
valores miacutenimos e maacuteximos do fator campo - laboratoacuterio para o seu modelo associados agrave
deformaccedilatildeo especiacutefica inicial e agraves diferenccedilas de tensotildees no revestimento dos trechos da
rodovia analisados Atualmente diversos oacutergatildeos e institutos de pesquisa vecircm utilizando o
coeficiente fcl igual a 10000 como fator campolaboratoacuterio para esse modelo que
corresponde a cerca de 20 da aacuterea trincada do pavimento a uma temperatura de 54ordmC
23215 Modelos do Asphalt Institute
0330652
9 1110079
MrN
t
65
O modelo apresentado na Equaccedilatildeo 252 faz parte do manual de dimensionamento de
pavimentos de rodovias e ruas do Instituto do Asfalto dos Estados Unidos ndash MS-1 de 1969 e
reeditado pela nona vez em 1991
854029133 ||)(103254418 ECN tf (Equaccedilatildeo 252)
Onde C= 10M
Onde asfV = o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV = o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
= o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E = moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica (psi)
Este modelo de fadiga foi desenvolvido a partir de um conjunto de dados obtidos de
ensaios de laboratoacuterio realizados agrave tensatildeo controlada em flexatildeo repetida e calibrada com
dados de seccedilotildees selecionadas da AASHTO Road Test O fator 184 na equaccedilatildeo pode ser
entendido como fator de calibraccedilatildeo campo-laboratoacuterio que permite estimar o nuacutemero miacutenimo
de repeticcedilotildees de carga de eixo simples equivalente de 80kN para que o pavimento acumule
um dano equivalente a uma aacuterea trincada por fadiga de pelo menos 20 em relaccedilatildeo agrave aacuterea
total (Asphalt Institute 1994)
Ainda o Asphalt Institute apresenta um modelo para deformaccedilatildeo permanente do
subleito (Equaccedilatildeo 253)
(Equaccedilatildeo 253)
Onde Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
690844
asfar
asf
VV
VM
474
9 1103651
v
fN
66
23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG)
Um modelo baseado no modelo do Instituto do Asfalto eacute o utilizado no Guia de
Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) poreacutem este modelo eacute apresentado com uma nova
calibraccedilatildeo determinada por otimizaccedilatildeo numeacuterica e por outros modos de comparaccedilatildeo de dados
Tal modelo leva em consideraccedilatildeo a espessura da camada de revestimento o que natildeo eacute
observado nos demais modelos admitindo que a espessura influencia no mecanismo de
ruptura por fadiga do revestimento O modelo tem o formato apresentado nas Equaccedilotildees 254 e
255
2811
94923
1
11004320
ECkN
t
f
(Equaccedilatildeo 254)
Onde MC 10
690844
asfar
asf
VV
VM
(Equaccedilatildeo 255)
Onde asfV eacute o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV eacute o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
eacute o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t eacute a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E
eacute o moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica em psi
O paracircmetro
1k foi inserido no modelo para prever uma correccedilatildeo no dano de fadiga
devido ao efeito da espessura da camada asfaacuteltica O paracircmetro
1k pode ser obtido por meio
das Equaccedilotildees 256 e 257 dependendo se o tipo de fadiga ocorre da base da camada para o
topo ou do topo para a base (trincamento longitudinal) respectivamente
Para o trincamento da base para o topo
67
)4930211(
1
1
00360200003980
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 256)
Para o trincamento do topo para a base
)7357554430(
1
1
8442900010
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 257)
Onde hac = eacute a espessura total da camada asfaacuteltica
As duas previsotildees satildeo realizadas concomitantemente desde que ocorram tensotildees de
traccedilatildeo nos pontos criacuteticos no periacuteodo de anaacutelise para o carregamento selecionado
O Guia de Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) ainda desenvolveu modelos que
estimam a aacuterea trincada a partir do dano de fadiga calculado As funccedilotildees de transferecircncia
como os modelos foram chamados estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 258 e 259
Para o trincamento da base para o topo
60
1
1
6000)100(log 10
2
1 DCCbottom
eFC (Equaccedilatildeo 258)
Onde bottomFC = o trincamento da base para o topo
D = eacute o dano da fadiga da base para o topo
2
1 2 CC 8562
2 )1(408742 hacC
Para o trincamento do topo para a base
)5610(
1
1000)100(log4182 10
Dbottome
FC (Equaccedilatildeo 259)
Onde FCbottom = o trincamento do topo para a base ftmiles
D = eacute o dano da fadiga do topo para a base
68
A calibraccedilatildeo dos modelos de fadiga foi realizada com base em informaccedilotildees e dados de
observaccedilatildeo ao longo do tempo de 82 trechos experimentais localizados em 24 estados
americanos e canadenses A maioria dos trechos avaliados pertence ao programa LTPP (Long
Term Pavement Performance) de instrumentaccedilatildeo e acompanhamento de diversas seccedilotildees de
rodovias americanas que produz um banco de dados bastante amplo de informaccedilotildees sobre as
propriedades e desempenho dos pavimentos (FRANCO 2007)
23217 Modelo da FHWA
Ainda para a fadiga do revestimento pode-se utilizar o modelo do FHWA (2006)
desenvolvido a partir de dados obtidos nas pistas experimentais da AASHO Road Test O
modelo de previsatildeo estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 260
(Equaccedilatildeo 260)
Onde N= vida de fadiga em termos de NAASHTO
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs
Trichecircs (1993) em seu doutoramento estudou a influecircncia do consumo de cimento da
granulometria do tempo de cura e da energia de compactaccedilatildeo no desempenho de CCR
(Concreto Compactado com Rolo) O autor buscou contemplar a utilizaccedilatildeo do CCR em duas
estruturas baacutesicas Camadas de baserevestimento e camadas de base revestida com Concreto
Betuminoso Usinado a Quente
Durante a realizaccedilatildeo de seus ensaios Trichecircs (1993) verificou que a partir do inicio da
realizaccedilatildeo dos ensaios ateacute atingir 10 da vida de fadiga havia um acreacutescimo acelerado de
5123
6 1100921
t
N
69
deformaccedilotildees no corpo de prova que poderia ser devido agrave acomodaccedilatildeo do CP no dispositivo
de aplicaccedilatildeo de carga ou devido a energia consumida na reativaccedilatildeo de fissuras preacute-existente
A partir dos 10 e ateacute atingir de 50 a 70 da vida de fadiga a energia de cada ciclo se
mantinha quase constante com uma pequena taxa de crescimento nas deformaccedilotildees
O autor menciona ainda que acima de 50 a 70 da vida de fadiga jaacute consumida era
possiacutevel observar novamente uma aceleraccedilatildeo na taxa de crescimento das deformaccedilotildees no
corpo de prova Nos ensaios em que era realizado o acompanhamento do crescimento de
trincas era a partir deste momento que as trincas iniciavam sua propagaccedilatildeo Este
comportamento indica que o dano unitaacuterio por fadiga natildeo eacute linear
A partir destes dados o autor desenvolveu modelos de fadiga para CCR com
consumos de cimento de 120kgm3 e 200kgm
3 apresentados nas Equaccedilotildees 261 e 262
respectivamente
(Equaccedilatildeo 261)
(Equaccedilatildeo 262)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23219 Modelo desenvolvido por Balbo
Balbo (1993) desenvolveu com materiais do estado de Satildeo Paulo uma pesquisa
laboratorial que definiu os paracircmetros elaacutesticos e resistentes de uma mistura de Brita
Graduada Tratada com Comento (BGTC) A mistura realizada pelo autor foi feita com uma
curva granulomeacutetrica na faixa B da especificaccedilatildeo de materiais para BGTC projetada pela
ABNT (1990) e com teor de cimento de 4 em relaccedilatildeo ao peso total de agregados mantido
constante para todos os corpos de prova
O autor obteve o teor de umidade das misturas atraveacutes da preparaccedilatildeo de algumas
misturas variando a quantidade de aacutegua com isso verificou a umidade oacutetima por meio de
compactaccedilatildeo na energia intermediaacuteria Para a fabricaccedilatildeo dos corpos de prova foi realizado
RTN 0741591114log10
RTN 5181331014log10
70
compactaccedilatildeo na energia modificada que segundo o autor era indicado como padratildeo para o
material
Apoacutes as moldagens os corpos de prova eram mantidos nos moldes ciliacutendricos
tampados por sete dias para cura da BGTC posteriormente eram desmoldados e mantidos em
compartimento fechado no laboratoacuterio com umidade relativa do ar e temperatura controlada
de 60 e 21ordmC respectivamente Posteriormente realizou ensaios de moacutedulo de elasticidade
resistecircncia agrave compressatildeo resistecircncia agrave traccedilatildeo e fadiga por solicitaccedilotildees agrave traccedilatildeo Para BGTC o
modelo de fadiga encontrado por Balbo (1993) esta apresentado na Equaccedilatildeo 263
(Equaccedilatildeo 263)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23220 Modelo desenvolvido por Rossato
Rossato (2015) utilizou materiais da Avenida Heacutelvio Basso que fez parte deste estudo
como um dos trechos monitorados para desenvolver um modelo de previsatildeo de vida de fadiga
em laboratoacuterio O autor coletou agregado e ligante asfaacuteltico utilizado na mistura asfaacuteltica
colocada na pista e avaliou o fenocircmeno de fadiga e das propriedades elaacutesticas da mistura em
diferentes temperaturas Aleacutem disso o autor utilizou ligante asfaacuteltico modificado com
poliacutemero do tipo SBS com propriedades superiores ao utilizado na pista para realizar um
comparativo da melhoria que ocorre na mistura quando utilizado outro ligante com
propriedades melhores
Durante seu estudo Rossato (2015) avaliou o desempenho da mistura asfaacuteltica nas
temperaturas de 10ordmC 25ordmC e 35ordmC com misturas moldadas em laboratoacuterio seguindo as
caracteriacutesticas de campo com uma pequena alteraccedilatildeo no teor de ligante da mistura descrita no
projeto devido a dosagem realizada no laboratoacuterio que encontrou um teor ideal de 69 de
ligante na mistura Este teor foi o mesmo utilizado para realizaccedilatildeo de alguns ensaios
necessaacuterios para caracterizaccedilatildeo da mistura no presente trabalho
RTN 6081613717log10
71
Ao realizar o ensaio para encontrar a vida de fadiga da mistura em laboratoacuterio que foi
moldada com um ligante 5070 convencional o autor encontrou o modelo apresentado na
Equaccedilatildeo 264
0752514110 103192 MRxN tf
(Equaccedilatildeo 264)
Rsup2 = 071
Onde Nf = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
MR = Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa)
Contudo os modelos apresentados na revisatildeo bibliograacutefica expressatildeo de forma
adequada as caracteriacutesticas e expectativas esperadas no desempenho dos pavimentos
estudados por cada autor Os modelos apresentados pela literatura estudada obtidos a partir
de dados de trechos monitorados mostrou que com um banco de dados amplo eacute possiacutevel o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho que mostram de forma adequada o
que poderaacute acontecer com os pavimentos a medida que os mesmos satildeo solicitados desde que
obedeccedilam as caracteriacutesticas de materiais clima e tipo de construccedilatildeo de cada pavimento
Jaacute para os modelos estudados em laboratoacuterio verifica-se que os mesmos representam
adequadamente o que se espera de cada material empregado em campo da mesma forma que
os modelos encontrados em trechos monitorados Poreacutem os modelos obtidos em laboratoacuterio
necessitam de um fator campolaboratoacuterio que relacione os valores obtidos no laboratoacuterio
com os valores obtidos em campo conseguindo assim mostrar a expectativa de durabilidade
de um material quando empregado em campo
3 METODOLOGIA
Neste capitulo seraacute mostrado todo o processo de metodologia empregado no
desenvolvimento do trabalho desde a localizaccedilatildeo dos trecircs trechos monitorados a parte de
coleta de materiais empregados em cada uma das camadas caracterizaccedilatildeo destes materiais
acompanhamento na construccedilatildeo das camadas e monitoramento dos trechos atraveacutes de ensaios
perioacutedicos
Foram realizadas contagem quantitativa e classificatoacuteria do traacutefego que solicitou cada
um dos trechos monitorados avaliaccedilotildees funcionais com ensaios de Macrotextura
Microtextura International Friction Index (IFI) e International Roughness Index (IRI) Aleacutem
disso foram realizadas as avaliaccedilotildees estruturais com ensaios de Afundamento em Trilha de
Roda (ATR) levantamento visual de defeitos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman e
Falling Weight Deflectometer (FWD) Para cada um destes paracircmetros encontrou-se modelos
de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do numero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
31 PLANEJAMENTO
Esta pesquisa consiste na implantaccedilatildeo e monitoramento de trechos experimentais
dentro do qual a UFSM eacute parceira da REDE TEMAacuteTICA DO ASFALTO da PETROBRAS
para determinaccedilatildeo e calibraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho que daratildeo margem a
elaboraccedilatildeo de um meacutetodo de dimensionamento de pavimentos asfaacutelticos adaptado agraves
diferentes condiccedilotildees climaacuteticas geoloacutegicas e de traacutefego do Brasil
Para tanto acompanhou-se a efetiva implantaccedilatildeo de trecircs trechos experimentais com
seu subsequente monitoramento A avaliaccedilatildeo nas diferentes etapas preacute-execuccedilatildeo execuccedilatildeo e
poacutes-execuccedilatildeo (apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego) foram sendo realizadas conforme indicaccedilotildees da
Rede Temaacutetica de Asfalto (2012) no Manual de Execuccedilatildeo de Trechos Monitorados
Buscou-se estudar algumas variaacuteveis relevantes na pesquisa como tipos de estruturas
diferentes materiais empregados nos trechos de locais diferentes bem como o tipo de
intervenccedilatildeo realizada em cada trecho (um trecho de restauraccedilatildeo e dois trechos de implantaccedilatildeo
de uma estrutura nova) Na Figura 31 eacute apresentado o fluxograma da metodologia da
pesquisa
74
Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa
32 TRECHOS MONITORADOS
Os trecircs trechos monitorados encontram-se na regiatildeo central do estado do Rio Grande
do Sul no municiacutepio de Santa Maria como pode ser visto nas Figuras 32 e 33 O municiacutepio
localiza-se a uma altitude meacutedia de 113 metros acima do niacutevel do mar e segundo Boeira
(2014) esta regiatildeo possui uma formaccedilatildeo geoloacutegica com um tipo de Rocha Vulcacircnica Aacutecida
(Riodacito) sendo este tipo de rocha que se utilizou na formaccedilatildeo das camadas dos trechos
Figura 32 Rio Grande do Sul Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
4 Fonte Google Earth Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
Escolha dos trechos a serem monitorados
Acompanhamento da construccedilatildeo
e coleta de materiais
Caracterizaccedilatildeo dos materiais Monitoramento
Macrotextura Microtextura IRI ATR Levantamento de defeitos Deflexatildeo
IFI Perfilocircmetro
Laser Treliccedila Viga
Benkelman FWD
Modelos de previsatildeo de desempenho
75
O primeiro trecho monitorado (Trecho 1) eacute conhecido como Avenida Roraima um
segmento de restauraccedilatildeo o segundo trecho eacute a Avenida Heacutelvio Basso (Trecho 2) uma pista
nova que foi implantada para a duplicaccedilatildeo de uma via existente e o terceiro trecho localizado
na BR-158 iniciando no km 330 conhecido como Trevo dos Quarteacuteis (Trecho 3) que tambeacutem
eacute uma duplicaccedilatildeo da rodovia existente Todos os trechos podem ser considerados como
trechos de confluecircncia urbana localizados no periacutemetro urbano de Santa Maria onde estaacute
localizada a UFSM Suas localizaccedilotildees podem ser melhor visualizadas na Figura 34
Trevo dos Quarteacuteis Av Heacutelvio Basso Av Roraima UFSM
Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados
Fonte Google Earth
Para todos os trechos foi realizada a caracterizaccedilatildeo de cada uma das camadas
constituintes do pavimento desde as mais inferiores de solo do subleito ateacute o revestimento
bem como levantamentos de traacutefego e ensaios de desempenho do pavimento em serviccedilo
Para maior conhecimento da regiatildeo onde se encontram os trechos monitorados
buscaram-se dados de temperatura e pluviometria no Instituto Nacional de Meteorologia
(INMET) que indica que entre os anos de 2000 a 2014 a cidade de Santa Maria recebeu
precipitaccedilatildeo anual meacutedia em torno de 1700 mm e temperaturas maacuteximas meacutedias de 256ordmC e
temperaturas miacutenimas meacutedias de 148ordmC A Figura 35 apresenta os valores meacutedios das
temperaturas maacuteximas e miacutenimas bem como os valores de precipitaccedilotildees anuais entre os anos
de 2000 a 2014
76
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
5
10
15
20
25
30
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Pre
cip
itaccedil
atildeo A
nu
al (
mm
)
Tem
per
atu
ra ordm
C
Ano
Maacutexima
Meacutedia
Miacutenima
Meacutedia
Precipitaccedilatildeo
Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014
321 Avenida Roraima
O trecho estaacute localizado na cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul
sendo que sua posiccedilatildeo fica na saiacuteda da Universidade Federal de Santa Maria com o trecho
iniciando na latitude 29ordm42rsquo1935rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5732 Sul e terminando na
latitude 29ordm42rsquo109rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5594rsquorsquo Sul como pode ser visto na Figura 36
Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
Fonte Google Earth
77
Este trecho constituiacutedo de uma via de pista dupla preexistente com extensatildeo de 240m
e apresentava inuacutemeros defeitos como por exemplo panelas trincas interligadas exsudaccedilatildeo
ondulaccedilotildees entre outros sendo que o valor do IGG (Iacutendice de Gravidade Global) era de 240
o que qualificou o pavimento como sendo peacutessimo havendo a necessidade de ser restaurado
O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo argiloso juntamente com uma
base granular de BGS (brita graduada simples) de aproximadamente 17 cm Sobre a BGS
havia um revestimento de concreto asfaacuteltico (CA) com uma espessura meacutedia de 5 cm no qual
foi assente sobre ela uma nova camada de revestimento asfaacuteltico de 5cm Foram realizadas
apenas tapas buracos nos locais onde haviam panelas sem ser realizado qualquer tipo de
remoccedilatildeo do revestimento antigo antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico
A pista de rolamento possui uma largura de 750 metros dividida em duas faixas de
rolamento no mesmo sentido A estrutura do pavimento estaacute apresentada na Figura 37 Este
trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do traacutefego apoacutes sua restauraccedilatildeo na data de 03 de
dezembro de 2012
SUBLEITO
55
17
BGS
REVESTIMENTO VELHO
REVESTIMENTO NOVO
REVESTIMENTO ANTIGO
Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima
3211 Contagem de Traacutefego
A contagem de traacutefego foi realizada conforme o Manual de Estudo de Traacutefego do
DNIT (2006) Esta contagem teve caraacuteter quantitativo e classificatoacuterio dos veiacuteculos que
utilizaram a via diariamente durante o periacuteodo estudado sendo realizada a contagem
REVESTIMENTO NOVO - CA
REVESTIMENTO ANTIGO - CA
BASE - BGS
SUBLEITO ndash ARGILA
78
observando o tipo de veiacuteculo que utilizava a via e em qual faixa de rolamento este veiacuteculo
passava
Com os dados obtidos nestes levantamentos foi possiacutevel estimar o nuacutemero de
solicitaccedilotildees de um eixo padratildeo (N) durante um determinado periacuteodo de tempo possibilitando
assim a obtenccedilatildeo dos modelos de desempenho dos trechos experimentais em funccedilatildeo do N
Para a realizaccedilatildeo do caacutelculo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) foi seguida as
orientaccedilotildees contidas na no Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para caacutelculo do FEC
sugeridos pela AASHTO bem como a premissa de que todos os veiacuteculos passavam na via
com a carga maacutexima legal do eixo jaacute que natildeo foi realizado a pesagem dos veiacuteculos em
nenhum momento
Na Avenida Roraima foi realizada a primeira contagem 6 meses apoacutes a restauraccedilatildeo do
pavimento sendo que esta contagem iniciou as 600 da manha e foi concluiacuteda as 2200 horas
do mesmo dia Obteve-se o valor de Volume Diaacuterio Meacutedio (VDM) que mostra a quantidade
total de veiacuteculos de todas as categorias que passam em um dia na via igual a 5742 veiacuteculos
com fator de frota de 600 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais que solicitaram a
via fator de distribuiccedilatildeo de 8941 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais passando na
faixa mais carregada (faixa externa) e fator de veiacuteculo de 293 que eacute nuacutemero que converte
todas as classes de veiacuteculos em eixos padrotildees
A partir do segundo semestre de 2013 em todos os trechos foi realizada a contagem
durante 3 dias consecutivos das 600 da manha as 2200 horas sendo que no segundo dia a
contagem foi durante 24 horas A segunda contagem na Avenida Roraima foi
aproximadamente 11 meses apoacutes a restauraccedilatildeo obtendo-se nesta o valor de VDM igual 6349
veiacuteculos com o mesmo fator de veiacuteculo da contagem anterior fator de frota de 700 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8857 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada
Como a contagem de 24 horas era realizada apenas um dia da semana em todos os
casos foi realizado um caacutelculo de proporcionalidade no valor dos veiacuteculos que teoricamente
passariam na via no periacuteodo das 2200 agraves 600 Este caacutelculo de proporcionalidade foi realizado
individualmente referente a cada classe de veiacuteculo que passava na via
Para a Avenida Roraima realizou-se um levantamento de dados do nuacutemero de ocircnibus
que passou no trecho monitorado durante o periacuteodo de feacuterias da UFSM tendo em vista que
neste trecho aproximadamente 70 dos veiacuteculos comerciais que passaram era desta classe e
que neste periacuteodo passaram apenas 56 de ocircnibus em relaccedilatildeo ao periacuteodo letivo da UFSM
Para os demais veiacuteculos seguiu-se o mesmo criteacuterio de proporcionalidade utilizado para o
caacutelculo das 24 horas
79
A meacutedia das contagens de 2013 proporcional a cada contagem de traacutefego foi obtida
atraveacutes da proporcionalidade dos periacuteodos de contagem sendo considerado um periacuteodo de
dois meses de feacuterias (janeiro e fevereiro) quatro meses de periacuteodo letivo da UFSM referente
a contagem do primeiro semestre (marccedilo a junho) e seis meses referente a contagem do
segundo semestre (julho a dezembro) com isso obteve-se a Tabela 31 Foi a partir da Tabela
31 que se calcularam os valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo atraveacutes da metodologia de
caacutelculo do FEC apresentada pela AASHTO (NAASHTO) e pela USACE (NUSACE) contidas no
Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para cada mecircs referente ao ano de 2013 utilizando os
dados de fator de veiacuteculo de 293 fator de frota de 641 e fator de distribuiccedilatildeo de 8864
Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
25 19 13 14 17 34 51 171 167 202 244 380 377 361 262 293 355 481 321 249 183 124 78 35 4456
6 0 2 4 7 14 10 22 25 33 39 54 42 33 40 47 47 47 35 25 13 13 5 2 565
2C 1 1 1 0 2 4 7 28 24 16 11 13 17 21 16 15 15 18 17 15 8 6 2 2 259
3C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 5
2C 0 0 0 0 0 0 1 4 8 9 7 8 5 5 11 7 7 6 2 1 1 0 0 0 81
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 2 2 2 2 2 3 2 2 2 1 0 0 0 0 0 25
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 4 1 2 3 6 6 20 13 19 25 39 36 31 29 36 37 54 31 25 22 17 23 8 489
5887VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Jaacute no ano de 2014 realizou-se a contagem correspondente a aproximadamente 15
meses apoacutes a restauraccedilatildeo do pavimento Nesta contagem o fator de veiacuteculo reduziu para
295 o fator de frota foi de 719 e o fator de distribuiccedilatildeo de 7929 de veiacuteculos comercias
passando na faixa mais carregada com um VDM igual a 6181 veiacuteculos deslocando-se pelo
trecho monitorado O levantamento de 23 meses foi realizado no mecircs de novembro de 2014 e
80
neste levantamento o VDM foi de 6256 veiacuteculos o fator de distribuiccedilatildeo de 8879 663 de
fator de frota e o fator de veiacuteculo foi 294
Para obtenccedilatildeo da meacutedia das contagens para o ano de 2014 foram considerados dois
meses de periacuteodo de feacuterias (Janeiro e Fevereiro) quatro meses referente ao primeiro semestre
do ano (Marccedilo a Junho) e seis meses referente ao segundo semestre (Julho a Dezembro)
agrupado na Tabela 32 Obteve-se fator de frota de 656 fator de veiacuteculo de 293 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8590 A partir da Tabela 32 e dos dados mencionados realizou-se
caacutelculo do N para os meses de monitoramentos realizados no ano de 2014 Aleacutem disso
encontrou-se ainda uma taxa de crescimento anual do numero N do ano de 2013 para o ano
de 2014 de 115
Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
26 20 13 14 18 35 52 170 177 205 239 371 361 343 262 295 382 494 327 285 194 142 79 35 4539
6 0 2 4 7 14 10 21 32 44 44 53 37 42 33 40 43 34 34 21 18 14 5 2 558
2C 1 1 1 0 2 4 7 27 25 19 13 17 18 21 17 15 17 20 17 13 8 8 3 2 276
3C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 3
2C 0 0 0 0 0 0 2 4 7 10 8 8 2 6 8 8 8 5 3 1 1 1 0 0 82
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 3 3 3 1 2 2 2 2 1 1 0 0 0 0 0 24
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 5 2 2 3 6 6 20 14 17 19 33 31 42 31 34 41 50 36 31 24 24 24 8 503
5993VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para realizar uma anaacutelise da importacircncia da realizaccedilatildeo das contagens durante o final de
semana noturnas e de sazonalidades confeccionou-se a Tabela 33 que faz o comparativo
entre a realizaccedilatildeo ou natildeo destas contagens
Para esta anaacutelise foram considerados 6 cenaacuterios de comparaccedilatildeo o primeiro tendo
como referecircncia a contagem realizada como padratildeo da UFSM levando em consideraccedilatildeo as
81
contagens de 3 dias na semana contagem noturna final de semana e periacuteodo de feacuterias da
UFSM O segundo terceiro e quarto desconsiderando alguns dos padrotildees utilizados seja
feacuterias contagem noturna ou de final de semana o quinto cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo
apenas a contagem de 3 dias e o ultimo cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo a realizaccedilatildeo apenas de
uma contagem por ano no padratildeo da UFSM Estes cenaacuterios estatildeo expostos na Tabela 33
Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego
Consideraccedilotildees nas contagens Variaccedilatildeo Variaccedilatildeo Meacutedia
Padratildeo UFSM 357E+05 361E+05
Sem Contagem nas Feacuterias 375E+05 493 387E+05 701 597
Sem Contagem Noturna 343E+05 398 347E+05 404 401
Sem Contagem de Final de
Semana396E+05 1088 406E+05 1226 1157
Contagem Apenas 3 dias das
600 agraves 2200448E+05 2536 461E+05 2768 2652
Padratildeo UFSM com 1
contagem no ano388E+05 852 366E+05 132 492
2013
Avenida Roraima Periodo de Projeto de 1 ano
2014
Padratildeo = Contagem 3 dias consecutivos sendo um durante 24 horas os outros dois das 600
agraves 2200 horas contagem de final de semana e contagem de Feacuterias
Observando a Tabela 33 verifica-se principalmente a importacircncia da realizaccedilatildeo de
contagens na forma considerada como padratildeo para UFSM uma vez que haacute variaccedilatildeo
relativamente alta quando natildeo considerado uma das contagens Quando eacute desconsiderado
apenas o periacuteodo de feacuterias o valor do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
resulta aproximadamente 597 maior isso ocorreu por natildeo ter sido considerado a reduccedilatildeo
do nuacutemero de veiacuteculos que solicita a via neste periacuteodo Quando natildeo eacute realizada a contagem
noturna o Valor de N cai em torno de 401 devido agrave desconsideraccedilatildeo dos veiacuteculos que
solicitam a via neste periacuteodo
Jaacute quando natildeo eacute realizada contagem no final de semana eacute considerado que o mesmo
nuacutemero de veiacuteculos que solicitou o pavimento durante a semana tambeacutem solicitou o
pavimento durante o final de semana e assim o valor de N mostrou-se 1157 maior Quando
eacute considerada apenas a contagem de 3 dias sem a contagem noturna o valor de N apresenta-se
2652 maior devido as outras contagem terem uma reduccedilatildeo do nuacutemero de veiacuteculos que
passam na via principalmente veiacuteculos comerciais o que natildeo eacute considerado neste cenaacuterio
82
No cenaacuterio em que se analisa apenas uma contagem por ano o aumento no valor meacutedio
do N foi de 492 essa diferenccedila ocorreu devido a consideraccedilatildeo dos doze meses do ano com
o mesmo nuacutemero de solicitaccedilotildees o que natildeo ocorre no periacuteodo de feacuterias fazendo com que seja
considerado erroneamente uma solicitaccedilatildeo maior do pavimento
3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32121 Subleito
O solo existente no trecho monitorado foi caracterizado de duas formas A primeira
utilizando o Meacutetodo de Classificaccedilatildeo Unificada atraveacutes dos ensaios de granulometria de solos
por peneiramento seguindo a norma DNER ME 0801994 e posteriormente com o material
passante na peneira nordm 200 foi realizada a granulometria por sedimentaccedilatildeo seguindo a norma
DNER ME 0831998 A Figura 38 apresenta a curva granulomeacutetrica do solo existente no
trecho monitorado da Avenida Roraima
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Pass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100
95 125 19 25
Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima
83
Para a classificaccedilatildeo do solo realizaram-se os ensaios de limite de liquidez pela norma
DNER ME 1221994 e limite de plasticidade seguindo a norma DNER ME 0821994 Na
Avenida Roraima os valores para Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade foram 362 e
18 respectivamente Com esses dois dados foi possiacutevel classificar o solo em argiloso com
baixa compressibilidade (CL) Jaacute pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo Sistema
Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo a classificaccedilatildeo do solo em questatildeo foi de um solo do tipo A6
Tambeacutem foi realizado ensaio de compactaccedilatildeo que seguiu a norma DNER ME
1291994 e obteve o valor de 1724 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um
teor de umidade oacutetima de 19 Para o ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME
0491994 e obteve-se um valor de CBR de 6 e expansatildeo de 010 O ensaio de densidade
real para o solo teve como base a norma DNER ME 0931994 e o valor encontrado foi de
2508 gcmsup3
32122 Base
Para a base foi realizado o ensaio de granulometria segundo a norma ASTM C
1362006 obtendo a granulometria apresentada na Figura 39
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima
84
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles
seguindo a norma ASTM C 1312006 apresentando um valor de perda de 8 Realizou-se
tambeacutem o ensaio de compactaccedilatildeo (DNER ME 1291994) obtendo-se o valor de 2467 gcmsup3
para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 72 Para o
ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME 0491994 e obteve-se um valor de CBR de
117 e expansatildeo de 000
32123 Revestimento
Os revestimentos dos trecircs trechos experimentais foram constituiacutedos de Concreto
Asfaacuteltico (CA) estas misturas foram compostas por um arranjo granulomeacutetrico de agregados
minerais naturais de pedreiras da regiatildeo de Santa Maria e misturadas com um Cimento
Asfaacuteltico de Petroacuteleo (CAP) Tais materiais possuem caracteriacutesticas especiacuteficas para cada
local onde foi coletado e periacuteodo de utilizaccedilatildeo por isso eacute necessaacuteria a caracterizaccedilatildeo dos
mesmos sempre que for alterado o local e o periacuteodo onde foi realizada a mistura
321231 Agregados
Como particularidade nesta camada a Avenida Roraima foi o trecho que possuiacutea uma
camada de revestimento antigo de 5 centiacutemetros de espessura Para conhecer as caracteriacutesticas
do material que estava em uso na pista de rolamento da Avenida Roraima no momento em
que estava sendo realizada a recuperaccedilatildeo do trecho foi realizada a coleta de material para
realizaccedilatildeo do ensaio de extraccedilatildeo de betume com o rotarex seguindo a norma DNER ME
0531994 obtendo-se um teor de ligante da mistura de 63 A anaacutelise granulomeacutetrica dos
agregados utilizados em todos os revestimentos novos foi realizada conforme a norma ASTM
C 1362006
Para os materiais utilizados no revestimento novo da Avenida Roraima foi realizada a
coleta dos agregados e do cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de
asfalto bem como de amostras de massa asfaacuteltica na pista para posteriores ensaios
85
laboratoriais A Figura 310 apresenta as curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos
revestimentos asfaacutelticos antigo e novo da Avenida Roraima sendo que ambos enquadraram-
se na Faixa C do DNIT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
Revestimento
Antigo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e
novo da Avenida Roraima
Com os materiais do revestimento novo da Avenida Roraima realizou-se o ensaio de
determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles e o material apresentou um valor de perda de 1250
Realizou-se tambeacutem a determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos segundo a norma ASTM C 1272007 obtendo-se
respectivamente valores de 2657gcmsup3 de 2472gcmsup3 e de 2804 Para o agregado miuacutedo
o valor de massa especiacutefica foi de 2669gcmsup3 e o ensaio foi realizado segundo a norma
ASTM C 1282007
Foram realizados tambeacutem os ensaios de lamelaridade de agregado grauacutedo seguindo a
norma ASTM D 47912007 e obteve-se o valore de 144 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo
grauacuteda desta dosagem O ensaio de Equivalente de Areia em agregados miuacutedos teve como
base a norma AASHTO T 1762008 encontrando-se o valor de 79
Para o ensaio de massa unitaacuteria e volume de vazios utilizou-se como base a norma
NBR NM 452006 sendo que os dados estatildeo apresentados na Tabela 34
86
Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida
Roraima
Material Massa Unitaacuteria
(kgmsup3)
Volume de
Vazios ()
34 137374 4843
38 132445 5000
Poacute de Pedra 147435 4477
Realizou-se tambeacutem o ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material
finamente pulverizado (DNER-ME 0851994) obtendo-se o valor de 2770gcmsup3
O ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de
soacutedio que segue a norma ASTM C 882005 apresentou um valor de perda de material de
08
Foram realizados tambeacutem os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
forma dos agregados por imagem utilizando o AIMS (Aggregate Image Measurement
System) no Centro de Pesquisa da PETROBRAS (CENPES) A Tabela 35 apresenta os
valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros observados durante os ensaios Os
resultados obtidos para os agregados da Avenida Roraima estatildeo apresentados na Tabela 36
Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS
Iacutendice Aplicaccedilatildeo Faixa Significado dos valores
Miacutenimo Maacuteximo
Forma 2D Agregados
miuacutedos 0 ndash 20 Ciacuterculo perfeito
Totalmente
irregular
Angularidade Agregados
miuacutedos e grauacutedos 1 ndash 10000 Ciacuterculo perfeito Muito angular
Textura Agregados
grauacutedos 0 ndash 1000 Liso Rugoso
Esfericidade 3D Agregados
grauacutedos 0 ndash 1 Natildeo cuacutebico Cuacutebico
Partiacuteculas chatas
e alongadas
Agregados
grauacutedos - -
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
87
Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 940 238
118 946 225
060 864 224
030 847 230
015 788 268
0075 884 226
38 236 878 211
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
475 30343 6605
236 40424 8939
118 43650 9915
060 42337 10656
030 41852 12383
015 33789 13383
0075 22365 9687
38 475 27949 7149
236 36586 10324
34
127 26976 5668
95 27543 5440
475 27270 5193
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 2870 444
38 475 3506 419
34
127 4308 674
95 4428 582
475 3446 538
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 058 010
38 475 067 009
34
1270 073 007
950 069 009
475 067 009
Continua
88
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
Poacute-de-pedra 475 1000 935 674 478 304
38 475 1000 740 220 60 00
34
127 1000 458 63 00 00
95 1000 633 122 20 00
475 1000 660 180 20 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Observando os valores obtidos nos ensaios eacute possiacutevel dizer que o agregado da
Avenida Roraima apresenta em sua forma 2D partiacuteculas medianamente circulares tendo
angularidade de meacutedia a baixa textura meacutedia e esfericidade 3D medianamente cuacutebica Estes
fatores poderatildeo influenciar no desempenho da mistura asfaacuteltica aplicado no trecho
321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica do revestimento novo da Avenida Roraima
determinou-se o ponto de amolecimento pelo Meacutetodo do Anel e Bola seguindo a norma NBR
65602008 chegando-se agrave temperatura de 509ordmC Para o ensaio de penetraccedilatildeo seguiu-se a
norma NBR 65762007 encontrando-se o valor de 65x10-1
mm e obteve-se um valor de
318ordmC para ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland que
seguiu a norma NBR 113412008
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em temperatura elevada usando um
viscosiacutemetro rotacional seguiu a norma NBR 151842004 e na Tabela 37 pode-se encontrar
os valores de viscosidade para trecircs temperaturas diferentes
Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 153 4125 72 186
155 20 75 1875 327 186
177 20 29 875 13 186
89
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo teve-
se como base a norma NBR 62962004 e obteve-se o valor de 1008gcmsup3
Os ensaio de Determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) de ligantes asfaacutelticos
(AASHTO M 3202009) Envelhecimento acelerado de ligantes asfaacutelticos utilizando o vaso
pressurizado de envelhecimento ndash PAV (ASTM D 65212008) Determinaccedilatildeo da rigidez
flexural agrave fluecircncia de ligantes asfaacutelticos utilizando reocircmetro de Viga em flexatildeo ndash BBR
(ASTM D 66482008) Determinaccedilatildeo das caracteriacutesticas reoloacutegicas de ligantes asfaacutelticos
utilizando o reocircmetro de cisalhamento dinacircmico ndash DSR (ASTM D 71752008) e Fluecircncia e
Relaxaccedilatildeo sob Muacuteltipla Tensatildeo ndash MSCR (ASTM D 74052008) foram realizados na
COPPEUFRJ e estatildeo apresentados na Tabela 38 tal ensaio classificou o ligante como sendo
de PG 64-16
Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 288 kPa Atende
64 degC 125 kPa Atende
70 degC 057 kPa Natildeo Atende
58 degC 669 kPa Atende
64 degC 259 kPa Atende
70 degC 127 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Natildeo Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 698 Atende Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
38DSRMSCR 64
22 degC 848524 kPa Natildeo Atende
25 degC 548388 kPa Natildeo Atende
28 degC 372042 kPa Atende
-6 degC 781 MPa Atende
-12 degC 1570 MPa Atende
-18 degC 3360 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0392 - Atende
-12 degC 0345 - Atende
-18 degC 0280 - Natildeo Atende
64 -16 S
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
BBR mgt03
CAP 5070 RoraimaPerformance Grade Continua
90
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 217 065
Rdiff
Jnr(kPa-1) 350 380
Jnrdiff 829
64
MSCR
6977
321233 Misturas
Para realizaccedilatildeo dos ensaios da misturas asfaacuteltica foram coletadas amostras durante a
execuccedilatildeo do trecho monitorado o acompanhamento das execuccedilotildees e dos meacutetodos de
aplicaccedilatildeo e compactaccedilatildeo das misturas asfaacutelticas nas pistas foi tambeacutem realizado
A dosagem pelo Meacutetodo Marshall foi realizada pela empresa construtora do trecho
monitorado e adotou-se uma granulomeacutetrica enquadrada na faixa C do DNIT um teor de
betume de 615 e os valores de 43 para Volume de Vazios 175 para os Vazios de
Agregado Mineral (VAM) 75 para Relaccedilatildeo Betume Vazios e uma densidade aparente de
2156gcmsup3 A densidade maacutexima de misturas betuminosas natildeo compactadas realizada pelo
Meacutetodo RICE e seguindo a norma NBR156192012 foi de 2338gcmsup3 a relaccedilatildeo filler-
betume foi de 102
Na Figura 311 estatildeo fatores que ilustram o acompanhamento durante a execuccedilatildeo da
restauraccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
(a) Temperatura na Vibroacabadora (b) Temperatura na pista
Continua
91
(c) Aplicaccedilatildeo da pintura de ligaccedilatildeo (d) Aplicaccedilatildeo da massa na pista
(e) Acabamento manual (f) Compactaccedilatildeo com rolo de pneus
(g) compactaccedilatildeo com rolo de chapa (h) textura do pavimento
Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
Apoacutes 1 mecircs da execuccedilatildeo do trecho foi feita a primeira extraccedilatildeo de corpos de prova pra
realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia em laboratoacuterio pela norma DNIT ndash ME
1352010 e Resistecircncia a Traccedilatildeo pela norma DNIT ndash ME 1362010 bem como os valores de
grau de compactaccedilatildeo das misturas realizados pelas normas DNIT-ME 1171994 e NBR
155732012 Nesta avenida foi realizada uma segunda extraccedilatildeo de CPs aproximadamente 22
92
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem na primeira extraccedilatildeo o grau de compactaccedilatildeo foi
realizado apenas pela norma do DNIT pois nesta eacutepoca natildeo era utilizado tambeacutem a norma da
ABNT para obtenccedilatildeo deste dado Os valores encontrados para estes ensaios estatildeo
apresentados na Tabela 39
Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 5921
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 141
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9370
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6296
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 173
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9409
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9320
1 mecircs
22 meses
A Figura de 312 ilustra os procedimentos de extraccedilatildeo dos corpos de prova no trecho
da Avenida Roraima
(a) extraccedilatildeo de testemunho (b) testemunho extraiacutedo
(c) testemunho 1 extraiacutedo (d)testemunho 2 extraiacutedo
Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova
93
Na Figura 310 (itens c e d) verifica-se uma diferenccedila entre as espessuras do
revestimento asfaacuteltico esta diferenccedila ocorre devido a extraccedilatildeo da camada de revestimento
antigo que estaacute junto com a camada de revestimento novo no item c e natildeo estaacute junto com o
revestimento novo no item d A fim de melhor visualizaccedilatildeo geral das caracteriacutesticas dos
materiais utilizados nas camadas do trecho da Avenida Roraima confeccionou-se a Tabela
310 que resume os dados destes materiais
Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima
Valor
362
1800
1724
190
594
020
2508
780
2467
72
11652
000
1250
2657
2472
2804
2669
144
AASHTO T 1762008 7924
2770
0757
150
509
318
NBR 65762007 65
1008
PG 64-16
615
430
175
75
102
2156
2338
DAERRS-EL 21201
NBR156192012
Mistura
Revestimento
ABNT NBR 1289193
CAP
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Densidade Aparente (gcmsup3)
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
Relaccedilatildeo Filler Betume
Voume de Vazios ()
DNER-ME 0851994
ASTM C 882005
Grau de Performance
Teor de Betume ()
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
NBR 65602008
NBR 113412008
NBR 62962004
AASHTO M 3202009
Ponto de Amolecimento (ordmC)
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3)
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3)
Agregados
Sanidade ()
ASTM C 1312006
Absorsatildeo ()
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1282007Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3)
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3)
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3)
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0931994
DNER ME 0491994
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
ASTM C 1312006
Subleito
Base
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Densidade Real (gcmsup3)
Limite de Liquidez ()
Limite de Plasticidade ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
Norma
DNER ME 1221994
DNER ME 0821994
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
Ensaio
(
94
322 Avenida Heacutelvio Basso
A Avenida Heacutelvio Basso estaacute localizada na cidade de Santa Maria no estado do Rio
Grande do Sul sendo que o trecho monitorado tem inicio na latitude 29ordm42rsquo4671rsquorsquo Oeste e
longitude 53ordm48rsquo3963 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo3763rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm48rsquo4385rsquorsquo Sul como pode ser observado na Figura 313
Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso
Fonte Google Earth
Trata-se de um trecho com 300 metros de extensatildeo onde foi realizada uma
duplicaccedilatildeo O trecho monitorado se refere a parte duplicada com execuccedilatildeo de camadas novas
em toda a estrutura do pavimento O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo
argiloso uma camada de sub-base de 40cm de macadame seco sobre o macadame estaacute
assente 20cm de BGS (base) e uma camada de revestimento de 6cm de CBUQ A estrutura
do pavimento estaacute representada na Figura 314 Este trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do
traacutefego apoacutes sua implantaccedilatildeo na data de 18 de maio de 2013
95
640
SUBLEITO
20
REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso
3221 Contagem de Traacutefego
Todos os processos de obtenccedilatildeo de dados do traacutefego e caacutelculos para obtenccedilatildeo das
meacutedias referentes a este trecho monitorado seguiram os mesmos criteacuterios e premissas
utilizados no trecho da Avenida Roraima Todavia neste trecho natildeo se percebeu nenhuma
sazonalidade que pudesse ocasionar a variaccedilatildeo no volume do traacutefego de veiacuteculos em algum
periacuteodo do ano Assim levou-se em conta para o caacutelculo da meacutedia anual das contagens apenas
as duas contagens realizadas em cada ano
Como a liberaccedilatildeo de traacutefego neste trecho soacute ocorreu no fim do primeiro semestre de
2013 a primeira contagem foi realizada somente no segundo semestre aproximadamente 5
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego logo os valores da meacutedia de veiacuteculos que se deslocaram
nesta via durante este ano foi obtido apenas nessa contagem Para o ano de 2013 o VDM
encontrado foi de 10705 veiacuteculos com fator de frota de 634 fator de veiacuteculo de 293 e
fator de distribuiccedilatildeo de 7071 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada A
Tabela 311 apresenta os dados referentes agrave contagem realizado no ano de 2013 usados para o
caacutelculo do nuacutemero N para correlaccedilatildeo com os ensaios realizados no referido ano
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE - MACADAME
SUBLEITO - ARGILA
96
Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
42 24 17 8 7 13 126 521 455 392 393 407 422 572 461 417 438 572 581 434 308 214 173 72 7069
3 1 1 0 1 1 29 72 120 123 114 122 60 103 121 124 100 92 100 63 29 21 3 3 1405
2C 0 0 0 0 0 1 15 17 19 12 9 10 17 15 13 11 12 13 20 12 6 3 3 1 207
3C 0 0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 1 1 3 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 16
2C 0 2 0 0 1 1 13 24 33 34 34 26 15 26 32 31 26 18 10 6 6 3 1 1 341
3C 0 1 0 0 0 1 4 6 7 6 9 6 1 4 7 7 8 4 4 1 1 1 0 0 76
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 1 1 0 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0 13
2S3 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 3 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 2 0 14
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
4 4 3 3 4 4 34 136 118 80 80 91 86 136 105 94 91 113 128 91 58 42 35 14 1552
10705VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para a segunda contagem de traacutefego realizada na Avenida Heacutelvio Basso os valores
encontrados de VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo foram 11526
veiacuteculos 611 289 e 7885 respectivamente Esta contagem foi realizada
aproximadamente 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute para a contagem realizada no
segundo semestre de 2014 os valores encontrados foram 12617 veiacuteculos 570 290 e
7890 para VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo respectivamente
Com isso obteve-se para o caacutelculo do N referente agraves contagens de 2014 os valores de fator de
veiacuteculo de 290 fator de frota de 590 e fator de distribuiccedilatildeo de 7887 bem como a
meacutedia das contagens de traacutefego para o ano de 2014 que estaacute apresentado na Tabela 312 junto
com o VDM Encontrou-se tambeacutem com a meacutedia dos dados de 2013 e 2014 uma taxa de
crescimento anual para o nuacutemero N de 1368
97
Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
51 30 20 10 8 17 137 554 532 522 521 544 510 679 570 530 577 623 653 461 336 252 212 87 8438
4 1 1 0 1 1 21 92 102 104 112 114 68 110 125 127 100 111 91 67 42 33 4 3 1435
2C 0 0 0 0 0 1 13 19 17 14 10 12 19 16 12 11 9 13 20 13 7 4 4 1 213
3C 0 0 0 0 0 0 3 1 2 2 0 0 1 3 2 1 1 0 1 0 0 0 0 0 17
2C 0 2 0 0 1 1 8 26 34 36 39 30 16 27 35 34 28 19 12 7 3 3 2 1 363
3C 0 1 0 0 0 1 4 7 7 7 9 7 4 6 6 5 6 5 3 1 1 1 0 0 81
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 7
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 8
2S3 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 7
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 0 1 0 1 2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 2 0 12
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 4 3 3 4 4 42 113 113 90 86 101 93 135 106 92 88 108 107 57 48 38 34 14 1486
12071VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32221 Subleito
Para este trecho o solo existente tambeacutem foi caracterizado de duas formas e utilizando
as mesmas normas citadas no trecho anterior A primeira classificaccedilatildeo utilizando o Sistema de
Classificaccedilatildeo Unificada obteve a curva granulomeacutetrica apresentada na Figura 315 e Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade do subleito de 367 e 18 respectivamente com estes
dados o solo constituinte do trecho monitorado foi classificado como areia argilosa (SC) Jaacute
pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo TBR Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o
solo em questatildeo foi enquadrado como A6
98
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1894 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 136 No ensaio de CBR os valores
encontrados foram de 7 para o CBR e expansatildeo de 017 Jaacute no ensaio de densidade real o
valor encontrado para o solo deste trecho foi de 2598 gcmsup3
32222 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento foi um poacute de pedra A Figura 316
ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de sub-base
99
Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco
32223 Base
Para a base o ensaio de granulometria apresentou uma curva granulomeacutetrica na faixa
A de acordo com o Manual de Pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) a Figura 317 apresenta a curva
granulomeacutetrica encontrada
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso
100
No ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles o valor de perda de material
encontrado foi de 15 No ensaio de compactaccedilatildeo o valor para massa especiacutefica aparente
seca maacutexima foi de 2294 gcmsup3 com um teor de umidade oacutetima de 82 Para o ensaio de
CBR o valor encontrado de CBR foi de 108 e expansatildeo 000
A Figura 318 ilustra fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento da Avenida
Heacutelvio Basso
(a) Borda da camada de Base (b) BGS da Avenida Heacutelvio Basso
(c) Imprimaccedilatildeo da camada de Base (d) Imprimaccedilatildeo da BGS
Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base
32224 Revestimento
Para os materiais utilizados no revestimento foi realizada a coleta dos agregados e do
cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de asfalto Em laboratoacuterio
foram realizados os ensaios para a caracterizaccedilatildeo destes materiais
101
322241 Agregados
Nos agregados foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria do material que
se enquadrou na faixa C do DNIT Sua curva granulomeacutetrica estaacute apresentada na Figura 319
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso
Realizaram-se tambeacutem os ensaios de Abrasatildeo Los Angeles obtendo-se um valor de
perda de material de 11 determinaccedilatildeo da massa especiacutefica massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos onde se encontraram os resultados de 2664gcmsup3 2500gcmsup3
e 2458 respectivamente Para o agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de
2663gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 220 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 85 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 270gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio obteve-se um valor de perda de material de 08
Assim como no agregado da Avenida Roraima foram realizados tambeacutem nos
agregados da Avenida Heacutelvio Basso os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
102
forma por imagem utilizando o AIMS no CENPES Os resultados obtidos estatildeo apresentados
na Tabela 313 e tambeacutem seguem os valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros
observados durante os ensaios apresentados na Tabela 36
Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 820 171
118 851 177
06 773 164
03 817 188
015 837 276
0075 892 239
38 236 863 199
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 38260 9659
118 40060 9032
06 37167 9047
03 40631 10740
015 37262 17569
0075 27743 14345
38 475 28786 4774
236 36060 7886
34
127 28092 6263
95 28840 6144
475 29388 5194
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 3567 500
34
127 4574 733
95 4457 648
475 3810 474
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 060 009
34
127 068 008
95 063 008
475 063 007
Continua
103
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
38 475 100 940 680 280 100
34
127 100 778 178 22 00
95 100 860 280 100 40
475 100 840 340 100 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Os valores apresentados mostram que o agregado da Avenida Heacutelvio Basso apresenta
caracteriacutesticas semelhantes aos agregados da Avenida Roraima poreacutem comparando os valores
percebe-se que a o agregado da Avenida Heacutelvio Basso eacute mais circular e tem uma textura
maior que o agregado da Avenida Roraima
322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Realizaram-se os ensaios de caracterizaccedilatildeo do CAP 5070 utilizado na mistura
asfaacuteltica da Avenida Heacutelvio Basso e encontrou-se um valor de 51ordmC para o ponto de
amolecimento Para o ensaio de penetraccedilatildeo o valor observado foi de 55x10-1
mm e para
ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland obteve-se um valor
de 324ordmC
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em trecircs temperaturas distintas com
temperatura elevada usando um viscosiacutemetro rotacional pode ser visualizado na Tabela 314
Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 149 372 693 186
155 20 62 152 288 186
177 20 31 77 144 186
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
obteve-se o valor de 1008gcmsup3 Os ensaios de determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG)
do ligante asfaacuteltico utilizado na Avenida Heacutelvio Basso que foram realizados na
104
COPPEUFRJ estatildeo apresentados da Tabela 315 sendo que os ensaios classificaram tal
ligante como sendo de PG 58-16
Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 254 kPa Atende
64 degC 129 kPa Atende
70 degC 051 kPa Natildeo Atende
58 degC 466 kPa Atende
64 degC 198 kPa Natildeo Atende
70 degC 091 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 6861 Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
19DSRMSCR 58
19 degC 1119791 kPa Natildeo Atende
22 degC 744195 kPa Natildeo Atende
25 degC 499820 kPa Atende
-6 degC 530 MPa Atende
-12 degC 1130 MPa Atende
-18 degC 3160 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0425 - Atende
-12 degC 0350 - Atende
-18 degC 0278 - Natildeo Atende
58 -16 H
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
mgt03
CAP 5070 HEacuteLVIO BASSOPerformance Grade
BBR
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 379 119
Rdiff
Jnr(kPa-1) 182 194
Jnrdiff 663
58
MSCR
6861
322243 Misturas
A dosagem realizada pela empresa construtora pelo Meacutetodo Marshall que foi
colocada na Avenida Heacutelvio Basso obteve um teor de betume de 59 e os valores de 40
105
para Volume de Vazios 1798 para os Vazios de Agregado Mineral (VAM) 7646 para
Relaccedilatildeo Betume Vazios uma densidade aparente de 221gcmsup3 a densidade maacutexima realizada
pelo meacutetodo RICE foi de 2355gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer-betume foi de 105
A Figura 320 ilustra o acompanhamento durante a execuccedilatildeo do revestimento do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
(e) Aplicaccedilatildeo do CA na pista (f) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
106
Na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de corpos de prova para
realizaccedilatildeo dos ensaios em laboratoacuterio de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e Grau
de compactaccedilatildeo As extraccedilotildees de corpos de prova neste trecho ocorreram 10 e 17 meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego e assim como na Avenida Roraima o valor de grau de compactaccedilatildeo
para a primeira extraccedilatildeo de CPs foi feita seguindo apenas a norma do DNIT Os valores
obtidos para estes ensaios estatildeo apresentados na Tabela 316
Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio
Basso
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6339
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 181
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9502
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6482
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 183
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9610
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9560
10 meses
17 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso pode ser visto
na Figura 321
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
Continua
107
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso
Para melhor visualizaccedilatildeo da caracteriacutestica dos materiais utilizados nas camadas do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso foi confeccionado a Tabela 317 que reuacutene todo os dados
destes materiais
Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
Continua
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
108
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
A BR-158 atravessa a cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul sendo
que o trecho monitorado se inicia no km 330 na latitude 29ordm42rsquo242rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm51rsquo581 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo092rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm50rsquo5539rsquorsquo Sul como
pode ser visto na Figura 322
Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
Fonte Google Earth
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
109
Trata-se de um trecho onde foi executada uma duplicaccedilatildeo da BR-158 portanto de um
segmento de implantaccedilatildeo de pavimento novo onde a liberaccedilatildeo ao traacutefego ocorreu no dia 15
de julho de 2014 O trecho apresenta 300m de extensatildeo e eacute composto pela camada de subleito
de solo argiloso uma camada de 40 cm de pedra detonada 15 cm de macadame seco 15 cm
de BGS e uma camada de 75 cm de CBUQ A estrutura do pavimento estaacute representada na
Figura 323
15
40
15
75REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
SUBLEITO
PEDRA DETONADA
Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
3231 Contagem de Traacutefego
Por se tratar de um trecho no qual a liberaccedilatildeo de trafego ocorreu apenas no segundo
semestre de 2014 foi realizado apenas uma contagem quantitativa e classificatoacuteria
aproximadamente 4 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta contagem mostrou a passagem de
9781 veiacuteculos por dia com fator de frota de 631 fator de veiacuteculo de 306 e fator de
distribuiccedilatildeo de 7924 de veiacuteculos comerciais passando na faixa externa do trecho A Tabela
318 apresenta a quantidade de veiacuteculos que passaram durante a contagem
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE ndash MACADAME
REFORCcedilO ndash PEDRA DETONADA
SUBLEITO - ARGILA
110
Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
92 55 26 18 13 33 111 445 308 264 314 342 397 317 297 317 324 501 676 503 395 301 277 177 6503
7 4 4 1 2 3 37 59 57 74 71 85 62 54 62 59 76 73 80 61 30 27 15 12 1014
2C 2 0 0 0 0 9 27 19 15 6 5 5 6 6 9 4 5 7 4 6 1 1 0 1 137
3C 0 0 0 0 1 0 0 2 2 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 11
2C 1 2 2 0 2 4 8 8 20 24 23 32 15 11 20 20 18 15 13 5 3 3 2 2 251
3C 2 1 1 1 3 3 4 6 8 7 9 11 3 7 5 6 6 6 3 6 3 3 4 1 105
4C 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 3 3 1 0 0 0 0 0 0 13
2S1 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 6
2S2 0 1 0 0 0 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 2 1 1 2 1 0 2 0 0 19
2S3 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 2 1 0 4 2 2 1 2 1 0 1 1 0 0 21
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 3 3 3 1 3 1 0 0 2 0 1 1 1 2 3 2 3 3 34
3S2S2 0 0 0 0 0 0 2 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 2 0 1 0 11
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3C2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 4
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
37 18 8 4 3 4 34 110 44 52 63 100 149 72 73 60 80 137 191 133 89 70 80 37 1647
9781
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
VMD
3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32321 Subleito
Para o trecho localizado na BR158 (Trevo dos Quarteacuteis) os valores para Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade encontrados foram 3322 e 18 respectivamente a curva
granulomeacutetrica do solo deste trecho estaacute apresentada da Figura 324 Com esses dados
realizou-se a classificaccedilatildeo segundo o Sistema de Classificaccedilatildeo Unificada que classificou o
solo como sendo uma argila de baixa compressibilidade (CL) e pelo meacutetodo de classificaccedilatildeo
do Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o solo foi classificado como A6
111
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
aCurva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila SilteAreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1820 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 166 no ensaio de CBR obteve-se um
valor de CBR de 7 e expansatildeo de 024 e no ensaio de densidade real o valor obtido foi de
2668 gcmsup3
32322 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento era um poacute de pedra A Figura 325
ilustra o acompanhamento na execuccedilatildeo da camada de sub-base
112
Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco
32323 Base
Para a base foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria da brita graduada
simples enquadrada na faixa A segundo o Manual de pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) obtendo
a curva mostrada na Figura 326 para cada agregado utilizado na composiccedilatildeo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis
113
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles onde foi
encontrado um valor de 11 de perda de material Realizou-se tambeacutem o ensaio de
compactaccedilatildeo que indicou o valor de 2265 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima
e um teor de umidade oacutetima de 80 Conseguiu-se um valor de 117 para o ensaio de CBR
e expansatildeo 000
A Figura de 327 ilustra as fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento do
trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Borda da camada de Base (b) BGS do Trevo dos Quarteacuteis
(c) Textura da camada de Base (d) Camada de BGS imprimada
Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis
32324 Revestimento
O revestimento do pavimento no Trevo dos Quarteacuteis foi construiacutedo em duas camadas
a camada inferior de revestimento com 4cm de espessura e materiais de uma usina de asfalto
114
jaacute a camada superior de revestimento foi feita com a espessura de 35cm e materiais de uma
segunda usina de asfalto Como o revestimento asfaacuteltico deste trecho foi realizado com
materiais de duas usinas e pedreiras diferentes os agregados e CAPs coletados em ambas
foram levados ao laboratoacuterio para realizaccedilatildeo dos ensaios de caracterizaccedilatildeo destes materiais
323241 Agregados
Foi realizado o ensaio de granulometria dos agregados utilizados em ambas as
camadas do revestimento do Trevo dos Quarteacuteis sendo as duas misturas enquadradas na faixa
B do DNIT As curvas granulomeacutetricas das camadas do revestimento inferior e superior estatildeo
apresentadas na Figura 328
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em R
etid
a (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa B DNIT
Limite da Faixa
Revestimento Inferior
Revestimento Superior
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12 1 121
Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos
Quarteacuteis
Para a mistura colocada na parte inferior do revestimento o ensaio de Abrasatildeo Los
Angeles revelou uma perda de material de 16 para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica
115
foi de 2676gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2450gcmsup3 e absorccedilatildeo de 3500 Para o
agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2672gcmsup3
Obteve-se ainda um Equivalente de Areia de 60 542 de partiacuteculas lamelares na
fraccedilatildeo grauacuteda e uma perda de material de 233 no ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade
pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio O resultado na determinaccedilatildeo da massa
especiacutefica real de material finamente pulverizado foi de 2721gcmsup3
Assim como na camada colocada na parte inferior do revestimento realizou-se
igualmente na camada superior o ensaio de Abrasatildeo Los Angeles para os agregados onde 12
do material ensaiado foi perdido Para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica foi de
2645gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2493gcmsup3 e absorccedilatildeo de 2300 Para o agregado
miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2681gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 343 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 69 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 2669gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio apresentou um valor de perda de material de 156 para o
material utilizado na camada inferior do revestimento deste trecho
323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos ligantes da mistura inferior e da mistura superior
No ligante utilizado na mistura inferior encontrou-se 47ordmC para o ponto de amolecimento e
359ordmC para o ponto de fulgor Este ligante apresentou massa especiacutefica de 1008gcmsup3 e o
valor de penetraccedilatildeo de 57x10-1
mm A Tabela 319 apresenta os valores da determinaccedilatildeo da
viscosidade em trecircs temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional
Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 130 3250 605 186
150 20 67 1675 212 186
177 20 27 675 126 186
116
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica colocada no revestimento superior do Trevo
dos Quarteacuteis os valores encontrados foram de 49ordmC para o ponto de amolecimento e 342ordmC
para o ponto de fulgor Encontrou-se tambeacutem um valor de penetraccedilatildeo de 59x10-1
mm e um
valor de massa especiacutefica de 1007gcmsup3 bem como os valores de viscosidade em trecircs
temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional que estatildeo apresentadas na Tabela
320
Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 122 3050 567 186
150 20 63 1575 293 186
177 20 26 650 121 186
Ainda natildeo foi possiacutevel realizar a determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) dos
ligantes utilizados no revestimento deste trecho como foi realizado nos demais trechos
monitorados poreacutem para dar continuidade aos estudos seratildeo realizados os ensaios para a
classificaccedilatildeo destes ligantes asfaacutelticos
323243 Misturas
Foi utilizado o Meacutetodo Marshall pela empresa construtora do trecho monitorado para
dosagem das misturas asfaacutelticas que foram executadas na BR158 Na mistura colocada na
camada inferior do revestimento obteve-se um teor de betume de 585 volume de vazios de
393 bem como VAM de 1704 RBV de 7692 densidade aparente de 2223gcmsup3
densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE de 2316gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer betume foi de
097
Para o revestimento superior e teor de betume foi 539 383 de Volume de Vazios
1592 de VAM e 7658 de RBV encontrou-se tambeacutem uma densidade aparente de
117
224gcmsup3 um valor de 2329gcmsup3 para densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE e 111
para relaccedilatildeo filer betume
A Figura 29 ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo do revestimento do trecho
monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Temperatura da mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
Figura
(d) Compactaccedilatildeo do CA na pista (e) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos
Quarteacuteis
118
Assim como nos outros dois trechos monitorados tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de
corpos de prova para realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e
Grau de Compactaccedilatildeo em laboratoacuterio As extraccedilotildees foram realizadas 1 mecircs e 4 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego e os valores encontrados estatildeo apresentados na Tabela 321
Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 1898
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 053
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9085
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 8790
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 2348
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 054
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9206
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9055
1 mecircs
4 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova e fechamento dos furos da extraccedilatildeo pode
ser visualizado na Figura de 330
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis
119
Assim como para os outros dois trechos monitorados para melhor visualizaccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais utilizados nas camadas do trecho monitorado do Trevo dos
Quarteacuteis foi confeccionada a Tabela 322 que resume todos os dados obtidos
Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
Continua
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
120
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
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1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS
331 Macrotextura
A determinaccedilatildeo da Macrotextura da superfiacutecie do concreto asfaacuteltico foi realizada pelo
meacutetodo da mancha de areia seguindo a norma ASTM E 9652006 Em todos os trechos
experimentais foi adotado cinco estacas para realizaccedilatildeo do ensaio sendo em todos os trechos
realizado nas estacas 3 5 7 9 e 11 sendo realizado o ensaio na trilha de roda externa da faixa
externa (mais carredada)
Este ensaio serve para verificar a profundidade meacutedia da Macrotextura (HS) da
superfiacutecie do pavimento Esta Macrotextura possibilita o escoamento da aacutegua que chegar
nesta superfiacutecie quanto maior a macrotextura maior o escoamento Sua classificaccedilatildeo segundo
o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) estaacute apresentada na Tabela 323
Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia
gt 120Muito Grossa
Fina 021 - 040
Meacutedia 041 - 080
Grossa 081 - 120
Classificaccedilatildeo Limites de HS
Muito Fina lt 020
Fonte DNIT 2006
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
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000
1596
2676
2450
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542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
121
A Figura 331 ilustra o processo de realizaccedilatildeo do ensaio de mancha de areia
(a) Limpeza da superfiacutecie (b) Colocaccedilatildeo da areia padronizada
(c) Espalhamento da areia (d) Coleta dos dados de diacircmetro
Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia
Este ensaio foi realizado nos periacuteodos de 1 mecircs 6 meses 13 meses 19 meses e 25
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima na Avenida Heacutelvio Basso foram nos
periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13 meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego No trecho do
Trevo dos Quarteacuteis apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego foi realizado o primeiro ensaio depois de 1
mecircs o segundo levantamento foi 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
332 Microtextura
Os ensaios de Microtextura foram realizados com o Pecircndulo Britacircnico e seguiu a
norma ASTM E 3032008 sendo realizados nas mesmas datas e locais do ensaio de Mancha
122
de Areia nos trecircs trechos monitorados para posterior cruzamento dos dados dos dois ensaios e
determinaccedilatildeo do valor do International Friction Index (IFI)
Este ensaio tem como principal objetivo medir a textura dos agregados que estatildeo
aparentes na mistura naquele momento do ensaio determinando se este agregado estaacute polido
ou rugoso como eacute mostrado na Tabela 324
Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico
Muito Rugosa gt 75
Medianamente Rugosa 47 - 54
Rugosa 55 - 75
Perigosa lt 25
Muito Lisa 25 - 31
Lisa 32 - 39
Insuficientemente Rugosa 40 - 46
Classificaccedilatildeo Limites de VRD
Fonte DNIT 2006
Foi feita a limpeza da superfiacutecie do pavimento no mesmo ponto onde foi realizada a
mancha de areia Posicionou-se o pecircndulo e fez-se seu nivelamento testando para que a
sapata passasse exatamente entre dois pontos especiacuteficos Desta forma garante-se que o
ensaio esta sendo realizado com a mesma aacuterea de contato A partir deste ajuste o pavimento
foi molhado sempre que a leitura fosse feita sendo que foram coletadas cinco determinaccedilotildees
para cada ponto A Figura de 332 ilustra a realizaccedilatildeo dos ensaios de Pecircndulo Britacircnico
(a) Colocaccedilatildeo do Pecircndulo na posiccedilatildeo (b) Ajuste do Pecircndulo
Continua
123
(c) Umidificaccedilatildeo da superfiacutecie (d) Realizaccedilatildeo do ensaio
(e) Realizaccedilatildeo do ensaio (f) Coleta de dados
Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico
333 International Friction Index - IFI
Para fazer o caacutelculo do IFI deve-se fazer o cruzamento dos dados do ensaio da
macrotextura e da microtextura encontrados nos ensaios de Mancha de Areia e Pecircndulo
Britacircnico Com o caacutelculo do IFI eacute possiacutevel verificar se o pavimento estaacute proporcionando
condiccedilotildees de atrito e seguranccedila ao usuaacuterio Os intervalos de atrito para avaliaccedilatildeo do
pavimento estatildeo apresentados na Tabela 325 seguindo DNIT (2006)
124
Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI
Peacutessimo
Ruim 006 012
Regular 013 016
Bom 017 03
Oacutetimo
Limites de IFI
lt006
gt030
Fonte DNIT 2006
Usando algumas equaccedilotildees que seguem a norma ASTM E 19601998 eacute possiacutevel chegar
a valores harmonizados do IFI para velocidade padratildeo de 60 kmh ou para qualquer outra
velocidade plotando um graacutefico que possibilita o encontro de um valor de atrito para qualquer
velocidade como eacute mostrado na Figura 333 segundo Aps (2006)
Figura 333 Modelo de IFI
Fonte APS 2006
334 International Roughness Index ndash IRI
O ensaio de irregularidade longitudinal do pavimento (International Roughness Index
ndash IRI) foi realizado seguindo a norma ASTM E 9502004 utilizando sensores a laser Este
125
levantamento foi realizado no aos 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida
Roraima aos 9 16 e 21 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso e aos 2 e
7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego no Trevo dos Quarteacuteis
Este ensaio tem por finalidade o levantamento das irregularidades longitudinais
existentes no pavimento ao longo do trecho e nesta pesquisa foi realizado com uma barra
com cinco sensores a laser colocado na parte frontal de um veiacuteculo como mostrado na Figura
334 que se desloca pela via medindo a irregularidade do pavimento Nos trechos
monitorados estudados este levantamento foi realizado pela empresa Pavesys nas duas faixas
de rolamento (interna e externa) poreacutem seratildeo analisados apenas os dados obtidos na faixa
externa por se tratar da faixa mais carregada
Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR
As medidas de ATR (Afundamento em Trilha de Roda) foram realizadas utilizando a
barra com cinco sensores a laser concomitantemente com o ensaio de IRI nas faixas internas
e externas de rolamento poreacutem para obtenccedilatildeo dos ATR avalia-se apenas a irregularidade
transversal agrave via A Figura 335 ilustra um exemplo de ATR bastante elevado segundo Balbo
(2007)
126
Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel
Fonte Balbo 2007
336 Levantamento de Defeitos
A avaliaccedilatildeo de defeitos foi realizada obedecendo ao manual de execuccedilatildeo de trechos
monitorados da Rede Temaacutetica do Asfalto (2012) Este levantamento tem como objetivo a
avaliaccedilatildeo do desempenho dos pavimentos dos trechos experimentais frente agrave accedilatildeo do traacutefego e
do clima verificando assim sua capacidade mecacircnica ao longo do tempo Esta avaliaccedilatildeo em
todos os trechos experimentais foi realizada nas duas faixas de rolamento Uma tabela foi
montada e estaacute formatada para anotar os defeitos em um retacircngulo de um metro de
comprimento por um terccedilo da largura da faixa Um exemplo desta avaliaccedilatildeo estaacute apresentado
na Figura 336
127
TIF-BTIF-B
12m3m
Trecho Monitorado RORAIMA - 19122013
TIT-A TIT-BTIF-A
1m 2m 11m
TE
4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m
Faixa
Interna
TE
TI
CE
TIT-B
Faixa
Externa
TI
CE
TIF-B
Estaca 10
TIF-A
AFLTIF-B
Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas
Onde TIF-B Trinca Interligada de Fadiga severidade Baixa
TIF-A Trinca Interligada de Fadiga severidade Alta
TIT-B Trinca Isolada Transversal severidade Baixa
TIT-A Trinca Isolada Transversal severidade Alta
AFL Afundamentos Localizados
Os levantamentos na Avenida Roraima foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 6
meses 13 meses 19 meses e 25 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute na primeira avaliaccedilatildeo
de defeitos foi verificado algum tipo de defeito como trincas longitudinais e trincas
transversais com severidades baixas e altas No ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do
traacutefego o pavimento jaacute apresentava trincas interligadas por fadiga de severidade alta e ateacute
mesmo afundamentos localizados
Na Avenida Heacutelvio Basso foi realizada a avaliaccedilatildeo nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13
meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego sendo que o primeiro defeito a ser verificado
foi durante a realizaccedilatildeo do levantamento de 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego onde foram
visualizadas pequenas trincas isoladas transversais e longitudinais de severidade baixa
No Trevo dos Quarteacuteis realizou-se uma avaliaccedilatildeo logo apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
sendo que o pavimento estava em perfeitas condiccedilotildees de rolamento sem a apresentaccedilatildeo de
128
defeitos Poreacutem 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego pocircde-se verificar a presenccedila de trincas
isoladas de severidade baixa em vaacuterios pontos do trecho monitorado
337 Viga Benkelman
Foi realizado o ensaio de determinaccedilatildeo das deflexotildees pela viga Benkelman seguindo a
norma DNIT ME 1332010 O ensaio foi realizado com a utilizaccedilatildeo de caminhatildeo de eixo
traseiro simples de rodas duplas com uma carga de aproximadamente 8200kg sobre o eixo
traseiro e pressatildeo de inflaccedilatildeo dos pneus de aproximadamente 055 MPa
Foram realizados os levantamentos em todas as estacas que compotildeem a extensatildeo do
trecho sendo que as distancias entre as estacas eram de 20 em 20 metros Assim no trecho da
Avenida Roraima que tem uma extensatildeo de 240 metros foram 13 estacas (estaca 0 a 12) jaacute
os outros dois trechos com extensatildeo de 300 metros foram medidas as deflexotildees em 15
estacas (estaca 1 a 15)
Na faixa externa de todos os trechos experimentais por se tratar da faixa mais
carregada foi realizado o levantamento com bacia completa nas distacircncias de 0cm 125cm
25cm 40cm 60cm 80cm 100cm 120cm 140cm 160cm 180cm 200cm 220cm 240cm
260cm 280cm e 300cm Na faixa interna foram realizados os levantamentos apenas nas
distacircncias 0cm 25cm e 300cm para obtenccedilatildeo apenas das deflexotildees maacuteximas e os raios de
curvatura de cada uma das estacas
Aleacutem da coleta das leituras das deflexotildees do pavimento foram realizadas tambeacutem as
leituras das temperaturas do pavimento em cada um dos pontos avaliados para uma posterior
correccedilatildeo das deflexotildees encontradas em funccedilatildeo da temperatura do pavimento Tais correccedilotildees
foram realizadas empregando o fator de correccedilatildeo da temperatura apresentado na Equaccedilatildeo 35
retirada do aacutebaco do DER-SP (2006) por Ribas (2014) Foi multiplicado cada valor de cada
distacircncia de deflexatildeo anotada em campo por esse fator encontrando assim a deflexatildeo em
cada ponto para uma temperatura de referecircncia de 25ordmC
(Equaccedilatildeo 35)
1)25(1000
1
tHc
Ft
129
Onde Ft= Fator de correccedilatildeo da temperatura
Hc = espessura do pavimento (cm)
t = temperatura do pavimento no momento do ensaio (ordmC)
Eacute possiacutevel se fazer o controle tecnoloacutegico construtivo das camadas do pavimento com
a medida de deflexatildeo Quando o ensaio eacute realizado nas camadas subjacentes agrave camada do
revestimento eacute pode se verificar a necessidade ou natildeo de uma melhor compactaccedilatildeo de uma
das camadas jaacute na camada do revestimento serve para verificar a necessidade de um reforccedilo
do pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso apresente deflexotildees muito
elevadas
O primeiro levantamento na Avenida Roraima foi realizado no dia 30112012 antes
da execuccedilatildeo do recapeamento asfaacuteltico os demais levantamentos foram realizados 1 mecircs 6
meses 13 meses 20 meses 23 meses e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Os
procedimento durante os levantamentos estatildeo representados na Figura 337
(a) Realizaccedilatildeo do ensaio de VB (b) Deslocamento do Caminhatildeo
(c) Mediccedilatildeo da temperatura da pista (d) Coleta dos dados de deflexatildeo
Continua
130
(e) Coleta de dados das deflexotildees (f) Exibiccedilatildeo da leitura de deflexatildeo
Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman
Na Avenida Heacutelvio Basso o primeiro levantamento foi realizado no dia 01032012 na
camada de base do pavimento antes da colocaccedilatildeo do revestimento asfaacuteltico apenas para
obtenccedilatildeo das deflexotildees maacuteximas no trecho O primeiro ensaio de Viga Benkelman no
revestimento asfaacuteltico foi realizado antes da liberaccedilatildeo do traacutefego no dia 16052013 os
demais ensaios foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 14 meses 17 meses e 21
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis a camada superior de revestimento foi realizada no dia 11 de
julho de 2014 e a liberaccedilatildeo do traacutefego foi no dia 15072014 O primeiro levantamento foi
realizado no dia 14 de agosto de 2014 1 mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego ainda foi realizado
ensaios com Viga Benkelman 3 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD
Foi realizada tambeacutem a determinaccedilatildeo das deflexotildees utilizando o deflectocircmetro de
impacto tipo Falling Weight Deflectometer - FWD seguindo especificaccedilatildeo indicada pela
norma DNER PRO 2731996 Foi utilizado equipamento de marca Kuab da empresa Pavesys
mostrado na Figura 338 e em todos os trechos monitorados foram realizadas nas mesmas
estacas onde foram feitos os ensaios com Viga Benkelman As bacias de deflexatildeo com este
equipamento ocorreram nas distacircncia de 0cm 20cm 30cm 45cm 60cm 90cm e 120cm por
sensores localizados nestas distacircncias como pode ser visto na Figura 338 (b)
131
(a) Equipamento FWD (b) Ceacutelula de carga e sensores
Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab
O levantamento com FWD ocorre atraveacutes da queda de um conjunto de massas
usualmente calibrado com uma carga de aproximadamente 4100kgf causando a propagaccedilatildeo
de uma energia de deslocamento nas camadas do pavimento Esta energia eacute captada por
sensores posicionados nestas distacircncias mencionadas e assim se obteacutem as deflexotildees tiacutepicas do
pavimento no momento do ensaio
Este ensaio foi realizado no dia 21 de janeiro de 2013 somente na Avenida Roraima
aproximadamente 2 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego e no dia 02 de fevereiro de 2014 nas
Avenidas Roraima (14 meses) e Heacutelvio Basso (9 meses) Jaacute nos dias 13102014 e 18022015
realizaram-se estes levantamentos nos trecircs trechos monitorados sendo 23 e 27 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima 17 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 3 e 7
meses no Trevo dos Quarteacuteis Assim como no ensaio realizado com a Viga Benkelman a
coleta dos dados realizada com o FWD possibilita verificar se a camada do revestimento
necessita ou natildeo de um reforccedilo no pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso
apresente deflexotildees muito elevadas
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise
Com os valores de deflexatildeo tanto da Viga Benkelman quanto do FWD jaacute corrigidos
para a temperatura de 25ordmC fez-se uso do software BAKFAA (2013) para realizaccedilatildeo da
132
retroanaacutelise das bacias de deformaccedilatildeo para estimar os Moacutedulos de Resiliecircncia (MR) das
camadas que compotildeem cada trecho monitorado
O software admite apenas bacias de no maacuteximo 7 pontos de distacircncias de leituras em
uma uacutenica estaca como nos ensaios realizados com Viga Benkelman eacute possiacutevel a coleta de
ateacute 17 leituras de deflexotildees nas distacircncias citadas no Item 341 para cada estaca Nas bacias
com mais de 7 leituras coletadas foram escolhidos apenas os 7 primeiros pontos de forma a
bem representar a bacia de deflexotildees uma vez que estes pontos tem uma maior
representatividade nos valores de moacutedulo de resiliecircncia das camadas do pavimento
Como o software esta calibrado para um carregamento utilizado no ensaio de FWD
onde a carga eacute aplicada em apenas uma aacuterea foi necessaacuterio realizar tambeacutem uma adequaccedilatildeo
da aacuterea de contato pneu pavimento no ensaio de Viga Benkelman Essa adequaccedilatildeo foi feita
atraveacutes do caacutelculo da aacuterea equivalente de aplicaccedilatildeo de carga passando de duas aacutereas de
contato real (duas rodas) para uma aacuterea de contato equivalente de um ciacuterculo como no caso
da aacuterea de contato do FWD
Com os valores de deflexotildees corrigidos as espessuras das camadas os coeficiente de
Poisson adotados de cada uma das camadas e a carga equivalente bem como o raio de contato
equivalente jaacute calculados foram inseridos no software e realizadas as retroanaacutelises atraveacutes da
interface do programa como apresentado na Figura 339
Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA
133
Os coeficientes de Poisson utilizados nessa pesquisa foi 030 para materiais asfaacutelticos
a 25ordmC tendo como referecircncia Specht (2004) Segundo Medina e Motta (2015) para materiais
granulares eacute indicado coeficiente de Poisson igual a 035 para solos argilosos como esta no
subleito dos trechos eacute indicado coeficiente de Poisson de 045
O programa apresenta a curva obtida em campo e uma curva teoacuterica de deflexatildeo
gerada pelo programa bem como os valores de MR estimados de cada camada Este
procedimento busca o melhor ajuste da curva encontrada no programa com a curva
encontrada no levantamento de campo
Para isso eacute variado os valores de moacutedulos previstos tentando reduzir ao maacuteximo o
valor do erro meacutedio quadraacutetico (RMS) correspondente ao ajuste das duas curvas (teoacuterica e de
campo) Quando o valor do erro ficava o mais baixo possiacutevel eram salvos os valores de MR
encontrados no BAKFAA
Com os valores de MR de cada camada referente a cada levantamento realizou-se um
tratamento estatiacutestico onde se obteve a meacutedia dos valores de MR e o desvio padratildeo Para
definir o valor a ser considerado optou-se por utilizar um intervalo de aceitaccedilatildeo atraveacutes da
Equaccedilatildeo 36 de maneira semelhante ao DNER PRO 0111979 Como o nuacutemero de amostras eacute
de 13 para Avenida Roraima e 15 tanto para a Avenida Heacutelvio Basso quanto para o Trevo dos
Quarteacuteis em cada levantamento a DNER PRO 0111979 indica a utilizaccedilatildeo de z = 25 poreacutem
para ter uma maior confiabilidade nos dados utilizou-se z = 20
Equaccedilatildeo 36
Onde
= Meacutedia dos n valores de Moacutedulo de Resiliecircncia da camada
z = Coeficiente de majoraccedilatildeo e minoraccedilatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero de amostras
ζ = Desvio padratildeo
Os valores que ficavam fora desse intervalo de aceitaccedilatildeo eram retirados e
recalculavam-se os valores da meacutedia e do desvio padratildeo e mais uma vez era verificado o
intervalo de aceitaccedilatildeo ateacute que natildeo houvesse mais valores fora deste intervalo e assim era
obtido o valor da meacutedia dos MR de cada camada em cada levantamento
zxIntervalo
x
134
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS
Neste capitulo estatildeo apresentados analisados e discutidos os resultados dos
procedimentos de monitoramento dos trechos estudados bem como dos modelos empiacutericos de
previsatildeo de desempenho de cada um dos paracircmetros avaliados Estatildeo apresentadas tambeacutem
comparaccedilotildees dos modelos encontrados neste estudo com os modelos de previsatildeo de
desempenho apresentados na literatura para avaliar o comportamento das estruturas que foram
monitoradas durante esta pesquisa
Os modelos gerados nesta pesquisa tem seu espaccedilo de inferecircncia bem definido Foram
obtidos para as condiccedilotildees climaacuteticas da regiatildeo materiais utilizados na construccedilatildeo das
camadas dos trechos e traacutefego que solicitou cada trecho Por se tratar de trechos onde a
solicitaccedilatildeo foi feita basicamente por veiacuteculos leves e comerciais com baixa capacidade de
carga os nuacutemeros de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo foram razoavelmente baixos
necessitando assim de um periacuteodo maior de monitoramento
Assim todos os modelos apresentados nesta pesquisa devem ser utilizados em
intervalos restritos ao nuacutemero de solicitaccedilatildeo (N) encontrados no uacuteltimo ensaio realizado em
cada paracircmetro Qualquer extrapolaccedilatildeo pode apresentar valores improacuteprios ao esperado para
o paracircmetro que se busca obter a previsatildeo do desempenho do pavimento
Todas as anaacutelises dos paracircmetros foram feitas em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes ao eixo padratildeo sendo calculado o FEC conforme recomendaccedilotildees da AASHTO
pelo fato dos modelos utilizados para comparaccedilatildeo na literatura apresentarem tambeacutem seus
modelos segundo a AASHTO Poreacutem calculou-se tambeacutem a solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo
padratildeo segundo as recomendaccedilotildees da USACE no caacutelculo do FEC por ser a forma caacutelculo
utilizada no Brasil encontrando assim a correlaccedilatildeo entre os dois meacutetodos para os trechos
monitorados o que pode ser verificado na Tabela 41 Os caacutelculos dos FECs pelas
metodologias da AASHTO e USACE utilizaram as formulaccedilotildees indicadas pelo Manual de
Traacutefego do DNIT (2006)
Aleacutem disso satildeo mostrados no decorrer da pesquisa os modelos de previsatildeo de
desempenho para cada paracircmetro analisado calculados tanto pelo N da AASHTO quanto pelo
da USACE a fim de facilitar a utilizaccedilatildeo dos modelos e natildeo haver necessidade de
transformaccedilatildeo de um meacutetodo para outro
136
Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo
2013 357E+05 513E+05 144
2014 361E+05 510E+05 141
2013 512E+05 866E+05 169
2014 593E+05 990E+05 167
Trevo dos Quarteacuteis 2014 547E+05 118E+06 217
Roraima
Heacutelvio Basso
Trecho MonitoradoPeriodo Contagem
(ano)NAASHTO NUSACE
41 MACROTEXTURA
Um paracircmetro que foi analisado durante o monitoramento dos trechos foi o
desempenho da macrotextura do pavimento agrave medida que era solicitado A partir dos dados
obtidos com os levantamentos realizados nos trechos monitorados desde o primeiro mecircs apoacutes
a abertura ao traacutefego e com o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo para cada
trecho foi possiacutevel compilar os dados apresentados na Tabela 42 com valores de meacutedia
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo da profundidade de macrotextura para cada um dos
trechos nos periacuteodos de monitoramento
Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 057 007 1204 064 050
6 179E+05 257E+05 040 003 833 043 037
13 388E+05 557E+05 044 006 1286 049 038
19 569E+05 812E+05 042 008 1834 050 034
25 749E+05 107E+06 047 003 547 050 045
1 435E+04 736E+04 035 006 1565 041 030
7 299E+05 505E+05 030 005 1563 035 025
13 638E+05 107E+06 029 001 451 031 028
19 934E+05 157E+06 030 004 1239 034 026
1 464E+04 101E+05 068 011 1613 079 057
6 274E+05 594E+05 048 005 1021 053 043
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Roraima
Heacutelvio
Basso
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Macrotextura
Meacutedia (mm)
Desvio Padratildeo
(mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)NUSACE
Verifica-se na Tabela 42 que os valores de desvio padratildeo mostraram-se relativamente
baixos poreacutem alguns valores de coeficiente da variaccedilatildeo foram um pouco altos como o obtido
137
no ensaio realizado no 19ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego da Avenida Roraima Esse valor
pode ter dado alto devido a variaccedilotildees de macrotextura entre os pontos de leitura ao longo do
trecho ou seja alguns pontos podem ter um desgaste na superfiacutecie do pavimento diferente de
outros causando variaccedilatildeo nos valores de macrotextura entre os pontos da pista Com os dados
da Tabela 42 confeccionou-se o graacutefico mostrado na Figura 42 e assim analisar o
comportamento da macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo de forma mais eficaz
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Pro
fun
did
ad
e d
a M
acr
ote
xtu
ra (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo dos
Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
textura muito fina
textura meacutedia
textura fina
textura grossa
Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo
Nos graacuteficos da Figura 41 satildeo apresentadas as macrotexturas dos trechos monitorados
da Avenida Roraima Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis O pavimento da Avenida Roraima
obteve a classificaccedilatildeo de textura meacutedia no intervalo entre 041 e 080 mm o que indica que o
pavimento teraacute bom escoamento de aacutegua O uacutenico valor que ficou fora deste intervalo de
classificaccedilatildeo foi o ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem bastante
proacuteximo desta classificaccedilatildeo podendo ser ateacute mesmo classificado nesta textura uma vez que o
intervalo entre a meacutedia mais o desvio padratildeo estaacute dentro desta classificaccedilatildeo
Observou-se ainda que ocorreu um aumento no valor da macrotextura no ultimo
ensaio da Avenida Roraima isso pode ter ocorrido devido ao aparecimento de trincas
interligadas de fadiga com severidade alta (com esborcinamento nas juntas das trincas) como
56801061710628 7213
AASHTOAASHTORNNMA
Rsup2 = 071
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHBNNMA
Rsup2 = 095
138
seraacute comprovado no item 46 o que causou uma descontinuidade na superfiacutecie do pavimento
e por consequecircncia um aumento na macrotextura
A Avenida Heacutelvio Basso teve seus valores de Macrotextura na faixa entre 021 e 040
o que classifica o pavimento como tendo uma textura fina dificultando assim o escoamento
da aacutegua em periacuteodos chuvosos causando inseguranccedila ao usuaacuterio A macrotextura deste trecho
pode ter se apresentado baixa devido ao arranjo granulomeacutetrico da mistura e do grau de
compactaccedilatildeo mais alto em relaccedilatildeo aos outros dois trechos causando assim um fechamento
maior dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Foram mostrados tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho da macrotextura
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo
padratildeo calculados pelos meacutetodos da AASHTO Como foram realizados apenas dois
levantamentos no Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o trecho teve sua liberaccedilatildeo ao traacutefego a
pouco tempo natildeo foi realizado um modelo de previsatildeo de desempenho para este paracircmetro
neste trecho monitorado sendo realizada apenas uma observaccedilatildeo do comportamento da
macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
Observa-se que houve uma reduccedilatildeo no valor da macrotextura agrave medida que o
pavimento foi solicitado no Trevo dos Quarteacuteis o que tambeacutem aconteceu nos outros dois
trechos monitorados Isso acontece devido ao preenchimento dos vazios existentes na
superfiacutecie do pavimento com sujeiras e ateacute mesmo borracha dos pneus dos veiacuteculos Esta
reduccedilatildeo ocorre principalmente nos periacuteodos iniciais pelo fato de que a primeira leitura foi
realizada logo apoacutes a liberaccedilatildeo da via aos veiacuteculos logo os vazios foram pouco preenchidos e
a macrotextura se apresenta bem mais alta
Vale salientar ainda que o trecho da Avenida Roraima tem velocidade de
deslocamento maacutexima permitida de 50kmh a Avenida Heacutelvio e o Trevo dos Quarteacuteis tem
velocidade maacutexima de deslocamento na via de 60kmh Assim pode-se dizer que todos os
trechos estatildeo de acordo com as indicaccedilotildees de macrotextura uma vez que para trechos com
macrotextura fina eacute indicada velocidades inferiores a 80kmh
Para verificaccedilatildeo da confiabilidade nos modelos de previsatildeo de macrotextura obtidos
ateacute o momento fez-se o graacutefico da Figura 42 onde eacute feita uma correlaccedilatildeo dos valores obtidos
em campo (observados) pelos valores encontrados com os modelos de previsatildeo de
desempenho Quanto mais valores proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
139
020
025
030
035
040
045
050
055
060
065
020 025 030 035 040 045 050 055 060 065
Ma
cro
tex
tura
Ca
lcu
lad
a (
mm
)
Macrotextura Observada (mm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura
Verifica-se na Figura 42 que os valores dos modelos estatildeo bem proacuteximos das retas
principalmente para os da Avenida Heacutelvio Basso comprovando que os modelos estatildeo de
acordo com o comportamento visualizado em campo Para corroborar com a confiabilidade
dos modelos de previsatildeo de desempenho foi feito a Tabela 43 onde estaacute em resumo os dois
modelos encontrados para o paracircmetro de macrotextura bem como seus respectivos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) que mostra em percentagem o quanto o modelo consegue
explicar os valores encontrados durante o ensaio e Erro Padratildeo de Estimativa (p) que avalia
a precisatildeo na unidade de medida do paracircmetro estudado pelo caacutelculo da raiz da soma das
diferenccedilas quadradas dividida pelo nuacutemero de amostras menos dois
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
071 0043
095 0007
071 0043
095 0007
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
AASHTO
USACE56801036510264 7213
USACEUSACER NNMA
56801061710628 7213
AASHTOAASHTOR NNMA
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHB NNMA
35901041110766 7214
USACEUSACEHB NNMA
140
Onde MA = Valor de Macrotextura da superfiacutecie do pavimento (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 apresentados na Tabela 43 satildeo considerados bons comprovando
que o ajustamento dos modelos estaacute de acordo com os valores medidos Pode-se verificar
tambeacutem que os erros padratildeo de estimativa estatildeo bastante baixos mostrando que os valores
encontrados com os modelos estatildeo bem proacuteximos aos valores apresentados em campo Foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 43 para comparaccedilatildeo dos modelos de previsatildeo de
desempenho encontrados para o paracircmetro de macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero equivalente
de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 865E+05 108E+06 130E+06
000
010
020
030
040
050
060
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
Ma
cro
tex
tura
(m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura
141
Os valores da macrotextura encontrados nos modelos para Avenida Heacutelvio Basso
deram bem inferiores aos da Avenida Roraima devido ao arranjo granulomeacutetrico e ao grau de
compactaccedilatildeo que foi um pouco maior na Avenida Heacutelvio Basso causando assim o
fechamento dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Os modelos de previsatildeo de desempenho das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo
de acordo com o esperado ao longo do tempo com maior reduccedilatildeo inicial e posteriormente
um periacuteodo em que a macrotextura continua reduzindo de forma menor com valores quase
constantes Poreacutem o modelo da Avenida Roraima tem comportamento adequado somente
para um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo mais baixo mas a elevaccedilatildeo no
valor da macrotextura com o aumento do nuacutemero de solicitaccedilotildees natildeo eacute esperado o motivo
desta elevaccedilatildeo foi devido ao surgimento de fissuras causando o aumento no valor da
macrotextura
42 MICROTEXTURA
Outro paracircmetro assim como a macrotextura que faz uma avaliaccedilatildeo funcional do
pavimento eacute a microtextura que neste estudo foi obtido com o Pecircndulo Britacircnico como
mostrado no item 332 Atraveacutes dos ensaios foram obtidos os valores meacutedios de microtextura
para os trecircs trechos monitorados agrave medida que o trecho era solicitado pelo traacutefego A Tabela
44 mostra os valores meacutedios obtido de microtextura bem como seus respectivos valores de
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 8425 428 508 8853 7997
6 179E+05 257E+05 7948 1222 1537 9170 6726
13 388E+05 557E+05 2980 254 853 3234 2726
19 569E+05 812E+05 3248 179 552 3427 3069
25 749E+05 107E+06 3752 208 555 3960 3544
1 435E+04 736E+04 8596 299 348 8895 8297
7 299E+05 505E+05 3532 131 370 3663 3401
13 638E+05 107E+06 3920 387 987 4307 3533
19 934E+05 157E+06 3412 258 755 3670 3154
1 464E+04 101E+05 7340 285 388 7625 7055
6 274E+05 594E+05 3116 091 294 3207 3025
Coef Variaccedilatildeo
()Meacutedia + DP
Trecho
MonitoradoDesvio Padratildeo Meacutedia - DP
Periodo Ensaio
(meses)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
NAASHTO
Microtextura
MeacutediaNUSACE
142
Observou-se na Tabela 44 que os valores de desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego da Avenida Roraima estatildeo um pouco elevados em
relaccedilatildeo aos outros ensaios no entanto os valores obtidos nos demais ensaios foram bem
baixos mostrando a regularidade de operaccedilatildeo durante os ensaios Com os dados desta tabela
realizou-se a Figura 44 que mostra o desempenho da microtextura em funccedilatildeo do nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo nos trecircs trechos monitorados
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Mic
rote
xtu
ra (
BP
R)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
QuarteacuteisPerigosa
Muito Lisa
Lisa
Mediamente Rugosa
Rugosa
Muito Rugosa
Insuficientemente Rugosa
Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo
Na Figura 44 eacute possiacutevel verificar uma grande queda no valor da microtextura do
ensaio realizado no 6ordm meses para o ensaio realizado no 13ordm meses apoacutes a liberaccedilatildeo do trafego
na Avenida Roraima Esta queda pode ter ocorrido pelo fato de o agregado ter perdido a
peliacutecula de ligante asfaacuteltico que o cobria passando o mesmo a sofrer desgaste atraveacutes da
solicitaccedilatildeo do traacutefego diminuindo assim sua textura Outra verificaccedilatildeo eacute que a Avenida
Roraima apresentou no ensaio de 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego o menor valor de
microtextura isso pode ter ocorrido pelo fato de o agregado deste trecho ter valores de textura
inferior aos da Avenida Heacutelvio Basso o que foi mostrado no ensaio de AIMS realizados no
CENPES
A mesma queda no valor da microtextura pode ser visualizada tambeacutem para os outros
dois trechos poreacutem esta queda ocorreu em um menor periacuteodo de tempo Apesar da reduccedilatildeo da
72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
Rsup2 = 086
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
Rsup2 = 085
143
microtextura nos trechos da Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis terem ocorrido num
periacuteodo de tempo menor que a da Avenida Roraima o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do
eixo padratildeo em que ocorreu essa reduccedilatildeo foi bem proacuteximo para os trecircs casos comprovando
assim que o nuacutemero de solicitaccedilotildees tem grande interferecircncia no valor da microtextura
A reduccedilatildeo no valor da microtextura no trecho do Trevo dos Quarteacuteis foi de
aproximadamente 58 passando a microtextura de uma classificaccedilatildeo rugosa para uma
classificaccedilatildeo lisa na Avenida Heacutelvio Basso a reduccedilatildeo foi de 59 chegando a uma
classificaccedilatildeo de microtextura insuficientemente rugosa Jaacute a Avenida Roraima teve a maior
reduccedilatildeo de um ensaio para outro tal reduccedilatildeo foi de 63 quando a microtextura no terceiro
ensaio foi classificada como muito lisa no penuacuteltimo e no ultimo ensaio passou a ter uma
classificaccedilatildeo de microtextura lisa
Assim como no paracircmetro de macrotextura foi realizado o graacutefico da Figura 45 onde
eacute verificada a confiabilidade dos modelos de previsatildeo de microtextura obtidos para os dois
trechos monitorados com a correlaccedilatildeo dos valores obtidos em campo (observados) pelos
valores encontrados com os modelos de previsatildeo de desempenho Quanto mais valores
proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Mic
rote
xtu
ra C
alc
ula
da
(B
PR
)
Microtextura Observada (BPR)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura
144
Verifica-se na Figura 45 que os valores obtidos com o modelo de previsatildeo de
desempenho de microtextura para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo bem coerentes
em relaccedilatildeo aos valores obtidos em campo Desta forma a confiabilidade nos modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados para este paracircmetro nos dois trechos monitorados eacute alta
Mostra-se na Tabela 45 resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
para a microtextura e os valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p) para cada modelo
Quanto maior o valor de Rsup2 e menor o valor de p maior a confiabilidade do modelo
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (BPR)
086 1140
085 1192
086 1141
085 1183USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
AASHTO72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
75971053110918 4211
USACEUSACER NNMI
02891008110804 4211
USACEUSACEHB NNMI
Onde MI = Valor de Microtextura da superfiacutecie do pavimento (BPR)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (BPR)
Os valores de Rsup2 mostraram-se alto comprovando que o ajustamento dos modelos
condiz com os valores obtidos em campo poreacutem os valores de p apresentaram-se elevados
uma vez que se obtiveram valores de microtextura proacuteximos a 30 durante os ensaios e o p foi
aproximadamente 38 deste valor nas avenidas Roraima e Heacutelvio Basso Assim deve haver
parcimocircnia durante a utilizaccedilatildeo destes modelos todavia serve como balizadores de provaacuteveis
resultados a serem encontrados na via Realizou-se um comparativo entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho para microtextura que estaacute mostrado na Figura 46
145
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)M
icro
tex
tura
(B
PR
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura
A Figura 46 mostra um comportamento bem similar entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados com uma queda bem acentuada na microtextura nas
primeiras idades e uma pequena estabilidade no valor com o passar do tempo mesmo com o
acuacutemulo de solicitaccedilotildees Poreacutem o modelo da Avenida Roraima natildeo se comportou
adequadamente a partir do nuacutemero acumulado de solicitaccedilatildeo de 60x105 pois se visualiza um
aumento no valor da microtextura o que possivelmente natildeo deveria e pode natildeo se confirmar
nas proacuteximas mediccedilotildees
43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI
O international Friction Index eacute o valor harmonizado do atrito pneu-pavimento que
possibilita maior seguranccedila em manobras de curvas e frenagem dos veiacuteculos Os valores de
IFI foram obtidos pela combinaccedilatildeo dos valores de Macrotextura e Microtextura utilizando
tais valores nas formulas contidas na norma ASTM E 19601998 sendo que o ensaios de
Macro textura e Microtextura devem ser realizados na mesma data e local somente assim eacute
146
possiacutevel o a combinaccedilatildeo dos valores e a obtenccedilatildeo do IFI Para o trecho monitorado da
Avenida Roraima realizou-se a confecccedilatildeo do graacutefico apresentado na Figura 47 onde eacute
apresentado o comportamento dos valores de atrito em cada um dos periacuteodos de ensaio em
funccedilatildeo da velocidade de deslocamento do veiacuteculo
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
13 meses
19 meses
25 meses
Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima
Pode-se verificar no graacutefico da Figura 47 que agrave medida que a velocidade aumenta o
atrito pneu pavimento reduz poreacutem no ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
essa reduccedilatildeo ocorre de maneira mais significativa Este fato ocorre pelo fato de o valor de
macrotextura ser o menor encontrado nesta data em todos os ensaios uma vez que a
macrotextura eacute responsaacutevel pela aderecircncia pneu-pavimento nas velocidades meacutedias e altas
Verifica-se tambeacutem que com o passar do tempo e com o acuacutemulo de solicitaccedilotildees no
pavimento houve uma reduccedilatildeo nos valores de IFI para uma mesma velocidade como jaacute era
de se esperar mas a partir do 13ordm mecircs de solicitaccedilotildees os valores se mantiveram quase
constantes para uma mesma velocidade Isso ocorreu devido agrave estabilizaccedilatildeo e constacircncia nos
valores principalmente de macrotextura Encontrou-se tambeacutem os modelos de IFI para
AASHTO (Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma
147
velocidade de 60 kmh uma vez que essa eacute a velocidade padratildeo da norma ASTM E
19601998 utilizada no calculo do IFI
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 099
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 099
Para Avenida Heacutelvio Basso obtiveram-se os graacuteficos da Figura 48 tambeacutem pela
combinaccedilatildeo de Macrotextura e Microtextura obtidos nos ensaios realizados no trecho
monitorado em suas respectivas datas A figura mostra ainda o modelo de previsatildeo de
desempenho de IFI encontrado para este trecho estudado
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
7 meses
13 meses
19 meses
Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso
Visualiza-se na Figura 48 que haacute uma reduccedilatildeo significativa nos valores do IFI em
todos os periacuteodos de monitoramento com o aumento das baixas velocidades por exemplo
quando aumentada a velocidade de 20 kmh para 40 kmh haacute uma reduccedilatildeo no valor de atrito
de ateacute 60 no ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Isso ocorreu justamente
148
pelo fato de este trecho ter apresentado os menores valores de macrotextura classificada
como fina e assim reduzindo excessivamente o valor de IFI com o aumento da velocidade
Nota-se ainda que a uma velocidade de 100 kmh os valores de atrito em praticamente
todos os periacuteodos de monitoramento satildeo bem proacuteximos de zero o que eacute extremamente
inseguro para o usuaacuterio da via Encontrou-se ainda os modelos de IFI para AASHTO
(Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma velocidade
de 60 kmh
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 089
18003210279 7214
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 089
No Trevo dos Quarteacuteis a combinaccedilatildeo dos dados de macrotextura e microtextura
obtidos nos ensaios realizados no primeiro e no sexto mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deu
origem aos dois graacuteficos apresentados na Figura 49 Para este trecho natildeo foi desenvolvido
modelo de previsatildeo de desempenho para o IFI pelo curto periacuteodo de tempo para coleta de
dados e seria prematura a realizaccedilatildeo de um modelo com apenas dois levantamentos de dados
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis
149
Apesar do curto periacuteodo de tempo decorrido desde o iniacutecio da utilizaccedilatildeo da via ateacute a
realizaccedilatildeo do ultimo levantamento eacute possiacutevel verificar no graacutefico da Figura 49 que houve
uma reduccedilatildeo bastante significativa nos valores de atrito para uma mesma velocidade Neste
caso esta reduccedilatildeo pode ter ocorrido principalmente pela reduccedilatildeo da microtextura que foi de
58 ocasionando assim a reduccedilatildeo no valor do IFI Foi montada a Tabela 46 que apresenta o
valor de erro padratildeo de estimativa que quanto menor o valor mais confiaacutevel eacute o modelo para
o trecho monitorado
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p
099 0009
089 0018
099 0009
089 0018
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
Avenida RoraimaAASHTO
USACEAvenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI
1801003210279 7214
USACEUSACEHB NNIFI
Onde IFI = Valor harmonizado de atrito para veiacuteculos deslocando-se agrave 60kmh
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
Verificou-se na Tabela 46 que os valores de p satildeo baixos confirmando a
confiabilidade dos modelos mostrados Aleacutem da Tabela 46 fez-se o graacutefico da Figura 410
para verificar o ajuste dos modelos encontrados visualizando se os pontos estatildeo proacuteximos ou
natildeo da reta de igualdade quanto mais proacuteximos da reta estiverem os pontos maior a
confiabilidade do modelo
Observando a Figura 410 nota-se que os pontos ficaram bastante proacuteximos a linha o
que mostra que a coerecircncia entre os valores calculados pela correlaccedilatildeo entre a Macrotextura e
a Microtextura e os valores calculados pelos modelos
150
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000 005 010 015 020 025 030 035 040
IFI
Ca
lcu
lad
o p
elo
Mo
del
o (
60
km
h)
IFI Calculado pela Macrotextura e Microtextura (60kmh)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI
Fez-se tambeacutem uma comparaccedilatildeo entre os modelos de IFI das Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso confeccionando o graacutefico do IFI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que estaacute mostrado na Figura 411
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
IFI
(60
km
h)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa
151
Ambos os modelos de previsatildeo apresentaram uma queda nos valores de IFI com o
acuacutemulo do nuacutemero de solicitaccedilotildees o que condiz com o que apresentou os resultados obtidos
pelos levantamentos Poreacutem a reduccedilatildeo mostrada pelo modelo da Avenida Heacutelvio Basso foi
mais acentuada devido ao comportamento da macrotextura que teve o menor valor entre os
trecircs trechos monitorados Aleacutem disso o valor de IFI na Avenida Roraima aumenta a partir de
um determinado nuacutemero de solicitaccedilotildees este aumento ocorre devido principalmente aos
valores da macrotextura que aumentou devido ao surgimento de trincas
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI
O iacutendice de irregularidade longitudinal (IRI) informa o quatildeo desnivelado estaacute o
pavimento o que causa desconforto ao usuaacuterio ao trafegar pela via sendo mais um dos
paracircmetros funcionais analisado neste trabalho Os valores de IRI foram obtidos neste estudo
com o perfilocircmetro a laser nos periacuteodos de 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego da
Avenida Roraima nos periacuteodos de 9 16 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 2 e 7 meses
no Trevo dos Quarteacuteis Com os valores medidos de irregularidade sendo agrupados de 10 em
10 metros foi possiacutevel fazer os graacuteficos das Figuras 412 413 e 414 que mostra a
irregularidade meacutedia dos pavimentos ao longo dos trechos da Avenida Roraima Avenida
Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis respectivamente
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado
152
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado
153
Analisando as trecircs figuras eacute possiacutevel verificar que a menor irregularidade foi
observada no trecho do Trevo dos Quarteacuteis Quando observados os graacuteficos da Figura 412
verifica-se que as maiores irregularidades estatildeo no iniacutecio do trecho o que pode ser explicado
pela existecircncia de uma emenda da mistura asfaacuteltica colocada no trecho e ser um ponto onde
existe uma intersecccedilatildeo com uma rotatoacuteria com diferentes pontos de solicitaccedilotildees provocando
irregularidades Por isto foi retirado o primeiro ponto dos levantamentos realizados na
Avenida Roraima para realizaccedilatildeo da anaacutelise e obtenccedilatildeo dos modelos para este paracircmetro uma
vez que este ponto natildeo representa de forma correta a realidade da irregularidade longitudinal
existente no trecho monitorado
Com os valores meacutedios de irregularidade desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo de
cada trecho monitorado bem como com os valores de solicitaccedilotildees equivalente do eixo padratildeo
fez-se a Tabela 47 com esses valores e seus respectivos limites de aceitaccedilatildeo
Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 216 087 4012 303 129
22 628E+05 898E+05 217 079 3655 296 137
27 809E+05 115E+06 217 062 2839 279 155
9 391E+05 661E+05 227 091 4008 318 136
16 786E+05 132E+06 212 084 3969 296 128
21 103E+06 173E+06 250 093 3733 343 157
2 913E+04 198E+05 162 048 2976 210 114
7 319E+05 691E+05 180 040 2240 220 140
Desvio Padratildeo
(mkm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mkm)
Meacutedia - DP
(mkm)NUSACENAASHTO
IRI Meacutedio
(mkm)
Trevo dos
Quarteacuteis
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)
Os valores de coeficiente de variaccedilatildeo dos ensaios mostraram-se elevados sendo que a
Avenida Heacutelvio Basso apresentou na meacutedia os maiores valores devido a maior irregularidade
longitudinal ao longo do trecho Poreacutem de forma geral os valores meacutedios de IRI das
Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo baixos sendo os trechos classificados no conceito
bom segundo o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) com valores meacutedios entre 212 e
250 mkm jaacute no Trevo dos Quarteacuteis a classificaccedilatildeo do IRI foi excelente devido a adequada
execuccedilatildeo do revestimento quanto a este aspecto natildeo apresentando assim irregularidades
Todavia apesar de ter uma classificaccedilatildeo de IRI bom nas Avenidas Roraima e Heacutelvio
Basso em ambas as Avenidas houve pontos onde o valor do IRI apresentou-se acima de
46mkm onde a classificaccedilatildeo eacute peacutessima Com os dados da Tabela 47 fizeram-se os graacuteficos
154
da Figura 415 que mostra a evoluccedilatildeo da irregularidade nos trecircs trechos monitorados agrave medida
que era solicitado
000
050
100
150
200
250
300
350
400
450
500
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo
A Figura 415 apresenta um comportamento caracteriacutestico dos valores de IRI
mostrados tambeacutem em outras literaturas com o aumento de seus valores agrave medida que o
pavimento eacute solicitado Isso ocorre pelo fato de que o pavimento passa a se degradar causando
irregularidades cada vez maiores com formaccedilatildeo de buracos e escorregamento de massa
asfaacuteltica como ocorreu na Avenida Roraima
O uacutenico ponto em que houve uma reduccedilatildeo nos valores meacutedios de IRI foi no ensaio
realizado aos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso onde a
solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo padratildeo acumulada de 76x105 pelo meacutetodo da AASHTO
Entretanto essa reduccedilatildeo estaacute dentro da margem de aceitaccedilatildeo dos valores o que significa que o
agrupamento dos valores que ocorre de 10 em 10 metros pode ter feito com que houvesse essa
reduccedilatildeo logo foi considerado que agrave medida que o pavimento foi solicitado o mesmo
aumentou sua irregularidade longitudinal
A Figura 415 mostra ainda os modelos de previsatildeo de desempenho obtidos apenas
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em relaccedilatildeo ao N calculados pelo criteacuterio da
15210262 8
AASHTOR NIRI
Rsup2 = 099
08210912 7
AASHTOHB NIRI
Rsup2 = 024
155
AASHTO uma vez que foram realizados poucos ensaios no Trevo dos Quarteacuteis e natildeo seria
significativo o modelo encontrado Com tais modelos calcularam-se os valores para os
nuacutemeros de solicitaccedilotildees nas datas das avaliaccedilotildees realizadas e comparou-se com os valores
medidos gerando o graacutefico da Figura 416
200
215
230
245
260
275
290
200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
IRI
Ca
lcu
lad
o (
mk
m)
IRI Observado (mkm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI
Analisando a Figura 416 eacute possiacutevel verificar que o modelo obtido para a Avenida
Roraima apresenta valores coincidentes com os obtidos em campo enquanto o modelo
encontrado para a Avenida Heacutelvio Basso tem certa dispersatildeo Todavia os valores estatildeo bem
proacuteximos da linha de igualdade o que significa que os modelos de previsatildeo de desempenho
representam de forma adequada os resultados encontrados durante os ensaios
A Tabela 48 mostra resumidamente os modelos de previsatildeo de desempenho para o
paracircmetro de irregularidade longitudinal encontrado para os trechos da Avenida Roraima e da
Avenida Heacutelvio Basso com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p)
156
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mkm)
099 0004
024 0237
099 0003
024 0237USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
AASHTO08210912 7
AASHTOHB NIRI
15210262 8
AASHTOR NIRI
08210741 7
USACEHB NIRI
15210601 8
USACER NIRI
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mkm)
Verifica-se na Tabela 48 que os valores de erro padratildeo de estimativa (p) encontrados
para os modelos de ambos os trechos satildeo baixos comprovando que os valores calculados com
os modelos condizem com os obtidos em campo Apesar de o modelo de previsatildeo de
desempenho da Avenida Heacutelvio Basso mostrar um valor de Rsup2 baixo este modelo representou
satisfatoriamente o obtido em campo Este valor de Rsup2 baixo eacute devido agrave reduccedilatildeo no valor
meacutedio do IRI no segundo ensaio fazendo com que houvesse uma variaccedilatildeo maior entre o valor
do modelo e o do campo
Fez-se uma comparaccedilatildeo entre os dois modelos de desempenho para IRI encontrados
neste estudo com os modelos encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002)
mostram o comportamento do IRI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo mostrado na Figura 417
Atraveacutes da observaccedilatildeo da Figura 417 pode-se dizer que tanto os modelos encontrados
para a Avenida Roraima como para a Avenida Heacutelvio Basso estatildeo de acordo com os
encontrados por Marcon (2004) e seguem um mesmo comportamento Aumento de IRI agrave
medida que o pavimento eacute solicitado No modelo de Basiacutelio (2002) existe uma reduccedilatildeo no
valor do IRI agrave medida que o pavimento eacute solicitado o que fica em desacordo com os
encontrados neste estudo e por Marcon (2004)
157
000
050
100
150
200
250
300
350
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI
O modelo da Avenida Roraima apresentou valores quase constantes com um aumento
nos valores de IRI bastante baixos agrave medida que a pavimento eacute solicitado Jaacute o modelo da
Avenida Heacutelvio Basso mostra uma taxa maior no valor do IRI quase que na mesma
proporccedilatildeo do modelo encontrado por Marcon (2004) Poreacutem como os valores meacutedios de IRI
em ambos os trechos mostram-se abaixo de 30 mkm natildeo haacute necessidade de uma intervenccedilatildeo
em todo o trecho havendo essa necessidade apenas em alguns ―pontos (trechos de 10
metros) que apresentam defeitos principalmente na Avenida Roraima que provocam maior
interferecircncia neste paracircmetro
45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR
O paracircmetro de afundamento em trilha de roda eacute um dos paracircmetros mais importantes
para a seguranccedila dos usuaacuterios das vias uma vez que com o surgimento da deformaccedilatildeo
permanente haacute a possibilidade de ocorrer o acuacutemulo de aacutegua na pista nestes pontos Os limites
de afundamento em trilha de roda dependem da largura e declividade da pista e quanto maior
a largura da pista maior deve ser a declividade e menor a profundidade admissiacutevel da trilha de
roda Poreacutem para o Manual de Restauraccedilatildeo de Pavimentos Asfaacutelticos do DNIT (2006)
158
afundamentos a partir de 13mm criam condiccedilotildees para que ocorra o armazenamento de aacutegua
suficiente para potencial hidroplanagem
Realizaram-se medidas com treliccedila para obtenccedilatildeo de ATR na Avenida Roraima nos
periacuteodos de 1 6 e 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego e na Avenida Heacutelvio Basso nos
periacuteodos de 1 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Natildeo foi mais realizado levantamento com
treliccedila a partir do momento que passou a ser feito com perfilocircmetro laser concomitantemente
com os ensaios de irregularidade longitudinal nos trechos monitorados As Figuras 418 419
e 420 mostram os pontos de ATR atraveacutes da meacutedia dos afundamentos a cada 10 metros com
perfilocircmetro laser ou seja de 10 em 10 metros era realizado a meacutedia dos ATRs e apresentado
o ponto dos trechos da Avenida Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis
respectivamente
Na Avenida Roraima os ensaios de ATR a laser foram realizados nos meses de 14 22
e 27 apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso foram realizados os levantamentos
nos meses de 9 16 e 21 apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis 2 e 7 meses apoacutes
o transito ser liberado para uso da via
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho
159
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho
Eacute possiacutevel visualizar na Figura 418 que os valores de ATR na Avenida Roraima natildeo
sofreram grandes alteraccedilotildees ao longo tempo isso pode ter ocorrido pelo fato que a estrutura
estaacute bem consolidada jaacute que eacute recapeamento e que a mistura asfaacuteltica apresenta boa
estabilidade frente agrave accedilatildeo do traacutefego causando assim uma baixa variaccedilatildeo no valor de ATR Jaacute
na Figura 419 observa-se um comportamento inesperado na aquisiccedilatildeo dos valores de ATR
160
onde no primeiro ensaio os valores mostraram-se maiores que os obtidos nos ensaios
posteriores natildeo encontrando assim uma explicaccedilatildeo teacutecnica para este acontecimento
Na Figura 420 eacute mostrado um aumento significativo da deformaccedilatildeo permanente 2
meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego em relaccedilatildeo ao ensaio realizado 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao
traacutefego Este aumento pode ter ocorrido devido a natildeo compactaccedilatildeo adequada da mistura
asfaacuteltica em campo uma vez que os valores de grau de compactaccedilatildeo pelas normas NBR
155732012 e DNIT-ME 1171994 foram 88 e 91 respectivamente
Outra observaccedilatildeo que pode ser mencionada visualizando as trecircs figuras eacute que ateacute o
momento natildeo haacute nenhum ponto da pista nos trechos monitorados em que o ATR eacute maior que
13mm o que faz com que natildeo haja necessidade de intervenccedilotildees nos trechos por conta deste
paracircmetro A partir dos dados obtidos nos levantamentos com treliccedila e perfilocircmetro a laser
construiu-se as Tabela 49 e Tabela 410 respectivamente onde satildeo apresentados os valores
meacutedios de afundamento em trilha de roda desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como
as faixas de aceitaccedilatildeo em cada um dos ensaios e trechos monitorados
Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 000 000 000 000 000
6 179E+05 257E+05 011 029 26441 040 000
13 388E+05 557E+05 019 038 19987 058 000
1 435E+04 736E+04 015 023 15012 038 000
7 299E+05 505E+05 064 078 12269 142 000
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Heacutelvio
Basso
Desvio Padratildeo
(mm)
Roraima
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
ATR Meacutedio
(mm)
Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 069 076 11035 145 000
22 628E+05 898E+05 070 068 9643 138 002
27 809E+05 115E+06 125 064 5109 189 061
9 391E+05 661E+05 498 144 2896 642 354
17 786E+05 132E+06 306 133 4353 439 173
21 103E+06 173E+06 363 129 3546 492 234
2 913E+04 198E+05 258 136 5292 394 121
7 319E+05 691E+05 390 058 1482 448 333
Desvio Padratildeo
(mm)
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
ATR Meacutedio
(mm)NUSACE
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Verifica-se na Tabela 49 que os valores de desvio padratildeo nos trechos monitorados
apresentaram-se extremamente elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos consequentemente os valores de coeficiente de variaccedilatildeo foram altos Estes
161
valores chegaram a estes patamares devido a valores baixos e equipamento impreciso para
este niacutevel de medida
Jaacute na Tabela 410 verifica-se que os valores de desvio padratildeo para o trecho da Avenida
Roraima ainda mostraram-se elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos a varias idades Estes valores foram altos devido a existecircncia de defeitos em
alguns pontos que originaram valores altos de ATR e como na meacutedia o trecho apresentou
baixos valores de ATR estes pontos provocaram a discrepacircncia no de desvio padratildeo e no
coeficiente de variaccedilatildeo
Com os dados das Tabelas 49 e 410 confeccionaram-se os graacuteficos da Figura 421
que apresentam o desenvolvimento do ATR nos trecircs trechos monitorados em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees acumulado equivalentes ao eixo padratildeo ao qual cada um dos trechos
foi submetido ateacute a data de cada levantamento Eacute apresentado tambeacutem na Figura 421 o
modelo de previsatildeo de desempenho dos ensaios com perfilocircmetro laser da Avenida Roraima
com seu valor de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) Natildeo seraacute apresentado modelo de previsatildeo
de desempenho para o trecho do Trevo dos Quarteacuteis uma vez que foram realizados apenas
dois levantamentos neste trecho
Jaacute na Avenida Heacutelvio Basso natildeo foi feito o modelo de previsatildeo de desempenho visto
que foi desconsiderado o ensaio de 9 meses pela incoerecircncia no desenvolvimento do ATR agrave
medida que o pavimento era solicitado Desta forma o modelo de previsatildeo de desempenho
natildeo representaria adequadamente o desenvolvimento do ATR no pavimento
-100
000
100
200
300
400
500
600
700
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Perfilocircmetro Laser
Roraima Treliccedila
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Heacutelvio Basso
Perfilocircmetro Laser
Heacutelvio Basso
Treliccedila
Meacutedia plusmn DP Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Perfilocircmetro Laser
Meacutedia plusmn DP Trevo
dos Quarteacuteis
Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo
012010411 6
AASHTOR NATR
Rsup2 = 073
162
Avaliando o comportamento dos ATRs mostrados nos graacuteficos da Figura 421 eacute
possiacutevel dizer que os trechos da Avenida Roraima e Trevo dos Quarteacuteis estatildeo ateacute o momento
com um comportamento esperado de aumento no valor de ATR agrave medida que o pavimento eacute
solicitado Em contrapartida o comportamento do ATR da Avenida Heacutelvio Basso eacute
inesperado justamente pelo valor meacutedio de ATR encontrado no primeiro levantamento a laser
que mostrou um valor superior aos outros dois levantamentos
Para comparar os valores encontrados em campo com os obtidos no modelo de
previsatildeo de desempenho para Avenida Roraima e verificar se o modelo estaacute representando
adequadamente o comportamento do ATR no trecho fez-se o graacutefico da Figura 422 que
relaciona tais valores Quanto mais proacuteximo da reta de 45ordm estiverem os pontos mais os
resultados encontrados no modelo condizem com os obtidos em campo
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
000 020 040 060 080 100 120 140 160 180 200
AT
R C
alc
ula
do (
mm
)
ATR Observado (mm)
Roraima
Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR
Eacute possiacutevel verificar na Figura 422 que o modelo encontrado para a Avenida Roraima
estaacute representando adequadamente os valores conseguidos nos ensaios de campo uma vez
que estatildeo bem proacuteximos da reta de 45ordm Aleacutem da Figura 422 que verifica a coerecircncia entre os
valores encontrados no modelo e os resultados encontrados em campo foi confeccionada a
Tabela 411 que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho para os ensaios realizados
163
com perfilocircmetro laser com seus respectivos valores de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) e
erro padratildeo de estimativa (p)
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
AASHTO 073 0240
USACE 072 0240Avenida Roraima
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima 012010411 6
AASHTORNATR
003010949 7
USACERNATR
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 e p mostrados na Tabela 411 comprovam que os modelos de
previsatildeo de desempenho estatildeo representando de forma adequada os valores medidos uma vez
que os valores de Rsup2 deram altos e p relativamente baixos Com os modelos de ATR jaacute
definidos verificaram-se quais os modelos da literatura mais se aproximaram a este estudo
tanto no que diz respeito agrave caracteriacutestica dos trechos como tambeacutem o comportamento dos
modelos Assim foi possiacutevel produzir os graacuteficos da Figura 423 que comparam os modelos de
previsatildeo de desempenho para ATR encontrados neste estudo com os existentes na literatura
Observa-se na Figura 423 que o modelo da Avenida Roraima mostra um
comportamento com menores valores de ATR poreacutem com maior taxa de variaccedilatildeo do ATR em
relaccedilatildeo aos demais modelos de previsatildeo de desempenho usados na comparaccedilatildeo Estes valores
inferiores encontrados na Avenida Roraima podem ter ocorrido devido agrave pequena espessura
da mistura asfaacuteltica nova colocada no trecho e pela consolidaccedilatildeo jaacute existente no trecho uma
vez que se trata de um trecho antigo fazendo com que natildeo ocorresse uma deformaccedilatildeo mais
acentuada na mesma obtendo valores de ATR baixos Jaacute o aumento mais proeminente do
ATR agrave medida que o pavimento eacute solicitado pode ter ocorrido devido ao alto teor de ligante
asfaacuteltico utilizado na mistura que foi 615 causando assim uma instabilidade na mistura e
aumento mais acelerado da deformaccedilatildeo permanente
164
000
050
100
150
200
250
300
350
400
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Vitorello (2008)
Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO
A utilizaccedilatildeo de forma segura e eficaz com estabilidade e conforto das vias onde os
usuaacuterios deslocam-se diariamente de um local para outro seja transportando mercadorias ou
indo para o trabalho passa por bom estado de conservaccedilatildeo das estruturas viaacuterias com
quantidades baixas de defeitos e irregularidades nos pavimentos Uma das formas de ponderar
as condiccedilotildees dos pavimentos eacute atraveacutes da avaliaccedilatildeo visual com apontamento dos defeitos que
o pavimento apresenta e posteriormente o caacutelculo do Iacutendice de Gravidade Global
Aleacutem do IGG que cada pavimento apresentou em cada levantamento este estudo
calculou ainda a evoluccedilatildeo percentual de aacuterea trincada que o pavimento passou a ter agrave medida
que foi solicitado Tais dados foram colocados na Tabela 412 que mostra os valores de IGG e
percentagem de aacuterea trincada bem como os periacuteodos de ensaio e o nuacutemero de solicitaccedilotildees
acumuladas equivalente ao eixo padratildeo de 82tf em cada mediccedilatildeo Ao mesmo tempo com
estes dados foram montados os graacuteficos da Figura 424
165
Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 182 017
6 179E+05 257E+05 2370 372
13 388E+05 557E+05 4539 777
19 569E+05 812E+05 4810 853
25 749E+05 107E+06 5323 1698
1 435E+04 736E+04 000 000
7 299E+05 505E+05 1130 000
13 638E+05 107E+06 641 000
19 934E+05 157E+06 1108 002
1 464E+04 101E+05 496 000
6 274E+05 594E+05 916 083
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO IGG
Aacuterea
Trincada NUSACE
-05
25
55
85
115
145
175
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima IGG
Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada
Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo
93710936 5
AASHTOR NIGG
Rsup2 = 087
95210888 6
AASHTOHB NIGG
Rsup2 = 043
60010102 5
AASHTOR NTRI
Rsup2 = 093
166
Observando a Figura 424 eacute possiacutevel verificar que na Avenida Roraima houve um
aumento maior no valor do IGG nos periacuteodos iniciais justamente pelo aparecimento das
trincas isoladas passando de um IGG classificado como bom para regular segundo a norma
do DNIT PRO 0062003 em um periacuteodo de um ano permanecendo com esta classificaccedilatildeo ateacute
o momento O aumento significativo no valor de IGG logo no primeiro ano de uso do trecho
pelo traacutefego foi devido ao surgimento e evoluccedilatildeo das fissuras do tipo FC-I para FC-III e
como a avaliaccedilatildeo da qualidade do pavimento atraveacutes do IGG leva em consideraccedilatildeo o fator de
ponderaccedilatildeo de cada defeito enquanto tais fissura natildeo evoluiacuterem para um buraco por
exemplo o valor do IGG natildeo sofreraacute grandes alteraccedilotildees
Jaacute a aacuterea trincada teve um crescimento maior nos periacuteodos chuvosos entre os meses
de junho e dezembro de 2013 e junho de 2014 e janeiro de 2015 ensaios de 6 agrave 13 e 19 agrave 25
meses respectivamente Nestes periacuteodos o aumento da aacuterea trincada foi respectivamente de
52 e 50 Na Avenida Heacutelvio Basso a variaccedilatildeo no valor do IGG ocorreu principalmente
em funccedilatildeo do valor de ATR uma vez que os defeitos do tipo trincamento soacute surgiram
aproximadamente 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego Logo a classificaccedilatildeo do IGG da via
ateacute o momento eacute de estado oacutetimo segundo a norma do DNIT PRO 0062003
Observa-se tambeacutem na Figura 424 que o IGG bem como o percentual de aacuterea
trincada na Avenida Roraima eacute bem superior aos outros dois trechos Esse valor superior deve
ter ocorrido por se tratar de um trecho onde foi colocada uma camada asfaacuteltica nova sobre
outra camada asfaacuteltica antiga com alto grau de degradaccedilatildeo sem nenhum tratamento anti-
reflexatildeo de trincas fazendo com que houvesse o surgimento prematuro de trincas na
superfiacutecie do pavimento novo da Avenida Roraima o que natildeo aconteceu nos outros dois
trechos monitorados que satildeo de implantaccedilatildeo
Na Figura 424 eacute possiacutevel verificar tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho
para o IGG encontrado para a Avenida Roraima e Avenida Heacutelvio Basso Foi feito tambeacutem o
modelo de previsatildeo de desempenho para a percentagem de aacuterea trincada apenas para a
Avenida Roraima jaacute que na Avenida Heacutelvio Basso esta no iniacutecio de trincamento aos 19 meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do trecho ao traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis foram realizados apenas dois
levantamentos de defeitos
Para verificar o quatildeo representativo estatildeo sendo os modelos encontrados foi
confeccionada a Figura 425 que compara os valores encontrados durante os ensaios para IGG
e aacuterea trincada com os valores calculados para IGG e aacuterea trincada
167
00 20 40 60 80 100 120 140 160 180
00
20
40
60
80
100
120
140
160
180
00
100
200
300
400
500
600
700
00 100 200 300 400 500 600 700
Aacuterea Trincada Observada ()
Aacutere
a T
rin
cad
a C
alc
ula
da (
)
IGG
Ca
lcu
lad
o
IGG Observado
Heacutelvio Basso IGG Roraima IGG Roraima Aacuterea Trincada
Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada
Observando a Figura 425 verifica-se que os modelos de previsatildeo de desempenho para
os trechos monitorados representa bem as expectativas previstas para os trechos em relaccedilatildeo
aos dois paracircmetros estudados neste item Aleacutem da Figura 425 fez-se tambeacutem a Tabela 413
que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho do IGG para as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso e o modelo para Avenida Roraima para o paracircmetro de percentagem de aacuterea
trincada do trecho Tal tabela apresenta tambeacutem os valores de coeficiente de determinaccedilatildeo e
erro padratildeo de estimativa para cada modelo encontrado
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e
p
Meacutetodo Rsup2 p
087 1383
093 158
043 696
087 1367
093 167
043 695Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado
AASHTO
USACEAvenida Roraima
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima93710936 5
AASHTORNIGG
60010102 5
AASHTORNTRI
95210888 6
AASHTOHBNIGG
77710874 5
USACERNIGG
63010471 5
USACERNTRI
92210315 6
USACEHBNIGG
168
Onde IGG = Iacutendice de Gravidade Global do trecho analisado
TRI = Percentagem de Aacuterea Trincada ()
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
A Tabela 413 confirma que os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
simulam de forma satisfatoacuteria as expectativas de comportamento esperados nos trechos
monitorados Os valores de Rsup2 mostraram-se relativamente altos para os modelos encontrados
para Avenida Roraima e valor mediano para o modelo da Avenida Heacutelvio Basso poreacutem
satisfatoacuterio para confiabilidade no modelo
Jaacute os valores de p para os modelos de IGG ficaram um pouco elevados podendo
interferir na classificaccedilatildeo de um pavimento que estaacute oacutetimo ou bom onde a faixa de
classificaccedilatildeo eacute pequena No entanto nas classificaccedilotildees mais importantes de um pavimento
rodoviaacuterio que satildeo as classificaccedilotildees onde o pavimento jaacute deveria sofrer alguma intervenccedilatildeo
devido ao niacutevel de deterioraccedilatildeo os modelos poderatildeo mostrar-se coerentes com o que iraacute
acontecer com o pavimento uma vez que a faixa de classificaccedilatildeo eacute maior reduzindo a
possibilidade de erros de enquadramento
O valor de erro padratildeo de estimativa para o modelo de percentagem de aacuterea trincada
encontrado para Avenida Roraima apresentou-se baixo aprovando a confianccedila na utilizaccedilatildeo
de tal modelo que representou bem os valores observados no trecho para cada um dos
levantamentos realizados Com a confirmaccedilatildeo da possibilidade de utilizaccedilatildeo dos modelos
realizaram-se os graacuteficos da Figura 426 que mostra os modelos encontrados nos trechos
estudados e aqueles apresentados na literatura
169
00
40
80
120
160
200
240
00
100
200
300
400
500
600
700
800
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Ind
ice
de
Gra
vid
ad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG Marcon (2004) IGG
Roraima Aacuterea Trincada Basilio (2002) Aacuterea Trincada
Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada
Na Figura 426 verifica-se que o modelo de previsatildeo de desempenho para o IGG da
Avenida Heacutelvio Basso estaacute de acordo com o esperado em comparaccedilatildeo com o encontrado por
Marcon (2004) poreacutem o modelo da Avenida Roraima exibiu uma taxa de aumento no valor
do IGG muito acentuada devido agrave caracteriacutestica da via e fatores que aceleraram o surgimento
dos defeitos Jaacute o modelo de previsatildeo de desempenho para percentagem de aacuterea trincada da
Avenida Roraima teve um comportamento bem semelhante ao observado por Basiacutelio (2002)
com valores um pouco superiores tambeacutem devido aos mesmos fatores jaacute mencionados
47 DEFLEXAtildeO
Para os modelos de deflexatildeo utilizaram-se os dados obtidos atraveacutes dos ensaios
realizados com Viga Benkelman e FWD nos periacuteodos descritos nos itens 337 e 338 Com
estes dados foi possiacutevel obter os valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima desvio padratildeo e
170
coeficiente de variaccedilatildeo em cada um dos periacuteodos de levantamentos Realizou-se tambeacutem o
caacutelculo dos valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) em cada periacuteodo do ensaio e assim foi
encontrada uma faixa de aceitaccedilatildeo dos valores de deflexatildeo atraveacutes da meacutedia mais o desvio
padratildeo e a meacutedia menos o desvio padratildeo Os valores encontrados para a Avenida Roraima nos
ensaios realizados com a Viga Benkelman e FWD estatildeo apresentados na Tabela 414
Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 8173 2305 2820 10478 5868
1 303E+04 436E+04 7866 1880 2390 9746 5986
6 179E+05 257E+05 9252 1962 2121 11214 7290
13 388E+05 557E+05 9062 2475 2731 11537 6587
20 598E+05 854E+05 7152 1512 2114 8664 5640
23 688E+05 981E+05 7068 1651 2336 8719 5417
27 809E+05 115E+06 7138 1095 1534 8233 6043
2 597E+04 858E+04 6762 1853 2740 8615 4909
14 418E+05 600E+05 5166 1209 2340 6375 3958
23 688E+05 981E+05 4859 945 1944 5804 3914
27 809E+05 115E+06 4941 121 2453 6152 3729
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Viga
Benkelman
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
A partir dos dados da Tabela 414 foi possiacutevel a confecccedilatildeo dos graacuteficos apresentados
na Figura 427 onde estaacute demostrado o comportamento da deflexatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero
equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo Estatildeo apresentados ainda os modelos de previsatildeo
de desempenho encontrados para a deflexatildeo maacutexima com Viga Benkelman e FWD
Recomenda-se a utilizaccedilatildeo de tais modelos para um traacutefego de ateacute 809x105 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que eacute o traacutefego que solicitou o trecho monitorado ateacute o ultimo
ensaio acima deste traacutefego pode-se encontrar resultados improacuteprios com o esperado
Eacute possiacutevel observar na Figura 427 que haacute uma grande variaccedilatildeo na faixa de aceitaccedilatildeo
dos resultados principalmente para o ensaio realizado com Viga Benkelman ou seja o desvio
padratildeo das leituras realizadas se apresentou relativamente alto como pode ser visualizado na
Tabela 414 Isso ocorreu pelo fato de se tratar de um trecho onde foi executada uma
restauraccedilatildeo sem qualquer cuidado em realizar uma fresagem ou ateacute mesmo uma operaccedilatildeo tapa
buracos adequada antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico causando
variaccedilotildees altas entre cada ponto de ensaio
171
0 5 10 15 20 25 30 35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)D
efle
xatilde
o D
0(1
0 ˉ
sup2mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima
Observa-se ainda que ateacute o momento do uacuteltimo levantamento houve uma reduccedilatildeo no
valor de deflexatildeo em relaccedilatildeo ao primeiro ensaio isso aconteceu nos ensaios realizados com os
dois equipamentos comprovando assim que houve uma reduccedilatildeo nos valores de deflexatildeo Essa
reduccedilatildeo pode ter ocorrido por um enrijecimento da estrutura agrave medida que o pavimento foi
solicitado principalmente pelo enrijecimento da mistura asfaacuteltica que sofre oxidaccedilatildeo ao longo
do tempo deixando a camada menos susceptiacutevel a deformaccedilotildees
Poreacutem para melhor conclusatildeo sobre o comportamento deste pavimento frente agrave
solicitaccedilatildeo do traacutefego se faz necessaacuterio um periacuteodo de observaccedilotildees mais longo jaacute que a
literatura mostra que com o passar do tempo a tendecircncia eacute ocorrer um aumento nas deflexotildees
Natildeo se pode afirmar tambeacutem que essa reduccedilatildeo eacute um indicativo de melhora na qualidade da
estrutura do trecho pois pelo fato de os valores de desvio padratildeo no ensaio com Viga
Benkelman estarem na ordem de 20 deacutecimos de miliacutemetro esta reduccedilatildeo no valor de deflexatildeo
estaacute dentro desta faixa de desvio padratildeo podendo ateacute mesmo natildeo ser considerada como uma
reduccedilatildeo real nos valores de deflexatildeo
Jaacute a Tabela 415 apresenta os valores obtidos nos ensaios com FWD e Viga
Benkelman na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem com os paracircmetros de deflexatildeo maacutexima meacutedia
das leituras desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como os dados dos nuacutemeros de
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 065
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
Rsup2 = 10
172
solicitaccedilotildees em cada periacuteodo de levantamento Com os dados da Tabela 415 realizaram-se os
graacuteficos apresentados na Figura 428 com seus respectivos modelos de previsatildeo de
desempenho para os ensaios realizados com FWD e Viga Benkelman
Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 5686 1365 2401 7051 4321
1 435E+04 736E+04 7223 658 910 7881 6565
7 299E+05 505E+05 5023 539 1074 5562 4483
14 736E+05 124E+06 6965 977 1402 7942 5989
17 835E+05 140E+06 5722 465 813 6187 5257
21 103E+06 173E+06 4332 616 1421 4948 3717
9 391E+05 661E+05 3727 332 892 4059 3394
17 835E+05 140E+06 4669 319 683 4988 4350
21 103E+06 173E+06 3519 295 840 3815 3224
NUSACE
Viga
Benkelman
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)
0 5 10 15 20 25
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 428 Deflexotildees medidas Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso
Assim como para Avenida Roraima os modelos para este trecho tem um limite de
utilizaccedilatildeo recomendado para o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 103x106 e como o
modelo para o FWD foi obtido com dados de apenas trecircs ensaios sendo que o primeiro foi
realizado nove meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deve-se ter cautela ao utilizaacute-lo
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 025
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFW D NNDEF
Rsup2 = 10
173
Observa-se nos graacuteficos da Figura 428 que haacute uma variaccedilatildeo nos valores das
deflexotildees com uma queda nos valores de deflexatildeo principalmente nos ensaios realizados
com a Viga Benkelman a partir dos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta reduccedilatildeo nos
valores ocorre por um aumento na rigidez das camadas que compotildeem o pavimento passando
a dar uma maior resistecircncia ao deslocamento quando solicitado pelo traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis realizaram-se os mesmos procedimentos que nos trechos
apresentados anteriormente com os dados obtidos com Viga Benkelman e FWD encontrando-
se os valores apresentados na Tabela 416 Esta tabela deu origem aos graacuteficos mostrados na
Figura 429 com o modelo apenas dos ensaios com Viga Benkelman uma vez que foram
feitos apenas dois levantamentos deflectomeacutetricos com o FWD natildeo sendo significativo para a
apresentaccedilatildeo de um modelo de previsatildeo de desempenho
Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 5807 904 1557 6712 4903
3 136E+05 295E+05 7016 766 1092 7782 6251
7 319E+05 691E+05 5334 894 1676 6228 4440
3 136E+05 295E+05 5870 539 918 6409 5331
7 319E+05 691E+05 4213 379 900 4593 3834
Viga
Benkelman
FWD
NAASHTO
Periodo Ensaio
(meses)
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
0 2 4 6 8 10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 10
174
Da mesma forma que nos outros dois trechos monitorados houve uma reduccedilatildeo nos
valores de deflexatildeo agrave medida que a estrutura foi solicitada poreacutem neste caso a reduccedilatildeo pode
ter ocorrido devido a um periacuteodo de consolidaccedilatildeo da estrutura do pavimento Nos
levantamentos realizados tanto com a Viga Benkelman quanto com o FWD esta reduccedilatildeo foi
bastante significativa se comparado o ensaio realizado nos periacuteodos de trecircs e sete meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego
Para o modelo encontrado referente aos levantamentos com a Viga Benkelman eacute
recomendado utilizar um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo natildeo superior a
319x105 neste modelo uma vez que o tempo de monitoramento desta via foi curto para coleta
de mais dados e por consequecircncia para ter um modelo de previsatildeo de desempenho mais
preciso
Apoacutes a apresentaccedilatildeo e anaacutelise dos valores de deflexatildeo maacutexima encontrados nos trecircs
trechos monitorados vale mencionar neste momento que em todos os casos os valores
meacutedios de deflexatildeo encontrados com FWD foram menores que os valores meacutedios encontrados
com Viga Benkelman Estes valores mostraram-se menores devido a maior precisatildeo na
obtenccedilatildeo dos dados com FWD uma vez que quando realizado o ensaio com Viga Benkelman
sempre haacute um momento durante o procedimento de posicionamento e preparaccedilatildeo para o
ensaio em que o caminhatildeo inicia um carregamento inadequado para a obtenccedilatildeo dos dados
pegando assim aleacutem da deformaccedilatildeo elaacutestica uma parcela viscosa da deformaccedilatildeo Jaacute com o
FWD eacute obtido apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas
Para verificar se os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados para cada trecho
estatildeo de acordo com os valores encontrados em campo foi desenvolvido o graacutefico da Figura
430 onde eacute realizado uma comparaccedilatildeo dos valores observados em campo com os valores
calculados atraveacutes dos modelos de previsatildeo de desempenho
Analisando a Figura 430 eacute possiacutevel verificar que a grande maioria dos valores natildeo
estaacute perfeitamente em cima da linha o que significa que os modelos de previsatildeo de
desempenho natildeo satildeo perfeitos poreacutem representam satisfatoriamente o comportamento
encontrado em campo Uma observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo aos modelos
encontrados atraveacutes dos ensaios com FWD que obtiveram valores extremamente proacuteximos
aos valores obtidos em campo posicionando os pontos mostrados na Figura 430 em cima da
linha
175
30
40
50
60
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
Def
lax
atildeo
Ca
lcu
lad
a (
10
ˉsup2m
m)
Deflexatildeo Observada (10 ˉsup2mm)
Roraima VB
Roraima FWD
Heacutelvio Basso
VB
Heacutelvio Basso
FWD
Trevo dos
Quarteacuteis VB
Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo
A Tabela 417 mostra resumidamente os modelos encontrados em cada trecho para os
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro
Padratildeo de Estimativa (p)
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (10macrsup2mm)
065 596
10 010
025 1078
10 107
10 020
065 594
10 007
024 1079
10 018
10 010
AASHTO
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
USACE
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
FWD
Trecho Monitorado
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Viga Benkelman
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
81811085210683 5211
USACEUSACEVB NNDEF
56711082410522 5211
USACEUSACEFWD NNDEF
57461032110771 4210
USACEUSACEVB NNDEF
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
16121004110434 4211
USACEUSACEFWD NNDEF
70601021110111 5211
USACEUSACEVB NNDEF
Onde DEFVB = deflexatildeo maacutexima determinada com a Viga Benkelman (10-2
mm)
DEFFWD = deflexatildeo maacutexima determinada com o FWD (10-2
mm)
176
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (10-2
mm)
O Erro Padratildeo de Estimativa (p) mostra a variaccedilatildeo que existe entre os valores obtidos
com os ensaios em campo e os valores obtidos com o modelo Assim os valores que chamam
a atenccedilatildeo na Tabela 415 satildeo para o modelo de previsatildeo de desempenho encontrado com Viga
Benkelman para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso onde tal variaccedilatildeo foi mais elevada
chegando num p de 1079x10-2
mm para Avenida Heacutelvio Basso
Como grande parte da literatura apresenta modelos de previsatildeo de desempenho onde
os valores de deflexatildeo maacutexima foram obtidos com Viga Benkelman foram confeccionados os
graacuteficos da Figura 431 para os modelos de deflexatildeo maacutexima encontrados com Viga
Benkelman nos trecircs trechos monitorados Fez-se ainda uma comparaccedilatildeo destes modelos com
os encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) onde eacute mostrado o
comportamento das deflexotildees em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura
177
Observa-se na Figura 431 que o modelo encontrado para Avenida Heacutelvio Basso estaacute
de acordo com os encontrados por Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) com resultados bem
proacuteximos Eacute possiacutevel mencionar ainda que o modelo da Avenida Roraima apresentou valores
bem superiores aos demais pelo fato de ser um trecho onde ocorreu uma restauraccedilatildeo de forma
inadequada com espessuras insuficientes como seraacute mostrada no item 49 de anaacutelise
estrutural dos trechos
Como mencionado anteriormente pelo fato de o tempo de monitoramento do Trevo
dos Quarteacuteis ter sido bastante curto seu modelo de previsatildeo de desempenho natildeo apresenta
uma precisatildeo adequada do comportamento estrutural com o passar do tempo o que estaacute bem
em evidecircncia no graacutefico da Figura 431
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE
Atraveacutes da obtenccedilatildeo das bacias de deflexotildees com Viga Benkelman e FWD na Avenida
Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis realizou-se o procedimento de
retroanaacutelise para estimativa dos moacutedulos de resiliecircncia em cada camada que compotildee cada
uma das vias Tais moacutedulos foram inferidos com a utilizaccedilatildeo do software BAKFAA e
utilizando os valores das bacias de deflexotildees jaacute corrigidas para uma temperatura de 25ordmC bem
como os valores de coeficiente de Poisson mencionados no item 339 Para obter os valores
de moacutedulo de resiliecircncia de cada uma das camadas do pavimento com a maior precisatildeo
possiacutevel adotou-se como metodologia de parada quando se alcanccedilasse o menor valor
quadraacutetico meacutedio (RMS) possiacutevel apresentado no software em cada uma das bacias
retroanalisadas Para a Avenida Roraima os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia de cada
camada estatildeo apresentados na Tabela 418 e na Figura 432
178
Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 2390 122 187
1 303E+04 436E+04 4321 1178 52 255
6 179E+05 257E+05 4701 1330 383 62
13 388E+05 557E+05 4307 1023 71 199
20 598E+05 854E+05 4276 1023 81 165
23 688E+05 981E+05 4309 1198 52 211
27 809E+05 115E+06 4102 1013 71 207
2 597E+04 858E+04 2816 913 79 340
14 418E+05 600E+05 3881 1562 100 374
23 688E+05 981E+05 4910 2208 125 295
27 809E+05 115E+06 3580 1390 165 263
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Rev Novo
(MPa)
MR Rev Antigo
(MPa)
MR Base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
MonitoradoNUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Rev Novo VB
Rev Novo FWD
Rev Antigo VB
Rev Antigo FWD
Base VB
Base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Roraima
Na Figura 432 verifica-se para a camada de revestimento novo uma constacircncia nos
valores de MR nos ensaios realizados com Viga Benkelman Jaacute no ensaio com FWD os
valores de MR sofreram um aumento constante durante os trecircs primeiros levantamentos com
uma queda acentuada no quarto ensaio Esta diferenccedila de comportamento entre os MRs dos
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD se daacute devido a maior precisatildeo na obtenccedilatildeo
dos dados com o FWD que mede apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas do pavimento Tal fato eacute
179
ideal para a obtenccedilatildeo dos valores de deflexatildeo nos ensaios e por conseguinte para o MR das
camadas mostrando assim a evoluccedilatildeo na capacidade do material de deformar absorver essa
energia de deformaccedilatildeo e retornar a posiccedilatildeo inicial o que natildeo aconteceu na retroanaacutelise dos
dados obtidos com Viga Benkelman O aumento nos trecircs primeiros ensaios realizados com
FWD deve ter ocorrido em funccedilatildeo de um possiacutevel acreacutescimo na rigidez da mistura asfaacuteltica
devido ao envelhecimento da mistura A queda no valor do moacutedulo possivelmente ocorreu
pelo aumento da quantidade e severidade dos defeitos reduzindo assim a capacidade
estrutural da mistura
Jaacute a camada antiga de revestimento teve uma queda no valor de MR do ensaio
realizado antes do recapeamento em relaccedilatildeo aos realizados apoacutes o recapeamento e liberaccedilatildeo
ao traacutefego com Viga Benkelman Poreacutem a obtenccedilatildeo dos valores de MR no primeiro
levantamento se deu atraveacutes da meacutedia dos valores de retroanaacutelise de apenas seis bacias de
deflexatildeo o que pode ter alterado os valores reais de MR da camada de revestimento antigo de
todo o trecho mostrando assim valores mais altos para esta camada
Os moacutedulos obtidos para o revestimento antigo com os dados dos ensaios de FWD
mostraram um comportamento semelhante aos conseguidos para o revestimento novo Tal
comportamento pode ser explicado pela hipoacutetese de que como a retroanaacutelise leva em conta
toda a estrutura para realizar as anaacutelises e como o revestimento novo teve o comportamento
de inicialmente aumentar e posteriormente retrair o revestimento antigo seguiu o mesmo
comportamento por ter caracteriacutesticas semelhantes
Observa-se tanto na Tabela 418 como na Figura 432 valores de MR na camada de
Base abaixo do esperado tanto para a retroanaacutelise dos dados de Viga Benkelman como para
os dados de FWD Este valor baixo deve ter ocorrido devido a grande contaminaccedilatildeo por finos
que a camada estava apresentando Foi possiacutevel verificar esta contaminaccedilatildeo pois se realizou a
coleta e avaliaccedilatildeo do material que estava empregado nesta camada Verificou-se ainda valores
relativamente altos de MR para camada de subleito na ordem de 180 MPa Poreacutem Ribas
(2014) encontrou valores semelhantes nas retroanaacutelises realizadas com dados de deflexatildeo
obtidos em rodovias do Rio Grande do Sul
Para a Avenida Heacutelvio Basso os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia conseguidos
com retroanaacutelise de cada uma das camadas para as bacias de deflexatildeo obtidas nos ensaios
com Viga Benkelman e FWD estatildeo mostrados na Tabela 419 O comportamento dos
moacutedulos de resiliecircncia com o passar do tempo e agrave medida que o pavimento foi solicitado estatildeo
apresentados na Figura 433
180
Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 4276 255 501 195
1 435E+04 736E+04 4084 245 365 120
7 299E+05 505E+05 4203 413 621 142
14 736E+05 124E+06 4094 301 614 69
17 835E+05 140E+06 4026 304 398 144
21 103E+06 173E+06 4249 549 463 212
9 391E+05 661E+05 6477 617 603 163
17 835E+05 140E+06 6706 634 399 167
21 103E+06 173E+06 6983 671 587 206
MR Sub base
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
Monitorado
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Heacutelvio Basso
Pode-se observar da Figura 433 que haacute uma constacircncia nos valores de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas que compotildeem o pavimento com o passar do tempo Essa
constacircncia se daacute devido a uma compactaccedilatildeo adequada nas camadas de solo e granulares
subjacentes ao revestimento Na camada de revestimento a constacircncia nos valores de MR se
daacute devido a um envelhecimento natildeo muito acentuado simultaneamente com o natildeo
181
aparecimento de trincas fazendo com que natildeo aumentasse nem reduzisse os valores nestes
meses de observaccedilatildeo
Observam-se ainda valores de MR condizentes com o encontrado na literatura nos
encontrados no laboratoacuterio e como no estudo realizado por Ribas (2014) tanto na camada de
solo quanto nas camadas granulares e de revestimento asfaacuteltico A coerecircncia dos valores
encontrados nos moacutedulos de resiliecircncia deste trecho com o da literatura se daacute devido a uma
adequada construccedilatildeo de cada uma das camadas com suas respectivas teacutecnicas
Vale salientar ainda que os valores de MR encontrados para o revestimento asfaacuteltico
dos ensaios com FWD mostraram-se aproximadamente 39 maiores do que os encontrados
com Viga Benkelman Este valor maior ocorreu devido a valores de deflexatildeo menores
encontrados no ensaio com FWD
No trevo dos Quarteacuteis os valores meacutedios de MR encontrados para cada camada nos
trecircs ensaios realizados com Viga Benkelman e para os dois ensaios realizados com FWD
estatildeo apresentados na Tabela 420
Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 3064 193 337 285
3 136E+05 295E+05 2786 134 176 252
7 319E+05 691E+05 3304 425 170 195
3 136E+05 295E+05 3093 382 184 221
7 319E+05 691E+05 3200 556 445 285
NUSACETrecho
Monitorado
Viga
Benkelman
FWD
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Sub base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Uma observaccedilatildeo que deve ser salientada na visualizaccedilatildeo da Tabela 420 eacute com relaccedilatildeo
aos valores de MR obtidos para o subleito relativamente altos para uma camada composta por
uma argila com as caracteriacutesticas apresentadas neste trecho Poreacutem para a realizaccedilatildeo da
retroanaacutelise natildeo foi considerada a camada de reforccedilo do subleito em pedra detonada como
uma camada isolada do subleito ambas foram consideradas como uma camada do sistema
subleito composta pela camada de argila e a pedra detonada colocadas como reforccedilo do
subleito por isso o surgimento de valores mais elevados
Para melhor visualizaccedilatildeo do comportamento dos moacutedulos em cada camada foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 434 com os valores de moacutedulo de resiliecircncia em funccedilatildeo
do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo de 82tf
182
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no
Trevo dos Quarteacuteis
O comportamento dos valores de MR de todas as camadas agrave medida que o pavimento
foi solicitado obtidos com Viga Benkelman e FWD mostraram-se constantes ao longo do
tempo Deve ter acontecido esta constacircncia devido ao curto periacuteodo de tempo de
monitoramento do trecho uma vez que foi realizado o ultimo levantamento apenas sete meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
Realizando uma comparaccedilatildeo entre os valores de moacutedulo de resiliecircncia encontrados
para os trecircs trechos monitorados observa-se que para os ensaios com Viga Benkelman os
moacutedulos de resiliecircncia para o revestimento novo da Avenida Roraima e o revestimento da
Avenida Heacutelvio Basso resultaram bem semelhantes na ordem de 4300 MPa Acredita-se que
esta semelhanccedila se daacute devido a mistura asfaacuteltica ter sido feita pela mesma empresa em ambos
os trechos com agregados da mesma jazida e com arranjo granulomeacutetrico com caracteriacutesticas
parecidas e ligantes de comportamentos semelhantes Jaacute a mistura asfaacuteltica do Trevo dos
Quarteacuteis obteve um valor de MR na ordem de 3200 MPa que eacute um pouco inferior a dos
outros dois trechos monitorados
Para a camada de base a uacutenica que apresentou valores um pouco inferiores foi a base
em BGS da Avenida Roraima que teve valores em torno de 100 MPa por ser uma camada
183
antiga contaminada por finos os outros dois trechos jaacute mostraram valores na ordem de 300
MPa como na pesquisa de Ribas (2014) Para a camada de subleito as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso obtiveram valores em torno de 150 MPa o que tambeacutem condiz com o
apresentado em outros estudos Somente o subleito do Trevo dos Quarteacuteis exibiu valores mais
altos justamente por ter sido considerado como um sistema subleito
Realizando a mesma anaacutelise poreacutem agora com os valores de MR obtidos pelos dados
dos ensaios realizados com FWD haacute um disparidade nos valores de MR das camadas de
revestimento asfaacuteltico dos trecircs trechos que apresentam valores mais altos para a Avenida
Heacutelvio Basso na ordem de 6700 MPa medianos para Avenida Roraima 4200 MPa e um
pouco mais baixos no Trevo dos Quarteacuteis em torno de 3200 MPa O uacutenico que se sobressaiu
neste comparativo foram os valores para a Avenida Heacutelvio Basso que foram bem superiores
para os ensaios com FWD do que para os ensaios com Viga Benkelman poreacutem o motivo
desta variaccedilatildeo jaacute foi justificado anteriormente
Os valores de MR nas camadas de base obtidos com os dados de FWD tiveram o
mesmo comportamento que os conseguidos a Viga Benkelman para cada trecho com exceccedilatildeo
do valor para base da Avenida Heacutelvio Basso com valores mais altos na faixa de 630 MPa
Acredita-se que da mesma forma que os valores de MR do revestimento apresentaram valores
mais elevados para os dados obtidos com FWD neste trecho os valores de MR para base
tambeacutem tiveram valores mais altos pelo mesmo motivo Para o subleito o comportamento dos
valores de MR em cada trecho foi o mesmo para os obtidos com Viga Benkelman com
valores em torno de 180 MPa para as Avenida Roraima e Heacutelvio Basso e de 250 MPa para o
Trevo dos Quarteacuteis
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL
Neste item seratildeo apresentadas anaacutelises estruturais dos trecircs trechos monitorados atraveacutes
de anaacutelises mecanicistas com dados obtidos nos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman
uma vez que foi realizado apenas ensaios com este equipamento no primeiro mecircs de abertura
das vias ao traacutefego Seraacute mostrada ainda uma anaacutelise estrutural da espessura da camada
asfaacuteltica colocada na Avenida Roraima feita com a norma do DNER-PRO 0111979 de
restauraccedilatildeo do pavimento da via existente
184
491 Anaacutelise mecanicista
Para realizaccedilatildeo deste estudo selecionaram-se os valores de moacutedulo de resiliecircncia
obtidos atraveacutes da retroanaacutelise dos dados dos ensaios realizados com Viga Benkelman no
periacuteodo em que cada trecho havia sido utilizado durante um mecircs Foi utilizado como
ferramenta o software AEMCSisPav (2009) com carregamento do eixo padratildeo sendo eixo
simples de rodas duplas com inflaccedilatildeo dos pneus igual a 055MPa e carga de 8200 kg
Foram adotados os mesmos valores de Coeficiente de Poisson utilizados na
retroanaacutelise que foram de 030 para concreto asfaacuteltico segundo Specht (2004) 035 para
camadas granulares e 045 para subleitos de solos segundo Medina e Motta (2015) Com esta
anaacutelise mecanicista realizada com o software obteve-se a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo na
fibra inferior do revestimento (t) e a deformaccedilatildeo especiacutefica de compressatildeo no topo do
subleito (c) valores que foram aplicados nos modelos de fadiga e de deformaccedilatildeo permanente
buscados na literatura
Com estes dados foram realizadas seis simulaccedilotildees no software AEMCSisPav (2009)
as trecircs primeiras para obtenccedilatildeo dos valores das tensotildees de traccedilatildeo na fibra inferior do
revestimento e tensatildeo de compressatildeo no topo do subleito dos trecircs trechos monitorados com
aderecircncia total entre as camadas No caso especiacutefico da Avenida Roraima pegou-se a tensatildeo
de traccedilatildeo na fibra inferior do revestimento novo pois o antigo jaacute se encontrava bastante
deteriorado
As outras trecircs simulaccedilotildees foram realizadas com o mesmo objetivo poreacutem
considerando a natildeo aderecircncia entre as camadas Somente foi considerada aderida a camada
asfaacuteltica nova com a camada asfaacuteltica antiga da Avenida Roraima por se tratar de uma
interface de camada asfaacuteltica com camada asfaacuteltica Optou-se por realizar as simulaccedilotildees com
aderecircncia entre as camadas e sem aderecircncia entre as camadas que compotildeem o pavimento para
verificar a influecircncia de tal paracircmetro nas tensotildees e na previsatildeo de durabilidade do pavimento
Para avaliar o desempenho a fadiga foram utilizados os modelos de Franco (2007)
Pinto (1991) e da Federal Highway Administration ndash FHWA (2006) que satildeo os modelos mais
utilizados no meio acadecircmico Para a deformaccedilatildeo permanente o modelo empregado foi o
proposto pelo Asphalt Institute (1991)
Dando prosseguimento ao estudo inseriu-se no modelo de Franco (2007) que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 245 do item 23212 no modelo de Pinto (1991) que estaacute mostrado
na Equaccedilatildeo 251 do item 23214 e no modelo do FHWA (2006) que estaacute apresentado na
185
Equaccedilatildeo 260 do item 23217 as tensotildees de traccedilatildeo na base do revestimento para obtenccedilatildeo da
previsatildeo da vida de fadiga de cada um dos trechos No modelo proposto pelo Asphalt Institute
(1991) que estaacute na Equaccedilatildeo 253 do item 23215 inseriu-se as tensotildees de compressatildeo no
topo do subleito para obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo necessaacuterios para
causar a deformaccedilatildeo permanente maacutexima na estrutura
A Tabela 421 apresenta os valores de tensatildeo de traccedilatildeo na base das camadas asfaacutelticas
e tensatildeo de compressatildeo no topo dos subleitos bem como os valores de moacutedulo de resiliecircncia
da camada de revestimento necessaacuterio para o caacutelculo de alguns modelos Jaacute a Tabela 422
mostra os valores de N de Fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente em que modelos
mencionados preveem o momento que ocorreratildeo as rupturas dos pavimentos seja essa
ruptura pelo mecanismo de fadiga ou da deformaccedilatildeo permanente
Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC
Trechoεt
(10-6 m mm)
εc
(10-6 m mm)
MR Revestimento
(MPa)
Avenida Roraima Rev Novo 177 -263 4321
Avenida Heacutelvio Basso 251 -186 4084
Trevo dos Quarteacuteis 292 -236 3064
Avenida Roraima Rev Novo 207 -690 4321
Avenida Heacutelvio Basso 369 -610 4084
Trevo dos Quarteacuteis 414 -740 3064
Aderido
Natildeo Aderido
Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima 497E+05 603E+06 164E+07 137E+07
Avenida Heacutelvio Basso 194E+05 239E+06 481E+06 646E+07
Trevo dos Quarteacuteis 156E+05 162E+06 283E+06 223E+07
Avenida Roraima 320E+05 398E+06 947E+06 544E+09
Avenida Heacutelvio Basso 653E+04 863E+05 124E+06 943E+09
Trevo dos Quarteacuteis 584E+04 642E+05 830E+05 398E+09
NAASHTOTrecho
Aderido
Natildeo Aderido
Analisando a Tabela 422 eacute possiacutevel afirmar que ao realizar as simulaccedilotildees com as
camadas do pavimento natildeo aderidas a possibilidade de o pavimento romper por fadiga e natildeo
por deformaccedilatildeo permanente eacute bem maior pois eacute necessaacuterio um nuacutemero de solicitaccedilotildees bem
186
inferior para romper o pavimento por fadiga segundo os modelos utilizados para esta anaacutelise
Isso ocorre devido as camadas da estrutura do pavimento trabalharem de forma individual
absorvendo o carregamento e transmitindo uma menor parcela de tensatildeo para camada inferior
rompendo com uma maior tensatildeo de traccedilatildeo na base do revestimento e uma menor tensatildeo de
compressatildeo no topo do subleito
Aleacutem disso a grande maioria dos pavimentos brasileiros inclusive os trechos
estudados nesta pesquisa satildeo dimensionados pelo meacutetodo do CBR que protege o subleito
contra o carregamento fazendo com que as tensotildees de compressatildeo nesta camada sejam muito
baixas Assim os pavimentos brasileiros possuem uma possibilidade maior de romper por
fadiga do que por deformaccedilatildeo permanente
Jaacute quando foram realizadas as simulaccedilotildees com as camadas do pavimento totalmente
aderidas entre elas se tomado como base o modelo do FHWA (2006) e analisando a tensatildeo
na fibra inferior do revestimento da Avenida Roraima o pavimento chegaria a ruina pelo
mecanismo da deformaccedilatildeo permanente Isso ocorre devido agrave maior transferecircncia de tensatildeo de
compressatildeo entre as camadas uma vez que elas estatildeo trabalhando juntas como se fossem uma
estrutura uacutenica Poreacutem nos demais trechos a ruptura ainda seria pelo mecanismo de fadiga
mesmo com todas as camadas do pavimento aderidas Para melhor visualizar todas estas
observaccedilotildees foram realizados os graacuteficos da Figura 435
10E+03
10E+04
10E+05
10E+06
10E+07
10E+08
10E+09
10E+10
Av Roraima
Aderido
AvRoraima
Natildeo Aderido
Av Heacutelvio Basso
Aderido
Av Heacutelvio Basso
Natildeo Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Natildeo Aderido
Nuacute
mer
o d
e so
lici
taccedilotilde
es (
NA
AS
HT
O)
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos
187
Com os dados conseguidos atraveacutes de contagem de traacutefego dos trecircs trechos
monitorados e seguindo o mecanismo de ruptura adotado pela AASHTO que assume a perda
de serventia como criteacuterio de ruptura obteve-se o periacuteodo que a estrutura suportaria a
solicitaccedilatildeo real que ocorre em cada um dos trechos Para encontrar o periacuteodo em que o
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar
sua ruptura seria necessaacuterio conhecer as caracteriacutesticas do traacutefego e como ele se comporta
durante o dia
Um dos paracircmetros que natildeo foi possiacutevel medir foi o peso dos veiacuteculos devido a isso
foi adotado que 100 dos veiacuteculos estavam passando com carga maacutexima legal outro
paracircmetro adotado foi com relaccedilatildeo a taxa de crescimento anual que foi a encontrada para a
Avenida Roraima de 115 e para a Avenida Heacutelvio Basso de 1368 Para o Trevo dos
Quarteacuteis foi adotado a taxa de crescimento de 30 segundo recomendaccedilotildees do DNIT uma
vez que neste trecho foi realizada apenas uma contagem de traacutefego natildeo sendo possiacutevel assim
encontrar a taxa de crescimento anual Jaacute os paracircmetros de fator de sentido e fator climaacutetico
foram adotados de acordo com as caracteriacutesticas da via e da regiatildeo os demais foram
calculados atraveacutes dos dados obtidos nas contagens de traacutefego realizados nos trecircs trechos
monitorados
Com os dados tabulados foi possiacutevel realizar o cruzamento dos dados das contagens
com os obtidos nos modelos mecaniacutesticos e assim encontrar o periacuteodo em que o nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar sua ruptura
Estes periacuteodos estatildeo apresentados na Tabela 423
Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima1 ano e
5 meses14 anos
31 anos e
3 meses
27 anos e
3 meses
Avenida Heacutelvio
Basso5 meses
4 anos e
5 meses
8 anos e
5 meses
64 anos e
6 meses
Trevo dos
Quarteacuteis4 meses
2 anos e
11 meses
4 anos e
10 meses
28 anos e
6 meses
Avenida Roraima 11 meses9 anos e
9 meses
20 anos e
4 meses-
Avenida Heacutelvio
Basso2 meses
1 ano e
8 meses
2 anos e
4 meses-
Trevo dos
Quarteacuteis
1 mecircs e
6 meses
1 ano e
2 meses
1 ano e
6 meses-
TrechoNAASHTO
Aderido
Desaderido
Natildeo Aderido
1 ano e
6 meses
188
Eacute possiacutevel observar na Tabela 423 que se for utilizado o modelo de Franco (2007) o
tempo necessaacuterio para ocorrer a ruptura do pavimento por fadiga eacute bem inferior em
comparaccedilatildeo aos demais modelos utilizados no comparativo isso ocorre pelo fato de o modelo
de Franco (2007) ser conservador em se tratando de vida de fadiga do pavimento Em
contrapartida o modelo apresentado pelo FHWA (2006) mostra uma perspectiva de
durabilidade maior chegando a ser bastante otimista principalmente para Avenida Roraima
Assim foi possiacutevel verificar que a escolha do modelo influencia diretamente na expectativa de
vida uacutetil do pavimento
Outra observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo agrave colocaccedilatildeo ou natildeo de aderecircncia
entre as camadas do pavimento Foi possiacutevel verificar que para vida de fadiga este paracircmetro
natildeo teve influecircncia tatildeo significativa quanto na deformaccedilatildeo permanente Para deformaccedilatildeo
permanente a colocaccedilatildeo da aderecircncia entre as camadas durante as simulaccedilotildees reduziu
extremamente a previsatildeo de vida uacutetil do pavimento jaacute sem aderecircncia natildeo foi possiacutevel
verificar o tempo de vida uacutetil devido ter uma previsatildeo extremamente alta da vida de
deformaccedilatildeo permanente
Aleacutem da anaacutelise mecanicista atraveacutes dos modelos foi realizado tambeacutem o caacutelculo do
nuacutemero estrutural dos trecircs trechos monitorados Segundo Johnston (2001) o nuacutemero estrutural
eacute um nuacutemero indicativo da espessura total de um pavimento para resistir um nuacutemero total de
solicitaccedilotildees equivalente ao eixo padratildeo com determinadas combinaccedilotildees de capacidade de
suporte do solo serventia final e clima Para a realizaccedilatildeo destes caacutelculos foi seguido as
orientaccedilotildees contidas na AASHTO
Para a Avenida Roraima o nuacutemero estrutural encontrado foi 146 jaacute para Avenida
Heacutelvio Basso o valor encontrado foi 283 e para o Trevo dos Quarteacuteis foi 263 Com isso eacute
possiacutevel mencionar que a estrutura do pavimento da Avenida Heacutelvio Basso tem maior
capacidade de suporte em relaccedilatildeo aos outros dois trechos monitorados jaacute a Avenida Roraima
apresentou o menor nuacutemero estrutural
Outra anaacutelise realizada foi com relaccedilatildeo a um possiacutevel Shift Factor na Avenida
Roraima para o trincamento Utilizou-se o modelo encontrado para o trincamento obtido pelo
meacutetodo de caacutelculo do FEC da USACE e encontrou-se o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees
necessaacuterio para causar 20 de aacuterea trincada sendo encontrado NUSACE = 146x106 Utilizando
o modelo de Franco (2007) e t = 207x10-6m mm que eacute para o caso de apenas as duas
camadas asfaacutelticas aderidas encontrou-se um ―Shift Factor igual a 146x104 corroborando
com a indicaccedilatildeo de Franco (2007)
189
492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979
Por se tratar de um trecho onde foi realizada uma restauraccedilatildeo optou-se por conferir a
espessura de reforccedilo que foi colocada na estrutura antes do iniacutecio do monitoramento do
trecho Esta conferecircncia foi realizada atraveacutes da utilizaccedilatildeo dos meacutetodos abordados na norma
DNER-PRO 0111979
Com os dados de deflexatildeo encontrados no levantamento do dia 30112012 (antes da
colocaccedilatildeo da camada de reforccedilo) realizou-se a anaacutelise estatiacutestica para obter a meacutedia e o
Desvio Padratildeo Como foi possiacutevel considerar os dados de todas as estacas para realizaccedilatildeo dos
caacutelculos encontrou-se a meacutedia e o desvio padratildeo e assim a deflexatildeo caracteriacutestica do trecho
(Dc = 10479x10-2
mm) Com a deflexatildeo caracteriacutestica e considerando o fator de correccedilatildeo
sazonal igual a um encontrou-se a deflexatildeo de projeto (Dp = 10479x10-2
mm)
Com os dados citados adotou-se para realizaccedilatildeo do caacutelculo da espessura da camada de
CA no reforccedilo periacuteodos de projeto de 5 e 10 anos bem como uma taxa de crescimento de
115 ao ano encontrada para o referido trecho A partir dos dados referentes agrave contagem
meacutedia de 2013 encontrou-se o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo para um periacuteodo de 5
anos igual agrave 184x106 e assim a necessidade de realizaccedilatildeo de pelo menos 45cm de uma
camada de CA e 67cm para um periacuteodo de projeto de 10 anos onde N = 378x106 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo
Como foi realizada a colocaccedilatildeo de 50cm de reforccedilo no trecho monitorado calculou-se
o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo que poderiam levar o trecho a ruiacutena e
encontrou-se um valor de N = 215x106 Tambeacutem com os dados referentes a contagem de
2013 estimou-se o periacuteodo que esta ruiacutena ocorreria e foi encontrado um periacuteodo de 5 anos e
10 meses
Observando os dados de levantamento de defeitos verificou-se que 6 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego iniciou-se o surgimento de trincas interligadas de fadiga com
esborcinamento das fissuras sendo classificada como severidade alta no iniacutecio da estaca 7
Acredita-se que as trincas interligadas que surgiram neste periacuteodo sejam a propagaccedilatildeo das
trincas que existiam no revestimento antigo da Avenida Roraima uma vez que natildeo foi
realizado nenhum meacutetodo que impedisse esta propagaccedilatildeo durante a restauraccedilatildeo do trecho
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS
51 CONCLUSOtildeES
Esta pesquisa teve como objetivo monitorar trecircs trechos de pavimentos implantados na
regiatildeo de Santa Maria- RS a fim de verificar os desempenhos funcionais e estruturais de tais
trechos subsidiando assim o desenvolvimento de 34 modelos de previsatildeo de desempenho
sendo 17 deles obtidos pela forma de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela
metodologia da American Association of Highway and Transportation Officials (AASHTO) e
os outros 17 modelos pela forma de caacutelculo do FEC de acordo com o United States Army
Corps of Engineers (USACE)
Com isso foi possiacutevel chegar as seguintes conclusotildees
Durante a implantaccedilatildeo coletaram-se amostras de materiais utilizados na
construccedilatildeo de cada uma das camadas e pocircde-se concluir que a caracteriacutestica de cada
um desses materiais influenciou diretamente no desempenho dos trechos uma vez que
a Avenida Roraima que continha uma base contaminada com finos por exemplo
apresentou desempenho um pouco inferior com surgimento prematuro de trincas e
deflexotildees maiores do que a Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis que foram
construiacutedos com materiais novos
Com relaccedilatildeo agraves condiccedilotildees funcionais dos trechos monitorados ateacute o momento
apresentam valores satisfatoacuterios de irregularidade longitudinal A Avenida Heacutelvio
Basso foi a que mostrou maior IRI sendo este igual a 250mkm O maior
afundamento em trilha de roda ateacute o momento eacute do Trevo dos Quarteacuteis sendo igual a
390 mm e a Avenida Roraima mostrou 17 de aacuterea trincada com um IGG de 53
Conclui-se que grande parte deste trincamento foi ocasionado pela reflexatildeo das trincas
do pavimento antigo A Avenida Heacutelvio Basso apresentou o pior desempenho com
relaccedilatildeo a macrotextura sendo classificada como fina e o Trevo dos Quarteacuteis com a
classificaccedilatildeo de microtextura muito lisa teve o pior desempenhouma Microtextura
Lisa A Avenida Roraima mostrou o melhor desempenho em ambos os paracircmetros
com macrotextura meacutedia e microtextura lisa
192
Quando realizado o cruzamento dos dados de macrotextura e microtextura para
obtenccedilatildeo do IFI pocircde-se concluir que este estaacute ligado de forma direta agrave caracteriacutestica
da mistura e dos agregados A Avenida Heacutelvio Basso por apresentar uma macrotextura
fina e uma microtextura lisa obteve o menor valor de IFI sendo igual a 01 para
velocidade maacutexima permitida do trecho com classificaccedilatildeo de IFI ruim Tal fato deve-
se principalmente por este trecho ter um esqueleto peacutetreo bastante fechado da
mistura Jaacute a Avenida Roraima teve o melhor desempenho com IFI igual a 02 para
velocidade maacutexima permitida no trecho obtendo uma classificaccedilatildeo de IFI bom
Nos trechos monitorados a avaliaccedilatildeo estrutural do pavimento atraveacutes dos
ensaios natildeo destrutivos foi de suma importacircncia pois foi atraveacutes destes ensaios que se
pocircde concluir que a Avenida Roraima apresenta menor capacidade de suporte em
relaccedilatildeo aos outros dois trechos mostrando valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima em
torno de 20 maiores que esses Pocircde-se concluir tambeacutem que quando realizada a
restauraccedilatildeo de um trecho o mesmo deve ter uma avaliaccedilatildeo preacutevia da qualidade de
cada uma das camadas pois na Avenida Roraima a provaacutevel causa da baixa
capacidade de suporte deve ser pelo fato da base estar contaminada por finos
Os valores de moacutedulo de resiliecircncia obtidos por retroanaacutelise se mostraram
bastante coerentes se comparados aos mencionados em literaturas Para os
revestimentos asfaacutelticos dos trecircs trechos monitorados foram encontrados valores de
2800 MPa a 4700 MPa Jaacute para as bases estes ficaram em torno de 300 MPa com
exceccedilatildeo da base da Avenida Roraima que obteve valores em torno de 100MPa As
camadas de subleito das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso tiveram valores em torno
de 150 MPa enquanto o Trevo dos Quarteacuteis teve valores um pouco mais elevado
justamente devido a consideraccedilatildeo do sistema subleito Assim conclui-se que este
mecanismo utilizado para obtenccedilatildeo de tais valores representa adequadamente o
comportamento do material
Foram realizadas contagens perioacutedicas que conseguiram caracterizar de forma
adequada o traacutefego que solicitou os trechos com as caracteriacutesticas de cada um A partir
disto concluiu-se que a vida uacutetil de uma determinada estrutura estaacute diretamente ligada
agrave solicitaccedilatildeo que esta estrutura sofre e que para se prever o comportamento de uma
estrutura ao longo do tempo eacute muito importante conhecer as solicitaccedilotildees que esta
estrutura iraacute sofrer
193
Com todos os dados dos ensaios obtidos e a caracterizaccedilatildeo do traacutefego
adequada realizaram-se 34 modelos de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo sendo 17 deles obtidos pela forma
de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela metodologia da AASHTO e
os outros 17 modelos pela metodologia USACE Entatildeo pode-se dizer que eacute possiacutevel
prever a partir de modelos de previsatildeo de desempenho o comportamento funcional e
estrutural de um pavimento desde que o mesmo tenha caracteriacutesticas semelhantes aos
trechos que se quer prever o comportamento Aleacutem disso eacute possiacutevel prever a partir
dos modelos a necessidade de adequaccedilotildees na estrutura de um pavimento para uma
maior durabilidade e o possiacutevel momento em que seraacute necessaacuterio realizar intervenccedilotildees
para melhorias na pista
52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS
Visando a complementaccedilatildeo e continuidade da pesquisa sugere-se as seguintes
realizaccedilotildees
Dar continuidade no monitoramento dos trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS para aumentar a quantidade de dados obtidos para estes trechos
estudados e assim aperfeiccediloar os modelos de previsatildeo de desempenho jaacute encontrados
Obter mais dados no trecho do Trevo dos Quarteacuteis a fim de obter tambeacutem
modelos de previsatildeo de desempenho para este trecho nos paracircmetros estudados
Implantar e monitorar novos trechos em outros locais do Estado a fim de
obter novos dados e consequentemente novos modelos de previsatildeo de desempenho
verificando as semelhanccedilas e diferenccedilas que podem existir no Rio Grande do Sul
Realizar estudos laboratoriais mais avanccedilados com os materiais coletados em
campo a fim de subsidiar os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA CIVIL
A comissatildeo examinadora abaixo assinada
aprova a Dissertaccedilatildeo de Mestrado
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO DE
DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE TRECHOS
MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA MARIA - RS
elaborada por
Mauricio Silveira dos Santos
como requisito parcial para obtenccedilatildeo do grau de
Mestre em Engenharia Civil
Comissatildeo examinadora
__________________________________
Tatiana Cureau Cervo Drordf (UFSM)
(PresidenteOrientador)
__________________________________
Luciano Pivoto Specht Dr (UFSM)
(Coorientador)
__________________________________
Laura Maria Goretti da Motta DScordf (COPPEUFRJ)
__________________________________
Rinaldo Joseacute Barbosa Pinheiro Dr (UFSM)
Santa Maria 16 de Julho de 2015
Dedico este trabalho agrave minha esposa Rafaele e ao meu
filho Joatildeo Gabriel pela compreensatildeo nos momentos que
natildeo foi possiacutevel dar a atenccedilatildeo merecida por eles e pelo
apoio e incentivo nos momentos difiacuteceis Aos meus pais
Amauri e Rosangela pelo amor compreensatildeo
companheirismo e dedicaccedilatildeo em todos os momentos da
minha vida Amo muito vocecircs
AGRADECIMENTOS
Inicialmente gostaria de agradecer imensamente agrave minha querida esposa Rafaele Freire
dos Santos pela compreensatildeo companheirismo e paciecircncia em momentos de ausecircncia Sem
seu incentivo e amor nada disso seria possiacutevel Vocecirc me deu o melhor presente da minha vida
o nosso filho Joatildeo Gabriel Freire dos Santos vocecircs dois satildeo a minha vida sem vocecircs nada faz
sentido Amo muito vocecircs
Agradeccedilo a professora Tatiana Cureau Cervo e ao professor Luciano Pivoto Specht
pela orientaccedilatildeo seguranccedila paciecircncia e pela motivaccedilatildeo ao estudo e agrave pesquisa Sua atenccedilatildeo foi
de fundamental importacircncia para o bom andamento dos trabalhos e seratildeo lembrados
eternamente por mim natildeo soacute por esta pesquisa mas tambeacutem pelas conversas duacutevidas tiradas
e amizade transmitida em todos os momentos
Ao professor Deividi da Silva Pereira que de forma indireta por diversos momentos
me orientou e tirou muitas duacutevidas que surgiram durante os estudos Sua dedicaccedilatildeo em
transmitir seus conhecimentos sempre que precisei seratildeo para sempre lembrados
Agrave professora Doutora Laura Maria Goretti da Motta pela disponibilidade em
compartilhar ideacuteias e realizar a avaliaccedilatildeo como membro da banca examinadora
Aos meus pais Amauri Silva Dutra dos Santos e Rosangela Maria Silveira dos Santos
por terem me passado os primeiros ensinamentos da vida e por terem continuado a me
ensianar a ser uma pessoa cada vez melhor Amo muito vocecircs
Aos meus colegas Faacutebio Rossato Fernando Boeira Gustavo Menegusso Daiana
Bruxel Lucas Bueno Mateus Tanski Thaiacutes Aquino Pedro Almeida e outros que foram
muito aleacutem de colegas e amigos pois soacute sendo muito amigo para me aturar e ajudar em todos
os momentos desta pesquisa Sem vocecircs este estudo seria muito mais difiacutecil de ser feito
Muito obrigado pela convivecircncia
Agraves bolsistas de iniciaccedilatildeo cientiacutefica jovens talentos Desirre Cureau e Nubia Wesz
Bolsistas PETROBRAS Valdir Barboza Eduardo Renz Marina Frederich e Lucas Dornelles
aleacutem de todos os bolsistas e voluntaacuterios que passaram pelo GEPPASV e colaboraram com
esta pesquisa sem a ajuda de vocecircs com certeza esta pesquisa natildeo seria a mesma
A todos os professores e alunos do grupo GEPPASV pelos ensinamentos
companheirismo e amizade compartilhados durante todo o periacuteodo do mestrado
Agrave PETROBRAS pelo financiamento da pesquisa e agrave UFSM pelo espaccedilo de estudo
Enfim obrigado a todas as pessoas que fazem parte da minha vida e contribuem para o
meu sucesso
RESUMO
Dissertaccedilatildeo de Mestrado Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil
Universidade Federal de Santa Maria RS Brasil
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO DE
DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE TRECHOS
MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA MARIA - RS
AUTOR MAURICIO SILVEIRA DOS SANTOS
ORIENTADORA TATIANA CUREAU CERVO
COORIENTADOR LUCIANO PIVOTO SPECHT
Santa Maria 16 de Julho de 2015
Em um paiacutes com dimensotildees continentais como o Brasil infraestrutura de rodovias que proporcione um
deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que
a grande maioria dos insumos e das pessoas se desloca diariamente para regiotildees distantes Eacute por meio da
gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos tempos corretos que estas rodovias
fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus deslocamentos Uma forma de realizar esta gerecircncia de
maneira adequada eacute fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de manutenccedilotildees
disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de intervenccedilotildees Com isso o objetivo
desta pesquisa eacute realizar o monitoramento de trecircs trechos implantados na regiatildeo de Santa Maria ndash RS
verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo
de desempenho Para a concretizaccedilatildeo do estudo foi realizado em periacuteodos preacute-determinados ensaios de Mancha
de Areia Pecircndulo Britacircnico Irregularidade Longitudinal Afundamento em Trilha de Roda Levantamento
Visual de Defeitos e Levantamento de Bacia de Deflexotildees atraveacutes da Viga Benkelman e Falling Weight
Deflectometer (FWD) na Avenida Roraima (trecho de restauraccedilatildeo) Avenida Heacutelvio Basso e no Trevo dos
Quarteacuteis (trechos novos) Aleacutem destes ensaios foram feitas contagens quantitativas e classificatoacuterias dos
veiacuteculos que solicitavam os trechos com a intenccedilatildeo de encontrar o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo atraveacutes dos caacutelculos de FEC pela metodologia AASHTO e USACE Com isso obteve-se no total 34
modelos de previsatildeo de desempenho para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso (17 AASHTO e 17 USACE)
Natildeo foram desenvolvidos modelos para o Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o mesmo estaacute em iniacutecio de
monitoramento Aleacutem dos modelos de previsatildeo de desempenho foram realizadas avaliaccedilotildees do desempenho dos
trecircs trechos monitorados agrave mediada que o mesmo era solicitado pelo traacutefego sendo verificado que a Avenida
Roraima apresentou os maiores valores de deflexatildeo IGG e Aacuterea Trincada Jaacute o Trevo dos Quarteacuteis apresentou os
maiores valores de ATR Foram realizadas retroanaacutelises pelo software BAKFAA para obtenccedilatildeo de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas dos pavimentos estudados e de forma geral encontrou-se valores coerentes com
os estudados na literatura Fez-se tambeacutem anaacutelises estruturais atraveacutes do software AEMCSisPAv (2009) a fim
de encontrar a estimativa de durabilidade dos trechos A Avenida Roraima apesar de ser um trecho antigo e
apresentar a maior quantidade de defeitos prematuramente foi a que teve a maior previsatildeo de durabilidade entre
os trecircs trechos Aleacutem disso realizou-se a anaacutelise estrutural da Avenida Roraima pela norma DNER PRO
0111979 uma vez que se trata de uma restauraccedilatildeo de um pavimento e constatou-se que este trecho tem previsatildeo
de durabilidade de cinco anos e dez meses Assim o monitoramento e obtenccedilatildeo de modelos de previsatildeo de
desempenho satildeo de suma importacircncia para a boa gerecircncia dos pavimentos
Palavras-chave Trechos Monitorados Modelos de previsatildeo de desempenho Durabilidade
ABSTRACT
Masterrsquos Dissertation
Post-Graduation Program in Civil Engineering
Federal University of Santa Maria RS Brazil
DEVELOPMENT PERFORMANCE PREDICTION MODELS BY
IMPLANTATION OF MONITORED STRETCHES IN THE REGION OF
SANTA MARIA RS
AUTHOR SANTOS MAURICIO SILVEIRA DOS
ADVISOR CERVO TATIANA CUREAU
ADVISOR CO SPECHT LUCIANO PIVOTO
Santa Maria JULY 16th
2015
In a country with continental dimensions like Brazil road infrastructure that provides a displacement with
comfort and safety is extremely important once it is from these roads that the majority of supplies and people
moves daily to distant regions Is through appropriate management of corrective floors and measurements taken
at the correct times that these highways provides safety and comfort to users in their displacement One way to
perform this management properly is making use of performance prediction models that makes the manager can
predict the appearance of defects and the necessity of performing maintenance providing financial resources
required for repairs Thus the objective of this research is to monitor three highway stretches implemented in the
region of Santa Maria - RS checking their functional and structural performance in order to assist in the
development of performance prediction models To achieving the study tests were performed at predetermined
periods Sand Patch British Pendulum Roughness Rutting analysis Distress identification and Deflections
Basin Survey by Benkelman Beam and Falling Weight Deflectometer (FWD) at Roraima Avenue (restoration
stretch) Heacutelvio Basso Avenue and Quarteacuteis Intersection (new highway stretches) In these tests quantitative and
classifying counts of vehicles were made in order to find the number of equivalent demand of standard axis
through the FEC calculation by AASHTO and USACE methodology With that was obtained in all 34
performance prediction models for Avenues Roraima and Heacutelvio Basso (17 - AASHTO and 17 - USACE) No
models have been developed for Quarteacuteis Intersection once it is at the beginning of monitoring In addition to
performance prediction models performance evaluations were carried out of three sections monitored the
mediated that it were requested by the traffic and found that the Roraima Avenue had the highest deflection
values IGG and cracked area The Quarteacuteis Intersection had the highest values of rutting Back Analysis were
performed by BAKFAA software to obtain resilient modulus in all layers of pavements studied and in general
met values coherent with those studied in the literature It was also made structural analysis by AEMCSisPAv
(2009) software in order to find the estimated durability in the highway stretches The Roraima Avenue despite
being an old stretch and present the highest amount of early distress was the one that had the highest prediction
of durability between the three analysed sections Furthermore structural analysis was performed for Roraima
Avenue by standard DNER PRO 0111979 once it is a restored pavement it was found that this stretch is
expected five years and ten months of durability Therefore monitoring and obtaining performance prediction
models are extremely important for the proper management of pavements
Keywords Stretches Monitored Performance prediction models Durability
LISTA DE FIGURAS
Figura 21 Tensotildees em um pavimento 28 Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento 30 Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos 34 Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER 39 Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS 40 Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER 41 Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test 41 Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004 58 Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa 74 Figura 32 Rio Grande do Sul 74 Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria 74 Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados 75 Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014 76 Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima 76 Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima 77 Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima 82 Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima 83 Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e novo da Avenida
Roraima 85 Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 91 Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova 92 Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso 94 Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso 95 Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso 98 Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco 99 Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso 99 Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base 100 Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso 101 Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 105 Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso 107 Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis 108 Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 109 Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis 111 Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco 112 Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis 112 Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis 113 Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos Quarteacuteis 114 Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos Quarteacuteis 117 Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis 118 Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia 121 Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico 123 Figura 333 Modelo de IFI 124 Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser 125 Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel 126 Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas 127 Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman 130 Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab 131 Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA 132 Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo 137 Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura 139 Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura 140 Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo 142 Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura 143 Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura 145 Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima 146 Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso 147 Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis 148 Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI 150
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa 150 Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado 151 Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado 152 Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado 152 Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo 154 Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI 155 Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI 157 Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho 158 Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho 159 Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho 159 Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo 161 Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR 162 Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR 164 Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo 165 Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada 167 Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada 169 Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima 171 Figura 428 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso 172 Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis 173 Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo 175 Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura 176 Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
178 Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio
Basso 180 Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
182 Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos 186
LISTA DE TABELAS
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos 35 Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de pavimentos 37 Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados 55 Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003) 56 Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima 79 Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima 80 Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego 81 Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida Roraima 86 Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS 86 Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima 87 Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima 88 Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima 89 Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima 92 Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima 93 Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso 96 Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso 97 Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso 102 Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 103 Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 104 Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio Basso 106 Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso 107 Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis 110 Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis 115 Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis 116 Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis 118 Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 119 Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia 120 Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico 122 Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI 124 Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo 136 Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 136
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p 139 Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 141
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 144
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 149 Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados 153
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p 156 Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados 160 Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados 160
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p 163 Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados 165
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e p 167 Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima 170 Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso 172 Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis 173
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p 175 Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima 178 Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso 180 Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 181 Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC 185 Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados 185 Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens 187
LISTA DE SIGLAS E SIacuteMBOLOS
AASHTO American Association of Highway and Transportation Officials
ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas
AIMS Aggregate Image Measurement System
ASTM American Society of Testing and Materials
ATR Afundamento de Trilha de Roda
BBR Bending Beam Rheometer
BGS Brita Graduada Simples
CA Concreto Asfaacuteltico
CAP Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
CBR California Bearing Ratio
CBUQ Concreto Betuminoso Usinado agrave Quente
CCR Concreto Compactado com Rolo
CENPES Centro de Pesquisa da PETROBRAS
DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
DSR Dynamic Shear Rheometer
EVA Ethil Vinil Acetat
FHWA Federal Highway Administration
FWD Falling Weight Deflectometer
IFI International Friction Index
IGG Iacutendice de Gravidade Global
IRI International Roughness Index
ISC Iacutendice de Suporte Califoacuternia
LCPC Laboratorie Central des Ponts et Chausses
LTPP Long Term Pavement Performance
MCT Miniatura Compactados Tropicais
MPa Mega Pascal
MR Moacutedulo de Resiliecircncia
MSCR Multiple Stress Creep and Recovery
NBR Norma Brasileira
NCHRP National Cooperative Highway Research Program
PAV Pressurized Aging Vessel
PETROBRAS Petroacuteleo Brasileiro SA
PG Performance Grade
REMQP Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual
RT Resistecircncia agrave Traccedilatildeo
Rsup2 Coeficiente de Determinaccedilatildeo
SBS Styrene-Butadiene-Styrene
SGP Sistema de Gerecircncia de Pavimentos
TSD Tratamento Superficial Duplo
UFSM Universidade Federal de Santa Maria
USACE United States Army Corps of Engineers
VAM Vazios do Agregado Mineral
VB Viga Benkelman
VDM Volume Diaacuterio Meacutedio
SUMARIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 23 12 OBJETIVOS 25
121 Objetivo geral 25
122 Objetivos especiacuteficos 25
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 27 21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS 27 22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS 31
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO 32 231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho 33
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho 38 2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz 43
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson 45 2323 Modelos desenvolvidos por Marcon 46 2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio 49 2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba 50 2326 Modelos desenvolvidos por Benevides 51
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque 52
2328 Modelo desenvolvido por Lerch 55 2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara 57
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello 60
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves 61
23212 Modelos desenvolvidos por Franco 62 23213 Modelos da Shell Oil 63
23214 Modelo desenvolvido por Pinto 64 23215 Modelos do Asphalt Institute 64 23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG) 66
23217 Modelo da FHWA 68 23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs 68
23219 Modelo desenvolvido por Balbo 69 23220 Modelo desenvolvido por Rossato 70
3 METODOLOGIA 73
31 PLANEJAMENTO 73 32 TRECHOS MONITORADOS 74
321 Avenida Roraima 76
3211 Contagem de Traacutefego 77 3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 82
32121 Subleito 82 32122 Base 83 32123 Revestimento 84
321231 Agregados 84 321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 88 321233 Misturas 90
322 Avenida Heacutelvio Basso 94
3221 Contagem de Traacutefego 95 3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 97
32221 Subleito 97
32222 Sub-base 98 32223 Base 99 32224 Revestimento 100
322241 Agregados 101 322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 103
322243 Misturas 104 323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 108
3231 Contagem de Traacutefego 109 3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 110
32321 Subleito 110
32322 Sub-base 111 32323 Base 112 32324 Revestimento 113
323241 Agregados 114 323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 115 323243 Misturas 116
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS 120 331 Macrotextura 120 332 Microtextura 121 333 International Friction Index - IFI 123 334 International Roughness Index ndash IRI 124
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR 125 336 Levantamento de Defeitos 126
337 Viga Benkelman 128
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD 130
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise 131
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS 135
41 MACROTEXTURA 136 42 MICROTEXTURA 141 43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI 145
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI 151 45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR 157
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO 164 47 DEFLEXAtildeO 169
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE 177
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL 183 491 Anaacutelise mecanicista 184 492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979 189
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 191 51 CONCLUSOtildeES 191 52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 193 REFEREcircNCIAS 195
1 INTRODUCcedilAtildeO
Uma infraestrutura de transporte adequada proporciona a qualquer sociedade um
grande e importante desenvolvimento social e cultural atraveacutes da mobilidade de produtos e
pessoas Para o Brasil que eacute um paiacutes de dimensotildees continentais uma infraestrutura de
rodovias que proporcione um deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente
importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que a grande maioria dos insumos e das
pessoas se desloca diariamente para regiotildees com distacircncias grandes
De acordo com o Ministeacuterio do planejamento Orccedilamento e Gestatildeo em seu Plano
Plurianual (PPA 2012-2015) aproximadamente 58 da movimentaccedilatildeo de cargas e 48 do
transporte interestadual de passageiros eacute realizada por meio de transporte rodoviaacuterio O
Ministeacuterio do Planejamento menciona ainda que 82 das rodovias federais implantadas no
Brasil satildeo pavimentadas poreacutem esta realidade natildeo se expande para as rodovias estaduais e
municipais sendo que o DNIT (2014) cita que 7865 da malha rodoviaacuteria nacional
considerando os trecircs niacuteveis (federal estadual e municipal) encontram-se natildeo pavimentadas
Eacute por meio da gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos
tempos corretos que estas rodovias fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus
deslocamentos a qualquer tempo Uma forma de realizar esta gerecircncia de forma adequada eacute
fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de
manutenccedilotildees disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de
intervenccedilotildees
Um banco de dados grande que contenha caracterizaccedilatildeo quantitativa e classificatoacuteria
do traacutefego que solicita as estruturas bem como o conhecimento das caracteriacutesticas dos
materiais que foram utilizados na construccedilatildeo em cada uma das camadas do pavimento eacute a
base para realizar uma gerecircncia adequada dos pavimentos Eacute a partir deste banco de dados que
se realiza o desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho dos pavimentos que satildeo
gerenciados
Para Specht (2004) a degradaccedilatildeo do pavimento por deformaccedilotildees permanentes fissuras
de fadiga retraccedilatildeo teacutermica e degradaccedilatildeo estaacute associada a vaacuterios fatores sendo que
deformaccedilotildees permanentes e fissuras por fadiga estatildeo relacionadas com o traacutefego que atua na
via e a estrutura que o pavimento possui enquanto as outras duas estatildeo em funccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais empregados e das condiccedilotildees climaacuteticas que atuam no local O
24
autor comenta ainda que os mais rigorosos defeitos que ocorre em estruturas flexiacuteveis satildeo
apresentados no revestimento e fazem com que seja possiacutevel identificar duas formas
diferentes de solicitaccedilatildeo mecacircnica flexatildeo repetida que causa fissuras de fadiga e compressatildeo
simples que produz acuacutemulo de deformaccedilatildeo permanente
Franco (2007) confirma que os danos estruturais em pavimentos acontecem
principalmente por aplicaccedilotildees de cargas elevadas na estrutura ou devido ao grande nuacutemero de
repeticcedilotildees de passagem das rodas dos veiacuteculos Contudo o autor comenta que muitas das
estruturas dos pavimentos existentes no Brasil natildeo foram dimensionadas para tais solicitaccedilotildees
jaacute que o meacutetodo de dimensionamento tradicional natildeo contempla efeitos da fadiga pois foi
desenvolvido a partir de observaccedilotildees de danos de deformaccedilotildees no subleito
Muitas das formas de dimensionar as estruturas dos pavimentos que devem suportar
as solicitaccedilotildees a que seratildeo impostas durante sua vida uacutetil utilizam meacutetodos empiacutericos com
baixa confiabilidade das previsotildees tomadas como base para seus caacutelculos Faz-se necessaacuterio
uma evoluccedilatildeo nestes meacutetodos de dimensionamento que em curto prazo se faz por meacutetodos
mecaniacutestico-empiacutericos com uso de anaacutelise elaacutestico-linear e a elaacutestico natildeo linear atraveacutes de
programas computacionais calibrados por trechos experimentais que permitam gerar modelos
de previsatildeo de desempenho dos pavimentos
Para chegar a este meacutetodo de dimensionamento mecaniacutestico-empiacuterico satildeo estimados
modelos de previsatildeo de fadiga deformaccedilatildeo permanente e deformaccedilatildeo maacutexima admissiacutevel no
topo do subleito adequados agraves condiccedilotildees ambientais da regiatildeo tanto quanto possiacutevel
atualmente e considerados diversos tipos de configuraccedilatildeo de eixos Franco (2007) comenta
que a modelagem mecaniacutestica-empiacuterica busca melhorar os projetos de pavimentaccedilatildeo em
termos de eficiecircncia estrutural de modo a utilizar materiais cujo desempenho de campo ainda
natildeo se tem experiecircncia suficiente e considerar tambeacutem os efeitos ambientais e de traacutefego
Neste contexto no ano de 2009 deu-se inicio a implantaccedilatildeo de um programa com
abrangecircncia nacional que busca desenvolver um novo meacutetodo de dimensionamento de
pavimentos asfaacutelticos no Brasil Este programa foi denominado de Programa Rede Temaacutetica
de Asfalto implantado pela PETROBRAacuteS com a parceria dos principais Centros de Pesquisa
e universidades brasileiras
Como a UFSM faz parte desta Rede esta pesquisa busca o desenvolvimento de
modelos de previsatildeo de desempenho a fim de prever o comportamento estrutural e funcional
de rodovias na regiatildeo central do Rio Grande do Sul monitorando trechos em verdadeira
grandeza e assim contribuir com o desenvolvimento dos estudos da Rede Temaacutetica do
Asfalto Esta pesquisa contribui para a obtenccedilatildeo de um banco de dados com valores de
25
ensaios climatologia e caracteriacutesticas dos veiacuteculos que solicitam as vias bem como a
caracterizaccedilatildeo dos materiais utilizados em cada uma das camadas de cada trecho monitorado
12 OBJETIVOS
121 Objetivo geral
Este trabalho tem por objetivo geral monitorar trecircs trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar
a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenhos regionais
122 Objetivos especiacuteficos
Os objetivos especiacuteficos estatildeo apresentados da seguinte forma
Acompanhar a construccedilatildeo dos trechos implantados verificando as teacutecnicas
construtivas durante a execuccedilatildeo de cada uma das camadas e coleta de amostras
dos materiais empregados na construccedilatildeo para verificaccedilatildeo da caracterizaccedilatildeo dos
mesmos por ensaios laboratoriais
Realizar a anaacutelise das condiccedilotildees funcionais de serventia e seguranccedila por meio
de mediccedilotildees perioacutedicas de Irregularidade Longitudinal (IRI) Afundamento em
Trilha de Roda (ATR) levantamento de defeitos e valores de Macrotextura e
Microtextura
Obter um valor harmonizado do International Friction Index (IFI) com o
cruzamento dos dados obtidos com os ensaios de Pecircndulo Britacircnico e Mancha
de Areia para cada periacuteodo de ensaio
26
Realizar avaliaccedilotildees perioacutedicas de acordo com o Manual da Rede Temaacutetica do
Asfalto das condiccedilotildees estruturais submetidas ao traacutefego utilizando ensaios
com Viga Benkelman e FWD
Estimar os valores dos Moacutedulos de Resiliecircncia de cada uma das camadas do
pavimento por retroanaacutelise dos valores das bacias de deformaccedilatildeo encontrados
nos ensaios com Viga Benkelman e FWD
Realizar estudos de traacutefego por meio dos dados de contagens semestrais com
avaliaccedilotildees quantitativa e classificatoacuteria dos veiacuteculos que possibilitem a
obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees (N) do eixo padratildeo
Gerar modelos de previsatildeo de desempenho para os pavimentos monitorados
com os valores de Moacutedulo de Resiliecircncia das retroanaacutelises da Viga Benkelman
e FWD com os valores de Macrotextura e Microtextura os valores de IFI
ATR e IRI bem como com a porcentagem de aacuterea com algum tipo de defeito
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
Neste capitulo seraacute apresentado a revisatildeo bibliograacutefica realizada atraveacutes do
demonstrativo dos trecircs principais itens estudados nesta pesquisa que satildeo Mecacircnica dos
Pavimentos Sistemas de Gerecircncia de Pavimentos e Modelos de Previsatildeo de Desempenho
21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS
De acordo com Medina e Motta (2015) a mecacircnica dos pavimentos estuda os
pavimentos como sendo um sistema em camadas sujeitos agraves cargas dos veiacuteculos e geralmente
com o auxilio de programas computacionais realiza os caacutelculos de tensotildees deformaccedilotildees e
deslocamentos conhecidos os paracircmetros de deformabilidade dos materiais Eacute possiacutevel
verificar o nuacutemero de solicitaccedilotildees que leva o revestimento asfaacuteltico agrave ruptura por fadiga e
deve-se observar as deformaccedilotildees permanentes e a ruptura plaacutestica
Diversos fatores influenciam na mecacircnica dos pavimentos no dimensionamento e na
durabilidade da estrutura Dentre estes fatores estatildeo o traacutefego aplicado sobre o pavimento o
clima da regiatildeo onde estaacute a estrutura e os materiais empregados nas camadas do pavimento
Segundo Motta (1991) o carregamento imposto pelo traacutefego de veiacuteculos a avaliaccedilatildeo
dos materiais por meio de ensaios que reproduzam o estado de tensotildees e as condiccedilotildees
ambientais a que os pavimentos estaratildeo sujeitos no campo satildeo fatores que estabelecem a
relaccedilatildeo tensatildeo-deformaccedilatildeo que ocorre nas camadas de uma estrutura
Os materiais de pavimentaccedilatildeo satildeo caracterizados em termos elaacutesticos ou
aproximadamente elaacutesticos de forma que as respostas do pavimento em termos de tensotildees
deformaccedilotildees e deslocamentos devidos agraves cargas do traacutefego ou aos fatores ambientais possam
ser calculadas pelas teorias mecanicistas (MASADA et al 2004)
Para Santos (2005) o carregamento dinacircmico do traacutefego aleacutem de causar deformaccedilotildees
permanentes de trilhas de roda causa principalmente os defeitos de trincas de fadiga dos
pavimentos Como apresentado na Figura 21 na superfiacutecie do pavimento eacute aplicada uma
carga vertical de compressatildeo e nas fibras inferiores da camada asfaacuteltica surgem tensotildees de
traccedilatildeo e de compressatildeo devido ao carregamento e descarregamento repetido
28
Figura 21 Tensotildees em um pavimento
Fonte (Medina e Motta 2015)
Existem trecircs mecanismos principais que podem deteriorar um pavimento que satildeo
afundamento de trilhas de roda provocada pela deformaccedilatildeo permanente vertical excessiva
trincas por fadiga da camada asfaacuteltica devido agrave repeticcedilatildeo do carregamento e fissuraccedilatildeo por
trincas teacutermicas consequecircncia de variaccedilotildees de temperatura As trincas teacutermicas ocorrem em
regiotildees de baixa temperatura
Fadiga foi definida por Yoder e Witczak (1975) como sendo um fenocircmeno de trincas
induzidas pelo carregamento repetido do traacutefego devido a repetidos estados de tensatildeo ou
deformaccedilatildeo inferiores ao estado uacuteltimo de tensatildeo ou deformaccedilatildeo de material
Como consequecircncia do estado de tensotildees no pavimento Santos (2005) diz que ocorre
uma gradual deterioraccedilatildeo e que o carregamento e descarregamento constante do pavimento
devido ao traacutefego geram deformaccedilotildees elaacutesticas e nesta movimentaccedilatildeo constante de
deformaccedilatildeo e recuperaccedilatildeo surgem tensotildees de traccedilatildeo nas fibras inferiores da camada (asfaacuteltica)
do pavimento gerando assim o trincamento por fadiga
De acordo com Morgado et al (2007) a deterioraccedilatildeo das propriedades de um material
por efeito da aplicaccedilatildeo ciacuteclica de uma carga eacute o dano por fadiga este ocorre natildeo soacute sob cargas
de amplitude constante como sob cargas de amplitude variaacutevel
Para avaliar a vida de fadiga pode-se utilizar algumas teorias de dano cumulativo
dentre estas teorias estaacute a Lei de Miner que foi concebida em 1945 apoacutes pesquisas sobre o
fenocircmeno da fadiga em metais de uso destinados agrave aviaccedilatildeo (SANTOS 2005)
29
Conforme Morgado et al (2007) das teorias de danos acumulados a que tem tido
maior divulgaccedilatildeo e a mais simples eacute a regra linear proposta por Miner A regra de Miner eacute
traduzida na Equaccedilatildeo 21
11
n
i i
i
N
nD (Equaccedilatildeo 21)
Onde D Dano acumulado de fadiga
ni = nuacutemero de ciclos de carregamento a um niacutevel de tensatildeo ζi
Ni eacute o nuacutemero de ciclos que provocaria ruptura para o mesmo niacutevel de tensatildeo
Santos (2005) menciona ainda que as deformaccedilotildees permanentes na superfiacutecie do
pavimento podem ser provocadas pelo carregamento vertical de compressatildeo oriundo do
traacutefego e podem tambeacutem ser decorrente da compactaccedilatildeo sofrida pelo subleito devido aos
carregamentos do traacutefego causando afundamentos em trilha de roda
Fernandes Jr (1994) afirmou que as trincas por fadiga da camada asfaacuteltica ou de
camadas cimentadas e a deformaccedilatildeo permanente nas trilhas das rodas causadas pelo traacutefego
satildeo as principais formas de deterioraccedilatildeo estrutural dos pavimentos Mas um pavimento pode
ainda deteriorar-se atraveacutes de mecanismos resultantes de fatores ambientais de desgaste por
abrasatildeo irregularidades na distribuiccedilatildeo e dosagem do material asfaacuteltico e de outros fatores
natildeo associados agraves solicitaccedilotildees do traacutefego
As variaccedilotildees climaacuteticas no desempenho de um pavimento devem ser muito bem
observadas uma vez que afetam diretamente o comportamento mecacircnico de alguns materiais
que compotildeem a estrutura especialmente a camada de revestimento e o subleito Em
contrapartida pode-se dar menor ecircnfase ao fenocircmeno do congelamento e degelo das camadas
da estrutura pois essa ocorrecircncia natildeo eacute comum no Brasil (FRANCO 2000)
Segundo Motta (1991) a temperatura do ar e precipitaccedilatildeo satildeo os fatores climaacuteticos
que mais afetam o desempenho de um pavimento Representado por seus elementos baacutesicos o
clima influencia os pavimentos por diversos mecanismos tais como a intemperizaccedilatildeo dos
materiais a alteraccedilatildeo dos moacutedulos de resiliecircncia ou ainda a alteraccedilatildeo das umidades de
equiliacutebrio
De acordo com Franco (2007) a umidade e a temperatura satildeo as duas variaacuteveis
ambientais que podem significativamente afetar as propriedades das camadas e do subleito do
pavimento e assim consequentemente afetar a capacidade da estrutura de suportar o
30
carregamento imposto pelo traacutefego A temperatura do ar atua diretamente nas propriedades
resilientes dos materiais asfaacutelticos devido agrave natureza viscosa dos ligantes asfaacutelticos jaacute a
umidade nas camadas inferiores do pavimento pode significar uma variaccedilatildeo no
comportamento resiliente do material
Medina e Motta (2015) explicam que as variaccedilotildees de temperatura tanto diurnas quanto
sazonais causam variaccedilotildees da rigidez dos materiais asfaacutelticos assim a deformabilidade do
pavimento eacute condicionada pelas variaccedilotildees da temperatura do ar ou das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas de um modo geral
Para detalhar melhor os procedimentos analiacuteticos de dimensionamento e mostrar os
fatores que influenciam na mecacircnica dos pavimentos Motta (1991) apresenta na Figura 22
um diagrama com um procedimento detalhado e bastante caracteriacutestico para a determinaccedilatildeo
das espessuras das camadas de uma estrutura
Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento
Fonte (Motta 1991)
Fatores Ambientais
Traacutefego Materiais Disponiacuteveis Teacutecnicas Construtivas
Paracircmetros de Projeto
Variabilidade de cada item
Espessuras Adotadas
Meacutetodos de caacutelculo de
Tensotildees (ζ x )
Paracircmetros de acompanhamento do
desempenho
Estimativa de Vida Uacutetil
Comparaccedilatildeo entre vida estimada e de projeto
Decisatildeo final das espessuras
Satisfatoacuterio
Natildeo
Sat
isfa
toacuteri
o
31
22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS
Segundo Haas et al (1994) um Sistema de Gerecircncia de Pavimentos (SGP) consiste
em um conjunto amplo e coordenado de atividades associadas com planejamento construccedilatildeo
manutenccedilatildeo avaliaccedilatildeo e pesquisa de pavimentos associados a um banco de dados
objetivando otimizar os recursos estabelecimento de programas de manutenccedilatildeo
proporcionando conforto e seguranccedila ao usuaacuterio
De acordo com Hudson et al (1979) um SGP utiliza procedimentos claramente
estabelecidos e racionais para avaliar estrateacutegias e alternativas ao longo de um periacuteodo de
anaacutelise especiacutefico e com base em valores previstos para atributos qualificaacuteveis do pavimento
Envolve o tratamento integrado e coordenado de todas as aacutereas sendo um processo dinacircmico
que incorpora a realizaccedilatildeo de vaacuterios atributos restriccedilotildees e criteacuterios envolvidos no processo de
otimizaccedilatildeo
Fernandes Jr (2001) comenta que os SGP representam uma possibilidade real de se
evoluir de um esquema de manutenccedilatildeo tradicional que se baseia quase sempre na correccedilatildeo de
problemas para um sistema de manutenccedilatildeo planejada onde a atuaccedilatildeo sobre a malha viaacuteria
natildeo eacute realizada somente na soluccedilatildeo de seus problemas imediatos mas tambeacutem em um
trabalho de prevenccedilatildeo que prolongue sua vida uacutetil e garanta padrotildees miacutenimos de serviccedilo em
toda a malha que estaacute sendo gerenciada
Para Albuquerque et al (2004) a gerecircncia de pavimentos eacute subdividida em dois niacuteveis
diferentes de abordagem sendo um destes o niacutevel de rede onde se realiza uma macro visatildeo de
toda a rede rodoviaacuteria e o outro niacutevel dito de projeto onde satildeo abordadas as caracteriacutesticas
peculiares a cada sub-trecho de cada rodovia
A Gerecircncia de Pavimentos depende do monitoramento perioacutedico do pavimento para
obtenccedilatildeo de informaccedilotildees confiaacuteveis sobre a caracteriacutestica fiacutesica da rodovia ao longo do tempo
e da administraccedilatildeo dos dados obtidos Com isso consegue-se saber o que precisa ser feito num
determinado pavimento quando seratildeo necessaacuterias intervenccedilotildees para evitar ruptura e prolongar
a vida de serviccedilo do pavimento onde estatildeo os projetos prioritaacuterios e como devem ser
executadas as intervenccedilotildees de manutenccedilatildeo e reabilitaccedilatildeo do pavimento (FERNADES JR
2001)
Um SGP em niacutevel de rede eacute constituiacutedo usualmente dos seguintes componentes
32
Banco de dados Eacute uma ferramenta muito importante e utilizada em SGP
devendo ser bem estruturado conter dados confiaacuteveis e abundantes Todas as
anaacutelises e decisotildees necessaacuterias satildeo baseadas nas informaccedilotildees e dados
coletados que por isso devem ser objetivos confiaacuteveis e atualizados
(AASHTO 1990)
Moacutedulo de avaliaccedilatildeo de estrateacutegias de conservaccedilatildeo a longo prazo
(planejamento) Compreende a anaacutelise de dados a priorizaccedilatildeo das intervenccedilotildees
e a tomada de decisotildees Os resultados satildeo analisados e adequados atraveacutes do
moacutedulo de programaccedilatildeo para definir soluccedilotildees em niacutevel de projeto e para
estabelecer uma programaccedilatildeo por prioridade teacutecnica e orccedilamentaacuteria
(MARCON 2003)
Moacutedulo de acompanhamento Baseia-se nos dados armazenados no banco de
dados e proporciona o acompanhamentomonitoramento de indicadores do
pavimento A partir da definiccedilatildeo dos criteacuterios de avaliaccedilatildeo para irregularidade
deflexatildeo estrutura qualidade do patrimocircnio e qualidade para o usuaacuterio satildeo
definidos Iacutendices de Qualidade para segmentos homogecircneos das rodovias
(CARDOSO 2000)
De acordo com Oliveira (2013) apoacutes as fases de implantaccedilatildeo do SGP de definiccedilatildeo da
aplicaccedilatildeo dos recursos planejamento projetos orccedilamentos e de execuccedilatildeo das atividades e
monitoramento do desempenho das estruturas de pavimento eacute possiacutevel uma anaacutelise global
dos resultados e posteriormente uma confirmaccedilatildeo ou alteraccedilatildeo dos iacutendices e premissas
utilizados Assim eacute fundamental considerar que esse ajuste pode e deve ser feito ao longo do
tempo considerando as caracteriacutesticas e especificidades de cada Sistema de Gerecircncia de
Pavimentos
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO
Os modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo ferramentas fundamentais
em um Sistema de Gerecircncia de Pavimento tanto em niacutevel de rede quanto de projeto pois com
eles pode-se determinar a condiccedilatildeo futura dos pavimentos e prever investimentos
33
Os modelos de desempenho satildeo estabelecidos para prever a velocidade com que os
valores dos paracircmetros funcionais e estruturais dos pavimentos variam em funccedilatildeo das
solicitaccedilotildees do traacutefego ou das condiccedilotildees climaacuteticas (BASIacuteLIO 2002)
O uso de modelos de previsatildeo possibilita os seguintes aspectos (FHWA 2006)
Determinar a vida remanescente dos pavimentos quando se tem conhecimento da
condiccedilatildeo limite aceitaacutevel
Otimizar a combinaccedilatildeo de projetos estrateacutegias e o tempo para a agecircncia concluir as
metas estabelecidas
Avaliar os impactos temporais de vaacuterios cenaacuterios elencados
Promover o ―feed-back para o processo de projeto do pavimento e
Auxiliar na estimativa dos custos do ciclo-de-vida do pavimento
231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho
Os modelos de previsatildeo podem ser elaborados individualmente para cada paracircmetro
de desempenho ou para um iacutendice de condiccedilatildeo que envolva todos os mecanismos de
deterioraccedilatildeo O niacutevel de complexidade dos modelos pode ser de livre escolha ficando a cargo
do gestor do sistema
O primeiro passo para a sua elaboraccedilatildeo estaacute em determinar a forma desejada para o
modelo Existem dois tipos de modelos que podem ser elaborados para se prever desempenho
de pavimentos (Pedrosa 2002 FHWA 2006) que satildeo
Determiniacutestico Modelo no qual o estado de um sistema eacute definido por causas que se
podem determinar e identificar o descrito adequadamente sem recorrer a elementos
probabiliacutesticos Eacute o modelo matemaacutetico que determina os resultados a partir de
condiccedilotildees iniciais Utiliza-se de regressatildeo para fornecer um uacutenico valor de um
paracircmetro (variaacutevel dependente) a partir de uma ou mais variaacuteveis (variaacuteveis
independentes) Algumas formas matemaacuteticas para modelos determiniacutesticos podem ser
observadas na Figura 23
34
Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos
Fonte Vitorello 2008
Segundo Vitorello (2008) esse tipo de modelo pode ser subdividido nos seguintes
modelos
a) modelos de desempenho estrutural preveem o surgimento e a propagaccedilatildeo
dos defeitos produzidos pela repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
b) modelos de desempenho funcional preveem a queda do iacutendice de serventia
e do coeficiente de atrito da superfiacutecie com a repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
c) modelos de degradaccedilatildeo satildeo derivados de um dos dois anteriores e utilizam
uma funccedilatildeo de degradaccedilatildeo que eacute um indicador normalizado de defeitos ou de queda
do iacutendice de serventia
Probabiliacutestico permite prever os valores de um paracircmetro baseado em matrizes de
transiccedilatildeo probabiliacutestica que estimam a probabilidade de seccedilotildees de pavimentos
mudarem de uma condiccedilatildeo para outra Este tipo de modelo ainda pode ser subdividido
em
a) curvas de sobrevivecircncia eacute um graacutefico de probabilidade x tempo e representa
a porcentagem de trechos que permanecem em serviccedilo apoacutes um certo nuacutemero de anos
(ou de passagens do eixo-padratildeo) sem requererem um grande investimento em
conservaccedilatildeo ou sem necessitarem de restauraccedilatildeo Este graacutefico pode ser elaborado a
partir do histoacuterico de manutenccedilatildeo de pavimentos da rede
35
b) modelos markovianos utilizam a chamada ―Matriz de Transiccedilatildeo que
expressa a probabilidade de um grupo de pavimentos com idades semelhantes e
sujeitos ao mesmo niacutevel de traacutefego passe de um estado de degradaccedilatildeo ou iacutendice de
serventia para outro dentro de um periacuteodo de tempo especificado Este processo eacute dito
estacionaacuterio pois a mudanccedila no estado de serventia do pavimento natildeo dependeraacute do
tempo (com valores estatiacutesticos invariaacuteveis) natildeo sendo adequado para planejamento
da rede (os fenocircmenos naturais natildeo se comportam desta forma) e
c) modelos semi-markovianos satildeo idecircnticos aos modelos markovianos com a
diferenccedila de que considera que o processo seja estacionaacuterio apenas durante
incrementos de tempo
O FHWA (2006) associou os tipos de modelos de previsatildeo de desempenho e variaacuteveis
utilizadas para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos (nacional estadual ou projeto) de acordo
com a Tabela 21
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos
Niacutevel de
Gerecircncia
Determiniacutestico Probabiliacutestico
Resposta
Primaacuteria Estrutural Funcional Deterioraccedilatildeo
Curvas de
Sobrevivecircncia
Modelos de Processo de
Transiccedilatildeo
Deflexatildeo Degradaccedilatildeo PSI
Carga Equivalente
Markov Semi-Markov Tensatildeo Condiccedilatildeo do Pavimento
Seguranccedila
Deformaccedilatildeo
Nacional X X X X
Estadual X X X X X X
Projeto X X X X
Fonte FHWA 2006
Os modelos ainda podem ser subdivididos quanto agrave sua natureza conforme descrito
por Haas et al 1994
Puramente Mecaniacutesticos modelos baseados em paracircmetros de respostas estruturais
como tensatildeo deformaccedilatildeo e deflexatildeo Esses modelos natildeo satildeo considerados modelos de
desempenho
36
Mecaniacutestico-Empiacutericos onde o paracircmetro de resposta estrutural eacute relacionado agrave
deterioraccedilatildeo estrutural ou funcional medida sendo obtido por equaccedilotildees de regressatildeo
Esses tipos de modelo satildeo os mais utilizados para fazer a previsatildeo de desempenho de
pavimentos
Empiacutericos ou de Regressatildeo onde a variaacutevel dependente de deterioraccedilatildeo estrutural ou
funcional eacute relacionada a uma ou mais variaacuteveis independentes como suporte do
subleito aplicaccedilotildees de carga por eixo propriedades e espessuras das camadas do
pavimento fatores ambientais e suas interaccedilotildees e
Subjetivo onde a experiecircncia de engenheiros eacute formalizada atraveacutes de processos de
transiccedilatildeo como o processo de Markov que permite a obtenccedilatildeo de modelos de
desempenho mesmo sem seacuterie histoacuterica de dados Este tipo de modelo eacute um caminho
alternativo para o desenvolvimento preliminar de modelos de desempenho onde a
base de dados requerida natildeo eacute extensa e pode ser obtida em etapas de projeto Esta
abordagem pode ser utilizada independentemente da forma desejada para os modelos
(determiniacutestico ou probabiliacutestico)
Existem quatro criteacuterios que devem ser levados em consideraccedilatildeo para o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho (FHWA 2006)
Um banco de dados adequado agraves condiccedilotildees e interesses do sistema
A inclusatildeo de todas as variaacuteveis importantes que afetem o desempenho
Uma formulaccedilatildeo funcional adequada do modelo e
O criteacuterio estatiacutestico adequado de acordo com a precisatildeo requerida para o modelo
Com uma consistente base de dados os modelos de previsatildeo de desempenho tem uma boa
aplicabilidade agrave pavimentaccedilatildeo principalmente quando desenvolvidos para regiotildees especiacuteficas
Eles devem ser desenvolvidos para famiacutelias de pavimentos com caracteriacutesticas
comuns tais como tipo de superfiacutecie classificaccedilatildeo funcional niacuteveis de traacutefego localizaccedilatildeo
geograacutefica e clima A teacutecnica de se separar os pavimentos em famiacutelias eacute uma boa opccedilatildeo
quando a quantidade de dados natildeo eacute significativa (FHWA 2006)
FHWA (2006) afirma que apesar de serem muito utilizados os modelos
determiniacutesticos fornecem vaacuterios erros de resultados por natildeo levarem em consideraccedilatildeo
variaccedilotildees regionais que ocorrem nos pavimentos Essa situaccedilatildeo soacute eacute contornaacutevel com uma
calibraccedilatildeo destes modelos o que requer um extenso banco de dados
Deve-se utilizar de ferramentas estatiacutesticas para avaliar se os resultados fornecidos
pelos modelos satildeo confiaacuteveis A verificaccedilatildeo do ajuste da correlaccedilatildeo entre variaacuteveis
37
independentes contidas nos modelos de desempenho em niacutevel de rede eacute um bom indicador de
sua capacidade de acerto Os modelos determiniacutesticos devem considerar o valor dos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) para cada uma de suas variaacuteveis independentes Quanto
mais se aproximar do valor 1 (um) maior a correlaccedilatildeo entre as variaacuteveis dependentes e
independentes
A Tabela 22 apresenta o que se espera dos paracircmetros de regressatildeo para modelos
elaborados em niacutevel de rede de projeto
Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de
pavimentos
Niacutevel de Anaacutelise
do SGP Rsup2 REMQP
Tamanho da
Amostra
Nuacutemero de
Variaacuteveis
Independentes
Niacutevel de Rede Valores de meacutedio
para baixo
Valores meacutedios
para altos Grande Mais de uma
Niacutevel de Projeto Valores altos Valores baixos Pequena Uma
Obs
Rsup2 rarr coeficiente de determinaccedilatildeo e
REMQP (Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual) rarr erro meacutedio quadrado que eacute o desvio padratildeo do valor determinado
pelo modelo
Fonte FHWA 2006
Como jaacute mencionado fazendo referecircncia a outros autores pode-se citar que Rodrigues
(2003) resume que os modelos de previsatildeo de desempenho tambeacutem podem ser classificados
de duas maneiras diferentes em termos de forma e em termos de sua natureza Em termos de
forma os modelos podem ser determiniacutesticos ou probabiliacutesticos Os modelos determiniacutesticos
preveem um uacutenico nuacutemero para a vida do pavimento ou para seu niacutevel de degradaccedilatildeo ou
ainda para outro paracircmetro indicador de sua condiccedilatildeo indicados para SGP em niacutevel de
projeto Por outro lado os modelos probabiliacutesticos preveem uma distribuiccedilatildeo dos eventos
citados nos modelos determiniacutesticos adequados para SGP em niacutevel de rede
Em termos de sua natureza os modelos podem ser empiacutericos ou mecaniacutestico-empiacuterico
Os modelos empiacutericos satildeo simples correlaccedilotildees entre o desempenho do pavimento e alguns
38
paracircmetros explicativos referentes ao traacutefego e agrave estrutura do pavimento Os modelos
mecaniacutestico-empiacutericos utilizam o universo de dados experimentais apenas para efeito de sua
calibraccedilatildeo e natildeo para o seu desenvolvimento na medida em que sua forma eacute ditada por leis da
Mecacircnica (HAAS et al 1994)
Eacute de suma importacircncia que a teoria desses modelos seja coerente com o que eacute
observado em experimentos planejados onde exista um alto grau de controle dos paracircmetros
envolvidos como nos ensaios de laboratoacuterio em modelos reduzidos e em pistas
experimentais Caso contraacuterio os fatores de calibraccedilatildeo teratildeo pouco significado e as previsotildees
do modelo final teratildeo baixa confiabilidade
Para maximizar os efeitos da gerecircncia de pavimentos o uso de modelos de previsatildeo de
desempenho confiaacuteveis eacute muito importante A seleccedilatildeo de estrateacutegias oacutetimas de manutenccedilatildeo
depende da viabilidade de uso de modelos que reflitam as condiccedilotildees locais (NUNtildeEZ E
SHAHIN 1986)
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho
Para o uso eficiente e otimizado dos recursos de conservaccedilatildeo eacute necessaacuterio estimar as
condiccedilotildees ou o niacutevel de serventia futuros dos pavimentos administrados em determinada rede
rodoviaacuteria Esta estimativa soacute eacute possiacutevel se o planejador ou o engenheiro de pavimentaccedilatildeo
tiver agrave disposiccedilatildeo modelos de previsatildeo de desempenho realistas Estes modelos satildeo
instrumentos tecnoloacutegicos essenciais para a anaacutelise de estrateacutegias alternativas de projetos de
pavimentos (QUEIROZ 1984)
Algumas pesquisas que satildeo realizadas em grande escala para a obtenccedilatildeo de modelos
de previsatildeo de desempenho utilizam simuladores de traacutefego No Brasil existem alguns
simuladores de traacutefego que podem ser utilizados em pistas experimentais em verdadeira
grandeza que aceleram os processos de degradaccedilatildeo do pavimento reduzindo assim o tempo
necessaacuterio para obtenccedilatildeo dos resultados Como destaque temos a pista experimental do
IPRDNER o simulador de traacutefego da UFRGSDAER e o simulador de traacutefego moacutevel ndash HVS
- Simular
Nuntildeez (1997) ressalta que a pista do IPR foi construiacuteda nos anos de 197475 em
forma circular jaacute o simulador de traacutefego de UFRGS eacute do tipo linear como pode ser visto na
Figura 24 Victorino (2008) explica que o simulador da UFRGS desloca-se a uma velocidade
39
de ateacute 20kmh e realiza cerca de 2500 aplicaccedilotildees de carga por dia podendo obter os danos
corridos em uma rodovia com traacutefego meacutedio durante sua vida uacutetil ou periacuteodo de projeto em
ateacute dois meses
Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER
Fonte Azambuja (2004)
O simulador utilizado por Fritzen (2005) em sua pesquisa foi o simulador de traacutefego
moacutevel ndash HVS (Heacutercules Veiacuteculo Simulador) com caracteriacutesticas semelhantes ao simulador da
UFRGSDAER como pode ser visto na Figura 25 uma vez que foi construiacutedo e
desenvolvido pela empresa Cifali com a colaboraccedilatildeo da Universidade Federal do Rio Grande
do Sul O equipamento tem comprimento total de 207 metros poreacutem pode realizar um
comprimento maacuteximo de simulaccedilatildeo de 11 metros tendo um comprimento de simulaccedilatildeo uacutetil de
5 metros Fritzen (2005) comenta ainda que o simulador pode realizar 350 cicloshora sentido
uacutenico e 700 cicloshora em sentidos opostos
Quando a simulaccedilatildeo ocorre em sentido uacutenico o semi-eixo desloca-se no sentido
longitudinal do equipamento havendo contato do pneu com o pavimento somente em um
uacutenico sentido o retorno se daacute com o rodado suspenso Quando a simulaccedilatildeo eacute feita em sentidos
opostos o contato pneu pavimento se daacute tanto na ida quanto na volta Eacute atraveacutes de uma
unidade hidraacuteulica que ocorre a aplicaccedilatildeo de carga que varia de 15kN ateacute 90kN com uma
40
velocidade maacutexima de 9kmh no semi-eixo o que permite acelerar os esforccedilos associados ao
carregamento e simular efetivamente as sobrecargas (FRITZEN 2005)
Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS
Fonte Fritzen (2005)
Silva (2001) diz que o simulador do IPR eacute uma estrutura metaacutelica composta de trecircs
subestruturas treliccediladas com um conjunto de rodas duplas na ponta de cada uma dessas
subestruturas A autora comenta ainda que o simulador pode chegar a uma velocidade de ateacute
80kmh com velocidade meacutedia de operaccedilatildeo de 40kmh Assim eacute possiacutevel ter 1500 aplicaccedilotildees
de carga por hora podendo obter modelos de desempenho em um curto periacuteodo de tempo A
Figura 26 apresenta o simulador de traacutefego circular do IPRDNER
Os melhores modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo aqueles
desenvolvidos diretamente a partir de dados de campo sistematicamente coletados e
analisados sendo que estes dados de observaccedilatildeo de pavimentos restringem o uso do modelo
ao ambiente de avaliaccedilatildeo (PATERSON 1987 apud ALBUQUERQUE 2007)
Estes modelos aleacutem de prever a condiccedilatildeo dos pavimentos conservados com
determinada atividade de manutenccedilatildeo tambeacutem podem ser uacuteteis para comparar
economicamente vaacuterias alternativas de manutenccedilatildeo ajudando no prognoacutestico do desempenho
do pavimento tratado com accedilotildees de manutenccedilatildeo e restauraccedilatildeo que satisfaccedilam restriccedilotildees de
orccedilamento e desempenho (BASIacuteLIO 2002)
41
Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER
Fonte Silva (2001 apud VICTORINO 2008)
Um dos maiores experimentos em todo o mundo e que deu origem a alguns modelos
de previsatildeo de desempenho foram as pistas da AASHO Road Test desenvolvidas na deacutecada
de 1950 Segundo Senccedilo (1997) eram compostas por 6 circuitos apresentando cada uma duas
retas paralelas ligadas por segmentos circulares como pode ser visto na Figura 27 Cada
circuito tinha duas faixas de rolamento solicitadas pelo mesmo carregamento desde o eixo
simples de 9 kN ateacute o eixo tandem de 220 kN
Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test
Fonte Weingroff ndash FHWA
42
Este experimento realizado nas proximidades de Ottawa Illinois teve como objetivo
principal determinar o desempenho das estruturas estudadas sob a accedilatildeo de um traacutefego
especiacutefico Para alcanccedilar este objetivo a equipe da AASHO utilizou diversas teacutecnicas para a
determinaccedilatildeo do iacutendice de desempenho a partir de dados histoacutericos de serventia ao longo do
tempo (VALE 2008)
Vale (2008) menciona tambeacutem que uma das principais contribuiccedilotildees desta pesquisa
estaacute o meacutetodo de dimensionamento de pavimentos baseado no CBR com sua utilizaccedilatildeo em
aeroportos e a introduccedilatildeo do conceito de repeticcedilatildeo de cargas no dimensionamento Outra
contribuiccedilatildeo dada pelo estudo foram os conceitos para o meacutetodo de dosagem Marshall de
misturas asfaacutelticas apoacutes cinco anos de estudos realizados nas pistas
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo de
deterioraccedilatildeo em termos de irregularidade trincas e afundamento de trilhas de rodas para
pavimentos asfaacutelticos em funccedilatildeo da estrutura do pavimento subleito e traacutefego Esta pesquisa
foi realizada utilizando dados coletados de rodovias dos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo
Paulo e Distrito Federal Estes modelos podem ser utilizados em outros locais poreacutem eacute
necessaacuterio fazer uma calibraccedilatildeo dos mesmos para as caracteriacutesticas de onde ele seraacute utilizado
e uma verificaccedilatildeo dos resultados obtidos atraveacutes da coleta contiacutenua de dados
Um tipo mais geral de sistema de trabalho que inclua outros itens de custo (como
drenagem e terraplenagem) eacute melhor representado pelo ―Highway Design and Maintenance
Standards Model (HDM) Este modelo foi desenvolvido com base em uma extensa pesquisa
realizada no Brasil Quecircnia Iacutendia e Ilhas Caribenhas (BASIacuteLIO 2002)
Hudson et al (1979) concluiacuteram que ―a condiccedilatildeo atual de um pavimento eacute dependente
da sua histoacuteria em termos de estrutura carga suportada e fatores ambientais Toda a accedilatildeo
tomada no presente proporcionaraacute efeitos no futuro do pavimento enfatizando assim a
importacircncia de prever o comportamento futuro dos pavimentos para auxiliar a tomada de
decisatildeo do gestor e para tanto faz-se necessaacuterio o uso de modelos de desempenho que
reflitam as condiccedilotildees reais da rede Tais modelos seratildeo mais realistas quando existir uma
contiacutenua retroalimentaccedilatildeo do banco de dados do sistema
Basiacutelio (2002) destaca que os modelos de previsatildeo de desempenho apresentam
normalmente erros nas estimativas de tempo para execuccedilatildeo de serviccedilos de manutenccedilatildeo ou
reabilitaccedilatildeo dos pavimentos Estes erros costumam ser menores quando o pavimento se
aproxima da vida final e maiores quando estatildeo no iniacutecio da vida uacutetil Desta forma os modelos
devem ser periodicamente atualizados e as previsotildees devem restringir-se a periacuteodos em que
se tenha um razoaacutevel grau de confiabilidade (Haas et al 1994) A impossibilidade de incluir
43
todas as variaacuteveis significativas como drenagem qualidade de construccedilatildeo e condiccedilotildees
climaacuteticas colabora tambeacutem para a ocorrecircncia de erros e incertezas nos modelos
(Watanatada et al 1987 Bolivar e Achuacutetegui 1998)
Alguns modelos de previsatildeo de desempenho merecem ser destacados Aleacutem dos
trabalhos jaacute citados desenvolvidos por Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) e
Paterson (1987 apud ALBUQUERQUE 2007) de repercussatildeo internacional que foram com
algumas adaptaccedilotildees incorporados ao sistema HDM outros trabalhos de grande relevacircncia
foram realizados por Marcon (1996) Basiacutelio (2002) e Yshiba (2003) para respectivamente
os Estados de Santa Catarina Paranaacute e Goiaacutes
Benevides (2006) e Albuquerque (2007) mais recentemente tambeacutem realizaram
estudos para a elaboraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho para os Estados do Cearaacute e
Paraiacuteba no Nordeste do Brasil Nakahara (2005) por sua vez elaborou modelos de previsatildeo
para rodovias urbanas de intenso traacutefego pesado na cidade de Satildeo Paulo e Lerch (2003)
desenvolveu modelos avaliando a reduccedilatildeo da irregularidade em pavimentos do Estado do Rio
Grande do Sul Em seguida seratildeo apresentados mais detalhadamente alguns desses modelos
de previsatildeo de desempenho desenvolvidos baseando-se na literatura nacional e internacional
2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos empiacutericos e
mecaniacutestico-empiacutericos a partir de dados de irregularidade entre outros paracircmetros obtidos
nos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo Paulo e Distrito Federal Alguns destes modelos
foram depois atualizados para o procedimento de projeto de reforccedilo DNER-PRO 1591985
(DNER 1985)
O autor desenvolveu 5 modelos de previsatildeo de desempenho para a irregularidade O
primeiro modelo apresentado correlaciona a irregularidade com o nuacutemero estrutural (Equaccedilatildeo
22) Os dois modelos seguintes por sua vez correlacionam a irregularidade com as deflexotildees
dos pavimentos obtidas com a Viga Benkelman (Equaccedilatildeo 23) e com o Dynaflect (equaccedilatildeo
24) E as duas uacuteltimas correlacionam com o nuacutemero estrutural e a deflexatildeo em conjunto
(Equaccedilatildeo 25 para deflexatildeo com a Viga Benkelman e Equaccedilatildeo 26 para deflexatildeo com o
Dynaflect)
44
2
log02240000795013804781log
SNC
NAERQI acum
(Equaccedilatildeo 22)
Rsup2 = 026 e Erro Padratildeo = 013
acumVB NDATRERQI log102275150165527821 5 (Equaccedilatildeo 23)
Rsup2 = 048 e Erro Padratildeo = 1058
acumD NDAPERQI log0248000751004140131503911log
(Equaccedilatildeo 24)
Rsup2 = 032 e Erro Padratildeo = 013
2
5 log10177
log66839303131656312
acumVB
acum
ND
SNC
NATRERQI
(Equaccedilatildeo 25)
Rsup2 = 052 e Erro Padratildeo = 1022
acumDacum ND
SNC
N
APERQI
log0230log
08560
0623004150107202991log
(Equaccedilatildeo 26)
Rsup2 = 036 e Erro Padratildeo = 013
Onde QI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (contagem km)
ER = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (ER = 0 original
ER= 1 restaurado)
A = idade do pavimento desde a construccedilatildeo ou reabilitaccedilatildeo (anos)
Nacum = nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelos fatores de equivalecircncia da AASHTO
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
TR = variaacutevel indicadora do tipo de revestimento (TR = 0 mistura asfaacuteltica TR =
1 tratamento superficial)
45
DVB = deflexatildeo com Viga Benkelman (102mm)
P = porcentagem do pavimento que recebeu reparos de remendos profundos e
DD = deflexatildeo com Dynaflect (0001 polegadas = 00254mm)
Albuquerque (2007) destaca que o fato de o modelo da equaccedilatildeo 22 correlacionando a
irregularidade com o nuacutemero estrutural ter apresentado desempenho insatisfatoacuterio com baixo
coeficiente de determinaccedilatildeo pode ser devido ao meacutetodo de caacutelculo do SNC utilizado Nas
regiotildees monitoradas para o desenvolvimento do modelo o subleito eacute constituiacutedo de solo
lateriacutetico e a utilizaccedilatildeo de valores medidos de ISC que para solos lateriacuteticos satildeo
particularmente baixos acabaram subestimando a capacidade estrutural dos pavimentos
considerada nos modelos e diminuindo sua correlaccedilatildeo com o QI
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson
Fazendo uso de meacutetodos estatiacutesticos de regressatildeo Paterson (1987 apud
ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo dos principais defeitos dos
pavimentos tais como trincamento irregularidade e afundamento de trilha de roda
Para a irregularidade longitudinal dos pavimentos Paterson desenvolveu o modelo
apresentado na Equaccedilatildeo 27
AGEeNESNCIRIIRI 01530
4
994
0 )1(725 (Equaccedilatildeo 27)
Rsup2 = 075
Onde IRI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (m km)
IRI0 = irregularidade longitudinal inicial (m km)
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
NE4 = representa o nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
de 82 tf calculado com fator de carga da AASHTO (milhotildees por faixa)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
46
Para o afundamento de trilha de roda por sua vez Paterson desenvolveu o modelo
apresentado nas Equaccedilotildees 28 e 29
ERMNECOMPSNCAGERDM 4
3025020166001 (Equaccedilatildeo 28)
Rsup2 = 042
Com
CRXMMPRHDEFERM 00158000900384009020
(Equaccedilatildeo 29)
Onde RDM = profundidade meacutedia das trilhas de roda (mm)
COMP = iacutendice de compactaccedilatildeo relativa meacutedia ponderada pela espessura da
camada sendo obtido em Paterson (1987)
DEF = deflexatildeo maacutexima meacutedia medida com viga Benkelman (102mm)
RH = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (RH=0 original
RH=1 restaurado)
MMP = precipitaccedilatildeo meacutedia mensal (m mecircs) e
CRX = aacuterea de trincamento indexado sendo obtido em Paterson (1987)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
2323 Modelos desenvolvidos por Marcon
Reunindo dados de levantamentos de 2500km da malha rodoviaacuteria do Estado de Santa
Catarina Marcon (1996) desenvolveu linhas de tendecircncia de pavimento para paracircmetros
como irregularidade longitudinal deflexotildees maacuteximas meacutedias iacutendice de gravidade global e
afundamento de trilha de roda Os modelos relacionaram o paracircmetro de desempenho do
pavimento com a idade do revestimento ou com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo
padratildeo Os modelos foram desenvolvidos para trecircs diferentes regiotildees geoloacutegicas do estado de
Santa Catarina A regiatildeo denominada por Marcon (1996) como sendo Regiatildeo 2 eacute a que mais
se aproxima das caracteriacutesticas do presente estudo por se tratar de uma regiatildeo cujos solos satildeo
formados pela decomposiccedilatildeo de rochas sedimentares como argilitos siltitos e arenitos
47
Com relaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas gerais da composiccedilatildeo de cada pavimento 838 dos
trechos estudados pelo autor apresentam revestimento de CBUQ e 863 do total de trechos
era formada por brita graduada na camada de base Outra caracteriacutestica dos materiais e
camadas que compotildeem os trechos estudados por Marcon (1996) eacute que 452 da extensatildeo
estudada era composta por macadame seco na sub-base semelhante aos estudos desta
pesquisa onde dois dos trecircs trechos tem sub-base de macadame
Para deflexotildees Marcon (1996) desenvolveu para a Regiatildeo 2 os modelos apresentados
na equaccedilatildeo 210 relacionando a defeito ou a deflexatildeo com a idade dos pavimentos e na
Equaccedilatildeo 211 relacionando com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEDEFM 5458328824 (Equaccedilatildeo 210)
Rsup2 = 037
NADEFM 5100192844 (Equaccedilatildeo 211)
Rsup2 = 050
Os dados de irregularidade longitudinal para a Regiatildeo 2 foram ajustados nos modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 212 relacionado com a idade e na Equaccedilatildeo 213 relacionado com
o nuacutemero estrutural
IDADEQI 1635134818 (Equaccedilatildeo 212)
Rsup2 = 029
2146 1005100478325 NANAQI (Equaccedilatildeo 213)
Rsup2 = 032
Para o afundamento de trilha de roda para a Regiatildeo 2 foram desenvolvidos os
modelos das Equaccedilotildees 214 e 215 respectivamente relacionando o afundamento em trilha de
roda com a idade e o nuacutemero estrutural dos pavimentos
48
IDADETRI 2325082281 (Equaccedilatildeo 214)
Rsup2 = 028
NATRI 7100530513 (Equaccedilatildeo 215)
Rsup2 = 026
Para o iacutendice de gravidade global (IGG) para a Regiatildeo 2 foram elaborados os
modelos apresentados na Equaccedilatildeo 216 que relaciona o IGG com a idade e na Equaccedilatildeo 217
com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEIGG 0159120 (Equaccedilatildeo 216)
Rsup2 = 052
2125 1001100276478 NANAIGG (Equaccedilatildeo 217)
Rsup2 = 061
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
TRI = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
IDADE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo
(anos) e
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
Destaca-se nos modelos desenvolvidos por Marcon a praticidade das equaccedilotildees
estando os paracircmetros relacionados somente agrave idade ou ao nuacutemero equivalente mas esta
condiccedilatildeo soacute eacute vaacutelida para gerecircncia em niacutevel de rede e porque a maioria dos pavimentos tinha
estrutura parecida
49
2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio
Basiacutelio (2002) desenvolveu linhas de tendecircncia de desempenho para rodovias do
Estado de Goiaacutes As linhas de tendecircncia foram propostas para dois tipos de revestimento
Tratamento superficial duplo (TSD) e concreto asfaacuteltico (CBUQ) Esta revisatildeo focaraacute apenas
nos resultados obtidos por Basiacutelio (2002) para pavimentos revestidos com CBUQ ou CA jaacute
que no presente trabalho os estudos foram desenvolvidos em trechos com este tipo de
revestimento
Segundo Basiacutelio (2002) os dados obtidos no ano de 2000 pela Agecircncia Goiana de
Transportes e Obras Puacuteblicas (AGETOP 2000) mostram que apenas 114 da malha
rodoviaacuteria pavimentada no estado de Goiaacutes eram pavimentadas com CA Para as camadas de
base e de sub-base foram geralmente utilizados cascalho lateriacutetico pois se tratar de um
material amplamente distribuiacutedo pelo territoacuterio goiano e que apresenta boa capacidade de
suporte com valores de CBR variando mais frequentemente entre 40 e 70
Assim como nos trechos estudados nesta pesquisa Basiacutelio (2002) informou que a
grande maioria dos veiacuteculos que utilizam os trechos monitorados em seu trabalho eacute composta
por veiacuteculos de passeio aproximadamente 73 Os trechos estudados pelo autor
apresentaram espessuras caracteriacutesticas de camadas de solo bem semelhantes as encontradas
neste estudo sendo as camadas de base geralmente de 17cm e 18cm para camadas de sub-
base embora as camadas de revestimento tivessem espessuras de 25cm bem inferiores as
camada encontradas neste trabalho
Foram desenvolvidas por Basiacutelio (2002) linhas de tendecircncia para deflexatildeo (Equaccedilatildeo
218) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 219) afundamento de trilha de roda (Equaccedilatildeo
220) e trincamento (Equaccedilatildeo 221) para os trechos monitorados que apresentaram camadas
de revestimentos compostas por CBUQ
60257109107 7213 NANADEFM (Equaccedilatildeo 218)
Rsup2 = 061
74137102103 6213 NANAQI (Equaccedilatildeo 219)
Rsup2 = 061
50
98141106 7 NAATR (Equaccedilatildeo 220)
Rsup2 = 066
69820101 5 NATRI (Equaccedilatildeo 221)
Rsup2 = 081
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
ATR = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
TRI = porcentagem da aacuterea trincada
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba
Com dados obtidos da malha rodoviaacuteria do Estado do Paranaacute Yshiba (2003) elaborou
modelos estatiacutesticos de deflexatildeo e irregularidade longitudinal para pavimentos originais e
restaurados Tal trabalho teve como base dados histoacutericos da avaliaccedilatildeo funcional e estrutural
das condiccedilotildees da malha rodoviaacuteria neste estado entre os anos de 1995 e 1998
Os pavimentos estudados na pesquisa de Yshiba (2003) eram constituidos de
revestimento em concreto asfaacuteltico com espessuras entre 3 e 10cm base em brita graduada
com espessuras entre 10 e 20cm e sub-base granular com espessuras entre 10 e 30cm sendo
que a regiatildeo do estudo apresenta formaccedilatildeo geoloacutegica de derrame basaacuteltico correspondendo a
42 da aacuterea total do Estado do Paranaacute Para pavimentos com revestimento original foram
obtidos os modelos apresentados na Equaccedilatildeo 222 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 223 para
irregularidade longitudinal
)()(811)(754)(254)(78056 SPIPSPNPIPDEF (Equaccedilatildeo 222)
Rsup2 = 062
51
)()(080)()(090
)(160)(310)(38082
SPIPNPIP
SPNPIPIRI
(Equaccedilatildeo 223)
Rsup2 = 075
Onde DEF = deflexatildeo determinada com a Viga Benkelman (102mm)
IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (m km)
8
13)(
IIP sendo I a idade em anos do revestimento
5
4
10
105)(
NNP
sendo N o nuacutemero de solicitaccedilotildees de traacutefego e
2
55)(
SSP
sendo S o nuacutemero estrutural corrigido
Para pavimentos restaurados por sua vez foram desenvolvidos os modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 224 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 225 para irregularidade
longitudinal
)()(441)(72)(813)(22247 SPNPPSNPIPDEF (Equaccedilatildeo 224)
Rsup2 = 083
)(140)(220)(120372 SPNPIPIRI (Equaccedilatildeo 225)
Rsup2 = 081
Onde as siglas tecircm os mesmos significados anteriores
2326 Modelos desenvolvidos por Benevides
Benevides (2006) elaborou modelos de irregularidade longitudinal com dados de
perfilocircmetro a laser de 72 trechos da malha rodoviaacuteria da regiatildeo Metropolitana de Fortaleza
no Estado do Cearaacute
52
Os 72 trechos escolhidos por Benevides (2006) para realizaccedilatildeo de seu estudo
perfizeram um total de 493946 km de rodovias sendo 42 trechos com revestimento em
Concreto Betuminoso Usinado a Quente - CBUQ perfazendo uma extensatildeo de 235466km
81240 km em Areia Asfalto Usinado a Quente - AAUQ sendo dividida em 10 trechos
monitorados e outros 20 trechos em Tratamento Superficial Duplo ndash TSD com um total de
177240 km O autor mostra ainda em seu trabalho que o volume diaacuterio meacutedio de veiacuteculos nos
trechos em TSD variou entre 4686 e 645 veiacuteculos por dia entre 6430 e 251 veiacuteculos por dia
nos trechos com AAUQ e entre 50062 e 2254 veiacuteculos por dia nos trechos com CBUQ
O autor correlacionou os dados de IRI com o Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento
deflexatildeo nuacutemero estrutural e porcentagem de trincamento As equaccedilotildees que representam tais
modelos satildeo as Equaccedilotildees 226 e 227
63615006410021101410 TFDEFPCIIRI (Equaccedilatildeo 226)
Rsup2 = 086
8441010050081203038 TFNECPCIIRI (Equaccedilatildeo 227)
Rsup2 = 093
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
PCI = Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento ()
DEF = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
NEC = nuacutemero estrutural corrigido obtido por correlaccedilatildeo com a deflexatildeo
determinada com FWD e
TF = porcentagem padratildeo do defeito Trinca por Fadiga ()
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque
Com o objetivo de propor a estruturaccedilatildeo necessaacuteria de um SGP apropriado aos
Estados do Nordeste brasileiro Albuquerque (2007) realizou um denso estudo em sua tese de
doutorado no qual desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho a partir de levantamentos
ocorridos nos Estados da Paraiacuteba e Cearaacute Albuquerque (2007) fez uso de ferramentas
53
estatiacutesticas na elaboraccedilatildeo dos modelos de desempenho Foram desenvolvidos modelos para
revestimentos em mistura asfaacuteltica e tratamento superficial Nesta revisatildeo satildeo apresentados os
elaborados para misturas asfaacutelticas
Para o Estado da Paraiacuteba Albuquerque (2007) teve como objetivo o estudo da malha
rodoviaacuteria estadual sendo que 4318 desta malha eram pavimentadas com pista simples
Albuquerque (2007) obteve no Sistema de Informaccedilotildees Geograacuteficas Aplicado ao
Planejamento Rodoviaacuterio (SIGA do DER-PB) os seguintes dados de 2006 para realizaccedilatildeo do
estudo de sua tese
Contagem classificatoacuteria de traacutefego entre os anos de 1981 e 2002
Ano da ultima intervenccedilatildeo
Tipos e espessuras de camadas de pavimentos
ISC de camadas granulares e subleito
Levantamentos deflectomeacutetricos
IGG
Raio de curvatura entre os anos de 1990 e 1994
Com estes dados o autor citado desenvolveu modelos de previsatildeo de deflexatildeo
(Equaccedilatildeo 228) e de iacutendice de gravidade global (Equaccedilatildeo 229)
)2990095009207473e NSC(
VBD (Equaccedilatildeo 228)
Rsup2 = 091
)460551530313e747 NSC(IGG (Equaccedilatildeo 229)
Rsup2 = 088
Onde DVB = deflexatildeo determinada com Viga Benkelman (102mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
O objetivo de Albuquerque (2007) no estudo realizado no Estado do Cearaacute tambeacutem
foi verificar apenas as rodovias estaduais sendo que este estado apresentava 1085320km de
54
rodovias estaduais e deste total 3897 eram rodovias pavimentadas A Figura 28 apresenta
toda a malha rodoviaacuteria do Cearaacute no ano de 2006
Atraveacutes do Sistema Integrado de Gestatildeo e Manutenccedilatildeo (SIGMA) disponibilizados
pelos DERT-CE Albuquerque (2007) conseguiu a contagem classificatoacuteria dos veiacuteculos nos
anos de 1994 1997 2000 2004 Cadastro com datas de intervenccedilatildeo espessura e tipo de
materiais utilizados Levantamentos deflectomeacutetricos com FWD nos anos de 1998 2002 e
2005 Levantamentos de Irregularidade do pavimento com integrador tipo resposta (IPRUSP)
em 2001 e 2005 e levantamento visual
Com a obtenccedilatildeo destes dados o autor desenvolveu modelos de previsatildeo de
desempenho para deflexatildeo (Equaccedilatildeo 230) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 231) e
iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento (Equaccedilatildeo 232)
)08880326500601067833e NSC(
FWDD (Equaccedilatildeo 230)
Rsup2 = 084
)0046000230001101775e35173 NSC(IRI (Equaccedilatildeo 231)
Rsup2 = 079
NSCPCR 6145314371 (Equaccedilatildeo 232)
Rsup2 = 089
Onde DFWD = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
PCR = iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
A descriccedilatildeo dos paracircmetros representativos das condiccedilotildees climaacuteticas (C) do nuacutemero
estrutural (S) e do nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees (N) eacute encontrada no trabalho de
Albuquerque (2007)
55
2328 Modelo desenvolvido por Lerch
Lerch (2003) desenvolveu modelo de avaliaccedilatildeo da reduccedilatildeo da irregularidade
longitudinal apoacutes aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo em nove trechos de rodovias do Estado do
Rio Grande do Sul Foram monitorados aproximadamente 265km com registros de
irregularidade antes e apoacutes o recapeamento das rodovias Os valores obtidos foram
comparados com valores previstos pelos modelos lineares e bilineares propostos pelo
programa HDM-4 do Banco Mundial
Os dados utilizados por Lerch (2003) foram coletados pela Coordenadoria de
Programas Especiais (CPROESP) e pela Unidade de Normas e Pesquisas (UNP) sendo
cedidos estes dados pelo Departamento Autocircnomo de Estradas de Rodagem do Rio Grande do
Sul (DAER-RS) No CPROESP foi coletado dados histoacutericos dos pavimentos condiccedilotildees
estruturais e funcionais de rodovias localizadas na metade norte do RS bem como as
condiccedilotildees superficiais e da classificaccedilatildeo tanto qualitativa como quantitativa do traacutefego
Jaacute na UNP foram coletados dados das condiccedilotildees superficiais dos pavimentos
principalmente quanto agrave irregularidade longitudinal apoacutes a execuccedilatildeo das obras de manutenccedilatildeo
dos trechos A Tabela 23 apresenta algumas caracteriacutesticas dos trechos estudados pelo autor
citado
Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Continua
56
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Fonte Lerch (2003)
Pelo fato de Lerch (2003) ter utilizado o programa HDM-4 foi necessaacuterio dividir os
trechos em segmentos Foram estabelecidas 14 redes de segmentos homogecircneos contendo
todas as seccedilotildees de mesmas caracteriacutesticas iniciais (antes da manutenccedilatildeo) e finais (mesma
espessura de recapeamento) como pode ser observado na Tabela 24
Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003)
REDE TIPO DE BASEMATERIAL DO
REVESTIMENTO ANTERIORRESTAURACcedilAtildeO EMPREGADA
1 Recape de 30cm de CBUQ
2 Recape de 40cm de CBUQ
3 Recape de 50cm de CBUQ
4 Recape de 60cm de CBUQ
5 Recape de 80cm de CBUQ
6Reperfilagem de 20cm + Recape
de 40cm de CBUQ
7 Recape de 30cm de CBUQ
8 Recape de 40cm de CBUQ
9 Recape de 60cm de CBUQ
10 Recape de 40cm de CBUQ
11 Recape de 60cm de CBUQ
12Reperfilagem de 20cm + Recape
de 50cm de CBUQ
13Reperfilagem de 20cm + Recape
de 60cm de CBUQ
14 Estabilizada Tratamento Superficial Duplo Recape de 40cm de CBUQ
Granular
Tratamento Superficial Duplo
Concreto Betuminoso Usinado a
Quente (CBUQ)
Preacute Misturado a Frio (PMF)
Fonte Lerch (2003)
57
Das 14 redes estudadas por Lerch (2003) apenas 5 natildeo necessitaram de ajustes nos
paracircmetros das equaccedilotildees de previsatildeo de desempenho do programa HDM-4 Isso ocorreu
devido o fato de que o modelo linear ou o bilinear previam valores proacuteximos aos medidos as
demais redes sofreram algum tipo de ajuste nos paracircmetros das suas equaccedilotildees Com o auxilio
do software ESTATISTICA o autor obteve o modelo de regressatildeo linear muacuteltipla que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 233
173870310 antesIRIESPIRI (Equaccedilatildeo 233)
Rsup2 = 097
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal com a
aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo (mkm)
ESP = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes do reforccedilo (mkm)
2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara
Nakahara (2005) realizou um estudo experimental sobre o desempenho de reforccedilos de
pavimentos asfaacutelticos executados na Avenida Bandeirantes via urbana com elevado volume
de traacutefego comercial pesado localizada no municiacutepio de Satildeo Paulo Nos dados histoacutericos da
construccedilatildeo da Avenida Bandeirantes o autor verificou que o iniacutecio das obras nesta avenida foi
em dezembro de 1969 com a realizaccedilatildeo de 33 furos de sondagem e foi observado que a
maioria destes furos mostrou a presenccedila de argila orgacircnica na regiatildeo da avenida
Nos furos onde os solos apresentaram capacidade de suporte acima de CBR=10 o
sub leito destes locais foi aproveitado como camada de sub-base apoacutes a escarificaccedilatildeo e a
compactaccedilatildeo na espessura de 20cm Nos trechos onde houve necessidade de substituiccedilatildeo do
solo o material importado foi retirado de uma jazida e teve sua classificaccedilatildeo como uma argila
arenosa do Tipo A-6 com Limites de Liquidez de 312 Iacutendice de Plasticidade de 11 e ISC
de 11 Posteriormente foi dimensionado o pavimento da Avenida Bandeirante sendo que as
espessuras meacutedias obtidas para cada camada estatildeo apresentadas na Figura 28
58
Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004
Fonte Nakahara (2005)
Segundo Nakahara (2005) em 1978 a Prefeitura Municipal de Satildeo Paulo realizou obras
de recapeamento asfaacuteltico em toda a extensatildeo da avenida poreacutem natildeo foi mencionado no
trabalho as espessuras colocadas no trecho Em 1991 e 1992 a Avenida Bandeirantes passou
por uma nova intervenccedilatildeo onde foi realizada a fresagem e a construccedilatildeo de camadas de
reforccedilo e a reconstruccedilatildeo da camada de base de alguns trechos Jaacute no ano de 1995 a avenida
passou por um processo de manutenccedilatildeo corretiva com a execuccedilatildeo de remendos superficiais
em defeitos isolados (tapa buracos)
Nos anos de 2002 e 2003 a Avenida Bandeirantes passou novamente por um processo
de restauraccedilatildeo uma vez que esta estava bastante deteriorada e contava com um volume diaacuterio
meacutedio de caminhotildees de 10810 no sentido Rodovia dos Imigrantes e 8338 no sentido
Marginal Pinheiros Para a realizaccedilatildeo das intervenccedilotildees a avenida foi dividida em 2 trechos
sendo que no Trecho 1 foram realizadas apenas correccedilotildees superficiais e construccedilatildeo de
camadas de reforccedilo no Trecho 2 aleacutem das medidas corretivas foram realizadas reconstruccedilatildeo
da camada de base ou do pavimento em alguns trechos na faixa da direita na pista em sentido
Marginal Pinheiro (NAKAHARA 2005)
O autor comenta ainda que antes da restauraccedilatildeo os pavimentos dos trechos foram
fresados ateacute profundidades iguais agraves espessuras de reforccedilo que no sentido Rodovia dos
Imigrantes variaram de 5 a 20 cm no Trecho 1 e variaram de 5 a 22 cm no Trecho 2 Jaacute no
sentido Marginal Pinheiro as espessuras de reforccedilo foram de 5 cm no Trecho 1 e variaram de
5 a 15 cm no trecho 2
59
Para o desenvolvimento da pesquisa foram monitorados os pavimentos durante quatro
anos desde a mais recente restauraccedilatildeo executada na eacutepoca Para a irregularidade obteve-se
modelo para a variaccedilatildeo da irregularidade apoacutes a restauraccedilatildeo (Equaccedilatildeo 234) e para a evoluccedilatildeo
da irregularidade (Equaccedilotildees 235 236 e 237)
antesref IRIhIRI 862010203832 (Equaccedilatildeo 234)
Rsup2 = 090
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
com a aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo
href = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes da aplicaccedilatildeo do reforccedilo
(mkm)
NDREFIRI
910800708604970
1
(Equaccedilatildeo 235)
idadeREFIRI
e10290903104860
13
(Equaccedilatildeo 236)
AA NNDREFIRI
ln012010570107606750
18
(Equaccedilatildeo 237)
Onde IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
REF = variaacutevel indicadora da espessura de reforccedilo (-1 se href lt10cm ou 0 se href
ge10cm)
D = deflexatildeo medida com o FWD (mm)
N = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
do DNER em eixos-padratildeodia
idade = idade do pavimento desde a restauraccedilatildeo (anos)
NA = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
da AASHTO em eixos-padratildeodia
60
Tambeacutem foram desenvolvidos por Nakahara (2005) modelos de previsatildeo de
desempenho para o iniacutecio e evoluccedilatildeo do trincamento
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello
Vitorello (2008) baseado em um estudo experimental na BR-290RS para segmentos
construiacutedos entre os anos 2000 e 2007 (a estrutura contempla 8cm de revestimento asfaacuteltico
15cm de base 30cm de sub-base e 60cm de camada de reforccedilo) desenvolveu tendecircncias de
comportamento do pavimento (Equaccedilotildees 238 a 240) as mesmas foram comparadas aos
modelos de previsatildeo de desempenho desenvolvidos em outras pesquisas Para a irregularidade
e o afundamento de trilha de roda as tendecircncias apresentadas neste estudo comportaram-se
significativamente semelhantes as de outros modelos Por outro lado para a tendecircncia
referente agraves deflexotildees nenhum dos modelos desenvolvidos em estudos anteriores apresentou
comportamento similar ao encontrado na pesquisa evidenciando a importacircncia do
desenvolvimento de modelos particulares para cada rodovia e estrutura
acumNDEF 6518747 (Equaccedilatildeo 238)
Rsup2 = 046
iNQI acum 8158203519 (Equaccedilatildeo 239)
Rsup2 = 051
acumNATR 560362 (Equaccedilatildeo 240)
Rsup2 = 050
Onde DEF = deflexatildeo maacutexima (102mm)
Nacum= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da AASHTO
QI = Coeficiente de irregularidade longitudinal do pavimento (contagemkm)
ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
i = 0 segmento sem intervenccedilatildeo e i = 1 segmento com intervenccedilatildeo
61
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves
Gonccedilalves (2002) desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho para afundamento
em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada Sua pesquisa foi desenvolvida atraveacutes da
construccedilatildeo de duas pistas experimentais que foram submetidas a ensaios acelerados com o
simulador linear de traacutefego da UFRGS tendo espessuras de 50 cm de reforccedilo do subleito em
argila 15 cm de base em Brita Graduada Simples e 4 cm de revestimento sendo uma com
ligante modificado com poliacutemero e outra com CAP-20
Os modelos encontrados para a estrutura que continha revestimento asfaacuteltico com
ligante modificado com poliacutemero estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 241 e 242 para
afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada respectivamente
(Equaccedilatildeo 241)
Rsup2 = 098
(Equaccedilatildeo 242)
Rsup2 = 096
Jaacute para o trecho com revestimento realizado com ligante convencional CAP-20
Gonccedilalves (2002) encontrou os modelos mostrados nas Equaccedilotildees 443 e 444 respectivamente
para afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada
(Equaccedilatildeo 243)
Rsup2 = 097
(Equaccedilatildeo 244)
Rsup2 = 099
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
TRI = Porcentagem de Aacuterea Trincada
Nacum= nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
496300177048870 NATRSBS
1926151011 NTRI SBS
974704
20 10321
NTRI CAP
37110
20 117010310
NxATRCAP
62
23212 Modelos desenvolvidos por Franco
Franco (2007) em sua tese de doutorado compilou o banco de dados existente na
UFRJ de ensaios de carga repetida agrave tensatildeo controlada realizados no laboratoacuterio de
pavimentaccedilatildeo da COPPE e de outros publicados em diversos trabalhos teacutecnicos e cientiacuteficos
para obter os modelos de previsatildeo de fadiga das misturas asfaacutelticas Foram analisados pelo
autor os resultados de 536 ensaios em misturas asfaacutelticas com ligantes tradicionais 51 ensaios
em misturas com ligantes modificados por poliacutemero do tipo SBS ou EVA e 88 ensaios de
misturas com asfalto borracha
Os dados consultados por Franco (2007) foram as dimensotildees do corpo de prova o
percentual de niacutevel de tensatildeo aplicada a carga aplicada (kgf) a pressatildeo aplicada (kgfcmsup2) a
deformaccedilatildeo especiacutefica resiliente a diferenccedila de tensotildees (MPa) o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga o moacutedulo de resiliecircncia meacutedio (MPa) e a Tensatildeo de traccedilatildeo estaacutetica maacutexima (MPa)
Com estes dados foram apresentados dois modelos relacionando a tensatildeo de traccedilatildeo na
camada asfaacuteltica e o desempenho agrave fadiga A Equaccedilatildeo 245 eacute aplicaacutevel a misturas
convencionais a Equaccedilatildeo 246 a ligantes modificados com SBS ou EVA e a Equaccedilatildeo 247
para ligantes asfalto borracha
(Equaccedilatildeo 245)
Rsup2 = 0805
(Equaccedilatildeo 246)
Rsup2 = 0813
(Equaccedilatildeo 247)
Rsup2 = 0676
Onde N= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da USACE
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (MPa)
7408212
6 11109041
MrfclN
t
49317983
7 11104554
MrfclN
t
91811033
3 1110267
MrfclN
t
63
fcl = fator campo laboratoacuterio para aplicaccedilatildeo praacutetica Franco (2007) recomenda o
valor de 10000 advindo das pesquisas de Pinto (1991)
23213 Modelos da Shell Oil
O modelo de fadiga que atualmente eacute conhecido como modelo da Shell foi
desenvolvido por Shook et al (1982 apud HUANG 1993) Os dados utilizados pelo autor
para o desenvolvimento do modelo foram obtidos de ensaios de flexatildeo repetida de vigotas a
deformaccedilatildeo controlada Como o modelo eacute parte de um meacutetodo de dimensionamento acredita-
se que esteja calibrado para as condiccedilotildees especiacuteficas do meacutetodo da Shell (FRANCO 2004)
Do modelo originalmente desenvolvido em 1978 os autores substituiacuteram o moacutedulo de
rigidez pelo moacutedulo dinacircmico e eliminaram o paracircmetro teor de asfalto como variaacutevel de
entrada generalizando ainda mais a forma do modelo As alteraccedilotildees resultaram na Equaccedilatildeo
248
(Equaccedilatildeo 248)
Onde N = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
E = Moacutedulo dinacircmico (psi)
Para o caso da deformaccedilatildeo permanente no subleito a Shell Oil apresenta dois modelos
com confiabilidade de 85 e 95 conforme Equaccedilotildees 249 e 250 respectivamente
(Equaccedilatildeo 249)
(Equaccedilatildeo 250)
Onde v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
3632671506850
EN t
2502 )(1012 fv N
2102 )(1091 fv N
64
Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
23214 Modelo desenvolvido por Pinto
Pinto (1991) sugeriu um modelo baseado em 82 ensaios de fadiga agrave tensatildeo controlada
de seis misturas asfaacutelticas O meacutetodo de ensaio utilizado foi o de compressatildeo diametral com
aplicaccedilatildeo de 60 pulsos de carga por minuto e 014 segundos de duraccedilatildeo da aplicaccedilatildeo da carga
repetida
O modelo desenvolvido por Pinto (1991) que fornece o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga necessaacuterio para a ruptura do corpo-de-prova estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 251
(Equaccedilatildeo 251)
Rsup2 = 0676
Onde Nacum= vida de fadiga em laboratoacuterio
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (kgfcm2)
Pinto (1991) realizou a calibraccedilatildeo do seu modelo com base em observaccedilotildees e anaacutelises
do comportamento no campo de trechos da rodovia BR-101 definindo curvas para estimar os
valores miacutenimos e maacuteximos do fator campo - laboratoacuterio para o seu modelo associados agrave
deformaccedilatildeo especiacutefica inicial e agraves diferenccedilas de tensotildees no revestimento dos trechos da
rodovia analisados Atualmente diversos oacutergatildeos e institutos de pesquisa vecircm utilizando o
coeficiente fcl igual a 10000 como fator campolaboratoacuterio para esse modelo que
corresponde a cerca de 20 da aacuterea trincada do pavimento a uma temperatura de 54ordmC
23215 Modelos do Asphalt Institute
0330652
9 1110079
MrN
t
65
O modelo apresentado na Equaccedilatildeo 252 faz parte do manual de dimensionamento de
pavimentos de rodovias e ruas do Instituto do Asfalto dos Estados Unidos ndash MS-1 de 1969 e
reeditado pela nona vez em 1991
854029133 ||)(103254418 ECN tf (Equaccedilatildeo 252)
Onde C= 10M
Onde asfV = o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV = o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
= o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E = moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica (psi)
Este modelo de fadiga foi desenvolvido a partir de um conjunto de dados obtidos de
ensaios de laboratoacuterio realizados agrave tensatildeo controlada em flexatildeo repetida e calibrada com
dados de seccedilotildees selecionadas da AASHTO Road Test O fator 184 na equaccedilatildeo pode ser
entendido como fator de calibraccedilatildeo campo-laboratoacuterio que permite estimar o nuacutemero miacutenimo
de repeticcedilotildees de carga de eixo simples equivalente de 80kN para que o pavimento acumule
um dano equivalente a uma aacuterea trincada por fadiga de pelo menos 20 em relaccedilatildeo agrave aacuterea
total (Asphalt Institute 1994)
Ainda o Asphalt Institute apresenta um modelo para deformaccedilatildeo permanente do
subleito (Equaccedilatildeo 253)
(Equaccedilatildeo 253)
Onde Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
690844
asfar
asf
VV
VM
474
9 1103651
v
fN
66
23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG)
Um modelo baseado no modelo do Instituto do Asfalto eacute o utilizado no Guia de
Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) poreacutem este modelo eacute apresentado com uma nova
calibraccedilatildeo determinada por otimizaccedilatildeo numeacuterica e por outros modos de comparaccedilatildeo de dados
Tal modelo leva em consideraccedilatildeo a espessura da camada de revestimento o que natildeo eacute
observado nos demais modelos admitindo que a espessura influencia no mecanismo de
ruptura por fadiga do revestimento O modelo tem o formato apresentado nas Equaccedilotildees 254 e
255
2811
94923
1
11004320
ECkN
t
f
(Equaccedilatildeo 254)
Onde MC 10
690844
asfar
asf
VV
VM
(Equaccedilatildeo 255)
Onde asfV eacute o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV eacute o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
eacute o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t eacute a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E
eacute o moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica em psi
O paracircmetro
1k foi inserido no modelo para prever uma correccedilatildeo no dano de fadiga
devido ao efeito da espessura da camada asfaacuteltica O paracircmetro
1k pode ser obtido por meio
das Equaccedilotildees 256 e 257 dependendo se o tipo de fadiga ocorre da base da camada para o
topo ou do topo para a base (trincamento longitudinal) respectivamente
Para o trincamento da base para o topo
67
)4930211(
1
1
00360200003980
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 256)
Para o trincamento do topo para a base
)7357554430(
1
1
8442900010
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 257)
Onde hac = eacute a espessura total da camada asfaacuteltica
As duas previsotildees satildeo realizadas concomitantemente desde que ocorram tensotildees de
traccedilatildeo nos pontos criacuteticos no periacuteodo de anaacutelise para o carregamento selecionado
O Guia de Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) ainda desenvolveu modelos que
estimam a aacuterea trincada a partir do dano de fadiga calculado As funccedilotildees de transferecircncia
como os modelos foram chamados estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 258 e 259
Para o trincamento da base para o topo
60
1
1
6000)100(log 10
2
1 DCCbottom
eFC (Equaccedilatildeo 258)
Onde bottomFC = o trincamento da base para o topo
D = eacute o dano da fadiga da base para o topo
2
1 2 CC 8562
2 )1(408742 hacC
Para o trincamento do topo para a base
)5610(
1
1000)100(log4182 10
Dbottome
FC (Equaccedilatildeo 259)
Onde FCbottom = o trincamento do topo para a base ftmiles
D = eacute o dano da fadiga do topo para a base
68
A calibraccedilatildeo dos modelos de fadiga foi realizada com base em informaccedilotildees e dados de
observaccedilatildeo ao longo do tempo de 82 trechos experimentais localizados em 24 estados
americanos e canadenses A maioria dos trechos avaliados pertence ao programa LTPP (Long
Term Pavement Performance) de instrumentaccedilatildeo e acompanhamento de diversas seccedilotildees de
rodovias americanas que produz um banco de dados bastante amplo de informaccedilotildees sobre as
propriedades e desempenho dos pavimentos (FRANCO 2007)
23217 Modelo da FHWA
Ainda para a fadiga do revestimento pode-se utilizar o modelo do FHWA (2006)
desenvolvido a partir de dados obtidos nas pistas experimentais da AASHO Road Test O
modelo de previsatildeo estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 260
(Equaccedilatildeo 260)
Onde N= vida de fadiga em termos de NAASHTO
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs
Trichecircs (1993) em seu doutoramento estudou a influecircncia do consumo de cimento da
granulometria do tempo de cura e da energia de compactaccedilatildeo no desempenho de CCR
(Concreto Compactado com Rolo) O autor buscou contemplar a utilizaccedilatildeo do CCR em duas
estruturas baacutesicas Camadas de baserevestimento e camadas de base revestida com Concreto
Betuminoso Usinado a Quente
Durante a realizaccedilatildeo de seus ensaios Trichecircs (1993) verificou que a partir do inicio da
realizaccedilatildeo dos ensaios ateacute atingir 10 da vida de fadiga havia um acreacutescimo acelerado de
5123
6 1100921
t
N
69
deformaccedilotildees no corpo de prova que poderia ser devido agrave acomodaccedilatildeo do CP no dispositivo
de aplicaccedilatildeo de carga ou devido a energia consumida na reativaccedilatildeo de fissuras preacute-existente
A partir dos 10 e ateacute atingir de 50 a 70 da vida de fadiga a energia de cada ciclo se
mantinha quase constante com uma pequena taxa de crescimento nas deformaccedilotildees
O autor menciona ainda que acima de 50 a 70 da vida de fadiga jaacute consumida era
possiacutevel observar novamente uma aceleraccedilatildeo na taxa de crescimento das deformaccedilotildees no
corpo de prova Nos ensaios em que era realizado o acompanhamento do crescimento de
trincas era a partir deste momento que as trincas iniciavam sua propagaccedilatildeo Este
comportamento indica que o dano unitaacuterio por fadiga natildeo eacute linear
A partir destes dados o autor desenvolveu modelos de fadiga para CCR com
consumos de cimento de 120kgm3 e 200kgm
3 apresentados nas Equaccedilotildees 261 e 262
respectivamente
(Equaccedilatildeo 261)
(Equaccedilatildeo 262)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23219 Modelo desenvolvido por Balbo
Balbo (1993) desenvolveu com materiais do estado de Satildeo Paulo uma pesquisa
laboratorial que definiu os paracircmetros elaacutesticos e resistentes de uma mistura de Brita
Graduada Tratada com Comento (BGTC) A mistura realizada pelo autor foi feita com uma
curva granulomeacutetrica na faixa B da especificaccedilatildeo de materiais para BGTC projetada pela
ABNT (1990) e com teor de cimento de 4 em relaccedilatildeo ao peso total de agregados mantido
constante para todos os corpos de prova
O autor obteve o teor de umidade das misturas atraveacutes da preparaccedilatildeo de algumas
misturas variando a quantidade de aacutegua com isso verificou a umidade oacutetima por meio de
compactaccedilatildeo na energia intermediaacuteria Para a fabricaccedilatildeo dos corpos de prova foi realizado
RTN 0741591114log10
RTN 5181331014log10
70
compactaccedilatildeo na energia modificada que segundo o autor era indicado como padratildeo para o
material
Apoacutes as moldagens os corpos de prova eram mantidos nos moldes ciliacutendricos
tampados por sete dias para cura da BGTC posteriormente eram desmoldados e mantidos em
compartimento fechado no laboratoacuterio com umidade relativa do ar e temperatura controlada
de 60 e 21ordmC respectivamente Posteriormente realizou ensaios de moacutedulo de elasticidade
resistecircncia agrave compressatildeo resistecircncia agrave traccedilatildeo e fadiga por solicitaccedilotildees agrave traccedilatildeo Para BGTC o
modelo de fadiga encontrado por Balbo (1993) esta apresentado na Equaccedilatildeo 263
(Equaccedilatildeo 263)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23220 Modelo desenvolvido por Rossato
Rossato (2015) utilizou materiais da Avenida Heacutelvio Basso que fez parte deste estudo
como um dos trechos monitorados para desenvolver um modelo de previsatildeo de vida de fadiga
em laboratoacuterio O autor coletou agregado e ligante asfaacuteltico utilizado na mistura asfaacuteltica
colocada na pista e avaliou o fenocircmeno de fadiga e das propriedades elaacutesticas da mistura em
diferentes temperaturas Aleacutem disso o autor utilizou ligante asfaacuteltico modificado com
poliacutemero do tipo SBS com propriedades superiores ao utilizado na pista para realizar um
comparativo da melhoria que ocorre na mistura quando utilizado outro ligante com
propriedades melhores
Durante seu estudo Rossato (2015) avaliou o desempenho da mistura asfaacuteltica nas
temperaturas de 10ordmC 25ordmC e 35ordmC com misturas moldadas em laboratoacuterio seguindo as
caracteriacutesticas de campo com uma pequena alteraccedilatildeo no teor de ligante da mistura descrita no
projeto devido a dosagem realizada no laboratoacuterio que encontrou um teor ideal de 69 de
ligante na mistura Este teor foi o mesmo utilizado para realizaccedilatildeo de alguns ensaios
necessaacuterios para caracterizaccedilatildeo da mistura no presente trabalho
RTN 6081613717log10
71
Ao realizar o ensaio para encontrar a vida de fadiga da mistura em laboratoacuterio que foi
moldada com um ligante 5070 convencional o autor encontrou o modelo apresentado na
Equaccedilatildeo 264
0752514110 103192 MRxN tf
(Equaccedilatildeo 264)
Rsup2 = 071
Onde Nf = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
MR = Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa)
Contudo os modelos apresentados na revisatildeo bibliograacutefica expressatildeo de forma
adequada as caracteriacutesticas e expectativas esperadas no desempenho dos pavimentos
estudados por cada autor Os modelos apresentados pela literatura estudada obtidos a partir
de dados de trechos monitorados mostrou que com um banco de dados amplo eacute possiacutevel o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho que mostram de forma adequada o
que poderaacute acontecer com os pavimentos a medida que os mesmos satildeo solicitados desde que
obedeccedilam as caracteriacutesticas de materiais clima e tipo de construccedilatildeo de cada pavimento
Jaacute para os modelos estudados em laboratoacuterio verifica-se que os mesmos representam
adequadamente o que se espera de cada material empregado em campo da mesma forma que
os modelos encontrados em trechos monitorados Poreacutem os modelos obtidos em laboratoacuterio
necessitam de um fator campolaboratoacuterio que relacione os valores obtidos no laboratoacuterio
com os valores obtidos em campo conseguindo assim mostrar a expectativa de durabilidade
de um material quando empregado em campo
3 METODOLOGIA
Neste capitulo seraacute mostrado todo o processo de metodologia empregado no
desenvolvimento do trabalho desde a localizaccedilatildeo dos trecircs trechos monitorados a parte de
coleta de materiais empregados em cada uma das camadas caracterizaccedilatildeo destes materiais
acompanhamento na construccedilatildeo das camadas e monitoramento dos trechos atraveacutes de ensaios
perioacutedicos
Foram realizadas contagem quantitativa e classificatoacuteria do traacutefego que solicitou cada
um dos trechos monitorados avaliaccedilotildees funcionais com ensaios de Macrotextura
Microtextura International Friction Index (IFI) e International Roughness Index (IRI) Aleacutem
disso foram realizadas as avaliaccedilotildees estruturais com ensaios de Afundamento em Trilha de
Roda (ATR) levantamento visual de defeitos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman e
Falling Weight Deflectometer (FWD) Para cada um destes paracircmetros encontrou-se modelos
de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do numero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
31 PLANEJAMENTO
Esta pesquisa consiste na implantaccedilatildeo e monitoramento de trechos experimentais
dentro do qual a UFSM eacute parceira da REDE TEMAacuteTICA DO ASFALTO da PETROBRAS
para determinaccedilatildeo e calibraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho que daratildeo margem a
elaboraccedilatildeo de um meacutetodo de dimensionamento de pavimentos asfaacutelticos adaptado agraves
diferentes condiccedilotildees climaacuteticas geoloacutegicas e de traacutefego do Brasil
Para tanto acompanhou-se a efetiva implantaccedilatildeo de trecircs trechos experimentais com
seu subsequente monitoramento A avaliaccedilatildeo nas diferentes etapas preacute-execuccedilatildeo execuccedilatildeo e
poacutes-execuccedilatildeo (apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego) foram sendo realizadas conforme indicaccedilotildees da
Rede Temaacutetica de Asfalto (2012) no Manual de Execuccedilatildeo de Trechos Monitorados
Buscou-se estudar algumas variaacuteveis relevantes na pesquisa como tipos de estruturas
diferentes materiais empregados nos trechos de locais diferentes bem como o tipo de
intervenccedilatildeo realizada em cada trecho (um trecho de restauraccedilatildeo e dois trechos de implantaccedilatildeo
de uma estrutura nova) Na Figura 31 eacute apresentado o fluxograma da metodologia da
pesquisa
74
Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa
32 TRECHOS MONITORADOS
Os trecircs trechos monitorados encontram-se na regiatildeo central do estado do Rio Grande
do Sul no municiacutepio de Santa Maria como pode ser visto nas Figuras 32 e 33 O municiacutepio
localiza-se a uma altitude meacutedia de 113 metros acima do niacutevel do mar e segundo Boeira
(2014) esta regiatildeo possui uma formaccedilatildeo geoloacutegica com um tipo de Rocha Vulcacircnica Aacutecida
(Riodacito) sendo este tipo de rocha que se utilizou na formaccedilatildeo das camadas dos trechos
Figura 32 Rio Grande do Sul Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
4 Fonte Google Earth Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
Escolha dos trechos a serem monitorados
Acompanhamento da construccedilatildeo
e coleta de materiais
Caracterizaccedilatildeo dos materiais Monitoramento
Macrotextura Microtextura IRI ATR Levantamento de defeitos Deflexatildeo
IFI Perfilocircmetro
Laser Treliccedila Viga
Benkelman FWD
Modelos de previsatildeo de desempenho
75
O primeiro trecho monitorado (Trecho 1) eacute conhecido como Avenida Roraima um
segmento de restauraccedilatildeo o segundo trecho eacute a Avenida Heacutelvio Basso (Trecho 2) uma pista
nova que foi implantada para a duplicaccedilatildeo de uma via existente e o terceiro trecho localizado
na BR-158 iniciando no km 330 conhecido como Trevo dos Quarteacuteis (Trecho 3) que tambeacutem
eacute uma duplicaccedilatildeo da rodovia existente Todos os trechos podem ser considerados como
trechos de confluecircncia urbana localizados no periacutemetro urbano de Santa Maria onde estaacute
localizada a UFSM Suas localizaccedilotildees podem ser melhor visualizadas na Figura 34
Trevo dos Quarteacuteis Av Heacutelvio Basso Av Roraima UFSM
Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados
Fonte Google Earth
Para todos os trechos foi realizada a caracterizaccedilatildeo de cada uma das camadas
constituintes do pavimento desde as mais inferiores de solo do subleito ateacute o revestimento
bem como levantamentos de traacutefego e ensaios de desempenho do pavimento em serviccedilo
Para maior conhecimento da regiatildeo onde se encontram os trechos monitorados
buscaram-se dados de temperatura e pluviometria no Instituto Nacional de Meteorologia
(INMET) que indica que entre os anos de 2000 a 2014 a cidade de Santa Maria recebeu
precipitaccedilatildeo anual meacutedia em torno de 1700 mm e temperaturas maacuteximas meacutedias de 256ordmC e
temperaturas miacutenimas meacutedias de 148ordmC A Figura 35 apresenta os valores meacutedios das
temperaturas maacuteximas e miacutenimas bem como os valores de precipitaccedilotildees anuais entre os anos
de 2000 a 2014
76
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
5
10
15
20
25
30
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Pre
cip
itaccedil
atildeo A
nu
al (
mm
)
Tem
per
atu
ra ordm
C
Ano
Maacutexima
Meacutedia
Miacutenima
Meacutedia
Precipitaccedilatildeo
Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014
321 Avenida Roraima
O trecho estaacute localizado na cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul
sendo que sua posiccedilatildeo fica na saiacuteda da Universidade Federal de Santa Maria com o trecho
iniciando na latitude 29ordm42rsquo1935rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5732 Sul e terminando na
latitude 29ordm42rsquo109rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5594rsquorsquo Sul como pode ser visto na Figura 36
Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
Fonte Google Earth
77
Este trecho constituiacutedo de uma via de pista dupla preexistente com extensatildeo de 240m
e apresentava inuacutemeros defeitos como por exemplo panelas trincas interligadas exsudaccedilatildeo
ondulaccedilotildees entre outros sendo que o valor do IGG (Iacutendice de Gravidade Global) era de 240
o que qualificou o pavimento como sendo peacutessimo havendo a necessidade de ser restaurado
O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo argiloso juntamente com uma
base granular de BGS (brita graduada simples) de aproximadamente 17 cm Sobre a BGS
havia um revestimento de concreto asfaacuteltico (CA) com uma espessura meacutedia de 5 cm no qual
foi assente sobre ela uma nova camada de revestimento asfaacuteltico de 5cm Foram realizadas
apenas tapas buracos nos locais onde haviam panelas sem ser realizado qualquer tipo de
remoccedilatildeo do revestimento antigo antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico
A pista de rolamento possui uma largura de 750 metros dividida em duas faixas de
rolamento no mesmo sentido A estrutura do pavimento estaacute apresentada na Figura 37 Este
trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do traacutefego apoacutes sua restauraccedilatildeo na data de 03 de
dezembro de 2012
SUBLEITO
55
17
BGS
REVESTIMENTO VELHO
REVESTIMENTO NOVO
REVESTIMENTO ANTIGO
Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima
3211 Contagem de Traacutefego
A contagem de traacutefego foi realizada conforme o Manual de Estudo de Traacutefego do
DNIT (2006) Esta contagem teve caraacuteter quantitativo e classificatoacuterio dos veiacuteculos que
utilizaram a via diariamente durante o periacuteodo estudado sendo realizada a contagem
REVESTIMENTO NOVO - CA
REVESTIMENTO ANTIGO - CA
BASE - BGS
SUBLEITO ndash ARGILA
78
observando o tipo de veiacuteculo que utilizava a via e em qual faixa de rolamento este veiacuteculo
passava
Com os dados obtidos nestes levantamentos foi possiacutevel estimar o nuacutemero de
solicitaccedilotildees de um eixo padratildeo (N) durante um determinado periacuteodo de tempo possibilitando
assim a obtenccedilatildeo dos modelos de desempenho dos trechos experimentais em funccedilatildeo do N
Para a realizaccedilatildeo do caacutelculo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) foi seguida as
orientaccedilotildees contidas na no Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para caacutelculo do FEC
sugeridos pela AASHTO bem como a premissa de que todos os veiacuteculos passavam na via
com a carga maacutexima legal do eixo jaacute que natildeo foi realizado a pesagem dos veiacuteculos em
nenhum momento
Na Avenida Roraima foi realizada a primeira contagem 6 meses apoacutes a restauraccedilatildeo do
pavimento sendo que esta contagem iniciou as 600 da manha e foi concluiacuteda as 2200 horas
do mesmo dia Obteve-se o valor de Volume Diaacuterio Meacutedio (VDM) que mostra a quantidade
total de veiacuteculos de todas as categorias que passam em um dia na via igual a 5742 veiacuteculos
com fator de frota de 600 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais que solicitaram a
via fator de distribuiccedilatildeo de 8941 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais passando na
faixa mais carregada (faixa externa) e fator de veiacuteculo de 293 que eacute nuacutemero que converte
todas as classes de veiacuteculos em eixos padrotildees
A partir do segundo semestre de 2013 em todos os trechos foi realizada a contagem
durante 3 dias consecutivos das 600 da manha as 2200 horas sendo que no segundo dia a
contagem foi durante 24 horas A segunda contagem na Avenida Roraima foi
aproximadamente 11 meses apoacutes a restauraccedilatildeo obtendo-se nesta o valor de VDM igual 6349
veiacuteculos com o mesmo fator de veiacuteculo da contagem anterior fator de frota de 700 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8857 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada
Como a contagem de 24 horas era realizada apenas um dia da semana em todos os
casos foi realizado um caacutelculo de proporcionalidade no valor dos veiacuteculos que teoricamente
passariam na via no periacuteodo das 2200 agraves 600 Este caacutelculo de proporcionalidade foi realizado
individualmente referente a cada classe de veiacuteculo que passava na via
Para a Avenida Roraima realizou-se um levantamento de dados do nuacutemero de ocircnibus
que passou no trecho monitorado durante o periacuteodo de feacuterias da UFSM tendo em vista que
neste trecho aproximadamente 70 dos veiacuteculos comerciais que passaram era desta classe e
que neste periacuteodo passaram apenas 56 de ocircnibus em relaccedilatildeo ao periacuteodo letivo da UFSM
Para os demais veiacuteculos seguiu-se o mesmo criteacuterio de proporcionalidade utilizado para o
caacutelculo das 24 horas
79
A meacutedia das contagens de 2013 proporcional a cada contagem de traacutefego foi obtida
atraveacutes da proporcionalidade dos periacuteodos de contagem sendo considerado um periacuteodo de
dois meses de feacuterias (janeiro e fevereiro) quatro meses de periacuteodo letivo da UFSM referente
a contagem do primeiro semestre (marccedilo a junho) e seis meses referente a contagem do
segundo semestre (julho a dezembro) com isso obteve-se a Tabela 31 Foi a partir da Tabela
31 que se calcularam os valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo atraveacutes da metodologia de
caacutelculo do FEC apresentada pela AASHTO (NAASHTO) e pela USACE (NUSACE) contidas no
Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para cada mecircs referente ao ano de 2013 utilizando os
dados de fator de veiacuteculo de 293 fator de frota de 641 e fator de distribuiccedilatildeo de 8864
Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
25 19 13 14 17 34 51 171 167 202 244 380 377 361 262 293 355 481 321 249 183 124 78 35 4456
6 0 2 4 7 14 10 22 25 33 39 54 42 33 40 47 47 47 35 25 13 13 5 2 565
2C 1 1 1 0 2 4 7 28 24 16 11 13 17 21 16 15 15 18 17 15 8 6 2 2 259
3C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 5
2C 0 0 0 0 0 0 1 4 8 9 7 8 5 5 11 7 7 6 2 1 1 0 0 0 81
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 2 2 2 2 2 3 2 2 2 1 0 0 0 0 0 25
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 4 1 2 3 6 6 20 13 19 25 39 36 31 29 36 37 54 31 25 22 17 23 8 489
5887VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Jaacute no ano de 2014 realizou-se a contagem correspondente a aproximadamente 15
meses apoacutes a restauraccedilatildeo do pavimento Nesta contagem o fator de veiacuteculo reduziu para
295 o fator de frota foi de 719 e o fator de distribuiccedilatildeo de 7929 de veiacuteculos comercias
passando na faixa mais carregada com um VDM igual a 6181 veiacuteculos deslocando-se pelo
trecho monitorado O levantamento de 23 meses foi realizado no mecircs de novembro de 2014 e
80
neste levantamento o VDM foi de 6256 veiacuteculos o fator de distribuiccedilatildeo de 8879 663 de
fator de frota e o fator de veiacuteculo foi 294
Para obtenccedilatildeo da meacutedia das contagens para o ano de 2014 foram considerados dois
meses de periacuteodo de feacuterias (Janeiro e Fevereiro) quatro meses referente ao primeiro semestre
do ano (Marccedilo a Junho) e seis meses referente ao segundo semestre (Julho a Dezembro)
agrupado na Tabela 32 Obteve-se fator de frota de 656 fator de veiacuteculo de 293 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8590 A partir da Tabela 32 e dos dados mencionados realizou-se
caacutelculo do N para os meses de monitoramentos realizados no ano de 2014 Aleacutem disso
encontrou-se ainda uma taxa de crescimento anual do numero N do ano de 2013 para o ano
de 2014 de 115
Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
26 20 13 14 18 35 52 170 177 205 239 371 361 343 262 295 382 494 327 285 194 142 79 35 4539
6 0 2 4 7 14 10 21 32 44 44 53 37 42 33 40 43 34 34 21 18 14 5 2 558
2C 1 1 1 0 2 4 7 27 25 19 13 17 18 21 17 15 17 20 17 13 8 8 3 2 276
3C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 3
2C 0 0 0 0 0 0 2 4 7 10 8 8 2 6 8 8 8 5 3 1 1 1 0 0 82
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 3 3 3 1 2 2 2 2 1 1 0 0 0 0 0 24
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 5 2 2 3 6 6 20 14 17 19 33 31 42 31 34 41 50 36 31 24 24 24 8 503
5993VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para realizar uma anaacutelise da importacircncia da realizaccedilatildeo das contagens durante o final de
semana noturnas e de sazonalidades confeccionou-se a Tabela 33 que faz o comparativo
entre a realizaccedilatildeo ou natildeo destas contagens
Para esta anaacutelise foram considerados 6 cenaacuterios de comparaccedilatildeo o primeiro tendo
como referecircncia a contagem realizada como padratildeo da UFSM levando em consideraccedilatildeo as
81
contagens de 3 dias na semana contagem noturna final de semana e periacuteodo de feacuterias da
UFSM O segundo terceiro e quarto desconsiderando alguns dos padrotildees utilizados seja
feacuterias contagem noturna ou de final de semana o quinto cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo
apenas a contagem de 3 dias e o ultimo cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo a realizaccedilatildeo apenas de
uma contagem por ano no padratildeo da UFSM Estes cenaacuterios estatildeo expostos na Tabela 33
Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego
Consideraccedilotildees nas contagens Variaccedilatildeo Variaccedilatildeo Meacutedia
Padratildeo UFSM 357E+05 361E+05
Sem Contagem nas Feacuterias 375E+05 493 387E+05 701 597
Sem Contagem Noturna 343E+05 398 347E+05 404 401
Sem Contagem de Final de
Semana396E+05 1088 406E+05 1226 1157
Contagem Apenas 3 dias das
600 agraves 2200448E+05 2536 461E+05 2768 2652
Padratildeo UFSM com 1
contagem no ano388E+05 852 366E+05 132 492
2013
Avenida Roraima Periodo de Projeto de 1 ano
2014
Padratildeo = Contagem 3 dias consecutivos sendo um durante 24 horas os outros dois das 600
agraves 2200 horas contagem de final de semana e contagem de Feacuterias
Observando a Tabela 33 verifica-se principalmente a importacircncia da realizaccedilatildeo de
contagens na forma considerada como padratildeo para UFSM uma vez que haacute variaccedilatildeo
relativamente alta quando natildeo considerado uma das contagens Quando eacute desconsiderado
apenas o periacuteodo de feacuterias o valor do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
resulta aproximadamente 597 maior isso ocorreu por natildeo ter sido considerado a reduccedilatildeo
do nuacutemero de veiacuteculos que solicita a via neste periacuteodo Quando natildeo eacute realizada a contagem
noturna o Valor de N cai em torno de 401 devido agrave desconsideraccedilatildeo dos veiacuteculos que
solicitam a via neste periacuteodo
Jaacute quando natildeo eacute realizada contagem no final de semana eacute considerado que o mesmo
nuacutemero de veiacuteculos que solicitou o pavimento durante a semana tambeacutem solicitou o
pavimento durante o final de semana e assim o valor de N mostrou-se 1157 maior Quando
eacute considerada apenas a contagem de 3 dias sem a contagem noturna o valor de N apresenta-se
2652 maior devido as outras contagem terem uma reduccedilatildeo do nuacutemero de veiacuteculos que
passam na via principalmente veiacuteculos comerciais o que natildeo eacute considerado neste cenaacuterio
82
No cenaacuterio em que se analisa apenas uma contagem por ano o aumento no valor meacutedio
do N foi de 492 essa diferenccedila ocorreu devido a consideraccedilatildeo dos doze meses do ano com
o mesmo nuacutemero de solicitaccedilotildees o que natildeo ocorre no periacuteodo de feacuterias fazendo com que seja
considerado erroneamente uma solicitaccedilatildeo maior do pavimento
3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32121 Subleito
O solo existente no trecho monitorado foi caracterizado de duas formas A primeira
utilizando o Meacutetodo de Classificaccedilatildeo Unificada atraveacutes dos ensaios de granulometria de solos
por peneiramento seguindo a norma DNER ME 0801994 e posteriormente com o material
passante na peneira nordm 200 foi realizada a granulometria por sedimentaccedilatildeo seguindo a norma
DNER ME 0831998 A Figura 38 apresenta a curva granulomeacutetrica do solo existente no
trecho monitorado da Avenida Roraima
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Pass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100
95 125 19 25
Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima
83
Para a classificaccedilatildeo do solo realizaram-se os ensaios de limite de liquidez pela norma
DNER ME 1221994 e limite de plasticidade seguindo a norma DNER ME 0821994 Na
Avenida Roraima os valores para Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade foram 362 e
18 respectivamente Com esses dois dados foi possiacutevel classificar o solo em argiloso com
baixa compressibilidade (CL) Jaacute pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo Sistema
Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo a classificaccedilatildeo do solo em questatildeo foi de um solo do tipo A6
Tambeacutem foi realizado ensaio de compactaccedilatildeo que seguiu a norma DNER ME
1291994 e obteve o valor de 1724 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um
teor de umidade oacutetima de 19 Para o ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME
0491994 e obteve-se um valor de CBR de 6 e expansatildeo de 010 O ensaio de densidade
real para o solo teve como base a norma DNER ME 0931994 e o valor encontrado foi de
2508 gcmsup3
32122 Base
Para a base foi realizado o ensaio de granulometria segundo a norma ASTM C
1362006 obtendo a granulometria apresentada na Figura 39
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima
84
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles
seguindo a norma ASTM C 1312006 apresentando um valor de perda de 8 Realizou-se
tambeacutem o ensaio de compactaccedilatildeo (DNER ME 1291994) obtendo-se o valor de 2467 gcmsup3
para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 72 Para o
ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME 0491994 e obteve-se um valor de CBR de
117 e expansatildeo de 000
32123 Revestimento
Os revestimentos dos trecircs trechos experimentais foram constituiacutedos de Concreto
Asfaacuteltico (CA) estas misturas foram compostas por um arranjo granulomeacutetrico de agregados
minerais naturais de pedreiras da regiatildeo de Santa Maria e misturadas com um Cimento
Asfaacuteltico de Petroacuteleo (CAP) Tais materiais possuem caracteriacutesticas especiacuteficas para cada
local onde foi coletado e periacuteodo de utilizaccedilatildeo por isso eacute necessaacuteria a caracterizaccedilatildeo dos
mesmos sempre que for alterado o local e o periacuteodo onde foi realizada a mistura
321231 Agregados
Como particularidade nesta camada a Avenida Roraima foi o trecho que possuiacutea uma
camada de revestimento antigo de 5 centiacutemetros de espessura Para conhecer as caracteriacutesticas
do material que estava em uso na pista de rolamento da Avenida Roraima no momento em
que estava sendo realizada a recuperaccedilatildeo do trecho foi realizada a coleta de material para
realizaccedilatildeo do ensaio de extraccedilatildeo de betume com o rotarex seguindo a norma DNER ME
0531994 obtendo-se um teor de ligante da mistura de 63 A anaacutelise granulomeacutetrica dos
agregados utilizados em todos os revestimentos novos foi realizada conforme a norma ASTM
C 1362006
Para os materiais utilizados no revestimento novo da Avenida Roraima foi realizada a
coleta dos agregados e do cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de
asfalto bem como de amostras de massa asfaacuteltica na pista para posteriores ensaios
85
laboratoriais A Figura 310 apresenta as curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos
revestimentos asfaacutelticos antigo e novo da Avenida Roraima sendo que ambos enquadraram-
se na Faixa C do DNIT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
Revestimento
Antigo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e
novo da Avenida Roraima
Com os materiais do revestimento novo da Avenida Roraima realizou-se o ensaio de
determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles e o material apresentou um valor de perda de 1250
Realizou-se tambeacutem a determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos segundo a norma ASTM C 1272007 obtendo-se
respectivamente valores de 2657gcmsup3 de 2472gcmsup3 e de 2804 Para o agregado miuacutedo
o valor de massa especiacutefica foi de 2669gcmsup3 e o ensaio foi realizado segundo a norma
ASTM C 1282007
Foram realizados tambeacutem os ensaios de lamelaridade de agregado grauacutedo seguindo a
norma ASTM D 47912007 e obteve-se o valore de 144 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo
grauacuteda desta dosagem O ensaio de Equivalente de Areia em agregados miuacutedos teve como
base a norma AASHTO T 1762008 encontrando-se o valor de 79
Para o ensaio de massa unitaacuteria e volume de vazios utilizou-se como base a norma
NBR NM 452006 sendo que os dados estatildeo apresentados na Tabela 34
86
Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida
Roraima
Material Massa Unitaacuteria
(kgmsup3)
Volume de
Vazios ()
34 137374 4843
38 132445 5000
Poacute de Pedra 147435 4477
Realizou-se tambeacutem o ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material
finamente pulverizado (DNER-ME 0851994) obtendo-se o valor de 2770gcmsup3
O ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de
soacutedio que segue a norma ASTM C 882005 apresentou um valor de perda de material de
08
Foram realizados tambeacutem os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
forma dos agregados por imagem utilizando o AIMS (Aggregate Image Measurement
System) no Centro de Pesquisa da PETROBRAS (CENPES) A Tabela 35 apresenta os
valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros observados durante os ensaios Os
resultados obtidos para os agregados da Avenida Roraima estatildeo apresentados na Tabela 36
Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS
Iacutendice Aplicaccedilatildeo Faixa Significado dos valores
Miacutenimo Maacuteximo
Forma 2D Agregados
miuacutedos 0 ndash 20 Ciacuterculo perfeito
Totalmente
irregular
Angularidade Agregados
miuacutedos e grauacutedos 1 ndash 10000 Ciacuterculo perfeito Muito angular
Textura Agregados
grauacutedos 0 ndash 1000 Liso Rugoso
Esfericidade 3D Agregados
grauacutedos 0 ndash 1 Natildeo cuacutebico Cuacutebico
Partiacuteculas chatas
e alongadas
Agregados
grauacutedos - -
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
87
Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 940 238
118 946 225
060 864 224
030 847 230
015 788 268
0075 884 226
38 236 878 211
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
475 30343 6605
236 40424 8939
118 43650 9915
060 42337 10656
030 41852 12383
015 33789 13383
0075 22365 9687
38 475 27949 7149
236 36586 10324
34
127 26976 5668
95 27543 5440
475 27270 5193
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 2870 444
38 475 3506 419
34
127 4308 674
95 4428 582
475 3446 538
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 058 010
38 475 067 009
34
1270 073 007
950 069 009
475 067 009
Continua
88
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
Poacute-de-pedra 475 1000 935 674 478 304
38 475 1000 740 220 60 00
34
127 1000 458 63 00 00
95 1000 633 122 20 00
475 1000 660 180 20 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Observando os valores obtidos nos ensaios eacute possiacutevel dizer que o agregado da
Avenida Roraima apresenta em sua forma 2D partiacuteculas medianamente circulares tendo
angularidade de meacutedia a baixa textura meacutedia e esfericidade 3D medianamente cuacutebica Estes
fatores poderatildeo influenciar no desempenho da mistura asfaacuteltica aplicado no trecho
321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica do revestimento novo da Avenida Roraima
determinou-se o ponto de amolecimento pelo Meacutetodo do Anel e Bola seguindo a norma NBR
65602008 chegando-se agrave temperatura de 509ordmC Para o ensaio de penetraccedilatildeo seguiu-se a
norma NBR 65762007 encontrando-se o valor de 65x10-1
mm e obteve-se um valor de
318ordmC para ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland que
seguiu a norma NBR 113412008
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em temperatura elevada usando um
viscosiacutemetro rotacional seguiu a norma NBR 151842004 e na Tabela 37 pode-se encontrar
os valores de viscosidade para trecircs temperaturas diferentes
Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 153 4125 72 186
155 20 75 1875 327 186
177 20 29 875 13 186
89
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo teve-
se como base a norma NBR 62962004 e obteve-se o valor de 1008gcmsup3
Os ensaio de Determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) de ligantes asfaacutelticos
(AASHTO M 3202009) Envelhecimento acelerado de ligantes asfaacutelticos utilizando o vaso
pressurizado de envelhecimento ndash PAV (ASTM D 65212008) Determinaccedilatildeo da rigidez
flexural agrave fluecircncia de ligantes asfaacutelticos utilizando reocircmetro de Viga em flexatildeo ndash BBR
(ASTM D 66482008) Determinaccedilatildeo das caracteriacutesticas reoloacutegicas de ligantes asfaacutelticos
utilizando o reocircmetro de cisalhamento dinacircmico ndash DSR (ASTM D 71752008) e Fluecircncia e
Relaxaccedilatildeo sob Muacuteltipla Tensatildeo ndash MSCR (ASTM D 74052008) foram realizados na
COPPEUFRJ e estatildeo apresentados na Tabela 38 tal ensaio classificou o ligante como sendo
de PG 64-16
Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 288 kPa Atende
64 degC 125 kPa Atende
70 degC 057 kPa Natildeo Atende
58 degC 669 kPa Atende
64 degC 259 kPa Atende
70 degC 127 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Natildeo Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 698 Atende Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
38DSRMSCR 64
22 degC 848524 kPa Natildeo Atende
25 degC 548388 kPa Natildeo Atende
28 degC 372042 kPa Atende
-6 degC 781 MPa Atende
-12 degC 1570 MPa Atende
-18 degC 3360 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0392 - Atende
-12 degC 0345 - Atende
-18 degC 0280 - Natildeo Atende
64 -16 S
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
BBR mgt03
CAP 5070 RoraimaPerformance Grade Continua
90
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 217 065
Rdiff
Jnr(kPa-1) 350 380
Jnrdiff 829
64
MSCR
6977
321233 Misturas
Para realizaccedilatildeo dos ensaios da misturas asfaacuteltica foram coletadas amostras durante a
execuccedilatildeo do trecho monitorado o acompanhamento das execuccedilotildees e dos meacutetodos de
aplicaccedilatildeo e compactaccedilatildeo das misturas asfaacutelticas nas pistas foi tambeacutem realizado
A dosagem pelo Meacutetodo Marshall foi realizada pela empresa construtora do trecho
monitorado e adotou-se uma granulomeacutetrica enquadrada na faixa C do DNIT um teor de
betume de 615 e os valores de 43 para Volume de Vazios 175 para os Vazios de
Agregado Mineral (VAM) 75 para Relaccedilatildeo Betume Vazios e uma densidade aparente de
2156gcmsup3 A densidade maacutexima de misturas betuminosas natildeo compactadas realizada pelo
Meacutetodo RICE e seguindo a norma NBR156192012 foi de 2338gcmsup3 a relaccedilatildeo filler-
betume foi de 102
Na Figura 311 estatildeo fatores que ilustram o acompanhamento durante a execuccedilatildeo da
restauraccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
(a) Temperatura na Vibroacabadora (b) Temperatura na pista
Continua
91
(c) Aplicaccedilatildeo da pintura de ligaccedilatildeo (d) Aplicaccedilatildeo da massa na pista
(e) Acabamento manual (f) Compactaccedilatildeo com rolo de pneus
(g) compactaccedilatildeo com rolo de chapa (h) textura do pavimento
Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
Apoacutes 1 mecircs da execuccedilatildeo do trecho foi feita a primeira extraccedilatildeo de corpos de prova pra
realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia em laboratoacuterio pela norma DNIT ndash ME
1352010 e Resistecircncia a Traccedilatildeo pela norma DNIT ndash ME 1362010 bem como os valores de
grau de compactaccedilatildeo das misturas realizados pelas normas DNIT-ME 1171994 e NBR
155732012 Nesta avenida foi realizada uma segunda extraccedilatildeo de CPs aproximadamente 22
92
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem na primeira extraccedilatildeo o grau de compactaccedilatildeo foi
realizado apenas pela norma do DNIT pois nesta eacutepoca natildeo era utilizado tambeacutem a norma da
ABNT para obtenccedilatildeo deste dado Os valores encontrados para estes ensaios estatildeo
apresentados na Tabela 39
Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 5921
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 141
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9370
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6296
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 173
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9409
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9320
1 mecircs
22 meses
A Figura de 312 ilustra os procedimentos de extraccedilatildeo dos corpos de prova no trecho
da Avenida Roraima
(a) extraccedilatildeo de testemunho (b) testemunho extraiacutedo
(c) testemunho 1 extraiacutedo (d)testemunho 2 extraiacutedo
Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova
93
Na Figura 310 (itens c e d) verifica-se uma diferenccedila entre as espessuras do
revestimento asfaacuteltico esta diferenccedila ocorre devido a extraccedilatildeo da camada de revestimento
antigo que estaacute junto com a camada de revestimento novo no item c e natildeo estaacute junto com o
revestimento novo no item d A fim de melhor visualizaccedilatildeo geral das caracteriacutesticas dos
materiais utilizados nas camadas do trecho da Avenida Roraima confeccionou-se a Tabela
310 que resume os dados destes materiais
Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima
Valor
362
1800
1724
190
594
020
2508
780
2467
72
11652
000
1250
2657
2472
2804
2669
144
AASHTO T 1762008 7924
2770
0757
150
509
318
NBR 65762007 65
1008
PG 64-16
615
430
175
75
102
2156
2338
DAERRS-EL 21201
NBR156192012
Mistura
Revestimento
ABNT NBR 1289193
CAP
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Densidade Aparente (gcmsup3)
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
Relaccedilatildeo Filler Betume
Voume de Vazios ()
DNER-ME 0851994
ASTM C 882005
Grau de Performance
Teor de Betume ()
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
NBR 65602008
NBR 113412008
NBR 62962004
AASHTO M 3202009
Ponto de Amolecimento (ordmC)
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3)
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3)
Agregados
Sanidade ()
ASTM C 1312006
Absorsatildeo ()
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1282007Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3)
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3)
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3)
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0931994
DNER ME 0491994
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
ASTM C 1312006
Subleito
Base
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Densidade Real (gcmsup3)
Limite de Liquidez ()
Limite de Plasticidade ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
Norma
DNER ME 1221994
DNER ME 0821994
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
Ensaio
(
94
322 Avenida Heacutelvio Basso
A Avenida Heacutelvio Basso estaacute localizada na cidade de Santa Maria no estado do Rio
Grande do Sul sendo que o trecho monitorado tem inicio na latitude 29ordm42rsquo4671rsquorsquo Oeste e
longitude 53ordm48rsquo3963 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo3763rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm48rsquo4385rsquorsquo Sul como pode ser observado na Figura 313
Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso
Fonte Google Earth
Trata-se de um trecho com 300 metros de extensatildeo onde foi realizada uma
duplicaccedilatildeo O trecho monitorado se refere a parte duplicada com execuccedilatildeo de camadas novas
em toda a estrutura do pavimento O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo
argiloso uma camada de sub-base de 40cm de macadame seco sobre o macadame estaacute
assente 20cm de BGS (base) e uma camada de revestimento de 6cm de CBUQ A estrutura
do pavimento estaacute representada na Figura 314 Este trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do
traacutefego apoacutes sua implantaccedilatildeo na data de 18 de maio de 2013
95
640
SUBLEITO
20
REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso
3221 Contagem de Traacutefego
Todos os processos de obtenccedilatildeo de dados do traacutefego e caacutelculos para obtenccedilatildeo das
meacutedias referentes a este trecho monitorado seguiram os mesmos criteacuterios e premissas
utilizados no trecho da Avenida Roraima Todavia neste trecho natildeo se percebeu nenhuma
sazonalidade que pudesse ocasionar a variaccedilatildeo no volume do traacutefego de veiacuteculos em algum
periacuteodo do ano Assim levou-se em conta para o caacutelculo da meacutedia anual das contagens apenas
as duas contagens realizadas em cada ano
Como a liberaccedilatildeo de traacutefego neste trecho soacute ocorreu no fim do primeiro semestre de
2013 a primeira contagem foi realizada somente no segundo semestre aproximadamente 5
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego logo os valores da meacutedia de veiacuteculos que se deslocaram
nesta via durante este ano foi obtido apenas nessa contagem Para o ano de 2013 o VDM
encontrado foi de 10705 veiacuteculos com fator de frota de 634 fator de veiacuteculo de 293 e
fator de distribuiccedilatildeo de 7071 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada A
Tabela 311 apresenta os dados referentes agrave contagem realizado no ano de 2013 usados para o
caacutelculo do nuacutemero N para correlaccedilatildeo com os ensaios realizados no referido ano
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE - MACADAME
SUBLEITO - ARGILA
96
Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
42 24 17 8 7 13 126 521 455 392 393 407 422 572 461 417 438 572 581 434 308 214 173 72 7069
3 1 1 0 1 1 29 72 120 123 114 122 60 103 121 124 100 92 100 63 29 21 3 3 1405
2C 0 0 0 0 0 1 15 17 19 12 9 10 17 15 13 11 12 13 20 12 6 3 3 1 207
3C 0 0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 1 1 3 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 16
2C 0 2 0 0 1 1 13 24 33 34 34 26 15 26 32 31 26 18 10 6 6 3 1 1 341
3C 0 1 0 0 0 1 4 6 7 6 9 6 1 4 7 7 8 4 4 1 1 1 0 0 76
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 1 1 0 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0 13
2S3 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 3 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 2 0 14
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
4 4 3 3 4 4 34 136 118 80 80 91 86 136 105 94 91 113 128 91 58 42 35 14 1552
10705VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para a segunda contagem de traacutefego realizada na Avenida Heacutelvio Basso os valores
encontrados de VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo foram 11526
veiacuteculos 611 289 e 7885 respectivamente Esta contagem foi realizada
aproximadamente 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute para a contagem realizada no
segundo semestre de 2014 os valores encontrados foram 12617 veiacuteculos 570 290 e
7890 para VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo respectivamente
Com isso obteve-se para o caacutelculo do N referente agraves contagens de 2014 os valores de fator de
veiacuteculo de 290 fator de frota de 590 e fator de distribuiccedilatildeo de 7887 bem como a
meacutedia das contagens de traacutefego para o ano de 2014 que estaacute apresentado na Tabela 312 junto
com o VDM Encontrou-se tambeacutem com a meacutedia dos dados de 2013 e 2014 uma taxa de
crescimento anual para o nuacutemero N de 1368
97
Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
51 30 20 10 8 17 137 554 532 522 521 544 510 679 570 530 577 623 653 461 336 252 212 87 8438
4 1 1 0 1 1 21 92 102 104 112 114 68 110 125 127 100 111 91 67 42 33 4 3 1435
2C 0 0 0 0 0 1 13 19 17 14 10 12 19 16 12 11 9 13 20 13 7 4 4 1 213
3C 0 0 0 0 0 0 3 1 2 2 0 0 1 3 2 1 1 0 1 0 0 0 0 0 17
2C 0 2 0 0 1 1 8 26 34 36 39 30 16 27 35 34 28 19 12 7 3 3 2 1 363
3C 0 1 0 0 0 1 4 7 7 7 9 7 4 6 6 5 6 5 3 1 1 1 0 0 81
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 7
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 8
2S3 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 7
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 0 1 0 1 2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 2 0 12
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 4 3 3 4 4 42 113 113 90 86 101 93 135 106 92 88 108 107 57 48 38 34 14 1486
12071VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32221 Subleito
Para este trecho o solo existente tambeacutem foi caracterizado de duas formas e utilizando
as mesmas normas citadas no trecho anterior A primeira classificaccedilatildeo utilizando o Sistema de
Classificaccedilatildeo Unificada obteve a curva granulomeacutetrica apresentada na Figura 315 e Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade do subleito de 367 e 18 respectivamente com estes
dados o solo constituinte do trecho monitorado foi classificado como areia argilosa (SC) Jaacute
pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo TBR Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o
solo em questatildeo foi enquadrado como A6
98
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1894 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 136 No ensaio de CBR os valores
encontrados foram de 7 para o CBR e expansatildeo de 017 Jaacute no ensaio de densidade real o
valor encontrado para o solo deste trecho foi de 2598 gcmsup3
32222 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento foi um poacute de pedra A Figura 316
ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de sub-base
99
Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco
32223 Base
Para a base o ensaio de granulometria apresentou uma curva granulomeacutetrica na faixa
A de acordo com o Manual de Pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) a Figura 317 apresenta a curva
granulomeacutetrica encontrada
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso
100
No ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles o valor de perda de material
encontrado foi de 15 No ensaio de compactaccedilatildeo o valor para massa especiacutefica aparente
seca maacutexima foi de 2294 gcmsup3 com um teor de umidade oacutetima de 82 Para o ensaio de
CBR o valor encontrado de CBR foi de 108 e expansatildeo 000
A Figura 318 ilustra fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento da Avenida
Heacutelvio Basso
(a) Borda da camada de Base (b) BGS da Avenida Heacutelvio Basso
(c) Imprimaccedilatildeo da camada de Base (d) Imprimaccedilatildeo da BGS
Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base
32224 Revestimento
Para os materiais utilizados no revestimento foi realizada a coleta dos agregados e do
cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de asfalto Em laboratoacuterio
foram realizados os ensaios para a caracterizaccedilatildeo destes materiais
101
322241 Agregados
Nos agregados foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria do material que
se enquadrou na faixa C do DNIT Sua curva granulomeacutetrica estaacute apresentada na Figura 319
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso
Realizaram-se tambeacutem os ensaios de Abrasatildeo Los Angeles obtendo-se um valor de
perda de material de 11 determinaccedilatildeo da massa especiacutefica massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos onde se encontraram os resultados de 2664gcmsup3 2500gcmsup3
e 2458 respectivamente Para o agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de
2663gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 220 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 85 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 270gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio obteve-se um valor de perda de material de 08
Assim como no agregado da Avenida Roraima foram realizados tambeacutem nos
agregados da Avenida Heacutelvio Basso os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
102
forma por imagem utilizando o AIMS no CENPES Os resultados obtidos estatildeo apresentados
na Tabela 313 e tambeacutem seguem os valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros
observados durante os ensaios apresentados na Tabela 36
Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 820 171
118 851 177
06 773 164
03 817 188
015 837 276
0075 892 239
38 236 863 199
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 38260 9659
118 40060 9032
06 37167 9047
03 40631 10740
015 37262 17569
0075 27743 14345
38 475 28786 4774
236 36060 7886
34
127 28092 6263
95 28840 6144
475 29388 5194
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 3567 500
34
127 4574 733
95 4457 648
475 3810 474
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 060 009
34
127 068 008
95 063 008
475 063 007
Continua
103
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
38 475 100 940 680 280 100
34
127 100 778 178 22 00
95 100 860 280 100 40
475 100 840 340 100 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Os valores apresentados mostram que o agregado da Avenida Heacutelvio Basso apresenta
caracteriacutesticas semelhantes aos agregados da Avenida Roraima poreacutem comparando os valores
percebe-se que a o agregado da Avenida Heacutelvio Basso eacute mais circular e tem uma textura
maior que o agregado da Avenida Roraima
322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Realizaram-se os ensaios de caracterizaccedilatildeo do CAP 5070 utilizado na mistura
asfaacuteltica da Avenida Heacutelvio Basso e encontrou-se um valor de 51ordmC para o ponto de
amolecimento Para o ensaio de penetraccedilatildeo o valor observado foi de 55x10-1
mm e para
ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland obteve-se um valor
de 324ordmC
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em trecircs temperaturas distintas com
temperatura elevada usando um viscosiacutemetro rotacional pode ser visualizado na Tabela 314
Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 149 372 693 186
155 20 62 152 288 186
177 20 31 77 144 186
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
obteve-se o valor de 1008gcmsup3 Os ensaios de determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG)
do ligante asfaacuteltico utilizado na Avenida Heacutelvio Basso que foram realizados na
104
COPPEUFRJ estatildeo apresentados da Tabela 315 sendo que os ensaios classificaram tal
ligante como sendo de PG 58-16
Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 254 kPa Atende
64 degC 129 kPa Atende
70 degC 051 kPa Natildeo Atende
58 degC 466 kPa Atende
64 degC 198 kPa Natildeo Atende
70 degC 091 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 6861 Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
19DSRMSCR 58
19 degC 1119791 kPa Natildeo Atende
22 degC 744195 kPa Natildeo Atende
25 degC 499820 kPa Atende
-6 degC 530 MPa Atende
-12 degC 1130 MPa Atende
-18 degC 3160 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0425 - Atende
-12 degC 0350 - Atende
-18 degC 0278 - Natildeo Atende
58 -16 H
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
mgt03
CAP 5070 HEacuteLVIO BASSOPerformance Grade
BBR
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 379 119
Rdiff
Jnr(kPa-1) 182 194
Jnrdiff 663
58
MSCR
6861
322243 Misturas
A dosagem realizada pela empresa construtora pelo Meacutetodo Marshall que foi
colocada na Avenida Heacutelvio Basso obteve um teor de betume de 59 e os valores de 40
105
para Volume de Vazios 1798 para os Vazios de Agregado Mineral (VAM) 7646 para
Relaccedilatildeo Betume Vazios uma densidade aparente de 221gcmsup3 a densidade maacutexima realizada
pelo meacutetodo RICE foi de 2355gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer-betume foi de 105
A Figura 320 ilustra o acompanhamento durante a execuccedilatildeo do revestimento do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
(e) Aplicaccedilatildeo do CA na pista (f) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
106
Na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de corpos de prova para
realizaccedilatildeo dos ensaios em laboratoacuterio de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e Grau
de compactaccedilatildeo As extraccedilotildees de corpos de prova neste trecho ocorreram 10 e 17 meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego e assim como na Avenida Roraima o valor de grau de compactaccedilatildeo
para a primeira extraccedilatildeo de CPs foi feita seguindo apenas a norma do DNIT Os valores
obtidos para estes ensaios estatildeo apresentados na Tabela 316
Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio
Basso
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6339
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 181
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9502
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6482
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 183
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9610
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9560
10 meses
17 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso pode ser visto
na Figura 321
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
Continua
107
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso
Para melhor visualizaccedilatildeo da caracteriacutestica dos materiais utilizados nas camadas do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso foi confeccionado a Tabela 317 que reuacutene todo os dados
destes materiais
Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
Continua
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
108
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
A BR-158 atravessa a cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul sendo
que o trecho monitorado se inicia no km 330 na latitude 29ordm42rsquo242rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm51rsquo581 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo092rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm50rsquo5539rsquorsquo Sul como
pode ser visto na Figura 322
Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
Fonte Google Earth
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
109
Trata-se de um trecho onde foi executada uma duplicaccedilatildeo da BR-158 portanto de um
segmento de implantaccedilatildeo de pavimento novo onde a liberaccedilatildeo ao traacutefego ocorreu no dia 15
de julho de 2014 O trecho apresenta 300m de extensatildeo e eacute composto pela camada de subleito
de solo argiloso uma camada de 40 cm de pedra detonada 15 cm de macadame seco 15 cm
de BGS e uma camada de 75 cm de CBUQ A estrutura do pavimento estaacute representada na
Figura 323
15
40
15
75REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
SUBLEITO
PEDRA DETONADA
Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
3231 Contagem de Traacutefego
Por se tratar de um trecho no qual a liberaccedilatildeo de trafego ocorreu apenas no segundo
semestre de 2014 foi realizado apenas uma contagem quantitativa e classificatoacuteria
aproximadamente 4 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta contagem mostrou a passagem de
9781 veiacuteculos por dia com fator de frota de 631 fator de veiacuteculo de 306 e fator de
distribuiccedilatildeo de 7924 de veiacuteculos comerciais passando na faixa externa do trecho A Tabela
318 apresenta a quantidade de veiacuteculos que passaram durante a contagem
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE ndash MACADAME
REFORCcedilO ndash PEDRA DETONADA
SUBLEITO - ARGILA
110
Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
92 55 26 18 13 33 111 445 308 264 314 342 397 317 297 317 324 501 676 503 395 301 277 177 6503
7 4 4 1 2 3 37 59 57 74 71 85 62 54 62 59 76 73 80 61 30 27 15 12 1014
2C 2 0 0 0 0 9 27 19 15 6 5 5 6 6 9 4 5 7 4 6 1 1 0 1 137
3C 0 0 0 0 1 0 0 2 2 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 11
2C 1 2 2 0 2 4 8 8 20 24 23 32 15 11 20 20 18 15 13 5 3 3 2 2 251
3C 2 1 1 1 3 3 4 6 8 7 9 11 3 7 5 6 6 6 3 6 3 3 4 1 105
4C 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 3 3 1 0 0 0 0 0 0 13
2S1 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 6
2S2 0 1 0 0 0 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 2 1 1 2 1 0 2 0 0 19
2S3 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 2 1 0 4 2 2 1 2 1 0 1 1 0 0 21
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 3 3 3 1 3 1 0 0 2 0 1 1 1 2 3 2 3 3 34
3S2S2 0 0 0 0 0 0 2 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 2 0 1 0 11
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3C2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 4
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
37 18 8 4 3 4 34 110 44 52 63 100 149 72 73 60 80 137 191 133 89 70 80 37 1647
9781
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
VMD
3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32321 Subleito
Para o trecho localizado na BR158 (Trevo dos Quarteacuteis) os valores para Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade encontrados foram 3322 e 18 respectivamente a curva
granulomeacutetrica do solo deste trecho estaacute apresentada da Figura 324 Com esses dados
realizou-se a classificaccedilatildeo segundo o Sistema de Classificaccedilatildeo Unificada que classificou o
solo como sendo uma argila de baixa compressibilidade (CL) e pelo meacutetodo de classificaccedilatildeo
do Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o solo foi classificado como A6
111
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
aCurva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila SilteAreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1820 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 166 no ensaio de CBR obteve-se um
valor de CBR de 7 e expansatildeo de 024 e no ensaio de densidade real o valor obtido foi de
2668 gcmsup3
32322 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento era um poacute de pedra A Figura 325
ilustra o acompanhamento na execuccedilatildeo da camada de sub-base
112
Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco
32323 Base
Para a base foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria da brita graduada
simples enquadrada na faixa A segundo o Manual de pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) obtendo
a curva mostrada na Figura 326 para cada agregado utilizado na composiccedilatildeo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis
113
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles onde foi
encontrado um valor de 11 de perda de material Realizou-se tambeacutem o ensaio de
compactaccedilatildeo que indicou o valor de 2265 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima
e um teor de umidade oacutetima de 80 Conseguiu-se um valor de 117 para o ensaio de CBR
e expansatildeo 000
A Figura de 327 ilustra as fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento do
trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Borda da camada de Base (b) BGS do Trevo dos Quarteacuteis
(c) Textura da camada de Base (d) Camada de BGS imprimada
Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis
32324 Revestimento
O revestimento do pavimento no Trevo dos Quarteacuteis foi construiacutedo em duas camadas
a camada inferior de revestimento com 4cm de espessura e materiais de uma usina de asfalto
114
jaacute a camada superior de revestimento foi feita com a espessura de 35cm e materiais de uma
segunda usina de asfalto Como o revestimento asfaacuteltico deste trecho foi realizado com
materiais de duas usinas e pedreiras diferentes os agregados e CAPs coletados em ambas
foram levados ao laboratoacuterio para realizaccedilatildeo dos ensaios de caracterizaccedilatildeo destes materiais
323241 Agregados
Foi realizado o ensaio de granulometria dos agregados utilizados em ambas as
camadas do revestimento do Trevo dos Quarteacuteis sendo as duas misturas enquadradas na faixa
B do DNIT As curvas granulomeacutetricas das camadas do revestimento inferior e superior estatildeo
apresentadas na Figura 328
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
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001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em R
etid
a (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa B DNIT
Limite da Faixa
Revestimento Inferior
Revestimento Superior
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12 1 121
Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos
Quarteacuteis
Para a mistura colocada na parte inferior do revestimento o ensaio de Abrasatildeo Los
Angeles revelou uma perda de material de 16 para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica
115
foi de 2676gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2450gcmsup3 e absorccedilatildeo de 3500 Para o
agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2672gcmsup3
Obteve-se ainda um Equivalente de Areia de 60 542 de partiacuteculas lamelares na
fraccedilatildeo grauacuteda e uma perda de material de 233 no ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade
pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio O resultado na determinaccedilatildeo da massa
especiacutefica real de material finamente pulverizado foi de 2721gcmsup3
Assim como na camada colocada na parte inferior do revestimento realizou-se
igualmente na camada superior o ensaio de Abrasatildeo Los Angeles para os agregados onde 12
do material ensaiado foi perdido Para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica foi de
2645gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2493gcmsup3 e absorccedilatildeo de 2300 Para o agregado
miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2681gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 343 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 69 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 2669gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio apresentou um valor de perda de material de 156 para o
material utilizado na camada inferior do revestimento deste trecho
323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos ligantes da mistura inferior e da mistura superior
No ligante utilizado na mistura inferior encontrou-se 47ordmC para o ponto de amolecimento e
359ordmC para o ponto de fulgor Este ligante apresentou massa especiacutefica de 1008gcmsup3 e o
valor de penetraccedilatildeo de 57x10-1
mm A Tabela 319 apresenta os valores da determinaccedilatildeo da
viscosidade em trecircs temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional
Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 130 3250 605 186
150 20 67 1675 212 186
177 20 27 675 126 186
116
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica colocada no revestimento superior do Trevo
dos Quarteacuteis os valores encontrados foram de 49ordmC para o ponto de amolecimento e 342ordmC
para o ponto de fulgor Encontrou-se tambeacutem um valor de penetraccedilatildeo de 59x10-1
mm e um
valor de massa especiacutefica de 1007gcmsup3 bem como os valores de viscosidade em trecircs
temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional que estatildeo apresentadas na Tabela
320
Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 122 3050 567 186
150 20 63 1575 293 186
177 20 26 650 121 186
Ainda natildeo foi possiacutevel realizar a determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) dos
ligantes utilizados no revestimento deste trecho como foi realizado nos demais trechos
monitorados poreacutem para dar continuidade aos estudos seratildeo realizados os ensaios para a
classificaccedilatildeo destes ligantes asfaacutelticos
323243 Misturas
Foi utilizado o Meacutetodo Marshall pela empresa construtora do trecho monitorado para
dosagem das misturas asfaacutelticas que foram executadas na BR158 Na mistura colocada na
camada inferior do revestimento obteve-se um teor de betume de 585 volume de vazios de
393 bem como VAM de 1704 RBV de 7692 densidade aparente de 2223gcmsup3
densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE de 2316gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer betume foi de
097
Para o revestimento superior e teor de betume foi 539 383 de Volume de Vazios
1592 de VAM e 7658 de RBV encontrou-se tambeacutem uma densidade aparente de
117
224gcmsup3 um valor de 2329gcmsup3 para densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE e 111
para relaccedilatildeo filer betume
A Figura 29 ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo do revestimento do trecho
monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Temperatura da mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
Figura
(d) Compactaccedilatildeo do CA na pista (e) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos
Quarteacuteis
118
Assim como nos outros dois trechos monitorados tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de
corpos de prova para realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e
Grau de Compactaccedilatildeo em laboratoacuterio As extraccedilotildees foram realizadas 1 mecircs e 4 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego e os valores encontrados estatildeo apresentados na Tabela 321
Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 1898
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 053
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9085
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 8790
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 2348
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 054
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9206
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9055
1 mecircs
4 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova e fechamento dos furos da extraccedilatildeo pode
ser visualizado na Figura de 330
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis
119
Assim como para os outros dois trechos monitorados para melhor visualizaccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais utilizados nas camadas do trecho monitorado do Trevo dos
Quarteacuteis foi confeccionada a Tabela 322 que resume todos os dados obtidos
Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
Continua
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
120
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS
331 Macrotextura
A determinaccedilatildeo da Macrotextura da superfiacutecie do concreto asfaacuteltico foi realizada pelo
meacutetodo da mancha de areia seguindo a norma ASTM E 9652006 Em todos os trechos
experimentais foi adotado cinco estacas para realizaccedilatildeo do ensaio sendo em todos os trechos
realizado nas estacas 3 5 7 9 e 11 sendo realizado o ensaio na trilha de roda externa da faixa
externa (mais carredada)
Este ensaio serve para verificar a profundidade meacutedia da Macrotextura (HS) da
superfiacutecie do pavimento Esta Macrotextura possibilita o escoamento da aacutegua que chegar
nesta superfiacutecie quanto maior a macrotextura maior o escoamento Sua classificaccedilatildeo segundo
o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) estaacute apresentada na Tabela 323
Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia
gt 120Muito Grossa
Fina 021 - 040
Meacutedia 041 - 080
Grossa 081 - 120
Classificaccedilatildeo Limites de HS
Muito Fina lt 020
Fonte DNIT 2006
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
121
A Figura 331 ilustra o processo de realizaccedilatildeo do ensaio de mancha de areia
(a) Limpeza da superfiacutecie (b) Colocaccedilatildeo da areia padronizada
(c) Espalhamento da areia (d) Coleta dos dados de diacircmetro
Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia
Este ensaio foi realizado nos periacuteodos de 1 mecircs 6 meses 13 meses 19 meses e 25
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima na Avenida Heacutelvio Basso foram nos
periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13 meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego No trecho do
Trevo dos Quarteacuteis apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego foi realizado o primeiro ensaio depois de 1
mecircs o segundo levantamento foi 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
332 Microtextura
Os ensaios de Microtextura foram realizados com o Pecircndulo Britacircnico e seguiu a
norma ASTM E 3032008 sendo realizados nas mesmas datas e locais do ensaio de Mancha
122
de Areia nos trecircs trechos monitorados para posterior cruzamento dos dados dos dois ensaios e
determinaccedilatildeo do valor do International Friction Index (IFI)
Este ensaio tem como principal objetivo medir a textura dos agregados que estatildeo
aparentes na mistura naquele momento do ensaio determinando se este agregado estaacute polido
ou rugoso como eacute mostrado na Tabela 324
Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico
Muito Rugosa gt 75
Medianamente Rugosa 47 - 54
Rugosa 55 - 75
Perigosa lt 25
Muito Lisa 25 - 31
Lisa 32 - 39
Insuficientemente Rugosa 40 - 46
Classificaccedilatildeo Limites de VRD
Fonte DNIT 2006
Foi feita a limpeza da superfiacutecie do pavimento no mesmo ponto onde foi realizada a
mancha de areia Posicionou-se o pecircndulo e fez-se seu nivelamento testando para que a
sapata passasse exatamente entre dois pontos especiacuteficos Desta forma garante-se que o
ensaio esta sendo realizado com a mesma aacuterea de contato A partir deste ajuste o pavimento
foi molhado sempre que a leitura fosse feita sendo que foram coletadas cinco determinaccedilotildees
para cada ponto A Figura de 332 ilustra a realizaccedilatildeo dos ensaios de Pecircndulo Britacircnico
(a) Colocaccedilatildeo do Pecircndulo na posiccedilatildeo (b) Ajuste do Pecircndulo
Continua
123
(c) Umidificaccedilatildeo da superfiacutecie (d) Realizaccedilatildeo do ensaio
(e) Realizaccedilatildeo do ensaio (f) Coleta de dados
Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico
333 International Friction Index - IFI
Para fazer o caacutelculo do IFI deve-se fazer o cruzamento dos dados do ensaio da
macrotextura e da microtextura encontrados nos ensaios de Mancha de Areia e Pecircndulo
Britacircnico Com o caacutelculo do IFI eacute possiacutevel verificar se o pavimento estaacute proporcionando
condiccedilotildees de atrito e seguranccedila ao usuaacuterio Os intervalos de atrito para avaliaccedilatildeo do
pavimento estatildeo apresentados na Tabela 325 seguindo DNIT (2006)
124
Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI
Peacutessimo
Ruim 006 012
Regular 013 016
Bom 017 03
Oacutetimo
Limites de IFI
lt006
gt030
Fonte DNIT 2006
Usando algumas equaccedilotildees que seguem a norma ASTM E 19601998 eacute possiacutevel chegar
a valores harmonizados do IFI para velocidade padratildeo de 60 kmh ou para qualquer outra
velocidade plotando um graacutefico que possibilita o encontro de um valor de atrito para qualquer
velocidade como eacute mostrado na Figura 333 segundo Aps (2006)
Figura 333 Modelo de IFI
Fonte APS 2006
334 International Roughness Index ndash IRI
O ensaio de irregularidade longitudinal do pavimento (International Roughness Index
ndash IRI) foi realizado seguindo a norma ASTM E 9502004 utilizando sensores a laser Este
125
levantamento foi realizado no aos 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida
Roraima aos 9 16 e 21 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso e aos 2 e
7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego no Trevo dos Quarteacuteis
Este ensaio tem por finalidade o levantamento das irregularidades longitudinais
existentes no pavimento ao longo do trecho e nesta pesquisa foi realizado com uma barra
com cinco sensores a laser colocado na parte frontal de um veiacuteculo como mostrado na Figura
334 que se desloca pela via medindo a irregularidade do pavimento Nos trechos
monitorados estudados este levantamento foi realizado pela empresa Pavesys nas duas faixas
de rolamento (interna e externa) poreacutem seratildeo analisados apenas os dados obtidos na faixa
externa por se tratar da faixa mais carregada
Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR
As medidas de ATR (Afundamento em Trilha de Roda) foram realizadas utilizando a
barra com cinco sensores a laser concomitantemente com o ensaio de IRI nas faixas internas
e externas de rolamento poreacutem para obtenccedilatildeo dos ATR avalia-se apenas a irregularidade
transversal agrave via A Figura 335 ilustra um exemplo de ATR bastante elevado segundo Balbo
(2007)
126
Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel
Fonte Balbo 2007
336 Levantamento de Defeitos
A avaliaccedilatildeo de defeitos foi realizada obedecendo ao manual de execuccedilatildeo de trechos
monitorados da Rede Temaacutetica do Asfalto (2012) Este levantamento tem como objetivo a
avaliaccedilatildeo do desempenho dos pavimentos dos trechos experimentais frente agrave accedilatildeo do traacutefego e
do clima verificando assim sua capacidade mecacircnica ao longo do tempo Esta avaliaccedilatildeo em
todos os trechos experimentais foi realizada nas duas faixas de rolamento Uma tabela foi
montada e estaacute formatada para anotar os defeitos em um retacircngulo de um metro de
comprimento por um terccedilo da largura da faixa Um exemplo desta avaliaccedilatildeo estaacute apresentado
na Figura 336
127
TIF-BTIF-B
12m3m
Trecho Monitorado RORAIMA - 19122013
TIT-A TIT-BTIF-A
1m 2m 11m
TE
4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m
Faixa
Interna
TE
TI
CE
TIT-B
Faixa
Externa
TI
CE
TIF-B
Estaca 10
TIF-A
AFLTIF-B
Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas
Onde TIF-B Trinca Interligada de Fadiga severidade Baixa
TIF-A Trinca Interligada de Fadiga severidade Alta
TIT-B Trinca Isolada Transversal severidade Baixa
TIT-A Trinca Isolada Transversal severidade Alta
AFL Afundamentos Localizados
Os levantamentos na Avenida Roraima foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 6
meses 13 meses 19 meses e 25 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute na primeira avaliaccedilatildeo
de defeitos foi verificado algum tipo de defeito como trincas longitudinais e trincas
transversais com severidades baixas e altas No ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do
traacutefego o pavimento jaacute apresentava trincas interligadas por fadiga de severidade alta e ateacute
mesmo afundamentos localizados
Na Avenida Heacutelvio Basso foi realizada a avaliaccedilatildeo nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13
meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego sendo que o primeiro defeito a ser verificado
foi durante a realizaccedilatildeo do levantamento de 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego onde foram
visualizadas pequenas trincas isoladas transversais e longitudinais de severidade baixa
No Trevo dos Quarteacuteis realizou-se uma avaliaccedilatildeo logo apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
sendo que o pavimento estava em perfeitas condiccedilotildees de rolamento sem a apresentaccedilatildeo de
128
defeitos Poreacutem 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego pocircde-se verificar a presenccedila de trincas
isoladas de severidade baixa em vaacuterios pontos do trecho monitorado
337 Viga Benkelman
Foi realizado o ensaio de determinaccedilatildeo das deflexotildees pela viga Benkelman seguindo a
norma DNIT ME 1332010 O ensaio foi realizado com a utilizaccedilatildeo de caminhatildeo de eixo
traseiro simples de rodas duplas com uma carga de aproximadamente 8200kg sobre o eixo
traseiro e pressatildeo de inflaccedilatildeo dos pneus de aproximadamente 055 MPa
Foram realizados os levantamentos em todas as estacas que compotildeem a extensatildeo do
trecho sendo que as distancias entre as estacas eram de 20 em 20 metros Assim no trecho da
Avenida Roraima que tem uma extensatildeo de 240 metros foram 13 estacas (estaca 0 a 12) jaacute
os outros dois trechos com extensatildeo de 300 metros foram medidas as deflexotildees em 15
estacas (estaca 1 a 15)
Na faixa externa de todos os trechos experimentais por se tratar da faixa mais
carregada foi realizado o levantamento com bacia completa nas distacircncias de 0cm 125cm
25cm 40cm 60cm 80cm 100cm 120cm 140cm 160cm 180cm 200cm 220cm 240cm
260cm 280cm e 300cm Na faixa interna foram realizados os levantamentos apenas nas
distacircncias 0cm 25cm e 300cm para obtenccedilatildeo apenas das deflexotildees maacuteximas e os raios de
curvatura de cada uma das estacas
Aleacutem da coleta das leituras das deflexotildees do pavimento foram realizadas tambeacutem as
leituras das temperaturas do pavimento em cada um dos pontos avaliados para uma posterior
correccedilatildeo das deflexotildees encontradas em funccedilatildeo da temperatura do pavimento Tais correccedilotildees
foram realizadas empregando o fator de correccedilatildeo da temperatura apresentado na Equaccedilatildeo 35
retirada do aacutebaco do DER-SP (2006) por Ribas (2014) Foi multiplicado cada valor de cada
distacircncia de deflexatildeo anotada em campo por esse fator encontrando assim a deflexatildeo em
cada ponto para uma temperatura de referecircncia de 25ordmC
(Equaccedilatildeo 35)
1)25(1000
1
tHc
Ft
129
Onde Ft= Fator de correccedilatildeo da temperatura
Hc = espessura do pavimento (cm)
t = temperatura do pavimento no momento do ensaio (ordmC)
Eacute possiacutevel se fazer o controle tecnoloacutegico construtivo das camadas do pavimento com
a medida de deflexatildeo Quando o ensaio eacute realizado nas camadas subjacentes agrave camada do
revestimento eacute pode se verificar a necessidade ou natildeo de uma melhor compactaccedilatildeo de uma
das camadas jaacute na camada do revestimento serve para verificar a necessidade de um reforccedilo
do pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso apresente deflexotildees muito
elevadas
O primeiro levantamento na Avenida Roraima foi realizado no dia 30112012 antes
da execuccedilatildeo do recapeamento asfaacuteltico os demais levantamentos foram realizados 1 mecircs 6
meses 13 meses 20 meses 23 meses e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Os
procedimento durante os levantamentos estatildeo representados na Figura 337
(a) Realizaccedilatildeo do ensaio de VB (b) Deslocamento do Caminhatildeo
(c) Mediccedilatildeo da temperatura da pista (d) Coleta dos dados de deflexatildeo
Continua
130
(e) Coleta de dados das deflexotildees (f) Exibiccedilatildeo da leitura de deflexatildeo
Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman
Na Avenida Heacutelvio Basso o primeiro levantamento foi realizado no dia 01032012 na
camada de base do pavimento antes da colocaccedilatildeo do revestimento asfaacuteltico apenas para
obtenccedilatildeo das deflexotildees maacuteximas no trecho O primeiro ensaio de Viga Benkelman no
revestimento asfaacuteltico foi realizado antes da liberaccedilatildeo do traacutefego no dia 16052013 os
demais ensaios foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 14 meses 17 meses e 21
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis a camada superior de revestimento foi realizada no dia 11 de
julho de 2014 e a liberaccedilatildeo do traacutefego foi no dia 15072014 O primeiro levantamento foi
realizado no dia 14 de agosto de 2014 1 mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego ainda foi realizado
ensaios com Viga Benkelman 3 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD
Foi realizada tambeacutem a determinaccedilatildeo das deflexotildees utilizando o deflectocircmetro de
impacto tipo Falling Weight Deflectometer - FWD seguindo especificaccedilatildeo indicada pela
norma DNER PRO 2731996 Foi utilizado equipamento de marca Kuab da empresa Pavesys
mostrado na Figura 338 e em todos os trechos monitorados foram realizadas nas mesmas
estacas onde foram feitos os ensaios com Viga Benkelman As bacias de deflexatildeo com este
equipamento ocorreram nas distacircncia de 0cm 20cm 30cm 45cm 60cm 90cm e 120cm por
sensores localizados nestas distacircncias como pode ser visto na Figura 338 (b)
131
(a) Equipamento FWD (b) Ceacutelula de carga e sensores
Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab
O levantamento com FWD ocorre atraveacutes da queda de um conjunto de massas
usualmente calibrado com uma carga de aproximadamente 4100kgf causando a propagaccedilatildeo
de uma energia de deslocamento nas camadas do pavimento Esta energia eacute captada por
sensores posicionados nestas distacircncias mencionadas e assim se obteacutem as deflexotildees tiacutepicas do
pavimento no momento do ensaio
Este ensaio foi realizado no dia 21 de janeiro de 2013 somente na Avenida Roraima
aproximadamente 2 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego e no dia 02 de fevereiro de 2014 nas
Avenidas Roraima (14 meses) e Heacutelvio Basso (9 meses) Jaacute nos dias 13102014 e 18022015
realizaram-se estes levantamentos nos trecircs trechos monitorados sendo 23 e 27 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima 17 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 3 e 7
meses no Trevo dos Quarteacuteis Assim como no ensaio realizado com a Viga Benkelman a
coleta dos dados realizada com o FWD possibilita verificar se a camada do revestimento
necessita ou natildeo de um reforccedilo no pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso
apresente deflexotildees muito elevadas
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise
Com os valores de deflexatildeo tanto da Viga Benkelman quanto do FWD jaacute corrigidos
para a temperatura de 25ordmC fez-se uso do software BAKFAA (2013) para realizaccedilatildeo da
132
retroanaacutelise das bacias de deformaccedilatildeo para estimar os Moacutedulos de Resiliecircncia (MR) das
camadas que compotildeem cada trecho monitorado
O software admite apenas bacias de no maacuteximo 7 pontos de distacircncias de leituras em
uma uacutenica estaca como nos ensaios realizados com Viga Benkelman eacute possiacutevel a coleta de
ateacute 17 leituras de deflexotildees nas distacircncias citadas no Item 341 para cada estaca Nas bacias
com mais de 7 leituras coletadas foram escolhidos apenas os 7 primeiros pontos de forma a
bem representar a bacia de deflexotildees uma vez que estes pontos tem uma maior
representatividade nos valores de moacutedulo de resiliecircncia das camadas do pavimento
Como o software esta calibrado para um carregamento utilizado no ensaio de FWD
onde a carga eacute aplicada em apenas uma aacuterea foi necessaacuterio realizar tambeacutem uma adequaccedilatildeo
da aacuterea de contato pneu pavimento no ensaio de Viga Benkelman Essa adequaccedilatildeo foi feita
atraveacutes do caacutelculo da aacuterea equivalente de aplicaccedilatildeo de carga passando de duas aacutereas de
contato real (duas rodas) para uma aacuterea de contato equivalente de um ciacuterculo como no caso
da aacuterea de contato do FWD
Com os valores de deflexotildees corrigidos as espessuras das camadas os coeficiente de
Poisson adotados de cada uma das camadas e a carga equivalente bem como o raio de contato
equivalente jaacute calculados foram inseridos no software e realizadas as retroanaacutelises atraveacutes da
interface do programa como apresentado na Figura 339
Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA
133
Os coeficientes de Poisson utilizados nessa pesquisa foi 030 para materiais asfaacutelticos
a 25ordmC tendo como referecircncia Specht (2004) Segundo Medina e Motta (2015) para materiais
granulares eacute indicado coeficiente de Poisson igual a 035 para solos argilosos como esta no
subleito dos trechos eacute indicado coeficiente de Poisson de 045
O programa apresenta a curva obtida em campo e uma curva teoacuterica de deflexatildeo
gerada pelo programa bem como os valores de MR estimados de cada camada Este
procedimento busca o melhor ajuste da curva encontrada no programa com a curva
encontrada no levantamento de campo
Para isso eacute variado os valores de moacutedulos previstos tentando reduzir ao maacuteximo o
valor do erro meacutedio quadraacutetico (RMS) correspondente ao ajuste das duas curvas (teoacuterica e de
campo) Quando o valor do erro ficava o mais baixo possiacutevel eram salvos os valores de MR
encontrados no BAKFAA
Com os valores de MR de cada camada referente a cada levantamento realizou-se um
tratamento estatiacutestico onde se obteve a meacutedia dos valores de MR e o desvio padratildeo Para
definir o valor a ser considerado optou-se por utilizar um intervalo de aceitaccedilatildeo atraveacutes da
Equaccedilatildeo 36 de maneira semelhante ao DNER PRO 0111979 Como o nuacutemero de amostras eacute
de 13 para Avenida Roraima e 15 tanto para a Avenida Heacutelvio Basso quanto para o Trevo dos
Quarteacuteis em cada levantamento a DNER PRO 0111979 indica a utilizaccedilatildeo de z = 25 poreacutem
para ter uma maior confiabilidade nos dados utilizou-se z = 20
Equaccedilatildeo 36
Onde
= Meacutedia dos n valores de Moacutedulo de Resiliecircncia da camada
z = Coeficiente de majoraccedilatildeo e minoraccedilatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero de amostras
ζ = Desvio padratildeo
Os valores que ficavam fora desse intervalo de aceitaccedilatildeo eram retirados e
recalculavam-se os valores da meacutedia e do desvio padratildeo e mais uma vez era verificado o
intervalo de aceitaccedilatildeo ateacute que natildeo houvesse mais valores fora deste intervalo e assim era
obtido o valor da meacutedia dos MR de cada camada em cada levantamento
zxIntervalo
x
134
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS
Neste capitulo estatildeo apresentados analisados e discutidos os resultados dos
procedimentos de monitoramento dos trechos estudados bem como dos modelos empiacutericos de
previsatildeo de desempenho de cada um dos paracircmetros avaliados Estatildeo apresentadas tambeacutem
comparaccedilotildees dos modelos encontrados neste estudo com os modelos de previsatildeo de
desempenho apresentados na literatura para avaliar o comportamento das estruturas que foram
monitoradas durante esta pesquisa
Os modelos gerados nesta pesquisa tem seu espaccedilo de inferecircncia bem definido Foram
obtidos para as condiccedilotildees climaacuteticas da regiatildeo materiais utilizados na construccedilatildeo das
camadas dos trechos e traacutefego que solicitou cada trecho Por se tratar de trechos onde a
solicitaccedilatildeo foi feita basicamente por veiacuteculos leves e comerciais com baixa capacidade de
carga os nuacutemeros de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo foram razoavelmente baixos
necessitando assim de um periacuteodo maior de monitoramento
Assim todos os modelos apresentados nesta pesquisa devem ser utilizados em
intervalos restritos ao nuacutemero de solicitaccedilatildeo (N) encontrados no uacuteltimo ensaio realizado em
cada paracircmetro Qualquer extrapolaccedilatildeo pode apresentar valores improacuteprios ao esperado para
o paracircmetro que se busca obter a previsatildeo do desempenho do pavimento
Todas as anaacutelises dos paracircmetros foram feitas em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes ao eixo padratildeo sendo calculado o FEC conforme recomendaccedilotildees da AASHTO
pelo fato dos modelos utilizados para comparaccedilatildeo na literatura apresentarem tambeacutem seus
modelos segundo a AASHTO Poreacutem calculou-se tambeacutem a solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo
padratildeo segundo as recomendaccedilotildees da USACE no caacutelculo do FEC por ser a forma caacutelculo
utilizada no Brasil encontrando assim a correlaccedilatildeo entre os dois meacutetodos para os trechos
monitorados o que pode ser verificado na Tabela 41 Os caacutelculos dos FECs pelas
metodologias da AASHTO e USACE utilizaram as formulaccedilotildees indicadas pelo Manual de
Traacutefego do DNIT (2006)
Aleacutem disso satildeo mostrados no decorrer da pesquisa os modelos de previsatildeo de
desempenho para cada paracircmetro analisado calculados tanto pelo N da AASHTO quanto pelo
da USACE a fim de facilitar a utilizaccedilatildeo dos modelos e natildeo haver necessidade de
transformaccedilatildeo de um meacutetodo para outro
136
Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo
2013 357E+05 513E+05 144
2014 361E+05 510E+05 141
2013 512E+05 866E+05 169
2014 593E+05 990E+05 167
Trevo dos Quarteacuteis 2014 547E+05 118E+06 217
Roraima
Heacutelvio Basso
Trecho MonitoradoPeriodo Contagem
(ano)NAASHTO NUSACE
41 MACROTEXTURA
Um paracircmetro que foi analisado durante o monitoramento dos trechos foi o
desempenho da macrotextura do pavimento agrave medida que era solicitado A partir dos dados
obtidos com os levantamentos realizados nos trechos monitorados desde o primeiro mecircs apoacutes
a abertura ao traacutefego e com o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo para cada
trecho foi possiacutevel compilar os dados apresentados na Tabela 42 com valores de meacutedia
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo da profundidade de macrotextura para cada um dos
trechos nos periacuteodos de monitoramento
Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 057 007 1204 064 050
6 179E+05 257E+05 040 003 833 043 037
13 388E+05 557E+05 044 006 1286 049 038
19 569E+05 812E+05 042 008 1834 050 034
25 749E+05 107E+06 047 003 547 050 045
1 435E+04 736E+04 035 006 1565 041 030
7 299E+05 505E+05 030 005 1563 035 025
13 638E+05 107E+06 029 001 451 031 028
19 934E+05 157E+06 030 004 1239 034 026
1 464E+04 101E+05 068 011 1613 079 057
6 274E+05 594E+05 048 005 1021 053 043
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Roraima
Heacutelvio
Basso
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Macrotextura
Meacutedia (mm)
Desvio Padratildeo
(mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)NUSACE
Verifica-se na Tabela 42 que os valores de desvio padratildeo mostraram-se relativamente
baixos poreacutem alguns valores de coeficiente da variaccedilatildeo foram um pouco altos como o obtido
137
no ensaio realizado no 19ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego da Avenida Roraima Esse valor
pode ter dado alto devido a variaccedilotildees de macrotextura entre os pontos de leitura ao longo do
trecho ou seja alguns pontos podem ter um desgaste na superfiacutecie do pavimento diferente de
outros causando variaccedilatildeo nos valores de macrotextura entre os pontos da pista Com os dados
da Tabela 42 confeccionou-se o graacutefico mostrado na Figura 42 e assim analisar o
comportamento da macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo de forma mais eficaz
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Pro
fun
did
ad
e d
a M
acr
ote
xtu
ra (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo dos
Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
textura muito fina
textura meacutedia
textura fina
textura grossa
Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo
Nos graacuteficos da Figura 41 satildeo apresentadas as macrotexturas dos trechos monitorados
da Avenida Roraima Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis O pavimento da Avenida Roraima
obteve a classificaccedilatildeo de textura meacutedia no intervalo entre 041 e 080 mm o que indica que o
pavimento teraacute bom escoamento de aacutegua O uacutenico valor que ficou fora deste intervalo de
classificaccedilatildeo foi o ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem bastante
proacuteximo desta classificaccedilatildeo podendo ser ateacute mesmo classificado nesta textura uma vez que o
intervalo entre a meacutedia mais o desvio padratildeo estaacute dentro desta classificaccedilatildeo
Observou-se ainda que ocorreu um aumento no valor da macrotextura no ultimo
ensaio da Avenida Roraima isso pode ter ocorrido devido ao aparecimento de trincas
interligadas de fadiga com severidade alta (com esborcinamento nas juntas das trincas) como
56801061710628 7213
AASHTOAASHTORNNMA
Rsup2 = 071
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHBNNMA
Rsup2 = 095
138
seraacute comprovado no item 46 o que causou uma descontinuidade na superfiacutecie do pavimento
e por consequecircncia um aumento na macrotextura
A Avenida Heacutelvio Basso teve seus valores de Macrotextura na faixa entre 021 e 040
o que classifica o pavimento como tendo uma textura fina dificultando assim o escoamento
da aacutegua em periacuteodos chuvosos causando inseguranccedila ao usuaacuterio A macrotextura deste trecho
pode ter se apresentado baixa devido ao arranjo granulomeacutetrico da mistura e do grau de
compactaccedilatildeo mais alto em relaccedilatildeo aos outros dois trechos causando assim um fechamento
maior dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Foram mostrados tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho da macrotextura
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo
padratildeo calculados pelos meacutetodos da AASHTO Como foram realizados apenas dois
levantamentos no Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o trecho teve sua liberaccedilatildeo ao traacutefego a
pouco tempo natildeo foi realizado um modelo de previsatildeo de desempenho para este paracircmetro
neste trecho monitorado sendo realizada apenas uma observaccedilatildeo do comportamento da
macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
Observa-se que houve uma reduccedilatildeo no valor da macrotextura agrave medida que o
pavimento foi solicitado no Trevo dos Quarteacuteis o que tambeacutem aconteceu nos outros dois
trechos monitorados Isso acontece devido ao preenchimento dos vazios existentes na
superfiacutecie do pavimento com sujeiras e ateacute mesmo borracha dos pneus dos veiacuteculos Esta
reduccedilatildeo ocorre principalmente nos periacuteodos iniciais pelo fato de que a primeira leitura foi
realizada logo apoacutes a liberaccedilatildeo da via aos veiacuteculos logo os vazios foram pouco preenchidos e
a macrotextura se apresenta bem mais alta
Vale salientar ainda que o trecho da Avenida Roraima tem velocidade de
deslocamento maacutexima permitida de 50kmh a Avenida Heacutelvio e o Trevo dos Quarteacuteis tem
velocidade maacutexima de deslocamento na via de 60kmh Assim pode-se dizer que todos os
trechos estatildeo de acordo com as indicaccedilotildees de macrotextura uma vez que para trechos com
macrotextura fina eacute indicada velocidades inferiores a 80kmh
Para verificaccedilatildeo da confiabilidade nos modelos de previsatildeo de macrotextura obtidos
ateacute o momento fez-se o graacutefico da Figura 42 onde eacute feita uma correlaccedilatildeo dos valores obtidos
em campo (observados) pelos valores encontrados com os modelos de previsatildeo de
desempenho Quanto mais valores proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
139
020
025
030
035
040
045
050
055
060
065
020 025 030 035 040 045 050 055 060 065
Ma
cro
tex
tura
Ca
lcu
lad
a (
mm
)
Macrotextura Observada (mm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura
Verifica-se na Figura 42 que os valores dos modelos estatildeo bem proacuteximos das retas
principalmente para os da Avenida Heacutelvio Basso comprovando que os modelos estatildeo de
acordo com o comportamento visualizado em campo Para corroborar com a confiabilidade
dos modelos de previsatildeo de desempenho foi feito a Tabela 43 onde estaacute em resumo os dois
modelos encontrados para o paracircmetro de macrotextura bem como seus respectivos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) que mostra em percentagem o quanto o modelo consegue
explicar os valores encontrados durante o ensaio e Erro Padratildeo de Estimativa (p) que avalia
a precisatildeo na unidade de medida do paracircmetro estudado pelo caacutelculo da raiz da soma das
diferenccedilas quadradas dividida pelo nuacutemero de amostras menos dois
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
071 0043
095 0007
071 0043
095 0007
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
AASHTO
USACE56801036510264 7213
USACEUSACER NNMA
56801061710628 7213
AASHTOAASHTOR NNMA
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHB NNMA
35901041110766 7214
USACEUSACEHB NNMA
140
Onde MA = Valor de Macrotextura da superfiacutecie do pavimento (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 apresentados na Tabela 43 satildeo considerados bons comprovando
que o ajustamento dos modelos estaacute de acordo com os valores medidos Pode-se verificar
tambeacutem que os erros padratildeo de estimativa estatildeo bastante baixos mostrando que os valores
encontrados com os modelos estatildeo bem proacuteximos aos valores apresentados em campo Foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 43 para comparaccedilatildeo dos modelos de previsatildeo de
desempenho encontrados para o paracircmetro de macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero equivalente
de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 865E+05 108E+06 130E+06
000
010
020
030
040
050
060
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
Ma
cro
tex
tura
(m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura
141
Os valores da macrotextura encontrados nos modelos para Avenida Heacutelvio Basso
deram bem inferiores aos da Avenida Roraima devido ao arranjo granulomeacutetrico e ao grau de
compactaccedilatildeo que foi um pouco maior na Avenida Heacutelvio Basso causando assim o
fechamento dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Os modelos de previsatildeo de desempenho das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo
de acordo com o esperado ao longo do tempo com maior reduccedilatildeo inicial e posteriormente
um periacuteodo em que a macrotextura continua reduzindo de forma menor com valores quase
constantes Poreacutem o modelo da Avenida Roraima tem comportamento adequado somente
para um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo mais baixo mas a elevaccedilatildeo no
valor da macrotextura com o aumento do nuacutemero de solicitaccedilotildees natildeo eacute esperado o motivo
desta elevaccedilatildeo foi devido ao surgimento de fissuras causando o aumento no valor da
macrotextura
42 MICROTEXTURA
Outro paracircmetro assim como a macrotextura que faz uma avaliaccedilatildeo funcional do
pavimento eacute a microtextura que neste estudo foi obtido com o Pecircndulo Britacircnico como
mostrado no item 332 Atraveacutes dos ensaios foram obtidos os valores meacutedios de microtextura
para os trecircs trechos monitorados agrave medida que o trecho era solicitado pelo traacutefego A Tabela
44 mostra os valores meacutedios obtido de microtextura bem como seus respectivos valores de
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 8425 428 508 8853 7997
6 179E+05 257E+05 7948 1222 1537 9170 6726
13 388E+05 557E+05 2980 254 853 3234 2726
19 569E+05 812E+05 3248 179 552 3427 3069
25 749E+05 107E+06 3752 208 555 3960 3544
1 435E+04 736E+04 8596 299 348 8895 8297
7 299E+05 505E+05 3532 131 370 3663 3401
13 638E+05 107E+06 3920 387 987 4307 3533
19 934E+05 157E+06 3412 258 755 3670 3154
1 464E+04 101E+05 7340 285 388 7625 7055
6 274E+05 594E+05 3116 091 294 3207 3025
Coef Variaccedilatildeo
()Meacutedia + DP
Trecho
MonitoradoDesvio Padratildeo Meacutedia - DP
Periodo Ensaio
(meses)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
NAASHTO
Microtextura
MeacutediaNUSACE
142
Observou-se na Tabela 44 que os valores de desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego da Avenida Roraima estatildeo um pouco elevados em
relaccedilatildeo aos outros ensaios no entanto os valores obtidos nos demais ensaios foram bem
baixos mostrando a regularidade de operaccedilatildeo durante os ensaios Com os dados desta tabela
realizou-se a Figura 44 que mostra o desempenho da microtextura em funccedilatildeo do nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo nos trecircs trechos monitorados
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Mic
rote
xtu
ra (
BP
R)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
QuarteacuteisPerigosa
Muito Lisa
Lisa
Mediamente Rugosa
Rugosa
Muito Rugosa
Insuficientemente Rugosa
Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo
Na Figura 44 eacute possiacutevel verificar uma grande queda no valor da microtextura do
ensaio realizado no 6ordm meses para o ensaio realizado no 13ordm meses apoacutes a liberaccedilatildeo do trafego
na Avenida Roraima Esta queda pode ter ocorrido pelo fato de o agregado ter perdido a
peliacutecula de ligante asfaacuteltico que o cobria passando o mesmo a sofrer desgaste atraveacutes da
solicitaccedilatildeo do traacutefego diminuindo assim sua textura Outra verificaccedilatildeo eacute que a Avenida
Roraima apresentou no ensaio de 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego o menor valor de
microtextura isso pode ter ocorrido pelo fato de o agregado deste trecho ter valores de textura
inferior aos da Avenida Heacutelvio Basso o que foi mostrado no ensaio de AIMS realizados no
CENPES
A mesma queda no valor da microtextura pode ser visualizada tambeacutem para os outros
dois trechos poreacutem esta queda ocorreu em um menor periacuteodo de tempo Apesar da reduccedilatildeo da
72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
Rsup2 = 086
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
Rsup2 = 085
143
microtextura nos trechos da Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis terem ocorrido num
periacuteodo de tempo menor que a da Avenida Roraima o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do
eixo padratildeo em que ocorreu essa reduccedilatildeo foi bem proacuteximo para os trecircs casos comprovando
assim que o nuacutemero de solicitaccedilotildees tem grande interferecircncia no valor da microtextura
A reduccedilatildeo no valor da microtextura no trecho do Trevo dos Quarteacuteis foi de
aproximadamente 58 passando a microtextura de uma classificaccedilatildeo rugosa para uma
classificaccedilatildeo lisa na Avenida Heacutelvio Basso a reduccedilatildeo foi de 59 chegando a uma
classificaccedilatildeo de microtextura insuficientemente rugosa Jaacute a Avenida Roraima teve a maior
reduccedilatildeo de um ensaio para outro tal reduccedilatildeo foi de 63 quando a microtextura no terceiro
ensaio foi classificada como muito lisa no penuacuteltimo e no ultimo ensaio passou a ter uma
classificaccedilatildeo de microtextura lisa
Assim como no paracircmetro de macrotextura foi realizado o graacutefico da Figura 45 onde
eacute verificada a confiabilidade dos modelos de previsatildeo de microtextura obtidos para os dois
trechos monitorados com a correlaccedilatildeo dos valores obtidos em campo (observados) pelos
valores encontrados com os modelos de previsatildeo de desempenho Quanto mais valores
proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Mic
rote
xtu
ra C
alc
ula
da
(B
PR
)
Microtextura Observada (BPR)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura
144
Verifica-se na Figura 45 que os valores obtidos com o modelo de previsatildeo de
desempenho de microtextura para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo bem coerentes
em relaccedilatildeo aos valores obtidos em campo Desta forma a confiabilidade nos modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados para este paracircmetro nos dois trechos monitorados eacute alta
Mostra-se na Tabela 45 resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
para a microtextura e os valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p) para cada modelo
Quanto maior o valor de Rsup2 e menor o valor de p maior a confiabilidade do modelo
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (BPR)
086 1140
085 1192
086 1141
085 1183USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
AASHTO72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
75971053110918 4211
USACEUSACER NNMI
02891008110804 4211
USACEUSACEHB NNMI
Onde MI = Valor de Microtextura da superfiacutecie do pavimento (BPR)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (BPR)
Os valores de Rsup2 mostraram-se alto comprovando que o ajustamento dos modelos
condiz com os valores obtidos em campo poreacutem os valores de p apresentaram-se elevados
uma vez que se obtiveram valores de microtextura proacuteximos a 30 durante os ensaios e o p foi
aproximadamente 38 deste valor nas avenidas Roraima e Heacutelvio Basso Assim deve haver
parcimocircnia durante a utilizaccedilatildeo destes modelos todavia serve como balizadores de provaacuteveis
resultados a serem encontrados na via Realizou-se um comparativo entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho para microtextura que estaacute mostrado na Figura 46
145
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)M
icro
tex
tura
(B
PR
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura
A Figura 46 mostra um comportamento bem similar entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados com uma queda bem acentuada na microtextura nas
primeiras idades e uma pequena estabilidade no valor com o passar do tempo mesmo com o
acuacutemulo de solicitaccedilotildees Poreacutem o modelo da Avenida Roraima natildeo se comportou
adequadamente a partir do nuacutemero acumulado de solicitaccedilatildeo de 60x105 pois se visualiza um
aumento no valor da microtextura o que possivelmente natildeo deveria e pode natildeo se confirmar
nas proacuteximas mediccedilotildees
43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI
O international Friction Index eacute o valor harmonizado do atrito pneu-pavimento que
possibilita maior seguranccedila em manobras de curvas e frenagem dos veiacuteculos Os valores de
IFI foram obtidos pela combinaccedilatildeo dos valores de Macrotextura e Microtextura utilizando
tais valores nas formulas contidas na norma ASTM E 19601998 sendo que o ensaios de
Macro textura e Microtextura devem ser realizados na mesma data e local somente assim eacute
146
possiacutevel o a combinaccedilatildeo dos valores e a obtenccedilatildeo do IFI Para o trecho monitorado da
Avenida Roraima realizou-se a confecccedilatildeo do graacutefico apresentado na Figura 47 onde eacute
apresentado o comportamento dos valores de atrito em cada um dos periacuteodos de ensaio em
funccedilatildeo da velocidade de deslocamento do veiacuteculo
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
13 meses
19 meses
25 meses
Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima
Pode-se verificar no graacutefico da Figura 47 que agrave medida que a velocidade aumenta o
atrito pneu pavimento reduz poreacutem no ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
essa reduccedilatildeo ocorre de maneira mais significativa Este fato ocorre pelo fato de o valor de
macrotextura ser o menor encontrado nesta data em todos os ensaios uma vez que a
macrotextura eacute responsaacutevel pela aderecircncia pneu-pavimento nas velocidades meacutedias e altas
Verifica-se tambeacutem que com o passar do tempo e com o acuacutemulo de solicitaccedilotildees no
pavimento houve uma reduccedilatildeo nos valores de IFI para uma mesma velocidade como jaacute era
de se esperar mas a partir do 13ordm mecircs de solicitaccedilotildees os valores se mantiveram quase
constantes para uma mesma velocidade Isso ocorreu devido agrave estabilizaccedilatildeo e constacircncia nos
valores principalmente de macrotextura Encontrou-se tambeacutem os modelos de IFI para
AASHTO (Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma
147
velocidade de 60 kmh uma vez que essa eacute a velocidade padratildeo da norma ASTM E
19601998 utilizada no calculo do IFI
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 099
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 099
Para Avenida Heacutelvio Basso obtiveram-se os graacuteficos da Figura 48 tambeacutem pela
combinaccedilatildeo de Macrotextura e Microtextura obtidos nos ensaios realizados no trecho
monitorado em suas respectivas datas A figura mostra ainda o modelo de previsatildeo de
desempenho de IFI encontrado para este trecho estudado
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
7 meses
13 meses
19 meses
Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso
Visualiza-se na Figura 48 que haacute uma reduccedilatildeo significativa nos valores do IFI em
todos os periacuteodos de monitoramento com o aumento das baixas velocidades por exemplo
quando aumentada a velocidade de 20 kmh para 40 kmh haacute uma reduccedilatildeo no valor de atrito
de ateacute 60 no ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Isso ocorreu justamente
148
pelo fato de este trecho ter apresentado os menores valores de macrotextura classificada
como fina e assim reduzindo excessivamente o valor de IFI com o aumento da velocidade
Nota-se ainda que a uma velocidade de 100 kmh os valores de atrito em praticamente
todos os periacuteodos de monitoramento satildeo bem proacuteximos de zero o que eacute extremamente
inseguro para o usuaacuterio da via Encontrou-se ainda os modelos de IFI para AASHTO
(Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma velocidade
de 60 kmh
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 089
18003210279 7214
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 089
No Trevo dos Quarteacuteis a combinaccedilatildeo dos dados de macrotextura e microtextura
obtidos nos ensaios realizados no primeiro e no sexto mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deu
origem aos dois graacuteficos apresentados na Figura 49 Para este trecho natildeo foi desenvolvido
modelo de previsatildeo de desempenho para o IFI pelo curto periacuteodo de tempo para coleta de
dados e seria prematura a realizaccedilatildeo de um modelo com apenas dois levantamentos de dados
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis
149
Apesar do curto periacuteodo de tempo decorrido desde o iniacutecio da utilizaccedilatildeo da via ateacute a
realizaccedilatildeo do ultimo levantamento eacute possiacutevel verificar no graacutefico da Figura 49 que houve
uma reduccedilatildeo bastante significativa nos valores de atrito para uma mesma velocidade Neste
caso esta reduccedilatildeo pode ter ocorrido principalmente pela reduccedilatildeo da microtextura que foi de
58 ocasionando assim a reduccedilatildeo no valor do IFI Foi montada a Tabela 46 que apresenta o
valor de erro padratildeo de estimativa que quanto menor o valor mais confiaacutevel eacute o modelo para
o trecho monitorado
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p
099 0009
089 0018
099 0009
089 0018
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
Avenida RoraimaAASHTO
USACEAvenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI
1801003210279 7214
USACEUSACEHB NNIFI
Onde IFI = Valor harmonizado de atrito para veiacuteculos deslocando-se agrave 60kmh
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
Verificou-se na Tabela 46 que os valores de p satildeo baixos confirmando a
confiabilidade dos modelos mostrados Aleacutem da Tabela 46 fez-se o graacutefico da Figura 410
para verificar o ajuste dos modelos encontrados visualizando se os pontos estatildeo proacuteximos ou
natildeo da reta de igualdade quanto mais proacuteximos da reta estiverem os pontos maior a
confiabilidade do modelo
Observando a Figura 410 nota-se que os pontos ficaram bastante proacuteximos a linha o
que mostra que a coerecircncia entre os valores calculados pela correlaccedilatildeo entre a Macrotextura e
a Microtextura e os valores calculados pelos modelos
150
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000 005 010 015 020 025 030 035 040
IFI
Ca
lcu
lad
o p
elo
Mo
del
o (
60
km
h)
IFI Calculado pela Macrotextura e Microtextura (60kmh)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI
Fez-se tambeacutem uma comparaccedilatildeo entre os modelos de IFI das Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso confeccionando o graacutefico do IFI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que estaacute mostrado na Figura 411
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
IFI
(60
km
h)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa
151
Ambos os modelos de previsatildeo apresentaram uma queda nos valores de IFI com o
acuacutemulo do nuacutemero de solicitaccedilotildees o que condiz com o que apresentou os resultados obtidos
pelos levantamentos Poreacutem a reduccedilatildeo mostrada pelo modelo da Avenida Heacutelvio Basso foi
mais acentuada devido ao comportamento da macrotextura que teve o menor valor entre os
trecircs trechos monitorados Aleacutem disso o valor de IFI na Avenida Roraima aumenta a partir de
um determinado nuacutemero de solicitaccedilotildees este aumento ocorre devido principalmente aos
valores da macrotextura que aumentou devido ao surgimento de trincas
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI
O iacutendice de irregularidade longitudinal (IRI) informa o quatildeo desnivelado estaacute o
pavimento o que causa desconforto ao usuaacuterio ao trafegar pela via sendo mais um dos
paracircmetros funcionais analisado neste trabalho Os valores de IRI foram obtidos neste estudo
com o perfilocircmetro a laser nos periacuteodos de 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego da
Avenida Roraima nos periacuteodos de 9 16 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 2 e 7 meses
no Trevo dos Quarteacuteis Com os valores medidos de irregularidade sendo agrupados de 10 em
10 metros foi possiacutevel fazer os graacuteficos das Figuras 412 413 e 414 que mostra a
irregularidade meacutedia dos pavimentos ao longo dos trechos da Avenida Roraima Avenida
Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis respectivamente
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado
152
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado
153
Analisando as trecircs figuras eacute possiacutevel verificar que a menor irregularidade foi
observada no trecho do Trevo dos Quarteacuteis Quando observados os graacuteficos da Figura 412
verifica-se que as maiores irregularidades estatildeo no iniacutecio do trecho o que pode ser explicado
pela existecircncia de uma emenda da mistura asfaacuteltica colocada no trecho e ser um ponto onde
existe uma intersecccedilatildeo com uma rotatoacuteria com diferentes pontos de solicitaccedilotildees provocando
irregularidades Por isto foi retirado o primeiro ponto dos levantamentos realizados na
Avenida Roraima para realizaccedilatildeo da anaacutelise e obtenccedilatildeo dos modelos para este paracircmetro uma
vez que este ponto natildeo representa de forma correta a realidade da irregularidade longitudinal
existente no trecho monitorado
Com os valores meacutedios de irregularidade desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo de
cada trecho monitorado bem como com os valores de solicitaccedilotildees equivalente do eixo padratildeo
fez-se a Tabela 47 com esses valores e seus respectivos limites de aceitaccedilatildeo
Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 216 087 4012 303 129
22 628E+05 898E+05 217 079 3655 296 137
27 809E+05 115E+06 217 062 2839 279 155
9 391E+05 661E+05 227 091 4008 318 136
16 786E+05 132E+06 212 084 3969 296 128
21 103E+06 173E+06 250 093 3733 343 157
2 913E+04 198E+05 162 048 2976 210 114
7 319E+05 691E+05 180 040 2240 220 140
Desvio Padratildeo
(mkm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mkm)
Meacutedia - DP
(mkm)NUSACENAASHTO
IRI Meacutedio
(mkm)
Trevo dos
Quarteacuteis
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)
Os valores de coeficiente de variaccedilatildeo dos ensaios mostraram-se elevados sendo que a
Avenida Heacutelvio Basso apresentou na meacutedia os maiores valores devido a maior irregularidade
longitudinal ao longo do trecho Poreacutem de forma geral os valores meacutedios de IRI das
Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo baixos sendo os trechos classificados no conceito
bom segundo o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) com valores meacutedios entre 212 e
250 mkm jaacute no Trevo dos Quarteacuteis a classificaccedilatildeo do IRI foi excelente devido a adequada
execuccedilatildeo do revestimento quanto a este aspecto natildeo apresentando assim irregularidades
Todavia apesar de ter uma classificaccedilatildeo de IRI bom nas Avenidas Roraima e Heacutelvio
Basso em ambas as Avenidas houve pontos onde o valor do IRI apresentou-se acima de
46mkm onde a classificaccedilatildeo eacute peacutessima Com os dados da Tabela 47 fizeram-se os graacuteficos
154
da Figura 415 que mostra a evoluccedilatildeo da irregularidade nos trecircs trechos monitorados agrave medida
que era solicitado
000
050
100
150
200
250
300
350
400
450
500
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo
A Figura 415 apresenta um comportamento caracteriacutestico dos valores de IRI
mostrados tambeacutem em outras literaturas com o aumento de seus valores agrave medida que o
pavimento eacute solicitado Isso ocorre pelo fato de que o pavimento passa a se degradar causando
irregularidades cada vez maiores com formaccedilatildeo de buracos e escorregamento de massa
asfaacuteltica como ocorreu na Avenida Roraima
O uacutenico ponto em que houve uma reduccedilatildeo nos valores meacutedios de IRI foi no ensaio
realizado aos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso onde a
solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo padratildeo acumulada de 76x105 pelo meacutetodo da AASHTO
Entretanto essa reduccedilatildeo estaacute dentro da margem de aceitaccedilatildeo dos valores o que significa que o
agrupamento dos valores que ocorre de 10 em 10 metros pode ter feito com que houvesse essa
reduccedilatildeo logo foi considerado que agrave medida que o pavimento foi solicitado o mesmo
aumentou sua irregularidade longitudinal
A Figura 415 mostra ainda os modelos de previsatildeo de desempenho obtidos apenas
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em relaccedilatildeo ao N calculados pelo criteacuterio da
15210262 8
AASHTOR NIRI
Rsup2 = 099
08210912 7
AASHTOHB NIRI
Rsup2 = 024
155
AASHTO uma vez que foram realizados poucos ensaios no Trevo dos Quarteacuteis e natildeo seria
significativo o modelo encontrado Com tais modelos calcularam-se os valores para os
nuacutemeros de solicitaccedilotildees nas datas das avaliaccedilotildees realizadas e comparou-se com os valores
medidos gerando o graacutefico da Figura 416
200
215
230
245
260
275
290
200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
IRI
Ca
lcu
lad
o (
mk
m)
IRI Observado (mkm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI
Analisando a Figura 416 eacute possiacutevel verificar que o modelo obtido para a Avenida
Roraima apresenta valores coincidentes com os obtidos em campo enquanto o modelo
encontrado para a Avenida Heacutelvio Basso tem certa dispersatildeo Todavia os valores estatildeo bem
proacuteximos da linha de igualdade o que significa que os modelos de previsatildeo de desempenho
representam de forma adequada os resultados encontrados durante os ensaios
A Tabela 48 mostra resumidamente os modelos de previsatildeo de desempenho para o
paracircmetro de irregularidade longitudinal encontrado para os trechos da Avenida Roraima e da
Avenida Heacutelvio Basso com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p)
156
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mkm)
099 0004
024 0237
099 0003
024 0237USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
AASHTO08210912 7
AASHTOHB NIRI
15210262 8
AASHTOR NIRI
08210741 7
USACEHB NIRI
15210601 8
USACER NIRI
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mkm)
Verifica-se na Tabela 48 que os valores de erro padratildeo de estimativa (p) encontrados
para os modelos de ambos os trechos satildeo baixos comprovando que os valores calculados com
os modelos condizem com os obtidos em campo Apesar de o modelo de previsatildeo de
desempenho da Avenida Heacutelvio Basso mostrar um valor de Rsup2 baixo este modelo representou
satisfatoriamente o obtido em campo Este valor de Rsup2 baixo eacute devido agrave reduccedilatildeo no valor
meacutedio do IRI no segundo ensaio fazendo com que houvesse uma variaccedilatildeo maior entre o valor
do modelo e o do campo
Fez-se uma comparaccedilatildeo entre os dois modelos de desempenho para IRI encontrados
neste estudo com os modelos encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002)
mostram o comportamento do IRI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo mostrado na Figura 417
Atraveacutes da observaccedilatildeo da Figura 417 pode-se dizer que tanto os modelos encontrados
para a Avenida Roraima como para a Avenida Heacutelvio Basso estatildeo de acordo com os
encontrados por Marcon (2004) e seguem um mesmo comportamento Aumento de IRI agrave
medida que o pavimento eacute solicitado No modelo de Basiacutelio (2002) existe uma reduccedilatildeo no
valor do IRI agrave medida que o pavimento eacute solicitado o que fica em desacordo com os
encontrados neste estudo e por Marcon (2004)
157
000
050
100
150
200
250
300
350
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI
O modelo da Avenida Roraima apresentou valores quase constantes com um aumento
nos valores de IRI bastante baixos agrave medida que a pavimento eacute solicitado Jaacute o modelo da
Avenida Heacutelvio Basso mostra uma taxa maior no valor do IRI quase que na mesma
proporccedilatildeo do modelo encontrado por Marcon (2004) Poreacutem como os valores meacutedios de IRI
em ambos os trechos mostram-se abaixo de 30 mkm natildeo haacute necessidade de uma intervenccedilatildeo
em todo o trecho havendo essa necessidade apenas em alguns ―pontos (trechos de 10
metros) que apresentam defeitos principalmente na Avenida Roraima que provocam maior
interferecircncia neste paracircmetro
45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR
O paracircmetro de afundamento em trilha de roda eacute um dos paracircmetros mais importantes
para a seguranccedila dos usuaacuterios das vias uma vez que com o surgimento da deformaccedilatildeo
permanente haacute a possibilidade de ocorrer o acuacutemulo de aacutegua na pista nestes pontos Os limites
de afundamento em trilha de roda dependem da largura e declividade da pista e quanto maior
a largura da pista maior deve ser a declividade e menor a profundidade admissiacutevel da trilha de
roda Poreacutem para o Manual de Restauraccedilatildeo de Pavimentos Asfaacutelticos do DNIT (2006)
158
afundamentos a partir de 13mm criam condiccedilotildees para que ocorra o armazenamento de aacutegua
suficiente para potencial hidroplanagem
Realizaram-se medidas com treliccedila para obtenccedilatildeo de ATR na Avenida Roraima nos
periacuteodos de 1 6 e 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego e na Avenida Heacutelvio Basso nos
periacuteodos de 1 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Natildeo foi mais realizado levantamento com
treliccedila a partir do momento que passou a ser feito com perfilocircmetro laser concomitantemente
com os ensaios de irregularidade longitudinal nos trechos monitorados As Figuras 418 419
e 420 mostram os pontos de ATR atraveacutes da meacutedia dos afundamentos a cada 10 metros com
perfilocircmetro laser ou seja de 10 em 10 metros era realizado a meacutedia dos ATRs e apresentado
o ponto dos trechos da Avenida Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis
respectivamente
Na Avenida Roraima os ensaios de ATR a laser foram realizados nos meses de 14 22
e 27 apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso foram realizados os levantamentos
nos meses de 9 16 e 21 apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis 2 e 7 meses apoacutes
o transito ser liberado para uso da via
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho
159
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho
Eacute possiacutevel visualizar na Figura 418 que os valores de ATR na Avenida Roraima natildeo
sofreram grandes alteraccedilotildees ao longo tempo isso pode ter ocorrido pelo fato que a estrutura
estaacute bem consolidada jaacute que eacute recapeamento e que a mistura asfaacuteltica apresenta boa
estabilidade frente agrave accedilatildeo do traacutefego causando assim uma baixa variaccedilatildeo no valor de ATR Jaacute
na Figura 419 observa-se um comportamento inesperado na aquisiccedilatildeo dos valores de ATR
160
onde no primeiro ensaio os valores mostraram-se maiores que os obtidos nos ensaios
posteriores natildeo encontrando assim uma explicaccedilatildeo teacutecnica para este acontecimento
Na Figura 420 eacute mostrado um aumento significativo da deformaccedilatildeo permanente 2
meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego em relaccedilatildeo ao ensaio realizado 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao
traacutefego Este aumento pode ter ocorrido devido a natildeo compactaccedilatildeo adequada da mistura
asfaacuteltica em campo uma vez que os valores de grau de compactaccedilatildeo pelas normas NBR
155732012 e DNIT-ME 1171994 foram 88 e 91 respectivamente
Outra observaccedilatildeo que pode ser mencionada visualizando as trecircs figuras eacute que ateacute o
momento natildeo haacute nenhum ponto da pista nos trechos monitorados em que o ATR eacute maior que
13mm o que faz com que natildeo haja necessidade de intervenccedilotildees nos trechos por conta deste
paracircmetro A partir dos dados obtidos nos levantamentos com treliccedila e perfilocircmetro a laser
construiu-se as Tabela 49 e Tabela 410 respectivamente onde satildeo apresentados os valores
meacutedios de afundamento em trilha de roda desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como
as faixas de aceitaccedilatildeo em cada um dos ensaios e trechos monitorados
Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 000 000 000 000 000
6 179E+05 257E+05 011 029 26441 040 000
13 388E+05 557E+05 019 038 19987 058 000
1 435E+04 736E+04 015 023 15012 038 000
7 299E+05 505E+05 064 078 12269 142 000
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Heacutelvio
Basso
Desvio Padratildeo
(mm)
Roraima
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
ATR Meacutedio
(mm)
Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 069 076 11035 145 000
22 628E+05 898E+05 070 068 9643 138 002
27 809E+05 115E+06 125 064 5109 189 061
9 391E+05 661E+05 498 144 2896 642 354
17 786E+05 132E+06 306 133 4353 439 173
21 103E+06 173E+06 363 129 3546 492 234
2 913E+04 198E+05 258 136 5292 394 121
7 319E+05 691E+05 390 058 1482 448 333
Desvio Padratildeo
(mm)
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
ATR Meacutedio
(mm)NUSACE
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Verifica-se na Tabela 49 que os valores de desvio padratildeo nos trechos monitorados
apresentaram-se extremamente elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos consequentemente os valores de coeficiente de variaccedilatildeo foram altos Estes
161
valores chegaram a estes patamares devido a valores baixos e equipamento impreciso para
este niacutevel de medida
Jaacute na Tabela 410 verifica-se que os valores de desvio padratildeo para o trecho da Avenida
Roraima ainda mostraram-se elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos a varias idades Estes valores foram altos devido a existecircncia de defeitos em
alguns pontos que originaram valores altos de ATR e como na meacutedia o trecho apresentou
baixos valores de ATR estes pontos provocaram a discrepacircncia no de desvio padratildeo e no
coeficiente de variaccedilatildeo
Com os dados das Tabelas 49 e 410 confeccionaram-se os graacuteficos da Figura 421
que apresentam o desenvolvimento do ATR nos trecircs trechos monitorados em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees acumulado equivalentes ao eixo padratildeo ao qual cada um dos trechos
foi submetido ateacute a data de cada levantamento Eacute apresentado tambeacutem na Figura 421 o
modelo de previsatildeo de desempenho dos ensaios com perfilocircmetro laser da Avenida Roraima
com seu valor de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) Natildeo seraacute apresentado modelo de previsatildeo
de desempenho para o trecho do Trevo dos Quarteacuteis uma vez que foram realizados apenas
dois levantamentos neste trecho
Jaacute na Avenida Heacutelvio Basso natildeo foi feito o modelo de previsatildeo de desempenho visto
que foi desconsiderado o ensaio de 9 meses pela incoerecircncia no desenvolvimento do ATR agrave
medida que o pavimento era solicitado Desta forma o modelo de previsatildeo de desempenho
natildeo representaria adequadamente o desenvolvimento do ATR no pavimento
-100
000
100
200
300
400
500
600
700
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Perfilocircmetro Laser
Roraima Treliccedila
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Heacutelvio Basso
Perfilocircmetro Laser
Heacutelvio Basso
Treliccedila
Meacutedia plusmn DP Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Perfilocircmetro Laser
Meacutedia plusmn DP Trevo
dos Quarteacuteis
Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo
012010411 6
AASHTOR NATR
Rsup2 = 073
162
Avaliando o comportamento dos ATRs mostrados nos graacuteficos da Figura 421 eacute
possiacutevel dizer que os trechos da Avenida Roraima e Trevo dos Quarteacuteis estatildeo ateacute o momento
com um comportamento esperado de aumento no valor de ATR agrave medida que o pavimento eacute
solicitado Em contrapartida o comportamento do ATR da Avenida Heacutelvio Basso eacute
inesperado justamente pelo valor meacutedio de ATR encontrado no primeiro levantamento a laser
que mostrou um valor superior aos outros dois levantamentos
Para comparar os valores encontrados em campo com os obtidos no modelo de
previsatildeo de desempenho para Avenida Roraima e verificar se o modelo estaacute representando
adequadamente o comportamento do ATR no trecho fez-se o graacutefico da Figura 422 que
relaciona tais valores Quanto mais proacuteximo da reta de 45ordm estiverem os pontos mais os
resultados encontrados no modelo condizem com os obtidos em campo
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
000 020 040 060 080 100 120 140 160 180 200
AT
R C
alc
ula
do (
mm
)
ATR Observado (mm)
Roraima
Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR
Eacute possiacutevel verificar na Figura 422 que o modelo encontrado para a Avenida Roraima
estaacute representando adequadamente os valores conseguidos nos ensaios de campo uma vez
que estatildeo bem proacuteximos da reta de 45ordm Aleacutem da Figura 422 que verifica a coerecircncia entre os
valores encontrados no modelo e os resultados encontrados em campo foi confeccionada a
Tabela 411 que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho para os ensaios realizados
163
com perfilocircmetro laser com seus respectivos valores de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) e
erro padratildeo de estimativa (p)
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
AASHTO 073 0240
USACE 072 0240Avenida Roraima
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima 012010411 6
AASHTORNATR
003010949 7
USACERNATR
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 e p mostrados na Tabela 411 comprovam que os modelos de
previsatildeo de desempenho estatildeo representando de forma adequada os valores medidos uma vez
que os valores de Rsup2 deram altos e p relativamente baixos Com os modelos de ATR jaacute
definidos verificaram-se quais os modelos da literatura mais se aproximaram a este estudo
tanto no que diz respeito agrave caracteriacutestica dos trechos como tambeacutem o comportamento dos
modelos Assim foi possiacutevel produzir os graacuteficos da Figura 423 que comparam os modelos de
previsatildeo de desempenho para ATR encontrados neste estudo com os existentes na literatura
Observa-se na Figura 423 que o modelo da Avenida Roraima mostra um
comportamento com menores valores de ATR poreacutem com maior taxa de variaccedilatildeo do ATR em
relaccedilatildeo aos demais modelos de previsatildeo de desempenho usados na comparaccedilatildeo Estes valores
inferiores encontrados na Avenida Roraima podem ter ocorrido devido agrave pequena espessura
da mistura asfaacuteltica nova colocada no trecho e pela consolidaccedilatildeo jaacute existente no trecho uma
vez que se trata de um trecho antigo fazendo com que natildeo ocorresse uma deformaccedilatildeo mais
acentuada na mesma obtendo valores de ATR baixos Jaacute o aumento mais proeminente do
ATR agrave medida que o pavimento eacute solicitado pode ter ocorrido devido ao alto teor de ligante
asfaacuteltico utilizado na mistura que foi 615 causando assim uma instabilidade na mistura e
aumento mais acelerado da deformaccedilatildeo permanente
164
000
050
100
150
200
250
300
350
400
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Vitorello (2008)
Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO
A utilizaccedilatildeo de forma segura e eficaz com estabilidade e conforto das vias onde os
usuaacuterios deslocam-se diariamente de um local para outro seja transportando mercadorias ou
indo para o trabalho passa por bom estado de conservaccedilatildeo das estruturas viaacuterias com
quantidades baixas de defeitos e irregularidades nos pavimentos Uma das formas de ponderar
as condiccedilotildees dos pavimentos eacute atraveacutes da avaliaccedilatildeo visual com apontamento dos defeitos que
o pavimento apresenta e posteriormente o caacutelculo do Iacutendice de Gravidade Global
Aleacutem do IGG que cada pavimento apresentou em cada levantamento este estudo
calculou ainda a evoluccedilatildeo percentual de aacuterea trincada que o pavimento passou a ter agrave medida
que foi solicitado Tais dados foram colocados na Tabela 412 que mostra os valores de IGG e
percentagem de aacuterea trincada bem como os periacuteodos de ensaio e o nuacutemero de solicitaccedilotildees
acumuladas equivalente ao eixo padratildeo de 82tf em cada mediccedilatildeo Ao mesmo tempo com
estes dados foram montados os graacuteficos da Figura 424
165
Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 182 017
6 179E+05 257E+05 2370 372
13 388E+05 557E+05 4539 777
19 569E+05 812E+05 4810 853
25 749E+05 107E+06 5323 1698
1 435E+04 736E+04 000 000
7 299E+05 505E+05 1130 000
13 638E+05 107E+06 641 000
19 934E+05 157E+06 1108 002
1 464E+04 101E+05 496 000
6 274E+05 594E+05 916 083
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO IGG
Aacuterea
Trincada NUSACE
-05
25
55
85
115
145
175
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima IGG
Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada
Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo
93710936 5
AASHTOR NIGG
Rsup2 = 087
95210888 6
AASHTOHB NIGG
Rsup2 = 043
60010102 5
AASHTOR NTRI
Rsup2 = 093
166
Observando a Figura 424 eacute possiacutevel verificar que na Avenida Roraima houve um
aumento maior no valor do IGG nos periacuteodos iniciais justamente pelo aparecimento das
trincas isoladas passando de um IGG classificado como bom para regular segundo a norma
do DNIT PRO 0062003 em um periacuteodo de um ano permanecendo com esta classificaccedilatildeo ateacute
o momento O aumento significativo no valor de IGG logo no primeiro ano de uso do trecho
pelo traacutefego foi devido ao surgimento e evoluccedilatildeo das fissuras do tipo FC-I para FC-III e
como a avaliaccedilatildeo da qualidade do pavimento atraveacutes do IGG leva em consideraccedilatildeo o fator de
ponderaccedilatildeo de cada defeito enquanto tais fissura natildeo evoluiacuterem para um buraco por
exemplo o valor do IGG natildeo sofreraacute grandes alteraccedilotildees
Jaacute a aacuterea trincada teve um crescimento maior nos periacuteodos chuvosos entre os meses
de junho e dezembro de 2013 e junho de 2014 e janeiro de 2015 ensaios de 6 agrave 13 e 19 agrave 25
meses respectivamente Nestes periacuteodos o aumento da aacuterea trincada foi respectivamente de
52 e 50 Na Avenida Heacutelvio Basso a variaccedilatildeo no valor do IGG ocorreu principalmente
em funccedilatildeo do valor de ATR uma vez que os defeitos do tipo trincamento soacute surgiram
aproximadamente 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego Logo a classificaccedilatildeo do IGG da via
ateacute o momento eacute de estado oacutetimo segundo a norma do DNIT PRO 0062003
Observa-se tambeacutem na Figura 424 que o IGG bem como o percentual de aacuterea
trincada na Avenida Roraima eacute bem superior aos outros dois trechos Esse valor superior deve
ter ocorrido por se tratar de um trecho onde foi colocada uma camada asfaacuteltica nova sobre
outra camada asfaacuteltica antiga com alto grau de degradaccedilatildeo sem nenhum tratamento anti-
reflexatildeo de trincas fazendo com que houvesse o surgimento prematuro de trincas na
superfiacutecie do pavimento novo da Avenida Roraima o que natildeo aconteceu nos outros dois
trechos monitorados que satildeo de implantaccedilatildeo
Na Figura 424 eacute possiacutevel verificar tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho
para o IGG encontrado para a Avenida Roraima e Avenida Heacutelvio Basso Foi feito tambeacutem o
modelo de previsatildeo de desempenho para a percentagem de aacuterea trincada apenas para a
Avenida Roraima jaacute que na Avenida Heacutelvio Basso esta no iniacutecio de trincamento aos 19 meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do trecho ao traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis foram realizados apenas dois
levantamentos de defeitos
Para verificar o quatildeo representativo estatildeo sendo os modelos encontrados foi
confeccionada a Figura 425 que compara os valores encontrados durante os ensaios para IGG
e aacuterea trincada com os valores calculados para IGG e aacuterea trincada
167
00 20 40 60 80 100 120 140 160 180
00
20
40
60
80
100
120
140
160
180
00
100
200
300
400
500
600
700
00 100 200 300 400 500 600 700
Aacuterea Trincada Observada ()
Aacutere
a T
rin
cad
a C
alc
ula
da (
)
IGG
Ca
lcu
lad
o
IGG Observado
Heacutelvio Basso IGG Roraima IGG Roraima Aacuterea Trincada
Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada
Observando a Figura 425 verifica-se que os modelos de previsatildeo de desempenho para
os trechos monitorados representa bem as expectativas previstas para os trechos em relaccedilatildeo
aos dois paracircmetros estudados neste item Aleacutem da Figura 425 fez-se tambeacutem a Tabela 413
que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho do IGG para as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso e o modelo para Avenida Roraima para o paracircmetro de percentagem de aacuterea
trincada do trecho Tal tabela apresenta tambeacutem os valores de coeficiente de determinaccedilatildeo e
erro padratildeo de estimativa para cada modelo encontrado
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e
p
Meacutetodo Rsup2 p
087 1383
093 158
043 696
087 1367
093 167
043 695Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado
AASHTO
USACEAvenida Roraima
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima93710936 5
AASHTORNIGG
60010102 5
AASHTORNTRI
95210888 6
AASHTOHBNIGG
77710874 5
USACERNIGG
63010471 5
USACERNTRI
92210315 6
USACEHBNIGG
168
Onde IGG = Iacutendice de Gravidade Global do trecho analisado
TRI = Percentagem de Aacuterea Trincada ()
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
A Tabela 413 confirma que os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
simulam de forma satisfatoacuteria as expectativas de comportamento esperados nos trechos
monitorados Os valores de Rsup2 mostraram-se relativamente altos para os modelos encontrados
para Avenida Roraima e valor mediano para o modelo da Avenida Heacutelvio Basso poreacutem
satisfatoacuterio para confiabilidade no modelo
Jaacute os valores de p para os modelos de IGG ficaram um pouco elevados podendo
interferir na classificaccedilatildeo de um pavimento que estaacute oacutetimo ou bom onde a faixa de
classificaccedilatildeo eacute pequena No entanto nas classificaccedilotildees mais importantes de um pavimento
rodoviaacuterio que satildeo as classificaccedilotildees onde o pavimento jaacute deveria sofrer alguma intervenccedilatildeo
devido ao niacutevel de deterioraccedilatildeo os modelos poderatildeo mostrar-se coerentes com o que iraacute
acontecer com o pavimento uma vez que a faixa de classificaccedilatildeo eacute maior reduzindo a
possibilidade de erros de enquadramento
O valor de erro padratildeo de estimativa para o modelo de percentagem de aacuterea trincada
encontrado para Avenida Roraima apresentou-se baixo aprovando a confianccedila na utilizaccedilatildeo
de tal modelo que representou bem os valores observados no trecho para cada um dos
levantamentos realizados Com a confirmaccedilatildeo da possibilidade de utilizaccedilatildeo dos modelos
realizaram-se os graacuteficos da Figura 426 que mostra os modelos encontrados nos trechos
estudados e aqueles apresentados na literatura
169
00
40
80
120
160
200
240
00
100
200
300
400
500
600
700
800
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Ind
ice
de
Gra
vid
ad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG Marcon (2004) IGG
Roraima Aacuterea Trincada Basilio (2002) Aacuterea Trincada
Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada
Na Figura 426 verifica-se que o modelo de previsatildeo de desempenho para o IGG da
Avenida Heacutelvio Basso estaacute de acordo com o esperado em comparaccedilatildeo com o encontrado por
Marcon (2004) poreacutem o modelo da Avenida Roraima exibiu uma taxa de aumento no valor
do IGG muito acentuada devido agrave caracteriacutestica da via e fatores que aceleraram o surgimento
dos defeitos Jaacute o modelo de previsatildeo de desempenho para percentagem de aacuterea trincada da
Avenida Roraima teve um comportamento bem semelhante ao observado por Basiacutelio (2002)
com valores um pouco superiores tambeacutem devido aos mesmos fatores jaacute mencionados
47 DEFLEXAtildeO
Para os modelos de deflexatildeo utilizaram-se os dados obtidos atraveacutes dos ensaios
realizados com Viga Benkelman e FWD nos periacuteodos descritos nos itens 337 e 338 Com
estes dados foi possiacutevel obter os valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima desvio padratildeo e
170
coeficiente de variaccedilatildeo em cada um dos periacuteodos de levantamentos Realizou-se tambeacutem o
caacutelculo dos valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) em cada periacuteodo do ensaio e assim foi
encontrada uma faixa de aceitaccedilatildeo dos valores de deflexatildeo atraveacutes da meacutedia mais o desvio
padratildeo e a meacutedia menos o desvio padratildeo Os valores encontrados para a Avenida Roraima nos
ensaios realizados com a Viga Benkelman e FWD estatildeo apresentados na Tabela 414
Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 8173 2305 2820 10478 5868
1 303E+04 436E+04 7866 1880 2390 9746 5986
6 179E+05 257E+05 9252 1962 2121 11214 7290
13 388E+05 557E+05 9062 2475 2731 11537 6587
20 598E+05 854E+05 7152 1512 2114 8664 5640
23 688E+05 981E+05 7068 1651 2336 8719 5417
27 809E+05 115E+06 7138 1095 1534 8233 6043
2 597E+04 858E+04 6762 1853 2740 8615 4909
14 418E+05 600E+05 5166 1209 2340 6375 3958
23 688E+05 981E+05 4859 945 1944 5804 3914
27 809E+05 115E+06 4941 121 2453 6152 3729
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Viga
Benkelman
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
A partir dos dados da Tabela 414 foi possiacutevel a confecccedilatildeo dos graacuteficos apresentados
na Figura 427 onde estaacute demostrado o comportamento da deflexatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero
equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo Estatildeo apresentados ainda os modelos de previsatildeo
de desempenho encontrados para a deflexatildeo maacutexima com Viga Benkelman e FWD
Recomenda-se a utilizaccedilatildeo de tais modelos para um traacutefego de ateacute 809x105 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que eacute o traacutefego que solicitou o trecho monitorado ateacute o ultimo
ensaio acima deste traacutefego pode-se encontrar resultados improacuteprios com o esperado
Eacute possiacutevel observar na Figura 427 que haacute uma grande variaccedilatildeo na faixa de aceitaccedilatildeo
dos resultados principalmente para o ensaio realizado com Viga Benkelman ou seja o desvio
padratildeo das leituras realizadas se apresentou relativamente alto como pode ser visualizado na
Tabela 414 Isso ocorreu pelo fato de se tratar de um trecho onde foi executada uma
restauraccedilatildeo sem qualquer cuidado em realizar uma fresagem ou ateacute mesmo uma operaccedilatildeo tapa
buracos adequada antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico causando
variaccedilotildees altas entre cada ponto de ensaio
171
0 5 10 15 20 25 30 35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)D
efle
xatilde
o D
0(1
0 ˉ
sup2mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima
Observa-se ainda que ateacute o momento do uacuteltimo levantamento houve uma reduccedilatildeo no
valor de deflexatildeo em relaccedilatildeo ao primeiro ensaio isso aconteceu nos ensaios realizados com os
dois equipamentos comprovando assim que houve uma reduccedilatildeo nos valores de deflexatildeo Essa
reduccedilatildeo pode ter ocorrido por um enrijecimento da estrutura agrave medida que o pavimento foi
solicitado principalmente pelo enrijecimento da mistura asfaacuteltica que sofre oxidaccedilatildeo ao longo
do tempo deixando a camada menos susceptiacutevel a deformaccedilotildees
Poreacutem para melhor conclusatildeo sobre o comportamento deste pavimento frente agrave
solicitaccedilatildeo do traacutefego se faz necessaacuterio um periacuteodo de observaccedilotildees mais longo jaacute que a
literatura mostra que com o passar do tempo a tendecircncia eacute ocorrer um aumento nas deflexotildees
Natildeo se pode afirmar tambeacutem que essa reduccedilatildeo eacute um indicativo de melhora na qualidade da
estrutura do trecho pois pelo fato de os valores de desvio padratildeo no ensaio com Viga
Benkelman estarem na ordem de 20 deacutecimos de miliacutemetro esta reduccedilatildeo no valor de deflexatildeo
estaacute dentro desta faixa de desvio padratildeo podendo ateacute mesmo natildeo ser considerada como uma
reduccedilatildeo real nos valores de deflexatildeo
Jaacute a Tabela 415 apresenta os valores obtidos nos ensaios com FWD e Viga
Benkelman na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem com os paracircmetros de deflexatildeo maacutexima meacutedia
das leituras desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como os dados dos nuacutemeros de
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 065
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
Rsup2 = 10
172
solicitaccedilotildees em cada periacuteodo de levantamento Com os dados da Tabela 415 realizaram-se os
graacuteficos apresentados na Figura 428 com seus respectivos modelos de previsatildeo de
desempenho para os ensaios realizados com FWD e Viga Benkelman
Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 5686 1365 2401 7051 4321
1 435E+04 736E+04 7223 658 910 7881 6565
7 299E+05 505E+05 5023 539 1074 5562 4483
14 736E+05 124E+06 6965 977 1402 7942 5989
17 835E+05 140E+06 5722 465 813 6187 5257
21 103E+06 173E+06 4332 616 1421 4948 3717
9 391E+05 661E+05 3727 332 892 4059 3394
17 835E+05 140E+06 4669 319 683 4988 4350
21 103E+06 173E+06 3519 295 840 3815 3224
NUSACE
Viga
Benkelman
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)
0 5 10 15 20 25
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 428 Deflexotildees medidas Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso
Assim como para Avenida Roraima os modelos para este trecho tem um limite de
utilizaccedilatildeo recomendado para o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 103x106 e como o
modelo para o FWD foi obtido com dados de apenas trecircs ensaios sendo que o primeiro foi
realizado nove meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deve-se ter cautela ao utilizaacute-lo
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 025
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFW D NNDEF
Rsup2 = 10
173
Observa-se nos graacuteficos da Figura 428 que haacute uma variaccedilatildeo nos valores das
deflexotildees com uma queda nos valores de deflexatildeo principalmente nos ensaios realizados
com a Viga Benkelman a partir dos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta reduccedilatildeo nos
valores ocorre por um aumento na rigidez das camadas que compotildeem o pavimento passando
a dar uma maior resistecircncia ao deslocamento quando solicitado pelo traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis realizaram-se os mesmos procedimentos que nos trechos
apresentados anteriormente com os dados obtidos com Viga Benkelman e FWD encontrando-
se os valores apresentados na Tabela 416 Esta tabela deu origem aos graacuteficos mostrados na
Figura 429 com o modelo apenas dos ensaios com Viga Benkelman uma vez que foram
feitos apenas dois levantamentos deflectomeacutetricos com o FWD natildeo sendo significativo para a
apresentaccedilatildeo de um modelo de previsatildeo de desempenho
Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 5807 904 1557 6712 4903
3 136E+05 295E+05 7016 766 1092 7782 6251
7 319E+05 691E+05 5334 894 1676 6228 4440
3 136E+05 295E+05 5870 539 918 6409 5331
7 319E+05 691E+05 4213 379 900 4593 3834
Viga
Benkelman
FWD
NAASHTO
Periodo Ensaio
(meses)
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
0 2 4 6 8 10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 10
174
Da mesma forma que nos outros dois trechos monitorados houve uma reduccedilatildeo nos
valores de deflexatildeo agrave medida que a estrutura foi solicitada poreacutem neste caso a reduccedilatildeo pode
ter ocorrido devido a um periacuteodo de consolidaccedilatildeo da estrutura do pavimento Nos
levantamentos realizados tanto com a Viga Benkelman quanto com o FWD esta reduccedilatildeo foi
bastante significativa se comparado o ensaio realizado nos periacuteodos de trecircs e sete meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego
Para o modelo encontrado referente aos levantamentos com a Viga Benkelman eacute
recomendado utilizar um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo natildeo superior a
319x105 neste modelo uma vez que o tempo de monitoramento desta via foi curto para coleta
de mais dados e por consequecircncia para ter um modelo de previsatildeo de desempenho mais
preciso
Apoacutes a apresentaccedilatildeo e anaacutelise dos valores de deflexatildeo maacutexima encontrados nos trecircs
trechos monitorados vale mencionar neste momento que em todos os casos os valores
meacutedios de deflexatildeo encontrados com FWD foram menores que os valores meacutedios encontrados
com Viga Benkelman Estes valores mostraram-se menores devido a maior precisatildeo na
obtenccedilatildeo dos dados com FWD uma vez que quando realizado o ensaio com Viga Benkelman
sempre haacute um momento durante o procedimento de posicionamento e preparaccedilatildeo para o
ensaio em que o caminhatildeo inicia um carregamento inadequado para a obtenccedilatildeo dos dados
pegando assim aleacutem da deformaccedilatildeo elaacutestica uma parcela viscosa da deformaccedilatildeo Jaacute com o
FWD eacute obtido apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas
Para verificar se os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados para cada trecho
estatildeo de acordo com os valores encontrados em campo foi desenvolvido o graacutefico da Figura
430 onde eacute realizado uma comparaccedilatildeo dos valores observados em campo com os valores
calculados atraveacutes dos modelos de previsatildeo de desempenho
Analisando a Figura 430 eacute possiacutevel verificar que a grande maioria dos valores natildeo
estaacute perfeitamente em cima da linha o que significa que os modelos de previsatildeo de
desempenho natildeo satildeo perfeitos poreacutem representam satisfatoriamente o comportamento
encontrado em campo Uma observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo aos modelos
encontrados atraveacutes dos ensaios com FWD que obtiveram valores extremamente proacuteximos
aos valores obtidos em campo posicionando os pontos mostrados na Figura 430 em cima da
linha
175
30
40
50
60
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
Def
lax
atildeo
Ca
lcu
lad
a (
10
ˉsup2m
m)
Deflexatildeo Observada (10 ˉsup2mm)
Roraima VB
Roraima FWD
Heacutelvio Basso
VB
Heacutelvio Basso
FWD
Trevo dos
Quarteacuteis VB
Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo
A Tabela 417 mostra resumidamente os modelos encontrados em cada trecho para os
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro
Padratildeo de Estimativa (p)
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (10macrsup2mm)
065 596
10 010
025 1078
10 107
10 020
065 594
10 007
024 1079
10 018
10 010
AASHTO
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
USACE
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
FWD
Trecho Monitorado
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Viga Benkelman
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
81811085210683 5211
USACEUSACEVB NNDEF
56711082410522 5211
USACEUSACEFWD NNDEF
57461032110771 4210
USACEUSACEVB NNDEF
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
16121004110434 4211
USACEUSACEFWD NNDEF
70601021110111 5211
USACEUSACEVB NNDEF
Onde DEFVB = deflexatildeo maacutexima determinada com a Viga Benkelman (10-2
mm)
DEFFWD = deflexatildeo maacutexima determinada com o FWD (10-2
mm)
176
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (10-2
mm)
O Erro Padratildeo de Estimativa (p) mostra a variaccedilatildeo que existe entre os valores obtidos
com os ensaios em campo e os valores obtidos com o modelo Assim os valores que chamam
a atenccedilatildeo na Tabela 415 satildeo para o modelo de previsatildeo de desempenho encontrado com Viga
Benkelman para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso onde tal variaccedilatildeo foi mais elevada
chegando num p de 1079x10-2
mm para Avenida Heacutelvio Basso
Como grande parte da literatura apresenta modelos de previsatildeo de desempenho onde
os valores de deflexatildeo maacutexima foram obtidos com Viga Benkelman foram confeccionados os
graacuteficos da Figura 431 para os modelos de deflexatildeo maacutexima encontrados com Viga
Benkelman nos trecircs trechos monitorados Fez-se ainda uma comparaccedilatildeo destes modelos com
os encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) onde eacute mostrado o
comportamento das deflexotildees em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura
177
Observa-se na Figura 431 que o modelo encontrado para Avenida Heacutelvio Basso estaacute
de acordo com os encontrados por Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) com resultados bem
proacuteximos Eacute possiacutevel mencionar ainda que o modelo da Avenida Roraima apresentou valores
bem superiores aos demais pelo fato de ser um trecho onde ocorreu uma restauraccedilatildeo de forma
inadequada com espessuras insuficientes como seraacute mostrada no item 49 de anaacutelise
estrutural dos trechos
Como mencionado anteriormente pelo fato de o tempo de monitoramento do Trevo
dos Quarteacuteis ter sido bastante curto seu modelo de previsatildeo de desempenho natildeo apresenta
uma precisatildeo adequada do comportamento estrutural com o passar do tempo o que estaacute bem
em evidecircncia no graacutefico da Figura 431
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE
Atraveacutes da obtenccedilatildeo das bacias de deflexotildees com Viga Benkelman e FWD na Avenida
Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis realizou-se o procedimento de
retroanaacutelise para estimativa dos moacutedulos de resiliecircncia em cada camada que compotildee cada
uma das vias Tais moacutedulos foram inferidos com a utilizaccedilatildeo do software BAKFAA e
utilizando os valores das bacias de deflexotildees jaacute corrigidas para uma temperatura de 25ordmC bem
como os valores de coeficiente de Poisson mencionados no item 339 Para obter os valores
de moacutedulo de resiliecircncia de cada uma das camadas do pavimento com a maior precisatildeo
possiacutevel adotou-se como metodologia de parada quando se alcanccedilasse o menor valor
quadraacutetico meacutedio (RMS) possiacutevel apresentado no software em cada uma das bacias
retroanalisadas Para a Avenida Roraima os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia de cada
camada estatildeo apresentados na Tabela 418 e na Figura 432
178
Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 2390 122 187
1 303E+04 436E+04 4321 1178 52 255
6 179E+05 257E+05 4701 1330 383 62
13 388E+05 557E+05 4307 1023 71 199
20 598E+05 854E+05 4276 1023 81 165
23 688E+05 981E+05 4309 1198 52 211
27 809E+05 115E+06 4102 1013 71 207
2 597E+04 858E+04 2816 913 79 340
14 418E+05 600E+05 3881 1562 100 374
23 688E+05 981E+05 4910 2208 125 295
27 809E+05 115E+06 3580 1390 165 263
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Rev Novo
(MPa)
MR Rev Antigo
(MPa)
MR Base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
MonitoradoNUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Rev Novo VB
Rev Novo FWD
Rev Antigo VB
Rev Antigo FWD
Base VB
Base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Roraima
Na Figura 432 verifica-se para a camada de revestimento novo uma constacircncia nos
valores de MR nos ensaios realizados com Viga Benkelman Jaacute no ensaio com FWD os
valores de MR sofreram um aumento constante durante os trecircs primeiros levantamentos com
uma queda acentuada no quarto ensaio Esta diferenccedila de comportamento entre os MRs dos
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD se daacute devido a maior precisatildeo na obtenccedilatildeo
dos dados com o FWD que mede apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas do pavimento Tal fato eacute
179
ideal para a obtenccedilatildeo dos valores de deflexatildeo nos ensaios e por conseguinte para o MR das
camadas mostrando assim a evoluccedilatildeo na capacidade do material de deformar absorver essa
energia de deformaccedilatildeo e retornar a posiccedilatildeo inicial o que natildeo aconteceu na retroanaacutelise dos
dados obtidos com Viga Benkelman O aumento nos trecircs primeiros ensaios realizados com
FWD deve ter ocorrido em funccedilatildeo de um possiacutevel acreacutescimo na rigidez da mistura asfaacuteltica
devido ao envelhecimento da mistura A queda no valor do moacutedulo possivelmente ocorreu
pelo aumento da quantidade e severidade dos defeitos reduzindo assim a capacidade
estrutural da mistura
Jaacute a camada antiga de revestimento teve uma queda no valor de MR do ensaio
realizado antes do recapeamento em relaccedilatildeo aos realizados apoacutes o recapeamento e liberaccedilatildeo
ao traacutefego com Viga Benkelman Poreacutem a obtenccedilatildeo dos valores de MR no primeiro
levantamento se deu atraveacutes da meacutedia dos valores de retroanaacutelise de apenas seis bacias de
deflexatildeo o que pode ter alterado os valores reais de MR da camada de revestimento antigo de
todo o trecho mostrando assim valores mais altos para esta camada
Os moacutedulos obtidos para o revestimento antigo com os dados dos ensaios de FWD
mostraram um comportamento semelhante aos conseguidos para o revestimento novo Tal
comportamento pode ser explicado pela hipoacutetese de que como a retroanaacutelise leva em conta
toda a estrutura para realizar as anaacutelises e como o revestimento novo teve o comportamento
de inicialmente aumentar e posteriormente retrair o revestimento antigo seguiu o mesmo
comportamento por ter caracteriacutesticas semelhantes
Observa-se tanto na Tabela 418 como na Figura 432 valores de MR na camada de
Base abaixo do esperado tanto para a retroanaacutelise dos dados de Viga Benkelman como para
os dados de FWD Este valor baixo deve ter ocorrido devido a grande contaminaccedilatildeo por finos
que a camada estava apresentando Foi possiacutevel verificar esta contaminaccedilatildeo pois se realizou a
coleta e avaliaccedilatildeo do material que estava empregado nesta camada Verificou-se ainda valores
relativamente altos de MR para camada de subleito na ordem de 180 MPa Poreacutem Ribas
(2014) encontrou valores semelhantes nas retroanaacutelises realizadas com dados de deflexatildeo
obtidos em rodovias do Rio Grande do Sul
Para a Avenida Heacutelvio Basso os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia conseguidos
com retroanaacutelise de cada uma das camadas para as bacias de deflexatildeo obtidas nos ensaios
com Viga Benkelman e FWD estatildeo mostrados na Tabela 419 O comportamento dos
moacutedulos de resiliecircncia com o passar do tempo e agrave medida que o pavimento foi solicitado estatildeo
apresentados na Figura 433
180
Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 4276 255 501 195
1 435E+04 736E+04 4084 245 365 120
7 299E+05 505E+05 4203 413 621 142
14 736E+05 124E+06 4094 301 614 69
17 835E+05 140E+06 4026 304 398 144
21 103E+06 173E+06 4249 549 463 212
9 391E+05 661E+05 6477 617 603 163
17 835E+05 140E+06 6706 634 399 167
21 103E+06 173E+06 6983 671 587 206
MR Sub base
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
Monitorado
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Heacutelvio Basso
Pode-se observar da Figura 433 que haacute uma constacircncia nos valores de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas que compotildeem o pavimento com o passar do tempo Essa
constacircncia se daacute devido a uma compactaccedilatildeo adequada nas camadas de solo e granulares
subjacentes ao revestimento Na camada de revestimento a constacircncia nos valores de MR se
daacute devido a um envelhecimento natildeo muito acentuado simultaneamente com o natildeo
181
aparecimento de trincas fazendo com que natildeo aumentasse nem reduzisse os valores nestes
meses de observaccedilatildeo
Observam-se ainda valores de MR condizentes com o encontrado na literatura nos
encontrados no laboratoacuterio e como no estudo realizado por Ribas (2014) tanto na camada de
solo quanto nas camadas granulares e de revestimento asfaacuteltico A coerecircncia dos valores
encontrados nos moacutedulos de resiliecircncia deste trecho com o da literatura se daacute devido a uma
adequada construccedilatildeo de cada uma das camadas com suas respectivas teacutecnicas
Vale salientar ainda que os valores de MR encontrados para o revestimento asfaacuteltico
dos ensaios com FWD mostraram-se aproximadamente 39 maiores do que os encontrados
com Viga Benkelman Este valor maior ocorreu devido a valores de deflexatildeo menores
encontrados no ensaio com FWD
No trevo dos Quarteacuteis os valores meacutedios de MR encontrados para cada camada nos
trecircs ensaios realizados com Viga Benkelman e para os dois ensaios realizados com FWD
estatildeo apresentados na Tabela 420
Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 3064 193 337 285
3 136E+05 295E+05 2786 134 176 252
7 319E+05 691E+05 3304 425 170 195
3 136E+05 295E+05 3093 382 184 221
7 319E+05 691E+05 3200 556 445 285
NUSACETrecho
Monitorado
Viga
Benkelman
FWD
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Sub base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Uma observaccedilatildeo que deve ser salientada na visualizaccedilatildeo da Tabela 420 eacute com relaccedilatildeo
aos valores de MR obtidos para o subleito relativamente altos para uma camada composta por
uma argila com as caracteriacutesticas apresentadas neste trecho Poreacutem para a realizaccedilatildeo da
retroanaacutelise natildeo foi considerada a camada de reforccedilo do subleito em pedra detonada como
uma camada isolada do subleito ambas foram consideradas como uma camada do sistema
subleito composta pela camada de argila e a pedra detonada colocadas como reforccedilo do
subleito por isso o surgimento de valores mais elevados
Para melhor visualizaccedilatildeo do comportamento dos moacutedulos em cada camada foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 434 com os valores de moacutedulo de resiliecircncia em funccedilatildeo
do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo de 82tf
182
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no
Trevo dos Quarteacuteis
O comportamento dos valores de MR de todas as camadas agrave medida que o pavimento
foi solicitado obtidos com Viga Benkelman e FWD mostraram-se constantes ao longo do
tempo Deve ter acontecido esta constacircncia devido ao curto periacuteodo de tempo de
monitoramento do trecho uma vez que foi realizado o ultimo levantamento apenas sete meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
Realizando uma comparaccedilatildeo entre os valores de moacutedulo de resiliecircncia encontrados
para os trecircs trechos monitorados observa-se que para os ensaios com Viga Benkelman os
moacutedulos de resiliecircncia para o revestimento novo da Avenida Roraima e o revestimento da
Avenida Heacutelvio Basso resultaram bem semelhantes na ordem de 4300 MPa Acredita-se que
esta semelhanccedila se daacute devido a mistura asfaacuteltica ter sido feita pela mesma empresa em ambos
os trechos com agregados da mesma jazida e com arranjo granulomeacutetrico com caracteriacutesticas
parecidas e ligantes de comportamentos semelhantes Jaacute a mistura asfaacuteltica do Trevo dos
Quarteacuteis obteve um valor de MR na ordem de 3200 MPa que eacute um pouco inferior a dos
outros dois trechos monitorados
Para a camada de base a uacutenica que apresentou valores um pouco inferiores foi a base
em BGS da Avenida Roraima que teve valores em torno de 100 MPa por ser uma camada
183
antiga contaminada por finos os outros dois trechos jaacute mostraram valores na ordem de 300
MPa como na pesquisa de Ribas (2014) Para a camada de subleito as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso obtiveram valores em torno de 150 MPa o que tambeacutem condiz com o
apresentado em outros estudos Somente o subleito do Trevo dos Quarteacuteis exibiu valores mais
altos justamente por ter sido considerado como um sistema subleito
Realizando a mesma anaacutelise poreacutem agora com os valores de MR obtidos pelos dados
dos ensaios realizados com FWD haacute um disparidade nos valores de MR das camadas de
revestimento asfaacuteltico dos trecircs trechos que apresentam valores mais altos para a Avenida
Heacutelvio Basso na ordem de 6700 MPa medianos para Avenida Roraima 4200 MPa e um
pouco mais baixos no Trevo dos Quarteacuteis em torno de 3200 MPa O uacutenico que se sobressaiu
neste comparativo foram os valores para a Avenida Heacutelvio Basso que foram bem superiores
para os ensaios com FWD do que para os ensaios com Viga Benkelman poreacutem o motivo
desta variaccedilatildeo jaacute foi justificado anteriormente
Os valores de MR nas camadas de base obtidos com os dados de FWD tiveram o
mesmo comportamento que os conseguidos a Viga Benkelman para cada trecho com exceccedilatildeo
do valor para base da Avenida Heacutelvio Basso com valores mais altos na faixa de 630 MPa
Acredita-se que da mesma forma que os valores de MR do revestimento apresentaram valores
mais elevados para os dados obtidos com FWD neste trecho os valores de MR para base
tambeacutem tiveram valores mais altos pelo mesmo motivo Para o subleito o comportamento dos
valores de MR em cada trecho foi o mesmo para os obtidos com Viga Benkelman com
valores em torno de 180 MPa para as Avenida Roraima e Heacutelvio Basso e de 250 MPa para o
Trevo dos Quarteacuteis
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL
Neste item seratildeo apresentadas anaacutelises estruturais dos trecircs trechos monitorados atraveacutes
de anaacutelises mecanicistas com dados obtidos nos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman
uma vez que foi realizado apenas ensaios com este equipamento no primeiro mecircs de abertura
das vias ao traacutefego Seraacute mostrada ainda uma anaacutelise estrutural da espessura da camada
asfaacuteltica colocada na Avenida Roraima feita com a norma do DNER-PRO 0111979 de
restauraccedilatildeo do pavimento da via existente
184
491 Anaacutelise mecanicista
Para realizaccedilatildeo deste estudo selecionaram-se os valores de moacutedulo de resiliecircncia
obtidos atraveacutes da retroanaacutelise dos dados dos ensaios realizados com Viga Benkelman no
periacuteodo em que cada trecho havia sido utilizado durante um mecircs Foi utilizado como
ferramenta o software AEMCSisPav (2009) com carregamento do eixo padratildeo sendo eixo
simples de rodas duplas com inflaccedilatildeo dos pneus igual a 055MPa e carga de 8200 kg
Foram adotados os mesmos valores de Coeficiente de Poisson utilizados na
retroanaacutelise que foram de 030 para concreto asfaacuteltico segundo Specht (2004) 035 para
camadas granulares e 045 para subleitos de solos segundo Medina e Motta (2015) Com esta
anaacutelise mecanicista realizada com o software obteve-se a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo na
fibra inferior do revestimento (t) e a deformaccedilatildeo especiacutefica de compressatildeo no topo do
subleito (c) valores que foram aplicados nos modelos de fadiga e de deformaccedilatildeo permanente
buscados na literatura
Com estes dados foram realizadas seis simulaccedilotildees no software AEMCSisPav (2009)
as trecircs primeiras para obtenccedilatildeo dos valores das tensotildees de traccedilatildeo na fibra inferior do
revestimento e tensatildeo de compressatildeo no topo do subleito dos trecircs trechos monitorados com
aderecircncia total entre as camadas No caso especiacutefico da Avenida Roraima pegou-se a tensatildeo
de traccedilatildeo na fibra inferior do revestimento novo pois o antigo jaacute se encontrava bastante
deteriorado
As outras trecircs simulaccedilotildees foram realizadas com o mesmo objetivo poreacutem
considerando a natildeo aderecircncia entre as camadas Somente foi considerada aderida a camada
asfaacuteltica nova com a camada asfaacuteltica antiga da Avenida Roraima por se tratar de uma
interface de camada asfaacuteltica com camada asfaacuteltica Optou-se por realizar as simulaccedilotildees com
aderecircncia entre as camadas e sem aderecircncia entre as camadas que compotildeem o pavimento para
verificar a influecircncia de tal paracircmetro nas tensotildees e na previsatildeo de durabilidade do pavimento
Para avaliar o desempenho a fadiga foram utilizados os modelos de Franco (2007)
Pinto (1991) e da Federal Highway Administration ndash FHWA (2006) que satildeo os modelos mais
utilizados no meio acadecircmico Para a deformaccedilatildeo permanente o modelo empregado foi o
proposto pelo Asphalt Institute (1991)
Dando prosseguimento ao estudo inseriu-se no modelo de Franco (2007) que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 245 do item 23212 no modelo de Pinto (1991) que estaacute mostrado
na Equaccedilatildeo 251 do item 23214 e no modelo do FHWA (2006) que estaacute apresentado na
185
Equaccedilatildeo 260 do item 23217 as tensotildees de traccedilatildeo na base do revestimento para obtenccedilatildeo da
previsatildeo da vida de fadiga de cada um dos trechos No modelo proposto pelo Asphalt Institute
(1991) que estaacute na Equaccedilatildeo 253 do item 23215 inseriu-se as tensotildees de compressatildeo no
topo do subleito para obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo necessaacuterios para
causar a deformaccedilatildeo permanente maacutexima na estrutura
A Tabela 421 apresenta os valores de tensatildeo de traccedilatildeo na base das camadas asfaacutelticas
e tensatildeo de compressatildeo no topo dos subleitos bem como os valores de moacutedulo de resiliecircncia
da camada de revestimento necessaacuterio para o caacutelculo de alguns modelos Jaacute a Tabela 422
mostra os valores de N de Fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente em que modelos
mencionados preveem o momento que ocorreratildeo as rupturas dos pavimentos seja essa
ruptura pelo mecanismo de fadiga ou da deformaccedilatildeo permanente
Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC
Trechoεt
(10-6 m mm)
εc
(10-6 m mm)
MR Revestimento
(MPa)
Avenida Roraima Rev Novo 177 -263 4321
Avenida Heacutelvio Basso 251 -186 4084
Trevo dos Quarteacuteis 292 -236 3064
Avenida Roraima Rev Novo 207 -690 4321
Avenida Heacutelvio Basso 369 -610 4084
Trevo dos Quarteacuteis 414 -740 3064
Aderido
Natildeo Aderido
Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima 497E+05 603E+06 164E+07 137E+07
Avenida Heacutelvio Basso 194E+05 239E+06 481E+06 646E+07
Trevo dos Quarteacuteis 156E+05 162E+06 283E+06 223E+07
Avenida Roraima 320E+05 398E+06 947E+06 544E+09
Avenida Heacutelvio Basso 653E+04 863E+05 124E+06 943E+09
Trevo dos Quarteacuteis 584E+04 642E+05 830E+05 398E+09
NAASHTOTrecho
Aderido
Natildeo Aderido
Analisando a Tabela 422 eacute possiacutevel afirmar que ao realizar as simulaccedilotildees com as
camadas do pavimento natildeo aderidas a possibilidade de o pavimento romper por fadiga e natildeo
por deformaccedilatildeo permanente eacute bem maior pois eacute necessaacuterio um nuacutemero de solicitaccedilotildees bem
186
inferior para romper o pavimento por fadiga segundo os modelos utilizados para esta anaacutelise
Isso ocorre devido as camadas da estrutura do pavimento trabalharem de forma individual
absorvendo o carregamento e transmitindo uma menor parcela de tensatildeo para camada inferior
rompendo com uma maior tensatildeo de traccedilatildeo na base do revestimento e uma menor tensatildeo de
compressatildeo no topo do subleito
Aleacutem disso a grande maioria dos pavimentos brasileiros inclusive os trechos
estudados nesta pesquisa satildeo dimensionados pelo meacutetodo do CBR que protege o subleito
contra o carregamento fazendo com que as tensotildees de compressatildeo nesta camada sejam muito
baixas Assim os pavimentos brasileiros possuem uma possibilidade maior de romper por
fadiga do que por deformaccedilatildeo permanente
Jaacute quando foram realizadas as simulaccedilotildees com as camadas do pavimento totalmente
aderidas entre elas se tomado como base o modelo do FHWA (2006) e analisando a tensatildeo
na fibra inferior do revestimento da Avenida Roraima o pavimento chegaria a ruina pelo
mecanismo da deformaccedilatildeo permanente Isso ocorre devido agrave maior transferecircncia de tensatildeo de
compressatildeo entre as camadas uma vez que elas estatildeo trabalhando juntas como se fossem uma
estrutura uacutenica Poreacutem nos demais trechos a ruptura ainda seria pelo mecanismo de fadiga
mesmo com todas as camadas do pavimento aderidas Para melhor visualizar todas estas
observaccedilotildees foram realizados os graacuteficos da Figura 435
10E+03
10E+04
10E+05
10E+06
10E+07
10E+08
10E+09
10E+10
Av Roraima
Aderido
AvRoraima
Natildeo Aderido
Av Heacutelvio Basso
Aderido
Av Heacutelvio Basso
Natildeo Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Natildeo Aderido
Nuacute
mer
o d
e so
lici
taccedilotilde
es (
NA
AS
HT
O)
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos
187
Com os dados conseguidos atraveacutes de contagem de traacutefego dos trecircs trechos
monitorados e seguindo o mecanismo de ruptura adotado pela AASHTO que assume a perda
de serventia como criteacuterio de ruptura obteve-se o periacuteodo que a estrutura suportaria a
solicitaccedilatildeo real que ocorre em cada um dos trechos Para encontrar o periacuteodo em que o
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar
sua ruptura seria necessaacuterio conhecer as caracteriacutesticas do traacutefego e como ele se comporta
durante o dia
Um dos paracircmetros que natildeo foi possiacutevel medir foi o peso dos veiacuteculos devido a isso
foi adotado que 100 dos veiacuteculos estavam passando com carga maacutexima legal outro
paracircmetro adotado foi com relaccedilatildeo a taxa de crescimento anual que foi a encontrada para a
Avenida Roraima de 115 e para a Avenida Heacutelvio Basso de 1368 Para o Trevo dos
Quarteacuteis foi adotado a taxa de crescimento de 30 segundo recomendaccedilotildees do DNIT uma
vez que neste trecho foi realizada apenas uma contagem de traacutefego natildeo sendo possiacutevel assim
encontrar a taxa de crescimento anual Jaacute os paracircmetros de fator de sentido e fator climaacutetico
foram adotados de acordo com as caracteriacutesticas da via e da regiatildeo os demais foram
calculados atraveacutes dos dados obtidos nas contagens de traacutefego realizados nos trecircs trechos
monitorados
Com os dados tabulados foi possiacutevel realizar o cruzamento dos dados das contagens
com os obtidos nos modelos mecaniacutesticos e assim encontrar o periacuteodo em que o nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar sua ruptura
Estes periacuteodos estatildeo apresentados na Tabela 423
Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima1 ano e
5 meses14 anos
31 anos e
3 meses
27 anos e
3 meses
Avenida Heacutelvio
Basso5 meses
4 anos e
5 meses
8 anos e
5 meses
64 anos e
6 meses
Trevo dos
Quarteacuteis4 meses
2 anos e
11 meses
4 anos e
10 meses
28 anos e
6 meses
Avenida Roraima 11 meses9 anos e
9 meses
20 anos e
4 meses-
Avenida Heacutelvio
Basso2 meses
1 ano e
8 meses
2 anos e
4 meses-
Trevo dos
Quarteacuteis
1 mecircs e
6 meses
1 ano e
2 meses
1 ano e
6 meses-
TrechoNAASHTO
Aderido
Desaderido
Natildeo Aderido
1 ano e
6 meses
188
Eacute possiacutevel observar na Tabela 423 que se for utilizado o modelo de Franco (2007) o
tempo necessaacuterio para ocorrer a ruptura do pavimento por fadiga eacute bem inferior em
comparaccedilatildeo aos demais modelos utilizados no comparativo isso ocorre pelo fato de o modelo
de Franco (2007) ser conservador em se tratando de vida de fadiga do pavimento Em
contrapartida o modelo apresentado pelo FHWA (2006) mostra uma perspectiva de
durabilidade maior chegando a ser bastante otimista principalmente para Avenida Roraima
Assim foi possiacutevel verificar que a escolha do modelo influencia diretamente na expectativa de
vida uacutetil do pavimento
Outra observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo agrave colocaccedilatildeo ou natildeo de aderecircncia
entre as camadas do pavimento Foi possiacutevel verificar que para vida de fadiga este paracircmetro
natildeo teve influecircncia tatildeo significativa quanto na deformaccedilatildeo permanente Para deformaccedilatildeo
permanente a colocaccedilatildeo da aderecircncia entre as camadas durante as simulaccedilotildees reduziu
extremamente a previsatildeo de vida uacutetil do pavimento jaacute sem aderecircncia natildeo foi possiacutevel
verificar o tempo de vida uacutetil devido ter uma previsatildeo extremamente alta da vida de
deformaccedilatildeo permanente
Aleacutem da anaacutelise mecanicista atraveacutes dos modelos foi realizado tambeacutem o caacutelculo do
nuacutemero estrutural dos trecircs trechos monitorados Segundo Johnston (2001) o nuacutemero estrutural
eacute um nuacutemero indicativo da espessura total de um pavimento para resistir um nuacutemero total de
solicitaccedilotildees equivalente ao eixo padratildeo com determinadas combinaccedilotildees de capacidade de
suporte do solo serventia final e clima Para a realizaccedilatildeo destes caacutelculos foi seguido as
orientaccedilotildees contidas na AASHTO
Para a Avenida Roraima o nuacutemero estrutural encontrado foi 146 jaacute para Avenida
Heacutelvio Basso o valor encontrado foi 283 e para o Trevo dos Quarteacuteis foi 263 Com isso eacute
possiacutevel mencionar que a estrutura do pavimento da Avenida Heacutelvio Basso tem maior
capacidade de suporte em relaccedilatildeo aos outros dois trechos monitorados jaacute a Avenida Roraima
apresentou o menor nuacutemero estrutural
Outra anaacutelise realizada foi com relaccedilatildeo a um possiacutevel Shift Factor na Avenida
Roraima para o trincamento Utilizou-se o modelo encontrado para o trincamento obtido pelo
meacutetodo de caacutelculo do FEC da USACE e encontrou-se o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees
necessaacuterio para causar 20 de aacuterea trincada sendo encontrado NUSACE = 146x106 Utilizando
o modelo de Franco (2007) e t = 207x10-6m mm que eacute para o caso de apenas as duas
camadas asfaacutelticas aderidas encontrou-se um ―Shift Factor igual a 146x104 corroborando
com a indicaccedilatildeo de Franco (2007)
189
492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979
Por se tratar de um trecho onde foi realizada uma restauraccedilatildeo optou-se por conferir a
espessura de reforccedilo que foi colocada na estrutura antes do iniacutecio do monitoramento do
trecho Esta conferecircncia foi realizada atraveacutes da utilizaccedilatildeo dos meacutetodos abordados na norma
DNER-PRO 0111979
Com os dados de deflexatildeo encontrados no levantamento do dia 30112012 (antes da
colocaccedilatildeo da camada de reforccedilo) realizou-se a anaacutelise estatiacutestica para obter a meacutedia e o
Desvio Padratildeo Como foi possiacutevel considerar os dados de todas as estacas para realizaccedilatildeo dos
caacutelculos encontrou-se a meacutedia e o desvio padratildeo e assim a deflexatildeo caracteriacutestica do trecho
(Dc = 10479x10-2
mm) Com a deflexatildeo caracteriacutestica e considerando o fator de correccedilatildeo
sazonal igual a um encontrou-se a deflexatildeo de projeto (Dp = 10479x10-2
mm)
Com os dados citados adotou-se para realizaccedilatildeo do caacutelculo da espessura da camada de
CA no reforccedilo periacuteodos de projeto de 5 e 10 anos bem como uma taxa de crescimento de
115 ao ano encontrada para o referido trecho A partir dos dados referentes agrave contagem
meacutedia de 2013 encontrou-se o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo para um periacuteodo de 5
anos igual agrave 184x106 e assim a necessidade de realizaccedilatildeo de pelo menos 45cm de uma
camada de CA e 67cm para um periacuteodo de projeto de 10 anos onde N = 378x106 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo
Como foi realizada a colocaccedilatildeo de 50cm de reforccedilo no trecho monitorado calculou-se
o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo que poderiam levar o trecho a ruiacutena e
encontrou-se um valor de N = 215x106 Tambeacutem com os dados referentes a contagem de
2013 estimou-se o periacuteodo que esta ruiacutena ocorreria e foi encontrado um periacuteodo de 5 anos e
10 meses
Observando os dados de levantamento de defeitos verificou-se que 6 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego iniciou-se o surgimento de trincas interligadas de fadiga com
esborcinamento das fissuras sendo classificada como severidade alta no iniacutecio da estaca 7
Acredita-se que as trincas interligadas que surgiram neste periacuteodo sejam a propagaccedilatildeo das
trincas que existiam no revestimento antigo da Avenida Roraima uma vez que natildeo foi
realizado nenhum meacutetodo que impedisse esta propagaccedilatildeo durante a restauraccedilatildeo do trecho
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS
51 CONCLUSOtildeES
Esta pesquisa teve como objetivo monitorar trecircs trechos de pavimentos implantados na
regiatildeo de Santa Maria- RS a fim de verificar os desempenhos funcionais e estruturais de tais
trechos subsidiando assim o desenvolvimento de 34 modelos de previsatildeo de desempenho
sendo 17 deles obtidos pela forma de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela
metodologia da American Association of Highway and Transportation Officials (AASHTO) e
os outros 17 modelos pela forma de caacutelculo do FEC de acordo com o United States Army
Corps of Engineers (USACE)
Com isso foi possiacutevel chegar as seguintes conclusotildees
Durante a implantaccedilatildeo coletaram-se amostras de materiais utilizados na
construccedilatildeo de cada uma das camadas e pocircde-se concluir que a caracteriacutestica de cada
um desses materiais influenciou diretamente no desempenho dos trechos uma vez que
a Avenida Roraima que continha uma base contaminada com finos por exemplo
apresentou desempenho um pouco inferior com surgimento prematuro de trincas e
deflexotildees maiores do que a Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis que foram
construiacutedos com materiais novos
Com relaccedilatildeo agraves condiccedilotildees funcionais dos trechos monitorados ateacute o momento
apresentam valores satisfatoacuterios de irregularidade longitudinal A Avenida Heacutelvio
Basso foi a que mostrou maior IRI sendo este igual a 250mkm O maior
afundamento em trilha de roda ateacute o momento eacute do Trevo dos Quarteacuteis sendo igual a
390 mm e a Avenida Roraima mostrou 17 de aacuterea trincada com um IGG de 53
Conclui-se que grande parte deste trincamento foi ocasionado pela reflexatildeo das trincas
do pavimento antigo A Avenida Heacutelvio Basso apresentou o pior desempenho com
relaccedilatildeo a macrotextura sendo classificada como fina e o Trevo dos Quarteacuteis com a
classificaccedilatildeo de microtextura muito lisa teve o pior desempenhouma Microtextura
Lisa A Avenida Roraima mostrou o melhor desempenho em ambos os paracircmetros
com macrotextura meacutedia e microtextura lisa
192
Quando realizado o cruzamento dos dados de macrotextura e microtextura para
obtenccedilatildeo do IFI pocircde-se concluir que este estaacute ligado de forma direta agrave caracteriacutestica
da mistura e dos agregados A Avenida Heacutelvio Basso por apresentar uma macrotextura
fina e uma microtextura lisa obteve o menor valor de IFI sendo igual a 01 para
velocidade maacutexima permitida do trecho com classificaccedilatildeo de IFI ruim Tal fato deve-
se principalmente por este trecho ter um esqueleto peacutetreo bastante fechado da
mistura Jaacute a Avenida Roraima teve o melhor desempenho com IFI igual a 02 para
velocidade maacutexima permitida no trecho obtendo uma classificaccedilatildeo de IFI bom
Nos trechos monitorados a avaliaccedilatildeo estrutural do pavimento atraveacutes dos
ensaios natildeo destrutivos foi de suma importacircncia pois foi atraveacutes destes ensaios que se
pocircde concluir que a Avenida Roraima apresenta menor capacidade de suporte em
relaccedilatildeo aos outros dois trechos mostrando valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima em
torno de 20 maiores que esses Pocircde-se concluir tambeacutem que quando realizada a
restauraccedilatildeo de um trecho o mesmo deve ter uma avaliaccedilatildeo preacutevia da qualidade de
cada uma das camadas pois na Avenida Roraima a provaacutevel causa da baixa
capacidade de suporte deve ser pelo fato da base estar contaminada por finos
Os valores de moacutedulo de resiliecircncia obtidos por retroanaacutelise se mostraram
bastante coerentes se comparados aos mencionados em literaturas Para os
revestimentos asfaacutelticos dos trecircs trechos monitorados foram encontrados valores de
2800 MPa a 4700 MPa Jaacute para as bases estes ficaram em torno de 300 MPa com
exceccedilatildeo da base da Avenida Roraima que obteve valores em torno de 100MPa As
camadas de subleito das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso tiveram valores em torno
de 150 MPa enquanto o Trevo dos Quarteacuteis teve valores um pouco mais elevado
justamente devido a consideraccedilatildeo do sistema subleito Assim conclui-se que este
mecanismo utilizado para obtenccedilatildeo de tais valores representa adequadamente o
comportamento do material
Foram realizadas contagens perioacutedicas que conseguiram caracterizar de forma
adequada o traacutefego que solicitou os trechos com as caracteriacutesticas de cada um A partir
disto concluiu-se que a vida uacutetil de uma determinada estrutura estaacute diretamente ligada
agrave solicitaccedilatildeo que esta estrutura sofre e que para se prever o comportamento de uma
estrutura ao longo do tempo eacute muito importante conhecer as solicitaccedilotildees que esta
estrutura iraacute sofrer
193
Com todos os dados dos ensaios obtidos e a caracterizaccedilatildeo do traacutefego
adequada realizaram-se 34 modelos de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo sendo 17 deles obtidos pela forma
de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela metodologia da AASHTO e
os outros 17 modelos pela metodologia USACE Entatildeo pode-se dizer que eacute possiacutevel
prever a partir de modelos de previsatildeo de desempenho o comportamento funcional e
estrutural de um pavimento desde que o mesmo tenha caracteriacutesticas semelhantes aos
trechos que se quer prever o comportamento Aleacutem disso eacute possiacutevel prever a partir
dos modelos a necessidade de adequaccedilotildees na estrutura de um pavimento para uma
maior durabilidade e o possiacutevel momento em que seraacute necessaacuterio realizar intervenccedilotildees
para melhorias na pista
52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS
Visando a complementaccedilatildeo e continuidade da pesquisa sugere-se as seguintes
realizaccedilotildees
Dar continuidade no monitoramento dos trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS para aumentar a quantidade de dados obtidos para estes trechos
estudados e assim aperfeiccediloar os modelos de previsatildeo de desempenho jaacute encontrados
Obter mais dados no trecho do Trevo dos Quarteacuteis a fim de obter tambeacutem
modelos de previsatildeo de desempenho para este trecho nos paracircmetros estudados
Implantar e monitorar novos trechos em outros locais do Estado a fim de
obter novos dados e consequentemente novos modelos de previsatildeo de desempenho
verificando as semelhanccedilas e diferenccedilas que podem existir no Rio Grande do Sul
Realizar estudos laboratoriais mais avanccedilados com os materiais coletados em
campo a fim de subsidiar os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
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Paulo - SP
Dedico este trabalho agrave minha esposa Rafaele e ao meu
filho Joatildeo Gabriel pela compreensatildeo nos momentos que
natildeo foi possiacutevel dar a atenccedilatildeo merecida por eles e pelo
apoio e incentivo nos momentos difiacuteceis Aos meus pais
Amauri e Rosangela pelo amor compreensatildeo
companheirismo e dedicaccedilatildeo em todos os momentos da
minha vida Amo muito vocecircs
AGRADECIMENTOS
Inicialmente gostaria de agradecer imensamente agrave minha querida esposa Rafaele Freire
dos Santos pela compreensatildeo companheirismo e paciecircncia em momentos de ausecircncia Sem
seu incentivo e amor nada disso seria possiacutevel Vocecirc me deu o melhor presente da minha vida
o nosso filho Joatildeo Gabriel Freire dos Santos vocecircs dois satildeo a minha vida sem vocecircs nada faz
sentido Amo muito vocecircs
Agradeccedilo a professora Tatiana Cureau Cervo e ao professor Luciano Pivoto Specht
pela orientaccedilatildeo seguranccedila paciecircncia e pela motivaccedilatildeo ao estudo e agrave pesquisa Sua atenccedilatildeo foi
de fundamental importacircncia para o bom andamento dos trabalhos e seratildeo lembrados
eternamente por mim natildeo soacute por esta pesquisa mas tambeacutem pelas conversas duacutevidas tiradas
e amizade transmitida em todos os momentos
Ao professor Deividi da Silva Pereira que de forma indireta por diversos momentos
me orientou e tirou muitas duacutevidas que surgiram durante os estudos Sua dedicaccedilatildeo em
transmitir seus conhecimentos sempre que precisei seratildeo para sempre lembrados
Agrave professora Doutora Laura Maria Goretti da Motta pela disponibilidade em
compartilhar ideacuteias e realizar a avaliaccedilatildeo como membro da banca examinadora
Aos meus pais Amauri Silva Dutra dos Santos e Rosangela Maria Silveira dos Santos
por terem me passado os primeiros ensinamentos da vida e por terem continuado a me
ensianar a ser uma pessoa cada vez melhor Amo muito vocecircs
Aos meus colegas Faacutebio Rossato Fernando Boeira Gustavo Menegusso Daiana
Bruxel Lucas Bueno Mateus Tanski Thaiacutes Aquino Pedro Almeida e outros que foram
muito aleacutem de colegas e amigos pois soacute sendo muito amigo para me aturar e ajudar em todos
os momentos desta pesquisa Sem vocecircs este estudo seria muito mais difiacutecil de ser feito
Muito obrigado pela convivecircncia
Agraves bolsistas de iniciaccedilatildeo cientiacutefica jovens talentos Desirre Cureau e Nubia Wesz
Bolsistas PETROBRAS Valdir Barboza Eduardo Renz Marina Frederich e Lucas Dornelles
aleacutem de todos os bolsistas e voluntaacuterios que passaram pelo GEPPASV e colaboraram com
esta pesquisa sem a ajuda de vocecircs com certeza esta pesquisa natildeo seria a mesma
A todos os professores e alunos do grupo GEPPASV pelos ensinamentos
companheirismo e amizade compartilhados durante todo o periacuteodo do mestrado
Agrave PETROBRAS pelo financiamento da pesquisa e agrave UFSM pelo espaccedilo de estudo
Enfim obrigado a todas as pessoas que fazem parte da minha vida e contribuem para o
meu sucesso
RESUMO
Dissertaccedilatildeo de Mestrado Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil
Universidade Federal de Santa Maria RS Brasil
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO DE
DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE TRECHOS
MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA MARIA - RS
AUTOR MAURICIO SILVEIRA DOS SANTOS
ORIENTADORA TATIANA CUREAU CERVO
COORIENTADOR LUCIANO PIVOTO SPECHT
Santa Maria 16 de Julho de 2015
Em um paiacutes com dimensotildees continentais como o Brasil infraestrutura de rodovias que proporcione um
deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que
a grande maioria dos insumos e das pessoas se desloca diariamente para regiotildees distantes Eacute por meio da
gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos tempos corretos que estas rodovias
fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus deslocamentos Uma forma de realizar esta gerecircncia de
maneira adequada eacute fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de manutenccedilotildees
disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de intervenccedilotildees Com isso o objetivo
desta pesquisa eacute realizar o monitoramento de trecircs trechos implantados na regiatildeo de Santa Maria ndash RS
verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo
de desempenho Para a concretizaccedilatildeo do estudo foi realizado em periacuteodos preacute-determinados ensaios de Mancha
de Areia Pecircndulo Britacircnico Irregularidade Longitudinal Afundamento em Trilha de Roda Levantamento
Visual de Defeitos e Levantamento de Bacia de Deflexotildees atraveacutes da Viga Benkelman e Falling Weight
Deflectometer (FWD) na Avenida Roraima (trecho de restauraccedilatildeo) Avenida Heacutelvio Basso e no Trevo dos
Quarteacuteis (trechos novos) Aleacutem destes ensaios foram feitas contagens quantitativas e classificatoacuterias dos
veiacuteculos que solicitavam os trechos com a intenccedilatildeo de encontrar o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo atraveacutes dos caacutelculos de FEC pela metodologia AASHTO e USACE Com isso obteve-se no total 34
modelos de previsatildeo de desempenho para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso (17 AASHTO e 17 USACE)
Natildeo foram desenvolvidos modelos para o Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o mesmo estaacute em iniacutecio de
monitoramento Aleacutem dos modelos de previsatildeo de desempenho foram realizadas avaliaccedilotildees do desempenho dos
trecircs trechos monitorados agrave mediada que o mesmo era solicitado pelo traacutefego sendo verificado que a Avenida
Roraima apresentou os maiores valores de deflexatildeo IGG e Aacuterea Trincada Jaacute o Trevo dos Quarteacuteis apresentou os
maiores valores de ATR Foram realizadas retroanaacutelises pelo software BAKFAA para obtenccedilatildeo de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas dos pavimentos estudados e de forma geral encontrou-se valores coerentes com
os estudados na literatura Fez-se tambeacutem anaacutelises estruturais atraveacutes do software AEMCSisPAv (2009) a fim
de encontrar a estimativa de durabilidade dos trechos A Avenida Roraima apesar de ser um trecho antigo e
apresentar a maior quantidade de defeitos prematuramente foi a que teve a maior previsatildeo de durabilidade entre
os trecircs trechos Aleacutem disso realizou-se a anaacutelise estrutural da Avenida Roraima pela norma DNER PRO
0111979 uma vez que se trata de uma restauraccedilatildeo de um pavimento e constatou-se que este trecho tem previsatildeo
de durabilidade de cinco anos e dez meses Assim o monitoramento e obtenccedilatildeo de modelos de previsatildeo de
desempenho satildeo de suma importacircncia para a boa gerecircncia dos pavimentos
Palavras-chave Trechos Monitorados Modelos de previsatildeo de desempenho Durabilidade
ABSTRACT
Masterrsquos Dissertation
Post-Graduation Program in Civil Engineering
Federal University of Santa Maria RS Brazil
DEVELOPMENT PERFORMANCE PREDICTION MODELS BY
IMPLANTATION OF MONITORED STRETCHES IN THE REGION OF
SANTA MARIA RS
AUTHOR SANTOS MAURICIO SILVEIRA DOS
ADVISOR CERVO TATIANA CUREAU
ADVISOR CO SPECHT LUCIANO PIVOTO
Santa Maria JULY 16th
2015
In a country with continental dimensions like Brazil road infrastructure that provides a displacement with
comfort and safety is extremely important once it is from these roads that the majority of supplies and people
moves daily to distant regions Is through appropriate management of corrective floors and measurements taken
at the correct times that these highways provides safety and comfort to users in their displacement One way to
perform this management properly is making use of performance prediction models that makes the manager can
predict the appearance of defects and the necessity of performing maintenance providing financial resources
required for repairs Thus the objective of this research is to monitor three highway stretches implemented in the
region of Santa Maria - RS checking their functional and structural performance in order to assist in the
development of performance prediction models To achieving the study tests were performed at predetermined
periods Sand Patch British Pendulum Roughness Rutting analysis Distress identification and Deflections
Basin Survey by Benkelman Beam and Falling Weight Deflectometer (FWD) at Roraima Avenue (restoration
stretch) Heacutelvio Basso Avenue and Quarteacuteis Intersection (new highway stretches) In these tests quantitative and
classifying counts of vehicles were made in order to find the number of equivalent demand of standard axis
through the FEC calculation by AASHTO and USACE methodology With that was obtained in all 34
performance prediction models for Avenues Roraima and Heacutelvio Basso (17 - AASHTO and 17 - USACE) No
models have been developed for Quarteacuteis Intersection once it is at the beginning of monitoring In addition to
performance prediction models performance evaluations were carried out of three sections monitored the
mediated that it were requested by the traffic and found that the Roraima Avenue had the highest deflection
values IGG and cracked area The Quarteacuteis Intersection had the highest values of rutting Back Analysis were
performed by BAKFAA software to obtain resilient modulus in all layers of pavements studied and in general
met values coherent with those studied in the literature It was also made structural analysis by AEMCSisPAv
(2009) software in order to find the estimated durability in the highway stretches The Roraima Avenue despite
being an old stretch and present the highest amount of early distress was the one that had the highest prediction
of durability between the three analysed sections Furthermore structural analysis was performed for Roraima
Avenue by standard DNER PRO 0111979 once it is a restored pavement it was found that this stretch is
expected five years and ten months of durability Therefore monitoring and obtaining performance prediction
models are extremely important for the proper management of pavements
Keywords Stretches Monitored Performance prediction models Durability
LISTA DE FIGURAS
Figura 21 Tensotildees em um pavimento 28 Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento 30 Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos 34 Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER 39 Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS 40 Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER 41 Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test 41 Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004 58 Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa 74 Figura 32 Rio Grande do Sul 74 Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria 74 Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados 75 Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014 76 Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima 76 Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima 77 Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima 82 Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima 83 Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e novo da Avenida
Roraima 85 Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 91 Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova 92 Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso 94 Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso 95 Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso 98 Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco 99 Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso 99 Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base 100 Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso 101 Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 105 Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso 107 Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis 108 Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 109 Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis 111 Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco 112 Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis 112 Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis 113 Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos Quarteacuteis 114 Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos Quarteacuteis 117 Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis 118 Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia 121 Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico 123 Figura 333 Modelo de IFI 124 Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser 125 Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel 126 Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas 127 Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman 130 Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab 131 Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA 132 Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo 137 Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura 139 Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura 140 Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo 142 Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura 143 Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura 145 Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima 146 Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso 147 Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis 148 Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI 150
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa 150 Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado 151 Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado 152 Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado 152 Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo 154 Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI 155 Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI 157 Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho 158 Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho 159 Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho 159 Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo 161 Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR 162 Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR 164 Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo 165 Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada 167 Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada 169 Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima 171 Figura 428 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso 172 Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis 173 Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo 175 Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura 176 Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
178 Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio
Basso 180 Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
182 Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos 186
LISTA DE TABELAS
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos 35 Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de pavimentos 37 Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados 55 Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003) 56 Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima 79 Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima 80 Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego 81 Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida Roraima 86 Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS 86 Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima 87 Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima 88 Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima 89 Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima 92 Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima 93 Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso 96 Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso 97 Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso 102 Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 103 Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 104 Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio Basso 106 Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso 107 Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis 110 Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis 115 Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis 116 Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis 118 Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 119 Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia 120 Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico 122 Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI 124 Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo 136 Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 136
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p 139 Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 141
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 144
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 149 Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados 153
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p 156 Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados 160 Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados 160
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p 163 Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados 165
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e p 167 Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima 170 Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso 172 Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis 173
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p 175 Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima 178 Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso 180 Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 181 Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC 185 Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados 185 Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens 187
LISTA DE SIGLAS E SIacuteMBOLOS
AASHTO American Association of Highway and Transportation Officials
ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas
AIMS Aggregate Image Measurement System
ASTM American Society of Testing and Materials
ATR Afundamento de Trilha de Roda
BBR Bending Beam Rheometer
BGS Brita Graduada Simples
CA Concreto Asfaacuteltico
CAP Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
CBR California Bearing Ratio
CBUQ Concreto Betuminoso Usinado agrave Quente
CCR Concreto Compactado com Rolo
CENPES Centro de Pesquisa da PETROBRAS
DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
DSR Dynamic Shear Rheometer
EVA Ethil Vinil Acetat
FHWA Federal Highway Administration
FWD Falling Weight Deflectometer
IFI International Friction Index
IGG Iacutendice de Gravidade Global
IRI International Roughness Index
ISC Iacutendice de Suporte Califoacuternia
LCPC Laboratorie Central des Ponts et Chausses
LTPP Long Term Pavement Performance
MCT Miniatura Compactados Tropicais
MPa Mega Pascal
MR Moacutedulo de Resiliecircncia
MSCR Multiple Stress Creep and Recovery
NBR Norma Brasileira
NCHRP National Cooperative Highway Research Program
PAV Pressurized Aging Vessel
PETROBRAS Petroacuteleo Brasileiro SA
PG Performance Grade
REMQP Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual
RT Resistecircncia agrave Traccedilatildeo
Rsup2 Coeficiente de Determinaccedilatildeo
SBS Styrene-Butadiene-Styrene
SGP Sistema de Gerecircncia de Pavimentos
TSD Tratamento Superficial Duplo
UFSM Universidade Federal de Santa Maria
USACE United States Army Corps of Engineers
VAM Vazios do Agregado Mineral
VB Viga Benkelman
VDM Volume Diaacuterio Meacutedio
SUMARIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 23 12 OBJETIVOS 25
121 Objetivo geral 25
122 Objetivos especiacuteficos 25
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 27 21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS 27 22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS 31
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO 32 231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho 33
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho 38 2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz 43
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson 45 2323 Modelos desenvolvidos por Marcon 46 2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio 49 2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba 50 2326 Modelos desenvolvidos por Benevides 51
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque 52
2328 Modelo desenvolvido por Lerch 55 2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara 57
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello 60
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves 61
23212 Modelos desenvolvidos por Franco 62 23213 Modelos da Shell Oil 63
23214 Modelo desenvolvido por Pinto 64 23215 Modelos do Asphalt Institute 64 23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG) 66
23217 Modelo da FHWA 68 23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs 68
23219 Modelo desenvolvido por Balbo 69 23220 Modelo desenvolvido por Rossato 70
3 METODOLOGIA 73
31 PLANEJAMENTO 73 32 TRECHOS MONITORADOS 74
321 Avenida Roraima 76
3211 Contagem de Traacutefego 77 3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 82
32121 Subleito 82 32122 Base 83 32123 Revestimento 84
321231 Agregados 84 321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 88 321233 Misturas 90
322 Avenida Heacutelvio Basso 94
3221 Contagem de Traacutefego 95 3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 97
32221 Subleito 97
32222 Sub-base 98 32223 Base 99 32224 Revestimento 100
322241 Agregados 101 322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 103
322243 Misturas 104 323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 108
3231 Contagem de Traacutefego 109 3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 110
32321 Subleito 110
32322 Sub-base 111 32323 Base 112 32324 Revestimento 113
323241 Agregados 114 323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 115 323243 Misturas 116
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS 120 331 Macrotextura 120 332 Microtextura 121 333 International Friction Index - IFI 123 334 International Roughness Index ndash IRI 124
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR 125 336 Levantamento de Defeitos 126
337 Viga Benkelman 128
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD 130
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise 131
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS 135
41 MACROTEXTURA 136 42 MICROTEXTURA 141 43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI 145
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI 151 45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR 157
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO 164 47 DEFLEXAtildeO 169
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE 177
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL 183 491 Anaacutelise mecanicista 184 492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979 189
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 191 51 CONCLUSOtildeES 191 52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 193 REFEREcircNCIAS 195
1 INTRODUCcedilAtildeO
Uma infraestrutura de transporte adequada proporciona a qualquer sociedade um
grande e importante desenvolvimento social e cultural atraveacutes da mobilidade de produtos e
pessoas Para o Brasil que eacute um paiacutes de dimensotildees continentais uma infraestrutura de
rodovias que proporcione um deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente
importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que a grande maioria dos insumos e das
pessoas se desloca diariamente para regiotildees com distacircncias grandes
De acordo com o Ministeacuterio do planejamento Orccedilamento e Gestatildeo em seu Plano
Plurianual (PPA 2012-2015) aproximadamente 58 da movimentaccedilatildeo de cargas e 48 do
transporte interestadual de passageiros eacute realizada por meio de transporte rodoviaacuterio O
Ministeacuterio do Planejamento menciona ainda que 82 das rodovias federais implantadas no
Brasil satildeo pavimentadas poreacutem esta realidade natildeo se expande para as rodovias estaduais e
municipais sendo que o DNIT (2014) cita que 7865 da malha rodoviaacuteria nacional
considerando os trecircs niacuteveis (federal estadual e municipal) encontram-se natildeo pavimentadas
Eacute por meio da gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos
tempos corretos que estas rodovias fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus
deslocamentos a qualquer tempo Uma forma de realizar esta gerecircncia de forma adequada eacute
fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de
manutenccedilotildees disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de
intervenccedilotildees
Um banco de dados grande que contenha caracterizaccedilatildeo quantitativa e classificatoacuteria
do traacutefego que solicita as estruturas bem como o conhecimento das caracteriacutesticas dos
materiais que foram utilizados na construccedilatildeo em cada uma das camadas do pavimento eacute a
base para realizar uma gerecircncia adequada dos pavimentos Eacute a partir deste banco de dados que
se realiza o desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho dos pavimentos que satildeo
gerenciados
Para Specht (2004) a degradaccedilatildeo do pavimento por deformaccedilotildees permanentes fissuras
de fadiga retraccedilatildeo teacutermica e degradaccedilatildeo estaacute associada a vaacuterios fatores sendo que
deformaccedilotildees permanentes e fissuras por fadiga estatildeo relacionadas com o traacutefego que atua na
via e a estrutura que o pavimento possui enquanto as outras duas estatildeo em funccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais empregados e das condiccedilotildees climaacuteticas que atuam no local O
24
autor comenta ainda que os mais rigorosos defeitos que ocorre em estruturas flexiacuteveis satildeo
apresentados no revestimento e fazem com que seja possiacutevel identificar duas formas
diferentes de solicitaccedilatildeo mecacircnica flexatildeo repetida que causa fissuras de fadiga e compressatildeo
simples que produz acuacutemulo de deformaccedilatildeo permanente
Franco (2007) confirma que os danos estruturais em pavimentos acontecem
principalmente por aplicaccedilotildees de cargas elevadas na estrutura ou devido ao grande nuacutemero de
repeticcedilotildees de passagem das rodas dos veiacuteculos Contudo o autor comenta que muitas das
estruturas dos pavimentos existentes no Brasil natildeo foram dimensionadas para tais solicitaccedilotildees
jaacute que o meacutetodo de dimensionamento tradicional natildeo contempla efeitos da fadiga pois foi
desenvolvido a partir de observaccedilotildees de danos de deformaccedilotildees no subleito
Muitas das formas de dimensionar as estruturas dos pavimentos que devem suportar
as solicitaccedilotildees a que seratildeo impostas durante sua vida uacutetil utilizam meacutetodos empiacutericos com
baixa confiabilidade das previsotildees tomadas como base para seus caacutelculos Faz-se necessaacuterio
uma evoluccedilatildeo nestes meacutetodos de dimensionamento que em curto prazo se faz por meacutetodos
mecaniacutestico-empiacutericos com uso de anaacutelise elaacutestico-linear e a elaacutestico natildeo linear atraveacutes de
programas computacionais calibrados por trechos experimentais que permitam gerar modelos
de previsatildeo de desempenho dos pavimentos
Para chegar a este meacutetodo de dimensionamento mecaniacutestico-empiacuterico satildeo estimados
modelos de previsatildeo de fadiga deformaccedilatildeo permanente e deformaccedilatildeo maacutexima admissiacutevel no
topo do subleito adequados agraves condiccedilotildees ambientais da regiatildeo tanto quanto possiacutevel
atualmente e considerados diversos tipos de configuraccedilatildeo de eixos Franco (2007) comenta
que a modelagem mecaniacutestica-empiacuterica busca melhorar os projetos de pavimentaccedilatildeo em
termos de eficiecircncia estrutural de modo a utilizar materiais cujo desempenho de campo ainda
natildeo se tem experiecircncia suficiente e considerar tambeacutem os efeitos ambientais e de traacutefego
Neste contexto no ano de 2009 deu-se inicio a implantaccedilatildeo de um programa com
abrangecircncia nacional que busca desenvolver um novo meacutetodo de dimensionamento de
pavimentos asfaacutelticos no Brasil Este programa foi denominado de Programa Rede Temaacutetica
de Asfalto implantado pela PETROBRAacuteS com a parceria dos principais Centros de Pesquisa
e universidades brasileiras
Como a UFSM faz parte desta Rede esta pesquisa busca o desenvolvimento de
modelos de previsatildeo de desempenho a fim de prever o comportamento estrutural e funcional
de rodovias na regiatildeo central do Rio Grande do Sul monitorando trechos em verdadeira
grandeza e assim contribuir com o desenvolvimento dos estudos da Rede Temaacutetica do
Asfalto Esta pesquisa contribui para a obtenccedilatildeo de um banco de dados com valores de
25
ensaios climatologia e caracteriacutesticas dos veiacuteculos que solicitam as vias bem como a
caracterizaccedilatildeo dos materiais utilizados em cada uma das camadas de cada trecho monitorado
12 OBJETIVOS
121 Objetivo geral
Este trabalho tem por objetivo geral monitorar trecircs trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar
a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenhos regionais
122 Objetivos especiacuteficos
Os objetivos especiacuteficos estatildeo apresentados da seguinte forma
Acompanhar a construccedilatildeo dos trechos implantados verificando as teacutecnicas
construtivas durante a execuccedilatildeo de cada uma das camadas e coleta de amostras
dos materiais empregados na construccedilatildeo para verificaccedilatildeo da caracterizaccedilatildeo dos
mesmos por ensaios laboratoriais
Realizar a anaacutelise das condiccedilotildees funcionais de serventia e seguranccedila por meio
de mediccedilotildees perioacutedicas de Irregularidade Longitudinal (IRI) Afundamento em
Trilha de Roda (ATR) levantamento de defeitos e valores de Macrotextura e
Microtextura
Obter um valor harmonizado do International Friction Index (IFI) com o
cruzamento dos dados obtidos com os ensaios de Pecircndulo Britacircnico e Mancha
de Areia para cada periacuteodo de ensaio
26
Realizar avaliaccedilotildees perioacutedicas de acordo com o Manual da Rede Temaacutetica do
Asfalto das condiccedilotildees estruturais submetidas ao traacutefego utilizando ensaios
com Viga Benkelman e FWD
Estimar os valores dos Moacutedulos de Resiliecircncia de cada uma das camadas do
pavimento por retroanaacutelise dos valores das bacias de deformaccedilatildeo encontrados
nos ensaios com Viga Benkelman e FWD
Realizar estudos de traacutefego por meio dos dados de contagens semestrais com
avaliaccedilotildees quantitativa e classificatoacuteria dos veiacuteculos que possibilitem a
obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees (N) do eixo padratildeo
Gerar modelos de previsatildeo de desempenho para os pavimentos monitorados
com os valores de Moacutedulo de Resiliecircncia das retroanaacutelises da Viga Benkelman
e FWD com os valores de Macrotextura e Microtextura os valores de IFI
ATR e IRI bem como com a porcentagem de aacuterea com algum tipo de defeito
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
Neste capitulo seraacute apresentado a revisatildeo bibliograacutefica realizada atraveacutes do
demonstrativo dos trecircs principais itens estudados nesta pesquisa que satildeo Mecacircnica dos
Pavimentos Sistemas de Gerecircncia de Pavimentos e Modelos de Previsatildeo de Desempenho
21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS
De acordo com Medina e Motta (2015) a mecacircnica dos pavimentos estuda os
pavimentos como sendo um sistema em camadas sujeitos agraves cargas dos veiacuteculos e geralmente
com o auxilio de programas computacionais realiza os caacutelculos de tensotildees deformaccedilotildees e
deslocamentos conhecidos os paracircmetros de deformabilidade dos materiais Eacute possiacutevel
verificar o nuacutemero de solicitaccedilotildees que leva o revestimento asfaacuteltico agrave ruptura por fadiga e
deve-se observar as deformaccedilotildees permanentes e a ruptura plaacutestica
Diversos fatores influenciam na mecacircnica dos pavimentos no dimensionamento e na
durabilidade da estrutura Dentre estes fatores estatildeo o traacutefego aplicado sobre o pavimento o
clima da regiatildeo onde estaacute a estrutura e os materiais empregados nas camadas do pavimento
Segundo Motta (1991) o carregamento imposto pelo traacutefego de veiacuteculos a avaliaccedilatildeo
dos materiais por meio de ensaios que reproduzam o estado de tensotildees e as condiccedilotildees
ambientais a que os pavimentos estaratildeo sujeitos no campo satildeo fatores que estabelecem a
relaccedilatildeo tensatildeo-deformaccedilatildeo que ocorre nas camadas de uma estrutura
Os materiais de pavimentaccedilatildeo satildeo caracterizados em termos elaacutesticos ou
aproximadamente elaacutesticos de forma que as respostas do pavimento em termos de tensotildees
deformaccedilotildees e deslocamentos devidos agraves cargas do traacutefego ou aos fatores ambientais possam
ser calculadas pelas teorias mecanicistas (MASADA et al 2004)
Para Santos (2005) o carregamento dinacircmico do traacutefego aleacutem de causar deformaccedilotildees
permanentes de trilhas de roda causa principalmente os defeitos de trincas de fadiga dos
pavimentos Como apresentado na Figura 21 na superfiacutecie do pavimento eacute aplicada uma
carga vertical de compressatildeo e nas fibras inferiores da camada asfaacuteltica surgem tensotildees de
traccedilatildeo e de compressatildeo devido ao carregamento e descarregamento repetido
28
Figura 21 Tensotildees em um pavimento
Fonte (Medina e Motta 2015)
Existem trecircs mecanismos principais que podem deteriorar um pavimento que satildeo
afundamento de trilhas de roda provocada pela deformaccedilatildeo permanente vertical excessiva
trincas por fadiga da camada asfaacuteltica devido agrave repeticcedilatildeo do carregamento e fissuraccedilatildeo por
trincas teacutermicas consequecircncia de variaccedilotildees de temperatura As trincas teacutermicas ocorrem em
regiotildees de baixa temperatura
Fadiga foi definida por Yoder e Witczak (1975) como sendo um fenocircmeno de trincas
induzidas pelo carregamento repetido do traacutefego devido a repetidos estados de tensatildeo ou
deformaccedilatildeo inferiores ao estado uacuteltimo de tensatildeo ou deformaccedilatildeo de material
Como consequecircncia do estado de tensotildees no pavimento Santos (2005) diz que ocorre
uma gradual deterioraccedilatildeo e que o carregamento e descarregamento constante do pavimento
devido ao traacutefego geram deformaccedilotildees elaacutesticas e nesta movimentaccedilatildeo constante de
deformaccedilatildeo e recuperaccedilatildeo surgem tensotildees de traccedilatildeo nas fibras inferiores da camada (asfaacuteltica)
do pavimento gerando assim o trincamento por fadiga
De acordo com Morgado et al (2007) a deterioraccedilatildeo das propriedades de um material
por efeito da aplicaccedilatildeo ciacuteclica de uma carga eacute o dano por fadiga este ocorre natildeo soacute sob cargas
de amplitude constante como sob cargas de amplitude variaacutevel
Para avaliar a vida de fadiga pode-se utilizar algumas teorias de dano cumulativo
dentre estas teorias estaacute a Lei de Miner que foi concebida em 1945 apoacutes pesquisas sobre o
fenocircmeno da fadiga em metais de uso destinados agrave aviaccedilatildeo (SANTOS 2005)
29
Conforme Morgado et al (2007) das teorias de danos acumulados a que tem tido
maior divulgaccedilatildeo e a mais simples eacute a regra linear proposta por Miner A regra de Miner eacute
traduzida na Equaccedilatildeo 21
11
n
i i
i
N
nD (Equaccedilatildeo 21)
Onde D Dano acumulado de fadiga
ni = nuacutemero de ciclos de carregamento a um niacutevel de tensatildeo ζi
Ni eacute o nuacutemero de ciclos que provocaria ruptura para o mesmo niacutevel de tensatildeo
Santos (2005) menciona ainda que as deformaccedilotildees permanentes na superfiacutecie do
pavimento podem ser provocadas pelo carregamento vertical de compressatildeo oriundo do
traacutefego e podem tambeacutem ser decorrente da compactaccedilatildeo sofrida pelo subleito devido aos
carregamentos do traacutefego causando afundamentos em trilha de roda
Fernandes Jr (1994) afirmou que as trincas por fadiga da camada asfaacuteltica ou de
camadas cimentadas e a deformaccedilatildeo permanente nas trilhas das rodas causadas pelo traacutefego
satildeo as principais formas de deterioraccedilatildeo estrutural dos pavimentos Mas um pavimento pode
ainda deteriorar-se atraveacutes de mecanismos resultantes de fatores ambientais de desgaste por
abrasatildeo irregularidades na distribuiccedilatildeo e dosagem do material asfaacuteltico e de outros fatores
natildeo associados agraves solicitaccedilotildees do traacutefego
As variaccedilotildees climaacuteticas no desempenho de um pavimento devem ser muito bem
observadas uma vez que afetam diretamente o comportamento mecacircnico de alguns materiais
que compotildeem a estrutura especialmente a camada de revestimento e o subleito Em
contrapartida pode-se dar menor ecircnfase ao fenocircmeno do congelamento e degelo das camadas
da estrutura pois essa ocorrecircncia natildeo eacute comum no Brasil (FRANCO 2000)
Segundo Motta (1991) a temperatura do ar e precipitaccedilatildeo satildeo os fatores climaacuteticos
que mais afetam o desempenho de um pavimento Representado por seus elementos baacutesicos o
clima influencia os pavimentos por diversos mecanismos tais como a intemperizaccedilatildeo dos
materiais a alteraccedilatildeo dos moacutedulos de resiliecircncia ou ainda a alteraccedilatildeo das umidades de
equiliacutebrio
De acordo com Franco (2007) a umidade e a temperatura satildeo as duas variaacuteveis
ambientais que podem significativamente afetar as propriedades das camadas e do subleito do
pavimento e assim consequentemente afetar a capacidade da estrutura de suportar o
30
carregamento imposto pelo traacutefego A temperatura do ar atua diretamente nas propriedades
resilientes dos materiais asfaacutelticos devido agrave natureza viscosa dos ligantes asfaacutelticos jaacute a
umidade nas camadas inferiores do pavimento pode significar uma variaccedilatildeo no
comportamento resiliente do material
Medina e Motta (2015) explicam que as variaccedilotildees de temperatura tanto diurnas quanto
sazonais causam variaccedilotildees da rigidez dos materiais asfaacutelticos assim a deformabilidade do
pavimento eacute condicionada pelas variaccedilotildees da temperatura do ar ou das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas de um modo geral
Para detalhar melhor os procedimentos analiacuteticos de dimensionamento e mostrar os
fatores que influenciam na mecacircnica dos pavimentos Motta (1991) apresenta na Figura 22
um diagrama com um procedimento detalhado e bastante caracteriacutestico para a determinaccedilatildeo
das espessuras das camadas de uma estrutura
Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento
Fonte (Motta 1991)
Fatores Ambientais
Traacutefego Materiais Disponiacuteveis Teacutecnicas Construtivas
Paracircmetros de Projeto
Variabilidade de cada item
Espessuras Adotadas
Meacutetodos de caacutelculo de
Tensotildees (ζ x )
Paracircmetros de acompanhamento do
desempenho
Estimativa de Vida Uacutetil
Comparaccedilatildeo entre vida estimada e de projeto
Decisatildeo final das espessuras
Satisfatoacuterio
Natildeo
Sat
isfa
toacuteri
o
31
22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS
Segundo Haas et al (1994) um Sistema de Gerecircncia de Pavimentos (SGP) consiste
em um conjunto amplo e coordenado de atividades associadas com planejamento construccedilatildeo
manutenccedilatildeo avaliaccedilatildeo e pesquisa de pavimentos associados a um banco de dados
objetivando otimizar os recursos estabelecimento de programas de manutenccedilatildeo
proporcionando conforto e seguranccedila ao usuaacuterio
De acordo com Hudson et al (1979) um SGP utiliza procedimentos claramente
estabelecidos e racionais para avaliar estrateacutegias e alternativas ao longo de um periacuteodo de
anaacutelise especiacutefico e com base em valores previstos para atributos qualificaacuteveis do pavimento
Envolve o tratamento integrado e coordenado de todas as aacutereas sendo um processo dinacircmico
que incorpora a realizaccedilatildeo de vaacuterios atributos restriccedilotildees e criteacuterios envolvidos no processo de
otimizaccedilatildeo
Fernandes Jr (2001) comenta que os SGP representam uma possibilidade real de se
evoluir de um esquema de manutenccedilatildeo tradicional que se baseia quase sempre na correccedilatildeo de
problemas para um sistema de manutenccedilatildeo planejada onde a atuaccedilatildeo sobre a malha viaacuteria
natildeo eacute realizada somente na soluccedilatildeo de seus problemas imediatos mas tambeacutem em um
trabalho de prevenccedilatildeo que prolongue sua vida uacutetil e garanta padrotildees miacutenimos de serviccedilo em
toda a malha que estaacute sendo gerenciada
Para Albuquerque et al (2004) a gerecircncia de pavimentos eacute subdividida em dois niacuteveis
diferentes de abordagem sendo um destes o niacutevel de rede onde se realiza uma macro visatildeo de
toda a rede rodoviaacuteria e o outro niacutevel dito de projeto onde satildeo abordadas as caracteriacutesticas
peculiares a cada sub-trecho de cada rodovia
A Gerecircncia de Pavimentos depende do monitoramento perioacutedico do pavimento para
obtenccedilatildeo de informaccedilotildees confiaacuteveis sobre a caracteriacutestica fiacutesica da rodovia ao longo do tempo
e da administraccedilatildeo dos dados obtidos Com isso consegue-se saber o que precisa ser feito num
determinado pavimento quando seratildeo necessaacuterias intervenccedilotildees para evitar ruptura e prolongar
a vida de serviccedilo do pavimento onde estatildeo os projetos prioritaacuterios e como devem ser
executadas as intervenccedilotildees de manutenccedilatildeo e reabilitaccedilatildeo do pavimento (FERNADES JR
2001)
Um SGP em niacutevel de rede eacute constituiacutedo usualmente dos seguintes componentes
32
Banco de dados Eacute uma ferramenta muito importante e utilizada em SGP
devendo ser bem estruturado conter dados confiaacuteveis e abundantes Todas as
anaacutelises e decisotildees necessaacuterias satildeo baseadas nas informaccedilotildees e dados
coletados que por isso devem ser objetivos confiaacuteveis e atualizados
(AASHTO 1990)
Moacutedulo de avaliaccedilatildeo de estrateacutegias de conservaccedilatildeo a longo prazo
(planejamento) Compreende a anaacutelise de dados a priorizaccedilatildeo das intervenccedilotildees
e a tomada de decisotildees Os resultados satildeo analisados e adequados atraveacutes do
moacutedulo de programaccedilatildeo para definir soluccedilotildees em niacutevel de projeto e para
estabelecer uma programaccedilatildeo por prioridade teacutecnica e orccedilamentaacuteria
(MARCON 2003)
Moacutedulo de acompanhamento Baseia-se nos dados armazenados no banco de
dados e proporciona o acompanhamentomonitoramento de indicadores do
pavimento A partir da definiccedilatildeo dos criteacuterios de avaliaccedilatildeo para irregularidade
deflexatildeo estrutura qualidade do patrimocircnio e qualidade para o usuaacuterio satildeo
definidos Iacutendices de Qualidade para segmentos homogecircneos das rodovias
(CARDOSO 2000)
De acordo com Oliveira (2013) apoacutes as fases de implantaccedilatildeo do SGP de definiccedilatildeo da
aplicaccedilatildeo dos recursos planejamento projetos orccedilamentos e de execuccedilatildeo das atividades e
monitoramento do desempenho das estruturas de pavimento eacute possiacutevel uma anaacutelise global
dos resultados e posteriormente uma confirmaccedilatildeo ou alteraccedilatildeo dos iacutendices e premissas
utilizados Assim eacute fundamental considerar que esse ajuste pode e deve ser feito ao longo do
tempo considerando as caracteriacutesticas e especificidades de cada Sistema de Gerecircncia de
Pavimentos
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO
Os modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo ferramentas fundamentais
em um Sistema de Gerecircncia de Pavimento tanto em niacutevel de rede quanto de projeto pois com
eles pode-se determinar a condiccedilatildeo futura dos pavimentos e prever investimentos
33
Os modelos de desempenho satildeo estabelecidos para prever a velocidade com que os
valores dos paracircmetros funcionais e estruturais dos pavimentos variam em funccedilatildeo das
solicitaccedilotildees do traacutefego ou das condiccedilotildees climaacuteticas (BASIacuteLIO 2002)
O uso de modelos de previsatildeo possibilita os seguintes aspectos (FHWA 2006)
Determinar a vida remanescente dos pavimentos quando se tem conhecimento da
condiccedilatildeo limite aceitaacutevel
Otimizar a combinaccedilatildeo de projetos estrateacutegias e o tempo para a agecircncia concluir as
metas estabelecidas
Avaliar os impactos temporais de vaacuterios cenaacuterios elencados
Promover o ―feed-back para o processo de projeto do pavimento e
Auxiliar na estimativa dos custos do ciclo-de-vida do pavimento
231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho
Os modelos de previsatildeo podem ser elaborados individualmente para cada paracircmetro
de desempenho ou para um iacutendice de condiccedilatildeo que envolva todos os mecanismos de
deterioraccedilatildeo O niacutevel de complexidade dos modelos pode ser de livre escolha ficando a cargo
do gestor do sistema
O primeiro passo para a sua elaboraccedilatildeo estaacute em determinar a forma desejada para o
modelo Existem dois tipos de modelos que podem ser elaborados para se prever desempenho
de pavimentos (Pedrosa 2002 FHWA 2006) que satildeo
Determiniacutestico Modelo no qual o estado de um sistema eacute definido por causas que se
podem determinar e identificar o descrito adequadamente sem recorrer a elementos
probabiliacutesticos Eacute o modelo matemaacutetico que determina os resultados a partir de
condiccedilotildees iniciais Utiliza-se de regressatildeo para fornecer um uacutenico valor de um
paracircmetro (variaacutevel dependente) a partir de uma ou mais variaacuteveis (variaacuteveis
independentes) Algumas formas matemaacuteticas para modelos determiniacutesticos podem ser
observadas na Figura 23
34
Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos
Fonte Vitorello 2008
Segundo Vitorello (2008) esse tipo de modelo pode ser subdividido nos seguintes
modelos
a) modelos de desempenho estrutural preveem o surgimento e a propagaccedilatildeo
dos defeitos produzidos pela repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
b) modelos de desempenho funcional preveem a queda do iacutendice de serventia
e do coeficiente de atrito da superfiacutecie com a repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
c) modelos de degradaccedilatildeo satildeo derivados de um dos dois anteriores e utilizam
uma funccedilatildeo de degradaccedilatildeo que eacute um indicador normalizado de defeitos ou de queda
do iacutendice de serventia
Probabiliacutestico permite prever os valores de um paracircmetro baseado em matrizes de
transiccedilatildeo probabiliacutestica que estimam a probabilidade de seccedilotildees de pavimentos
mudarem de uma condiccedilatildeo para outra Este tipo de modelo ainda pode ser subdividido
em
a) curvas de sobrevivecircncia eacute um graacutefico de probabilidade x tempo e representa
a porcentagem de trechos que permanecem em serviccedilo apoacutes um certo nuacutemero de anos
(ou de passagens do eixo-padratildeo) sem requererem um grande investimento em
conservaccedilatildeo ou sem necessitarem de restauraccedilatildeo Este graacutefico pode ser elaborado a
partir do histoacuterico de manutenccedilatildeo de pavimentos da rede
35
b) modelos markovianos utilizam a chamada ―Matriz de Transiccedilatildeo que
expressa a probabilidade de um grupo de pavimentos com idades semelhantes e
sujeitos ao mesmo niacutevel de traacutefego passe de um estado de degradaccedilatildeo ou iacutendice de
serventia para outro dentro de um periacuteodo de tempo especificado Este processo eacute dito
estacionaacuterio pois a mudanccedila no estado de serventia do pavimento natildeo dependeraacute do
tempo (com valores estatiacutesticos invariaacuteveis) natildeo sendo adequado para planejamento
da rede (os fenocircmenos naturais natildeo se comportam desta forma) e
c) modelos semi-markovianos satildeo idecircnticos aos modelos markovianos com a
diferenccedila de que considera que o processo seja estacionaacuterio apenas durante
incrementos de tempo
O FHWA (2006) associou os tipos de modelos de previsatildeo de desempenho e variaacuteveis
utilizadas para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos (nacional estadual ou projeto) de acordo
com a Tabela 21
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos
Niacutevel de
Gerecircncia
Determiniacutestico Probabiliacutestico
Resposta
Primaacuteria Estrutural Funcional Deterioraccedilatildeo
Curvas de
Sobrevivecircncia
Modelos de Processo de
Transiccedilatildeo
Deflexatildeo Degradaccedilatildeo PSI
Carga Equivalente
Markov Semi-Markov Tensatildeo Condiccedilatildeo do Pavimento
Seguranccedila
Deformaccedilatildeo
Nacional X X X X
Estadual X X X X X X
Projeto X X X X
Fonte FHWA 2006
Os modelos ainda podem ser subdivididos quanto agrave sua natureza conforme descrito
por Haas et al 1994
Puramente Mecaniacutesticos modelos baseados em paracircmetros de respostas estruturais
como tensatildeo deformaccedilatildeo e deflexatildeo Esses modelos natildeo satildeo considerados modelos de
desempenho
36
Mecaniacutestico-Empiacutericos onde o paracircmetro de resposta estrutural eacute relacionado agrave
deterioraccedilatildeo estrutural ou funcional medida sendo obtido por equaccedilotildees de regressatildeo
Esses tipos de modelo satildeo os mais utilizados para fazer a previsatildeo de desempenho de
pavimentos
Empiacutericos ou de Regressatildeo onde a variaacutevel dependente de deterioraccedilatildeo estrutural ou
funcional eacute relacionada a uma ou mais variaacuteveis independentes como suporte do
subleito aplicaccedilotildees de carga por eixo propriedades e espessuras das camadas do
pavimento fatores ambientais e suas interaccedilotildees e
Subjetivo onde a experiecircncia de engenheiros eacute formalizada atraveacutes de processos de
transiccedilatildeo como o processo de Markov que permite a obtenccedilatildeo de modelos de
desempenho mesmo sem seacuterie histoacuterica de dados Este tipo de modelo eacute um caminho
alternativo para o desenvolvimento preliminar de modelos de desempenho onde a
base de dados requerida natildeo eacute extensa e pode ser obtida em etapas de projeto Esta
abordagem pode ser utilizada independentemente da forma desejada para os modelos
(determiniacutestico ou probabiliacutestico)
Existem quatro criteacuterios que devem ser levados em consideraccedilatildeo para o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho (FHWA 2006)
Um banco de dados adequado agraves condiccedilotildees e interesses do sistema
A inclusatildeo de todas as variaacuteveis importantes que afetem o desempenho
Uma formulaccedilatildeo funcional adequada do modelo e
O criteacuterio estatiacutestico adequado de acordo com a precisatildeo requerida para o modelo
Com uma consistente base de dados os modelos de previsatildeo de desempenho tem uma boa
aplicabilidade agrave pavimentaccedilatildeo principalmente quando desenvolvidos para regiotildees especiacuteficas
Eles devem ser desenvolvidos para famiacutelias de pavimentos com caracteriacutesticas
comuns tais como tipo de superfiacutecie classificaccedilatildeo funcional niacuteveis de traacutefego localizaccedilatildeo
geograacutefica e clima A teacutecnica de se separar os pavimentos em famiacutelias eacute uma boa opccedilatildeo
quando a quantidade de dados natildeo eacute significativa (FHWA 2006)
FHWA (2006) afirma que apesar de serem muito utilizados os modelos
determiniacutesticos fornecem vaacuterios erros de resultados por natildeo levarem em consideraccedilatildeo
variaccedilotildees regionais que ocorrem nos pavimentos Essa situaccedilatildeo soacute eacute contornaacutevel com uma
calibraccedilatildeo destes modelos o que requer um extenso banco de dados
Deve-se utilizar de ferramentas estatiacutesticas para avaliar se os resultados fornecidos
pelos modelos satildeo confiaacuteveis A verificaccedilatildeo do ajuste da correlaccedilatildeo entre variaacuteveis
37
independentes contidas nos modelos de desempenho em niacutevel de rede eacute um bom indicador de
sua capacidade de acerto Os modelos determiniacutesticos devem considerar o valor dos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) para cada uma de suas variaacuteveis independentes Quanto
mais se aproximar do valor 1 (um) maior a correlaccedilatildeo entre as variaacuteveis dependentes e
independentes
A Tabela 22 apresenta o que se espera dos paracircmetros de regressatildeo para modelos
elaborados em niacutevel de rede de projeto
Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de
pavimentos
Niacutevel de Anaacutelise
do SGP Rsup2 REMQP
Tamanho da
Amostra
Nuacutemero de
Variaacuteveis
Independentes
Niacutevel de Rede Valores de meacutedio
para baixo
Valores meacutedios
para altos Grande Mais de uma
Niacutevel de Projeto Valores altos Valores baixos Pequena Uma
Obs
Rsup2 rarr coeficiente de determinaccedilatildeo e
REMQP (Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual) rarr erro meacutedio quadrado que eacute o desvio padratildeo do valor determinado
pelo modelo
Fonte FHWA 2006
Como jaacute mencionado fazendo referecircncia a outros autores pode-se citar que Rodrigues
(2003) resume que os modelos de previsatildeo de desempenho tambeacutem podem ser classificados
de duas maneiras diferentes em termos de forma e em termos de sua natureza Em termos de
forma os modelos podem ser determiniacutesticos ou probabiliacutesticos Os modelos determiniacutesticos
preveem um uacutenico nuacutemero para a vida do pavimento ou para seu niacutevel de degradaccedilatildeo ou
ainda para outro paracircmetro indicador de sua condiccedilatildeo indicados para SGP em niacutevel de
projeto Por outro lado os modelos probabiliacutesticos preveem uma distribuiccedilatildeo dos eventos
citados nos modelos determiniacutesticos adequados para SGP em niacutevel de rede
Em termos de sua natureza os modelos podem ser empiacutericos ou mecaniacutestico-empiacuterico
Os modelos empiacutericos satildeo simples correlaccedilotildees entre o desempenho do pavimento e alguns
38
paracircmetros explicativos referentes ao traacutefego e agrave estrutura do pavimento Os modelos
mecaniacutestico-empiacutericos utilizam o universo de dados experimentais apenas para efeito de sua
calibraccedilatildeo e natildeo para o seu desenvolvimento na medida em que sua forma eacute ditada por leis da
Mecacircnica (HAAS et al 1994)
Eacute de suma importacircncia que a teoria desses modelos seja coerente com o que eacute
observado em experimentos planejados onde exista um alto grau de controle dos paracircmetros
envolvidos como nos ensaios de laboratoacuterio em modelos reduzidos e em pistas
experimentais Caso contraacuterio os fatores de calibraccedilatildeo teratildeo pouco significado e as previsotildees
do modelo final teratildeo baixa confiabilidade
Para maximizar os efeitos da gerecircncia de pavimentos o uso de modelos de previsatildeo de
desempenho confiaacuteveis eacute muito importante A seleccedilatildeo de estrateacutegias oacutetimas de manutenccedilatildeo
depende da viabilidade de uso de modelos que reflitam as condiccedilotildees locais (NUNtildeEZ E
SHAHIN 1986)
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho
Para o uso eficiente e otimizado dos recursos de conservaccedilatildeo eacute necessaacuterio estimar as
condiccedilotildees ou o niacutevel de serventia futuros dos pavimentos administrados em determinada rede
rodoviaacuteria Esta estimativa soacute eacute possiacutevel se o planejador ou o engenheiro de pavimentaccedilatildeo
tiver agrave disposiccedilatildeo modelos de previsatildeo de desempenho realistas Estes modelos satildeo
instrumentos tecnoloacutegicos essenciais para a anaacutelise de estrateacutegias alternativas de projetos de
pavimentos (QUEIROZ 1984)
Algumas pesquisas que satildeo realizadas em grande escala para a obtenccedilatildeo de modelos
de previsatildeo de desempenho utilizam simuladores de traacutefego No Brasil existem alguns
simuladores de traacutefego que podem ser utilizados em pistas experimentais em verdadeira
grandeza que aceleram os processos de degradaccedilatildeo do pavimento reduzindo assim o tempo
necessaacuterio para obtenccedilatildeo dos resultados Como destaque temos a pista experimental do
IPRDNER o simulador de traacutefego da UFRGSDAER e o simulador de traacutefego moacutevel ndash HVS
- Simular
Nuntildeez (1997) ressalta que a pista do IPR foi construiacuteda nos anos de 197475 em
forma circular jaacute o simulador de traacutefego de UFRGS eacute do tipo linear como pode ser visto na
Figura 24 Victorino (2008) explica que o simulador da UFRGS desloca-se a uma velocidade
39
de ateacute 20kmh e realiza cerca de 2500 aplicaccedilotildees de carga por dia podendo obter os danos
corridos em uma rodovia com traacutefego meacutedio durante sua vida uacutetil ou periacuteodo de projeto em
ateacute dois meses
Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER
Fonte Azambuja (2004)
O simulador utilizado por Fritzen (2005) em sua pesquisa foi o simulador de traacutefego
moacutevel ndash HVS (Heacutercules Veiacuteculo Simulador) com caracteriacutesticas semelhantes ao simulador da
UFRGSDAER como pode ser visto na Figura 25 uma vez que foi construiacutedo e
desenvolvido pela empresa Cifali com a colaboraccedilatildeo da Universidade Federal do Rio Grande
do Sul O equipamento tem comprimento total de 207 metros poreacutem pode realizar um
comprimento maacuteximo de simulaccedilatildeo de 11 metros tendo um comprimento de simulaccedilatildeo uacutetil de
5 metros Fritzen (2005) comenta ainda que o simulador pode realizar 350 cicloshora sentido
uacutenico e 700 cicloshora em sentidos opostos
Quando a simulaccedilatildeo ocorre em sentido uacutenico o semi-eixo desloca-se no sentido
longitudinal do equipamento havendo contato do pneu com o pavimento somente em um
uacutenico sentido o retorno se daacute com o rodado suspenso Quando a simulaccedilatildeo eacute feita em sentidos
opostos o contato pneu pavimento se daacute tanto na ida quanto na volta Eacute atraveacutes de uma
unidade hidraacuteulica que ocorre a aplicaccedilatildeo de carga que varia de 15kN ateacute 90kN com uma
40
velocidade maacutexima de 9kmh no semi-eixo o que permite acelerar os esforccedilos associados ao
carregamento e simular efetivamente as sobrecargas (FRITZEN 2005)
Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS
Fonte Fritzen (2005)
Silva (2001) diz que o simulador do IPR eacute uma estrutura metaacutelica composta de trecircs
subestruturas treliccediladas com um conjunto de rodas duplas na ponta de cada uma dessas
subestruturas A autora comenta ainda que o simulador pode chegar a uma velocidade de ateacute
80kmh com velocidade meacutedia de operaccedilatildeo de 40kmh Assim eacute possiacutevel ter 1500 aplicaccedilotildees
de carga por hora podendo obter modelos de desempenho em um curto periacuteodo de tempo A
Figura 26 apresenta o simulador de traacutefego circular do IPRDNER
Os melhores modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo aqueles
desenvolvidos diretamente a partir de dados de campo sistematicamente coletados e
analisados sendo que estes dados de observaccedilatildeo de pavimentos restringem o uso do modelo
ao ambiente de avaliaccedilatildeo (PATERSON 1987 apud ALBUQUERQUE 2007)
Estes modelos aleacutem de prever a condiccedilatildeo dos pavimentos conservados com
determinada atividade de manutenccedilatildeo tambeacutem podem ser uacuteteis para comparar
economicamente vaacuterias alternativas de manutenccedilatildeo ajudando no prognoacutestico do desempenho
do pavimento tratado com accedilotildees de manutenccedilatildeo e restauraccedilatildeo que satisfaccedilam restriccedilotildees de
orccedilamento e desempenho (BASIacuteLIO 2002)
41
Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER
Fonte Silva (2001 apud VICTORINO 2008)
Um dos maiores experimentos em todo o mundo e que deu origem a alguns modelos
de previsatildeo de desempenho foram as pistas da AASHO Road Test desenvolvidas na deacutecada
de 1950 Segundo Senccedilo (1997) eram compostas por 6 circuitos apresentando cada uma duas
retas paralelas ligadas por segmentos circulares como pode ser visto na Figura 27 Cada
circuito tinha duas faixas de rolamento solicitadas pelo mesmo carregamento desde o eixo
simples de 9 kN ateacute o eixo tandem de 220 kN
Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test
Fonte Weingroff ndash FHWA
42
Este experimento realizado nas proximidades de Ottawa Illinois teve como objetivo
principal determinar o desempenho das estruturas estudadas sob a accedilatildeo de um traacutefego
especiacutefico Para alcanccedilar este objetivo a equipe da AASHO utilizou diversas teacutecnicas para a
determinaccedilatildeo do iacutendice de desempenho a partir de dados histoacutericos de serventia ao longo do
tempo (VALE 2008)
Vale (2008) menciona tambeacutem que uma das principais contribuiccedilotildees desta pesquisa
estaacute o meacutetodo de dimensionamento de pavimentos baseado no CBR com sua utilizaccedilatildeo em
aeroportos e a introduccedilatildeo do conceito de repeticcedilatildeo de cargas no dimensionamento Outra
contribuiccedilatildeo dada pelo estudo foram os conceitos para o meacutetodo de dosagem Marshall de
misturas asfaacutelticas apoacutes cinco anos de estudos realizados nas pistas
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo de
deterioraccedilatildeo em termos de irregularidade trincas e afundamento de trilhas de rodas para
pavimentos asfaacutelticos em funccedilatildeo da estrutura do pavimento subleito e traacutefego Esta pesquisa
foi realizada utilizando dados coletados de rodovias dos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo
Paulo e Distrito Federal Estes modelos podem ser utilizados em outros locais poreacutem eacute
necessaacuterio fazer uma calibraccedilatildeo dos mesmos para as caracteriacutesticas de onde ele seraacute utilizado
e uma verificaccedilatildeo dos resultados obtidos atraveacutes da coleta contiacutenua de dados
Um tipo mais geral de sistema de trabalho que inclua outros itens de custo (como
drenagem e terraplenagem) eacute melhor representado pelo ―Highway Design and Maintenance
Standards Model (HDM) Este modelo foi desenvolvido com base em uma extensa pesquisa
realizada no Brasil Quecircnia Iacutendia e Ilhas Caribenhas (BASIacuteLIO 2002)
Hudson et al (1979) concluiacuteram que ―a condiccedilatildeo atual de um pavimento eacute dependente
da sua histoacuteria em termos de estrutura carga suportada e fatores ambientais Toda a accedilatildeo
tomada no presente proporcionaraacute efeitos no futuro do pavimento enfatizando assim a
importacircncia de prever o comportamento futuro dos pavimentos para auxiliar a tomada de
decisatildeo do gestor e para tanto faz-se necessaacuterio o uso de modelos de desempenho que
reflitam as condiccedilotildees reais da rede Tais modelos seratildeo mais realistas quando existir uma
contiacutenua retroalimentaccedilatildeo do banco de dados do sistema
Basiacutelio (2002) destaca que os modelos de previsatildeo de desempenho apresentam
normalmente erros nas estimativas de tempo para execuccedilatildeo de serviccedilos de manutenccedilatildeo ou
reabilitaccedilatildeo dos pavimentos Estes erros costumam ser menores quando o pavimento se
aproxima da vida final e maiores quando estatildeo no iniacutecio da vida uacutetil Desta forma os modelos
devem ser periodicamente atualizados e as previsotildees devem restringir-se a periacuteodos em que
se tenha um razoaacutevel grau de confiabilidade (Haas et al 1994) A impossibilidade de incluir
43
todas as variaacuteveis significativas como drenagem qualidade de construccedilatildeo e condiccedilotildees
climaacuteticas colabora tambeacutem para a ocorrecircncia de erros e incertezas nos modelos
(Watanatada et al 1987 Bolivar e Achuacutetegui 1998)
Alguns modelos de previsatildeo de desempenho merecem ser destacados Aleacutem dos
trabalhos jaacute citados desenvolvidos por Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) e
Paterson (1987 apud ALBUQUERQUE 2007) de repercussatildeo internacional que foram com
algumas adaptaccedilotildees incorporados ao sistema HDM outros trabalhos de grande relevacircncia
foram realizados por Marcon (1996) Basiacutelio (2002) e Yshiba (2003) para respectivamente
os Estados de Santa Catarina Paranaacute e Goiaacutes
Benevides (2006) e Albuquerque (2007) mais recentemente tambeacutem realizaram
estudos para a elaboraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho para os Estados do Cearaacute e
Paraiacuteba no Nordeste do Brasil Nakahara (2005) por sua vez elaborou modelos de previsatildeo
para rodovias urbanas de intenso traacutefego pesado na cidade de Satildeo Paulo e Lerch (2003)
desenvolveu modelos avaliando a reduccedilatildeo da irregularidade em pavimentos do Estado do Rio
Grande do Sul Em seguida seratildeo apresentados mais detalhadamente alguns desses modelos
de previsatildeo de desempenho desenvolvidos baseando-se na literatura nacional e internacional
2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos empiacutericos e
mecaniacutestico-empiacutericos a partir de dados de irregularidade entre outros paracircmetros obtidos
nos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo Paulo e Distrito Federal Alguns destes modelos
foram depois atualizados para o procedimento de projeto de reforccedilo DNER-PRO 1591985
(DNER 1985)
O autor desenvolveu 5 modelos de previsatildeo de desempenho para a irregularidade O
primeiro modelo apresentado correlaciona a irregularidade com o nuacutemero estrutural (Equaccedilatildeo
22) Os dois modelos seguintes por sua vez correlacionam a irregularidade com as deflexotildees
dos pavimentos obtidas com a Viga Benkelman (Equaccedilatildeo 23) e com o Dynaflect (equaccedilatildeo
24) E as duas uacuteltimas correlacionam com o nuacutemero estrutural e a deflexatildeo em conjunto
(Equaccedilatildeo 25 para deflexatildeo com a Viga Benkelman e Equaccedilatildeo 26 para deflexatildeo com o
Dynaflect)
44
2
log02240000795013804781log
SNC
NAERQI acum
(Equaccedilatildeo 22)
Rsup2 = 026 e Erro Padratildeo = 013
acumVB NDATRERQI log102275150165527821 5 (Equaccedilatildeo 23)
Rsup2 = 048 e Erro Padratildeo = 1058
acumD NDAPERQI log0248000751004140131503911log
(Equaccedilatildeo 24)
Rsup2 = 032 e Erro Padratildeo = 013
2
5 log10177
log66839303131656312
acumVB
acum
ND
SNC
NATRERQI
(Equaccedilatildeo 25)
Rsup2 = 052 e Erro Padratildeo = 1022
acumDacum ND
SNC
N
APERQI
log0230log
08560
0623004150107202991log
(Equaccedilatildeo 26)
Rsup2 = 036 e Erro Padratildeo = 013
Onde QI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (contagem km)
ER = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (ER = 0 original
ER= 1 restaurado)
A = idade do pavimento desde a construccedilatildeo ou reabilitaccedilatildeo (anos)
Nacum = nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelos fatores de equivalecircncia da AASHTO
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
TR = variaacutevel indicadora do tipo de revestimento (TR = 0 mistura asfaacuteltica TR =
1 tratamento superficial)
45
DVB = deflexatildeo com Viga Benkelman (102mm)
P = porcentagem do pavimento que recebeu reparos de remendos profundos e
DD = deflexatildeo com Dynaflect (0001 polegadas = 00254mm)
Albuquerque (2007) destaca que o fato de o modelo da equaccedilatildeo 22 correlacionando a
irregularidade com o nuacutemero estrutural ter apresentado desempenho insatisfatoacuterio com baixo
coeficiente de determinaccedilatildeo pode ser devido ao meacutetodo de caacutelculo do SNC utilizado Nas
regiotildees monitoradas para o desenvolvimento do modelo o subleito eacute constituiacutedo de solo
lateriacutetico e a utilizaccedilatildeo de valores medidos de ISC que para solos lateriacuteticos satildeo
particularmente baixos acabaram subestimando a capacidade estrutural dos pavimentos
considerada nos modelos e diminuindo sua correlaccedilatildeo com o QI
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson
Fazendo uso de meacutetodos estatiacutesticos de regressatildeo Paterson (1987 apud
ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo dos principais defeitos dos
pavimentos tais como trincamento irregularidade e afundamento de trilha de roda
Para a irregularidade longitudinal dos pavimentos Paterson desenvolveu o modelo
apresentado na Equaccedilatildeo 27
AGEeNESNCIRIIRI 01530
4
994
0 )1(725 (Equaccedilatildeo 27)
Rsup2 = 075
Onde IRI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (m km)
IRI0 = irregularidade longitudinal inicial (m km)
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
NE4 = representa o nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
de 82 tf calculado com fator de carga da AASHTO (milhotildees por faixa)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
46
Para o afundamento de trilha de roda por sua vez Paterson desenvolveu o modelo
apresentado nas Equaccedilotildees 28 e 29
ERMNECOMPSNCAGERDM 4
3025020166001 (Equaccedilatildeo 28)
Rsup2 = 042
Com
CRXMMPRHDEFERM 00158000900384009020
(Equaccedilatildeo 29)
Onde RDM = profundidade meacutedia das trilhas de roda (mm)
COMP = iacutendice de compactaccedilatildeo relativa meacutedia ponderada pela espessura da
camada sendo obtido em Paterson (1987)
DEF = deflexatildeo maacutexima meacutedia medida com viga Benkelman (102mm)
RH = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (RH=0 original
RH=1 restaurado)
MMP = precipitaccedilatildeo meacutedia mensal (m mecircs) e
CRX = aacuterea de trincamento indexado sendo obtido em Paterson (1987)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
2323 Modelos desenvolvidos por Marcon
Reunindo dados de levantamentos de 2500km da malha rodoviaacuteria do Estado de Santa
Catarina Marcon (1996) desenvolveu linhas de tendecircncia de pavimento para paracircmetros
como irregularidade longitudinal deflexotildees maacuteximas meacutedias iacutendice de gravidade global e
afundamento de trilha de roda Os modelos relacionaram o paracircmetro de desempenho do
pavimento com a idade do revestimento ou com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo
padratildeo Os modelos foram desenvolvidos para trecircs diferentes regiotildees geoloacutegicas do estado de
Santa Catarina A regiatildeo denominada por Marcon (1996) como sendo Regiatildeo 2 eacute a que mais
se aproxima das caracteriacutesticas do presente estudo por se tratar de uma regiatildeo cujos solos satildeo
formados pela decomposiccedilatildeo de rochas sedimentares como argilitos siltitos e arenitos
47
Com relaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas gerais da composiccedilatildeo de cada pavimento 838 dos
trechos estudados pelo autor apresentam revestimento de CBUQ e 863 do total de trechos
era formada por brita graduada na camada de base Outra caracteriacutestica dos materiais e
camadas que compotildeem os trechos estudados por Marcon (1996) eacute que 452 da extensatildeo
estudada era composta por macadame seco na sub-base semelhante aos estudos desta
pesquisa onde dois dos trecircs trechos tem sub-base de macadame
Para deflexotildees Marcon (1996) desenvolveu para a Regiatildeo 2 os modelos apresentados
na equaccedilatildeo 210 relacionando a defeito ou a deflexatildeo com a idade dos pavimentos e na
Equaccedilatildeo 211 relacionando com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEDEFM 5458328824 (Equaccedilatildeo 210)
Rsup2 = 037
NADEFM 5100192844 (Equaccedilatildeo 211)
Rsup2 = 050
Os dados de irregularidade longitudinal para a Regiatildeo 2 foram ajustados nos modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 212 relacionado com a idade e na Equaccedilatildeo 213 relacionado com
o nuacutemero estrutural
IDADEQI 1635134818 (Equaccedilatildeo 212)
Rsup2 = 029
2146 1005100478325 NANAQI (Equaccedilatildeo 213)
Rsup2 = 032
Para o afundamento de trilha de roda para a Regiatildeo 2 foram desenvolvidos os
modelos das Equaccedilotildees 214 e 215 respectivamente relacionando o afundamento em trilha de
roda com a idade e o nuacutemero estrutural dos pavimentos
48
IDADETRI 2325082281 (Equaccedilatildeo 214)
Rsup2 = 028
NATRI 7100530513 (Equaccedilatildeo 215)
Rsup2 = 026
Para o iacutendice de gravidade global (IGG) para a Regiatildeo 2 foram elaborados os
modelos apresentados na Equaccedilatildeo 216 que relaciona o IGG com a idade e na Equaccedilatildeo 217
com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEIGG 0159120 (Equaccedilatildeo 216)
Rsup2 = 052
2125 1001100276478 NANAIGG (Equaccedilatildeo 217)
Rsup2 = 061
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
TRI = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
IDADE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo
(anos) e
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
Destaca-se nos modelos desenvolvidos por Marcon a praticidade das equaccedilotildees
estando os paracircmetros relacionados somente agrave idade ou ao nuacutemero equivalente mas esta
condiccedilatildeo soacute eacute vaacutelida para gerecircncia em niacutevel de rede e porque a maioria dos pavimentos tinha
estrutura parecida
49
2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio
Basiacutelio (2002) desenvolveu linhas de tendecircncia de desempenho para rodovias do
Estado de Goiaacutes As linhas de tendecircncia foram propostas para dois tipos de revestimento
Tratamento superficial duplo (TSD) e concreto asfaacuteltico (CBUQ) Esta revisatildeo focaraacute apenas
nos resultados obtidos por Basiacutelio (2002) para pavimentos revestidos com CBUQ ou CA jaacute
que no presente trabalho os estudos foram desenvolvidos em trechos com este tipo de
revestimento
Segundo Basiacutelio (2002) os dados obtidos no ano de 2000 pela Agecircncia Goiana de
Transportes e Obras Puacuteblicas (AGETOP 2000) mostram que apenas 114 da malha
rodoviaacuteria pavimentada no estado de Goiaacutes eram pavimentadas com CA Para as camadas de
base e de sub-base foram geralmente utilizados cascalho lateriacutetico pois se tratar de um
material amplamente distribuiacutedo pelo territoacuterio goiano e que apresenta boa capacidade de
suporte com valores de CBR variando mais frequentemente entre 40 e 70
Assim como nos trechos estudados nesta pesquisa Basiacutelio (2002) informou que a
grande maioria dos veiacuteculos que utilizam os trechos monitorados em seu trabalho eacute composta
por veiacuteculos de passeio aproximadamente 73 Os trechos estudados pelo autor
apresentaram espessuras caracteriacutesticas de camadas de solo bem semelhantes as encontradas
neste estudo sendo as camadas de base geralmente de 17cm e 18cm para camadas de sub-
base embora as camadas de revestimento tivessem espessuras de 25cm bem inferiores as
camada encontradas neste trabalho
Foram desenvolvidas por Basiacutelio (2002) linhas de tendecircncia para deflexatildeo (Equaccedilatildeo
218) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 219) afundamento de trilha de roda (Equaccedilatildeo
220) e trincamento (Equaccedilatildeo 221) para os trechos monitorados que apresentaram camadas
de revestimentos compostas por CBUQ
60257109107 7213 NANADEFM (Equaccedilatildeo 218)
Rsup2 = 061
74137102103 6213 NANAQI (Equaccedilatildeo 219)
Rsup2 = 061
50
98141106 7 NAATR (Equaccedilatildeo 220)
Rsup2 = 066
69820101 5 NATRI (Equaccedilatildeo 221)
Rsup2 = 081
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
ATR = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
TRI = porcentagem da aacuterea trincada
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba
Com dados obtidos da malha rodoviaacuteria do Estado do Paranaacute Yshiba (2003) elaborou
modelos estatiacutesticos de deflexatildeo e irregularidade longitudinal para pavimentos originais e
restaurados Tal trabalho teve como base dados histoacutericos da avaliaccedilatildeo funcional e estrutural
das condiccedilotildees da malha rodoviaacuteria neste estado entre os anos de 1995 e 1998
Os pavimentos estudados na pesquisa de Yshiba (2003) eram constituidos de
revestimento em concreto asfaacuteltico com espessuras entre 3 e 10cm base em brita graduada
com espessuras entre 10 e 20cm e sub-base granular com espessuras entre 10 e 30cm sendo
que a regiatildeo do estudo apresenta formaccedilatildeo geoloacutegica de derrame basaacuteltico correspondendo a
42 da aacuterea total do Estado do Paranaacute Para pavimentos com revestimento original foram
obtidos os modelos apresentados na Equaccedilatildeo 222 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 223 para
irregularidade longitudinal
)()(811)(754)(254)(78056 SPIPSPNPIPDEF (Equaccedilatildeo 222)
Rsup2 = 062
51
)()(080)()(090
)(160)(310)(38082
SPIPNPIP
SPNPIPIRI
(Equaccedilatildeo 223)
Rsup2 = 075
Onde DEF = deflexatildeo determinada com a Viga Benkelman (102mm)
IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (m km)
8
13)(
IIP sendo I a idade em anos do revestimento
5
4
10
105)(
NNP
sendo N o nuacutemero de solicitaccedilotildees de traacutefego e
2
55)(
SSP
sendo S o nuacutemero estrutural corrigido
Para pavimentos restaurados por sua vez foram desenvolvidos os modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 224 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 225 para irregularidade
longitudinal
)()(441)(72)(813)(22247 SPNPPSNPIPDEF (Equaccedilatildeo 224)
Rsup2 = 083
)(140)(220)(120372 SPNPIPIRI (Equaccedilatildeo 225)
Rsup2 = 081
Onde as siglas tecircm os mesmos significados anteriores
2326 Modelos desenvolvidos por Benevides
Benevides (2006) elaborou modelos de irregularidade longitudinal com dados de
perfilocircmetro a laser de 72 trechos da malha rodoviaacuteria da regiatildeo Metropolitana de Fortaleza
no Estado do Cearaacute
52
Os 72 trechos escolhidos por Benevides (2006) para realizaccedilatildeo de seu estudo
perfizeram um total de 493946 km de rodovias sendo 42 trechos com revestimento em
Concreto Betuminoso Usinado a Quente - CBUQ perfazendo uma extensatildeo de 235466km
81240 km em Areia Asfalto Usinado a Quente - AAUQ sendo dividida em 10 trechos
monitorados e outros 20 trechos em Tratamento Superficial Duplo ndash TSD com um total de
177240 km O autor mostra ainda em seu trabalho que o volume diaacuterio meacutedio de veiacuteculos nos
trechos em TSD variou entre 4686 e 645 veiacuteculos por dia entre 6430 e 251 veiacuteculos por dia
nos trechos com AAUQ e entre 50062 e 2254 veiacuteculos por dia nos trechos com CBUQ
O autor correlacionou os dados de IRI com o Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento
deflexatildeo nuacutemero estrutural e porcentagem de trincamento As equaccedilotildees que representam tais
modelos satildeo as Equaccedilotildees 226 e 227
63615006410021101410 TFDEFPCIIRI (Equaccedilatildeo 226)
Rsup2 = 086
8441010050081203038 TFNECPCIIRI (Equaccedilatildeo 227)
Rsup2 = 093
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
PCI = Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento ()
DEF = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
NEC = nuacutemero estrutural corrigido obtido por correlaccedilatildeo com a deflexatildeo
determinada com FWD e
TF = porcentagem padratildeo do defeito Trinca por Fadiga ()
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque
Com o objetivo de propor a estruturaccedilatildeo necessaacuteria de um SGP apropriado aos
Estados do Nordeste brasileiro Albuquerque (2007) realizou um denso estudo em sua tese de
doutorado no qual desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho a partir de levantamentos
ocorridos nos Estados da Paraiacuteba e Cearaacute Albuquerque (2007) fez uso de ferramentas
53
estatiacutesticas na elaboraccedilatildeo dos modelos de desempenho Foram desenvolvidos modelos para
revestimentos em mistura asfaacuteltica e tratamento superficial Nesta revisatildeo satildeo apresentados os
elaborados para misturas asfaacutelticas
Para o Estado da Paraiacuteba Albuquerque (2007) teve como objetivo o estudo da malha
rodoviaacuteria estadual sendo que 4318 desta malha eram pavimentadas com pista simples
Albuquerque (2007) obteve no Sistema de Informaccedilotildees Geograacuteficas Aplicado ao
Planejamento Rodoviaacuterio (SIGA do DER-PB) os seguintes dados de 2006 para realizaccedilatildeo do
estudo de sua tese
Contagem classificatoacuteria de traacutefego entre os anos de 1981 e 2002
Ano da ultima intervenccedilatildeo
Tipos e espessuras de camadas de pavimentos
ISC de camadas granulares e subleito
Levantamentos deflectomeacutetricos
IGG
Raio de curvatura entre os anos de 1990 e 1994
Com estes dados o autor citado desenvolveu modelos de previsatildeo de deflexatildeo
(Equaccedilatildeo 228) e de iacutendice de gravidade global (Equaccedilatildeo 229)
)2990095009207473e NSC(
VBD (Equaccedilatildeo 228)
Rsup2 = 091
)460551530313e747 NSC(IGG (Equaccedilatildeo 229)
Rsup2 = 088
Onde DVB = deflexatildeo determinada com Viga Benkelman (102mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
O objetivo de Albuquerque (2007) no estudo realizado no Estado do Cearaacute tambeacutem
foi verificar apenas as rodovias estaduais sendo que este estado apresentava 1085320km de
54
rodovias estaduais e deste total 3897 eram rodovias pavimentadas A Figura 28 apresenta
toda a malha rodoviaacuteria do Cearaacute no ano de 2006
Atraveacutes do Sistema Integrado de Gestatildeo e Manutenccedilatildeo (SIGMA) disponibilizados
pelos DERT-CE Albuquerque (2007) conseguiu a contagem classificatoacuteria dos veiacuteculos nos
anos de 1994 1997 2000 2004 Cadastro com datas de intervenccedilatildeo espessura e tipo de
materiais utilizados Levantamentos deflectomeacutetricos com FWD nos anos de 1998 2002 e
2005 Levantamentos de Irregularidade do pavimento com integrador tipo resposta (IPRUSP)
em 2001 e 2005 e levantamento visual
Com a obtenccedilatildeo destes dados o autor desenvolveu modelos de previsatildeo de
desempenho para deflexatildeo (Equaccedilatildeo 230) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 231) e
iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento (Equaccedilatildeo 232)
)08880326500601067833e NSC(
FWDD (Equaccedilatildeo 230)
Rsup2 = 084
)0046000230001101775e35173 NSC(IRI (Equaccedilatildeo 231)
Rsup2 = 079
NSCPCR 6145314371 (Equaccedilatildeo 232)
Rsup2 = 089
Onde DFWD = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
PCR = iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
A descriccedilatildeo dos paracircmetros representativos das condiccedilotildees climaacuteticas (C) do nuacutemero
estrutural (S) e do nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees (N) eacute encontrada no trabalho de
Albuquerque (2007)
55
2328 Modelo desenvolvido por Lerch
Lerch (2003) desenvolveu modelo de avaliaccedilatildeo da reduccedilatildeo da irregularidade
longitudinal apoacutes aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo em nove trechos de rodovias do Estado do
Rio Grande do Sul Foram monitorados aproximadamente 265km com registros de
irregularidade antes e apoacutes o recapeamento das rodovias Os valores obtidos foram
comparados com valores previstos pelos modelos lineares e bilineares propostos pelo
programa HDM-4 do Banco Mundial
Os dados utilizados por Lerch (2003) foram coletados pela Coordenadoria de
Programas Especiais (CPROESP) e pela Unidade de Normas e Pesquisas (UNP) sendo
cedidos estes dados pelo Departamento Autocircnomo de Estradas de Rodagem do Rio Grande do
Sul (DAER-RS) No CPROESP foi coletado dados histoacutericos dos pavimentos condiccedilotildees
estruturais e funcionais de rodovias localizadas na metade norte do RS bem como as
condiccedilotildees superficiais e da classificaccedilatildeo tanto qualitativa como quantitativa do traacutefego
Jaacute na UNP foram coletados dados das condiccedilotildees superficiais dos pavimentos
principalmente quanto agrave irregularidade longitudinal apoacutes a execuccedilatildeo das obras de manutenccedilatildeo
dos trechos A Tabela 23 apresenta algumas caracteriacutesticas dos trechos estudados pelo autor
citado
Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Continua
56
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Fonte Lerch (2003)
Pelo fato de Lerch (2003) ter utilizado o programa HDM-4 foi necessaacuterio dividir os
trechos em segmentos Foram estabelecidas 14 redes de segmentos homogecircneos contendo
todas as seccedilotildees de mesmas caracteriacutesticas iniciais (antes da manutenccedilatildeo) e finais (mesma
espessura de recapeamento) como pode ser observado na Tabela 24
Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003)
REDE TIPO DE BASEMATERIAL DO
REVESTIMENTO ANTERIORRESTAURACcedilAtildeO EMPREGADA
1 Recape de 30cm de CBUQ
2 Recape de 40cm de CBUQ
3 Recape de 50cm de CBUQ
4 Recape de 60cm de CBUQ
5 Recape de 80cm de CBUQ
6Reperfilagem de 20cm + Recape
de 40cm de CBUQ
7 Recape de 30cm de CBUQ
8 Recape de 40cm de CBUQ
9 Recape de 60cm de CBUQ
10 Recape de 40cm de CBUQ
11 Recape de 60cm de CBUQ
12Reperfilagem de 20cm + Recape
de 50cm de CBUQ
13Reperfilagem de 20cm + Recape
de 60cm de CBUQ
14 Estabilizada Tratamento Superficial Duplo Recape de 40cm de CBUQ
Granular
Tratamento Superficial Duplo
Concreto Betuminoso Usinado a
Quente (CBUQ)
Preacute Misturado a Frio (PMF)
Fonte Lerch (2003)
57
Das 14 redes estudadas por Lerch (2003) apenas 5 natildeo necessitaram de ajustes nos
paracircmetros das equaccedilotildees de previsatildeo de desempenho do programa HDM-4 Isso ocorreu
devido o fato de que o modelo linear ou o bilinear previam valores proacuteximos aos medidos as
demais redes sofreram algum tipo de ajuste nos paracircmetros das suas equaccedilotildees Com o auxilio
do software ESTATISTICA o autor obteve o modelo de regressatildeo linear muacuteltipla que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 233
173870310 antesIRIESPIRI (Equaccedilatildeo 233)
Rsup2 = 097
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal com a
aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo (mkm)
ESP = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes do reforccedilo (mkm)
2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara
Nakahara (2005) realizou um estudo experimental sobre o desempenho de reforccedilos de
pavimentos asfaacutelticos executados na Avenida Bandeirantes via urbana com elevado volume
de traacutefego comercial pesado localizada no municiacutepio de Satildeo Paulo Nos dados histoacutericos da
construccedilatildeo da Avenida Bandeirantes o autor verificou que o iniacutecio das obras nesta avenida foi
em dezembro de 1969 com a realizaccedilatildeo de 33 furos de sondagem e foi observado que a
maioria destes furos mostrou a presenccedila de argila orgacircnica na regiatildeo da avenida
Nos furos onde os solos apresentaram capacidade de suporte acima de CBR=10 o
sub leito destes locais foi aproveitado como camada de sub-base apoacutes a escarificaccedilatildeo e a
compactaccedilatildeo na espessura de 20cm Nos trechos onde houve necessidade de substituiccedilatildeo do
solo o material importado foi retirado de uma jazida e teve sua classificaccedilatildeo como uma argila
arenosa do Tipo A-6 com Limites de Liquidez de 312 Iacutendice de Plasticidade de 11 e ISC
de 11 Posteriormente foi dimensionado o pavimento da Avenida Bandeirante sendo que as
espessuras meacutedias obtidas para cada camada estatildeo apresentadas na Figura 28
58
Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004
Fonte Nakahara (2005)
Segundo Nakahara (2005) em 1978 a Prefeitura Municipal de Satildeo Paulo realizou obras
de recapeamento asfaacuteltico em toda a extensatildeo da avenida poreacutem natildeo foi mencionado no
trabalho as espessuras colocadas no trecho Em 1991 e 1992 a Avenida Bandeirantes passou
por uma nova intervenccedilatildeo onde foi realizada a fresagem e a construccedilatildeo de camadas de
reforccedilo e a reconstruccedilatildeo da camada de base de alguns trechos Jaacute no ano de 1995 a avenida
passou por um processo de manutenccedilatildeo corretiva com a execuccedilatildeo de remendos superficiais
em defeitos isolados (tapa buracos)
Nos anos de 2002 e 2003 a Avenida Bandeirantes passou novamente por um processo
de restauraccedilatildeo uma vez que esta estava bastante deteriorada e contava com um volume diaacuterio
meacutedio de caminhotildees de 10810 no sentido Rodovia dos Imigrantes e 8338 no sentido
Marginal Pinheiros Para a realizaccedilatildeo das intervenccedilotildees a avenida foi dividida em 2 trechos
sendo que no Trecho 1 foram realizadas apenas correccedilotildees superficiais e construccedilatildeo de
camadas de reforccedilo no Trecho 2 aleacutem das medidas corretivas foram realizadas reconstruccedilatildeo
da camada de base ou do pavimento em alguns trechos na faixa da direita na pista em sentido
Marginal Pinheiro (NAKAHARA 2005)
O autor comenta ainda que antes da restauraccedilatildeo os pavimentos dos trechos foram
fresados ateacute profundidades iguais agraves espessuras de reforccedilo que no sentido Rodovia dos
Imigrantes variaram de 5 a 20 cm no Trecho 1 e variaram de 5 a 22 cm no Trecho 2 Jaacute no
sentido Marginal Pinheiro as espessuras de reforccedilo foram de 5 cm no Trecho 1 e variaram de
5 a 15 cm no trecho 2
59
Para o desenvolvimento da pesquisa foram monitorados os pavimentos durante quatro
anos desde a mais recente restauraccedilatildeo executada na eacutepoca Para a irregularidade obteve-se
modelo para a variaccedilatildeo da irregularidade apoacutes a restauraccedilatildeo (Equaccedilatildeo 234) e para a evoluccedilatildeo
da irregularidade (Equaccedilotildees 235 236 e 237)
antesref IRIhIRI 862010203832 (Equaccedilatildeo 234)
Rsup2 = 090
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
com a aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo
href = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes da aplicaccedilatildeo do reforccedilo
(mkm)
NDREFIRI
910800708604970
1
(Equaccedilatildeo 235)
idadeREFIRI
e10290903104860
13
(Equaccedilatildeo 236)
AA NNDREFIRI
ln012010570107606750
18
(Equaccedilatildeo 237)
Onde IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
REF = variaacutevel indicadora da espessura de reforccedilo (-1 se href lt10cm ou 0 se href
ge10cm)
D = deflexatildeo medida com o FWD (mm)
N = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
do DNER em eixos-padratildeodia
idade = idade do pavimento desde a restauraccedilatildeo (anos)
NA = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
da AASHTO em eixos-padratildeodia
60
Tambeacutem foram desenvolvidos por Nakahara (2005) modelos de previsatildeo de
desempenho para o iniacutecio e evoluccedilatildeo do trincamento
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello
Vitorello (2008) baseado em um estudo experimental na BR-290RS para segmentos
construiacutedos entre os anos 2000 e 2007 (a estrutura contempla 8cm de revestimento asfaacuteltico
15cm de base 30cm de sub-base e 60cm de camada de reforccedilo) desenvolveu tendecircncias de
comportamento do pavimento (Equaccedilotildees 238 a 240) as mesmas foram comparadas aos
modelos de previsatildeo de desempenho desenvolvidos em outras pesquisas Para a irregularidade
e o afundamento de trilha de roda as tendecircncias apresentadas neste estudo comportaram-se
significativamente semelhantes as de outros modelos Por outro lado para a tendecircncia
referente agraves deflexotildees nenhum dos modelos desenvolvidos em estudos anteriores apresentou
comportamento similar ao encontrado na pesquisa evidenciando a importacircncia do
desenvolvimento de modelos particulares para cada rodovia e estrutura
acumNDEF 6518747 (Equaccedilatildeo 238)
Rsup2 = 046
iNQI acum 8158203519 (Equaccedilatildeo 239)
Rsup2 = 051
acumNATR 560362 (Equaccedilatildeo 240)
Rsup2 = 050
Onde DEF = deflexatildeo maacutexima (102mm)
Nacum= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da AASHTO
QI = Coeficiente de irregularidade longitudinal do pavimento (contagemkm)
ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
i = 0 segmento sem intervenccedilatildeo e i = 1 segmento com intervenccedilatildeo
61
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves
Gonccedilalves (2002) desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho para afundamento
em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada Sua pesquisa foi desenvolvida atraveacutes da
construccedilatildeo de duas pistas experimentais que foram submetidas a ensaios acelerados com o
simulador linear de traacutefego da UFRGS tendo espessuras de 50 cm de reforccedilo do subleito em
argila 15 cm de base em Brita Graduada Simples e 4 cm de revestimento sendo uma com
ligante modificado com poliacutemero e outra com CAP-20
Os modelos encontrados para a estrutura que continha revestimento asfaacuteltico com
ligante modificado com poliacutemero estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 241 e 242 para
afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada respectivamente
(Equaccedilatildeo 241)
Rsup2 = 098
(Equaccedilatildeo 242)
Rsup2 = 096
Jaacute para o trecho com revestimento realizado com ligante convencional CAP-20
Gonccedilalves (2002) encontrou os modelos mostrados nas Equaccedilotildees 443 e 444 respectivamente
para afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada
(Equaccedilatildeo 243)
Rsup2 = 097
(Equaccedilatildeo 244)
Rsup2 = 099
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
TRI = Porcentagem de Aacuterea Trincada
Nacum= nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
496300177048870 NATRSBS
1926151011 NTRI SBS
974704
20 10321
NTRI CAP
37110
20 117010310
NxATRCAP
62
23212 Modelos desenvolvidos por Franco
Franco (2007) em sua tese de doutorado compilou o banco de dados existente na
UFRJ de ensaios de carga repetida agrave tensatildeo controlada realizados no laboratoacuterio de
pavimentaccedilatildeo da COPPE e de outros publicados em diversos trabalhos teacutecnicos e cientiacuteficos
para obter os modelos de previsatildeo de fadiga das misturas asfaacutelticas Foram analisados pelo
autor os resultados de 536 ensaios em misturas asfaacutelticas com ligantes tradicionais 51 ensaios
em misturas com ligantes modificados por poliacutemero do tipo SBS ou EVA e 88 ensaios de
misturas com asfalto borracha
Os dados consultados por Franco (2007) foram as dimensotildees do corpo de prova o
percentual de niacutevel de tensatildeo aplicada a carga aplicada (kgf) a pressatildeo aplicada (kgfcmsup2) a
deformaccedilatildeo especiacutefica resiliente a diferenccedila de tensotildees (MPa) o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga o moacutedulo de resiliecircncia meacutedio (MPa) e a Tensatildeo de traccedilatildeo estaacutetica maacutexima (MPa)
Com estes dados foram apresentados dois modelos relacionando a tensatildeo de traccedilatildeo na
camada asfaacuteltica e o desempenho agrave fadiga A Equaccedilatildeo 245 eacute aplicaacutevel a misturas
convencionais a Equaccedilatildeo 246 a ligantes modificados com SBS ou EVA e a Equaccedilatildeo 247
para ligantes asfalto borracha
(Equaccedilatildeo 245)
Rsup2 = 0805
(Equaccedilatildeo 246)
Rsup2 = 0813
(Equaccedilatildeo 247)
Rsup2 = 0676
Onde N= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da USACE
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (MPa)
7408212
6 11109041
MrfclN
t
49317983
7 11104554
MrfclN
t
91811033
3 1110267
MrfclN
t
63
fcl = fator campo laboratoacuterio para aplicaccedilatildeo praacutetica Franco (2007) recomenda o
valor de 10000 advindo das pesquisas de Pinto (1991)
23213 Modelos da Shell Oil
O modelo de fadiga que atualmente eacute conhecido como modelo da Shell foi
desenvolvido por Shook et al (1982 apud HUANG 1993) Os dados utilizados pelo autor
para o desenvolvimento do modelo foram obtidos de ensaios de flexatildeo repetida de vigotas a
deformaccedilatildeo controlada Como o modelo eacute parte de um meacutetodo de dimensionamento acredita-
se que esteja calibrado para as condiccedilotildees especiacuteficas do meacutetodo da Shell (FRANCO 2004)
Do modelo originalmente desenvolvido em 1978 os autores substituiacuteram o moacutedulo de
rigidez pelo moacutedulo dinacircmico e eliminaram o paracircmetro teor de asfalto como variaacutevel de
entrada generalizando ainda mais a forma do modelo As alteraccedilotildees resultaram na Equaccedilatildeo
248
(Equaccedilatildeo 248)
Onde N = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
E = Moacutedulo dinacircmico (psi)
Para o caso da deformaccedilatildeo permanente no subleito a Shell Oil apresenta dois modelos
com confiabilidade de 85 e 95 conforme Equaccedilotildees 249 e 250 respectivamente
(Equaccedilatildeo 249)
(Equaccedilatildeo 250)
Onde v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
3632671506850
EN t
2502 )(1012 fv N
2102 )(1091 fv N
64
Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
23214 Modelo desenvolvido por Pinto
Pinto (1991) sugeriu um modelo baseado em 82 ensaios de fadiga agrave tensatildeo controlada
de seis misturas asfaacutelticas O meacutetodo de ensaio utilizado foi o de compressatildeo diametral com
aplicaccedilatildeo de 60 pulsos de carga por minuto e 014 segundos de duraccedilatildeo da aplicaccedilatildeo da carga
repetida
O modelo desenvolvido por Pinto (1991) que fornece o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga necessaacuterio para a ruptura do corpo-de-prova estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 251
(Equaccedilatildeo 251)
Rsup2 = 0676
Onde Nacum= vida de fadiga em laboratoacuterio
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (kgfcm2)
Pinto (1991) realizou a calibraccedilatildeo do seu modelo com base em observaccedilotildees e anaacutelises
do comportamento no campo de trechos da rodovia BR-101 definindo curvas para estimar os
valores miacutenimos e maacuteximos do fator campo - laboratoacuterio para o seu modelo associados agrave
deformaccedilatildeo especiacutefica inicial e agraves diferenccedilas de tensotildees no revestimento dos trechos da
rodovia analisados Atualmente diversos oacutergatildeos e institutos de pesquisa vecircm utilizando o
coeficiente fcl igual a 10000 como fator campolaboratoacuterio para esse modelo que
corresponde a cerca de 20 da aacuterea trincada do pavimento a uma temperatura de 54ordmC
23215 Modelos do Asphalt Institute
0330652
9 1110079
MrN
t
65
O modelo apresentado na Equaccedilatildeo 252 faz parte do manual de dimensionamento de
pavimentos de rodovias e ruas do Instituto do Asfalto dos Estados Unidos ndash MS-1 de 1969 e
reeditado pela nona vez em 1991
854029133 ||)(103254418 ECN tf (Equaccedilatildeo 252)
Onde C= 10M
Onde asfV = o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV = o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
= o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E = moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica (psi)
Este modelo de fadiga foi desenvolvido a partir de um conjunto de dados obtidos de
ensaios de laboratoacuterio realizados agrave tensatildeo controlada em flexatildeo repetida e calibrada com
dados de seccedilotildees selecionadas da AASHTO Road Test O fator 184 na equaccedilatildeo pode ser
entendido como fator de calibraccedilatildeo campo-laboratoacuterio que permite estimar o nuacutemero miacutenimo
de repeticcedilotildees de carga de eixo simples equivalente de 80kN para que o pavimento acumule
um dano equivalente a uma aacuterea trincada por fadiga de pelo menos 20 em relaccedilatildeo agrave aacuterea
total (Asphalt Institute 1994)
Ainda o Asphalt Institute apresenta um modelo para deformaccedilatildeo permanente do
subleito (Equaccedilatildeo 253)
(Equaccedilatildeo 253)
Onde Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
690844
asfar
asf
VV
VM
474
9 1103651
v
fN
66
23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG)
Um modelo baseado no modelo do Instituto do Asfalto eacute o utilizado no Guia de
Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) poreacutem este modelo eacute apresentado com uma nova
calibraccedilatildeo determinada por otimizaccedilatildeo numeacuterica e por outros modos de comparaccedilatildeo de dados
Tal modelo leva em consideraccedilatildeo a espessura da camada de revestimento o que natildeo eacute
observado nos demais modelos admitindo que a espessura influencia no mecanismo de
ruptura por fadiga do revestimento O modelo tem o formato apresentado nas Equaccedilotildees 254 e
255
2811
94923
1
11004320
ECkN
t
f
(Equaccedilatildeo 254)
Onde MC 10
690844
asfar
asf
VV
VM
(Equaccedilatildeo 255)
Onde asfV eacute o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV eacute o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
eacute o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t eacute a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E
eacute o moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica em psi
O paracircmetro
1k foi inserido no modelo para prever uma correccedilatildeo no dano de fadiga
devido ao efeito da espessura da camada asfaacuteltica O paracircmetro
1k pode ser obtido por meio
das Equaccedilotildees 256 e 257 dependendo se o tipo de fadiga ocorre da base da camada para o
topo ou do topo para a base (trincamento longitudinal) respectivamente
Para o trincamento da base para o topo
67
)4930211(
1
1
00360200003980
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 256)
Para o trincamento do topo para a base
)7357554430(
1
1
8442900010
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 257)
Onde hac = eacute a espessura total da camada asfaacuteltica
As duas previsotildees satildeo realizadas concomitantemente desde que ocorram tensotildees de
traccedilatildeo nos pontos criacuteticos no periacuteodo de anaacutelise para o carregamento selecionado
O Guia de Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) ainda desenvolveu modelos que
estimam a aacuterea trincada a partir do dano de fadiga calculado As funccedilotildees de transferecircncia
como os modelos foram chamados estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 258 e 259
Para o trincamento da base para o topo
60
1
1
6000)100(log 10
2
1 DCCbottom
eFC (Equaccedilatildeo 258)
Onde bottomFC = o trincamento da base para o topo
D = eacute o dano da fadiga da base para o topo
2
1 2 CC 8562
2 )1(408742 hacC
Para o trincamento do topo para a base
)5610(
1
1000)100(log4182 10
Dbottome
FC (Equaccedilatildeo 259)
Onde FCbottom = o trincamento do topo para a base ftmiles
D = eacute o dano da fadiga do topo para a base
68
A calibraccedilatildeo dos modelos de fadiga foi realizada com base em informaccedilotildees e dados de
observaccedilatildeo ao longo do tempo de 82 trechos experimentais localizados em 24 estados
americanos e canadenses A maioria dos trechos avaliados pertence ao programa LTPP (Long
Term Pavement Performance) de instrumentaccedilatildeo e acompanhamento de diversas seccedilotildees de
rodovias americanas que produz um banco de dados bastante amplo de informaccedilotildees sobre as
propriedades e desempenho dos pavimentos (FRANCO 2007)
23217 Modelo da FHWA
Ainda para a fadiga do revestimento pode-se utilizar o modelo do FHWA (2006)
desenvolvido a partir de dados obtidos nas pistas experimentais da AASHO Road Test O
modelo de previsatildeo estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 260
(Equaccedilatildeo 260)
Onde N= vida de fadiga em termos de NAASHTO
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs
Trichecircs (1993) em seu doutoramento estudou a influecircncia do consumo de cimento da
granulometria do tempo de cura e da energia de compactaccedilatildeo no desempenho de CCR
(Concreto Compactado com Rolo) O autor buscou contemplar a utilizaccedilatildeo do CCR em duas
estruturas baacutesicas Camadas de baserevestimento e camadas de base revestida com Concreto
Betuminoso Usinado a Quente
Durante a realizaccedilatildeo de seus ensaios Trichecircs (1993) verificou que a partir do inicio da
realizaccedilatildeo dos ensaios ateacute atingir 10 da vida de fadiga havia um acreacutescimo acelerado de
5123
6 1100921
t
N
69
deformaccedilotildees no corpo de prova que poderia ser devido agrave acomodaccedilatildeo do CP no dispositivo
de aplicaccedilatildeo de carga ou devido a energia consumida na reativaccedilatildeo de fissuras preacute-existente
A partir dos 10 e ateacute atingir de 50 a 70 da vida de fadiga a energia de cada ciclo se
mantinha quase constante com uma pequena taxa de crescimento nas deformaccedilotildees
O autor menciona ainda que acima de 50 a 70 da vida de fadiga jaacute consumida era
possiacutevel observar novamente uma aceleraccedilatildeo na taxa de crescimento das deformaccedilotildees no
corpo de prova Nos ensaios em que era realizado o acompanhamento do crescimento de
trincas era a partir deste momento que as trincas iniciavam sua propagaccedilatildeo Este
comportamento indica que o dano unitaacuterio por fadiga natildeo eacute linear
A partir destes dados o autor desenvolveu modelos de fadiga para CCR com
consumos de cimento de 120kgm3 e 200kgm
3 apresentados nas Equaccedilotildees 261 e 262
respectivamente
(Equaccedilatildeo 261)
(Equaccedilatildeo 262)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23219 Modelo desenvolvido por Balbo
Balbo (1993) desenvolveu com materiais do estado de Satildeo Paulo uma pesquisa
laboratorial que definiu os paracircmetros elaacutesticos e resistentes de uma mistura de Brita
Graduada Tratada com Comento (BGTC) A mistura realizada pelo autor foi feita com uma
curva granulomeacutetrica na faixa B da especificaccedilatildeo de materiais para BGTC projetada pela
ABNT (1990) e com teor de cimento de 4 em relaccedilatildeo ao peso total de agregados mantido
constante para todos os corpos de prova
O autor obteve o teor de umidade das misturas atraveacutes da preparaccedilatildeo de algumas
misturas variando a quantidade de aacutegua com isso verificou a umidade oacutetima por meio de
compactaccedilatildeo na energia intermediaacuteria Para a fabricaccedilatildeo dos corpos de prova foi realizado
RTN 0741591114log10
RTN 5181331014log10
70
compactaccedilatildeo na energia modificada que segundo o autor era indicado como padratildeo para o
material
Apoacutes as moldagens os corpos de prova eram mantidos nos moldes ciliacutendricos
tampados por sete dias para cura da BGTC posteriormente eram desmoldados e mantidos em
compartimento fechado no laboratoacuterio com umidade relativa do ar e temperatura controlada
de 60 e 21ordmC respectivamente Posteriormente realizou ensaios de moacutedulo de elasticidade
resistecircncia agrave compressatildeo resistecircncia agrave traccedilatildeo e fadiga por solicitaccedilotildees agrave traccedilatildeo Para BGTC o
modelo de fadiga encontrado por Balbo (1993) esta apresentado na Equaccedilatildeo 263
(Equaccedilatildeo 263)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23220 Modelo desenvolvido por Rossato
Rossato (2015) utilizou materiais da Avenida Heacutelvio Basso que fez parte deste estudo
como um dos trechos monitorados para desenvolver um modelo de previsatildeo de vida de fadiga
em laboratoacuterio O autor coletou agregado e ligante asfaacuteltico utilizado na mistura asfaacuteltica
colocada na pista e avaliou o fenocircmeno de fadiga e das propriedades elaacutesticas da mistura em
diferentes temperaturas Aleacutem disso o autor utilizou ligante asfaacuteltico modificado com
poliacutemero do tipo SBS com propriedades superiores ao utilizado na pista para realizar um
comparativo da melhoria que ocorre na mistura quando utilizado outro ligante com
propriedades melhores
Durante seu estudo Rossato (2015) avaliou o desempenho da mistura asfaacuteltica nas
temperaturas de 10ordmC 25ordmC e 35ordmC com misturas moldadas em laboratoacuterio seguindo as
caracteriacutesticas de campo com uma pequena alteraccedilatildeo no teor de ligante da mistura descrita no
projeto devido a dosagem realizada no laboratoacuterio que encontrou um teor ideal de 69 de
ligante na mistura Este teor foi o mesmo utilizado para realizaccedilatildeo de alguns ensaios
necessaacuterios para caracterizaccedilatildeo da mistura no presente trabalho
RTN 6081613717log10
71
Ao realizar o ensaio para encontrar a vida de fadiga da mistura em laboratoacuterio que foi
moldada com um ligante 5070 convencional o autor encontrou o modelo apresentado na
Equaccedilatildeo 264
0752514110 103192 MRxN tf
(Equaccedilatildeo 264)
Rsup2 = 071
Onde Nf = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
MR = Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa)
Contudo os modelos apresentados na revisatildeo bibliograacutefica expressatildeo de forma
adequada as caracteriacutesticas e expectativas esperadas no desempenho dos pavimentos
estudados por cada autor Os modelos apresentados pela literatura estudada obtidos a partir
de dados de trechos monitorados mostrou que com um banco de dados amplo eacute possiacutevel o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho que mostram de forma adequada o
que poderaacute acontecer com os pavimentos a medida que os mesmos satildeo solicitados desde que
obedeccedilam as caracteriacutesticas de materiais clima e tipo de construccedilatildeo de cada pavimento
Jaacute para os modelos estudados em laboratoacuterio verifica-se que os mesmos representam
adequadamente o que se espera de cada material empregado em campo da mesma forma que
os modelos encontrados em trechos monitorados Poreacutem os modelos obtidos em laboratoacuterio
necessitam de um fator campolaboratoacuterio que relacione os valores obtidos no laboratoacuterio
com os valores obtidos em campo conseguindo assim mostrar a expectativa de durabilidade
de um material quando empregado em campo
3 METODOLOGIA
Neste capitulo seraacute mostrado todo o processo de metodologia empregado no
desenvolvimento do trabalho desde a localizaccedilatildeo dos trecircs trechos monitorados a parte de
coleta de materiais empregados em cada uma das camadas caracterizaccedilatildeo destes materiais
acompanhamento na construccedilatildeo das camadas e monitoramento dos trechos atraveacutes de ensaios
perioacutedicos
Foram realizadas contagem quantitativa e classificatoacuteria do traacutefego que solicitou cada
um dos trechos monitorados avaliaccedilotildees funcionais com ensaios de Macrotextura
Microtextura International Friction Index (IFI) e International Roughness Index (IRI) Aleacutem
disso foram realizadas as avaliaccedilotildees estruturais com ensaios de Afundamento em Trilha de
Roda (ATR) levantamento visual de defeitos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman e
Falling Weight Deflectometer (FWD) Para cada um destes paracircmetros encontrou-se modelos
de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do numero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
31 PLANEJAMENTO
Esta pesquisa consiste na implantaccedilatildeo e monitoramento de trechos experimentais
dentro do qual a UFSM eacute parceira da REDE TEMAacuteTICA DO ASFALTO da PETROBRAS
para determinaccedilatildeo e calibraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho que daratildeo margem a
elaboraccedilatildeo de um meacutetodo de dimensionamento de pavimentos asfaacutelticos adaptado agraves
diferentes condiccedilotildees climaacuteticas geoloacutegicas e de traacutefego do Brasil
Para tanto acompanhou-se a efetiva implantaccedilatildeo de trecircs trechos experimentais com
seu subsequente monitoramento A avaliaccedilatildeo nas diferentes etapas preacute-execuccedilatildeo execuccedilatildeo e
poacutes-execuccedilatildeo (apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego) foram sendo realizadas conforme indicaccedilotildees da
Rede Temaacutetica de Asfalto (2012) no Manual de Execuccedilatildeo de Trechos Monitorados
Buscou-se estudar algumas variaacuteveis relevantes na pesquisa como tipos de estruturas
diferentes materiais empregados nos trechos de locais diferentes bem como o tipo de
intervenccedilatildeo realizada em cada trecho (um trecho de restauraccedilatildeo e dois trechos de implantaccedilatildeo
de uma estrutura nova) Na Figura 31 eacute apresentado o fluxograma da metodologia da
pesquisa
74
Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa
32 TRECHOS MONITORADOS
Os trecircs trechos monitorados encontram-se na regiatildeo central do estado do Rio Grande
do Sul no municiacutepio de Santa Maria como pode ser visto nas Figuras 32 e 33 O municiacutepio
localiza-se a uma altitude meacutedia de 113 metros acima do niacutevel do mar e segundo Boeira
(2014) esta regiatildeo possui uma formaccedilatildeo geoloacutegica com um tipo de Rocha Vulcacircnica Aacutecida
(Riodacito) sendo este tipo de rocha que se utilizou na formaccedilatildeo das camadas dos trechos
Figura 32 Rio Grande do Sul Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
4 Fonte Google Earth Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
Escolha dos trechos a serem monitorados
Acompanhamento da construccedilatildeo
e coleta de materiais
Caracterizaccedilatildeo dos materiais Monitoramento
Macrotextura Microtextura IRI ATR Levantamento de defeitos Deflexatildeo
IFI Perfilocircmetro
Laser Treliccedila Viga
Benkelman FWD
Modelos de previsatildeo de desempenho
75
O primeiro trecho monitorado (Trecho 1) eacute conhecido como Avenida Roraima um
segmento de restauraccedilatildeo o segundo trecho eacute a Avenida Heacutelvio Basso (Trecho 2) uma pista
nova que foi implantada para a duplicaccedilatildeo de uma via existente e o terceiro trecho localizado
na BR-158 iniciando no km 330 conhecido como Trevo dos Quarteacuteis (Trecho 3) que tambeacutem
eacute uma duplicaccedilatildeo da rodovia existente Todos os trechos podem ser considerados como
trechos de confluecircncia urbana localizados no periacutemetro urbano de Santa Maria onde estaacute
localizada a UFSM Suas localizaccedilotildees podem ser melhor visualizadas na Figura 34
Trevo dos Quarteacuteis Av Heacutelvio Basso Av Roraima UFSM
Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados
Fonte Google Earth
Para todos os trechos foi realizada a caracterizaccedilatildeo de cada uma das camadas
constituintes do pavimento desde as mais inferiores de solo do subleito ateacute o revestimento
bem como levantamentos de traacutefego e ensaios de desempenho do pavimento em serviccedilo
Para maior conhecimento da regiatildeo onde se encontram os trechos monitorados
buscaram-se dados de temperatura e pluviometria no Instituto Nacional de Meteorologia
(INMET) que indica que entre os anos de 2000 a 2014 a cidade de Santa Maria recebeu
precipitaccedilatildeo anual meacutedia em torno de 1700 mm e temperaturas maacuteximas meacutedias de 256ordmC e
temperaturas miacutenimas meacutedias de 148ordmC A Figura 35 apresenta os valores meacutedios das
temperaturas maacuteximas e miacutenimas bem como os valores de precipitaccedilotildees anuais entre os anos
de 2000 a 2014
76
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
5
10
15
20
25
30
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Pre
cip
itaccedil
atildeo A
nu
al (
mm
)
Tem
per
atu
ra ordm
C
Ano
Maacutexima
Meacutedia
Miacutenima
Meacutedia
Precipitaccedilatildeo
Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014
321 Avenida Roraima
O trecho estaacute localizado na cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul
sendo que sua posiccedilatildeo fica na saiacuteda da Universidade Federal de Santa Maria com o trecho
iniciando na latitude 29ordm42rsquo1935rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5732 Sul e terminando na
latitude 29ordm42rsquo109rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5594rsquorsquo Sul como pode ser visto na Figura 36
Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
Fonte Google Earth
77
Este trecho constituiacutedo de uma via de pista dupla preexistente com extensatildeo de 240m
e apresentava inuacutemeros defeitos como por exemplo panelas trincas interligadas exsudaccedilatildeo
ondulaccedilotildees entre outros sendo que o valor do IGG (Iacutendice de Gravidade Global) era de 240
o que qualificou o pavimento como sendo peacutessimo havendo a necessidade de ser restaurado
O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo argiloso juntamente com uma
base granular de BGS (brita graduada simples) de aproximadamente 17 cm Sobre a BGS
havia um revestimento de concreto asfaacuteltico (CA) com uma espessura meacutedia de 5 cm no qual
foi assente sobre ela uma nova camada de revestimento asfaacuteltico de 5cm Foram realizadas
apenas tapas buracos nos locais onde haviam panelas sem ser realizado qualquer tipo de
remoccedilatildeo do revestimento antigo antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico
A pista de rolamento possui uma largura de 750 metros dividida em duas faixas de
rolamento no mesmo sentido A estrutura do pavimento estaacute apresentada na Figura 37 Este
trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do traacutefego apoacutes sua restauraccedilatildeo na data de 03 de
dezembro de 2012
SUBLEITO
55
17
BGS
REVESTIMENTO VELHO
REVESTIMENTO NOVO
REVESTIMENTO ANTIGO
Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima
3211 Contagem de Traacutefego
A contagem de traacutefego foi realizada conforme o Manual de Estudo de Traacutefego do
DNIT (2006) Esta contagem teve caraacuteter quantitativo e classificatoacuterio dos veiacuteculos que
utilizaram a via diariamente durante o periacuteodo estudado sendo realizada a contagem
REVESTIMENTO NOVO - CA
REVESTIMENTO ANTIGO - CA
BASE - BGS
SUBLEITO ndash ARGILA
78
observando o tipo de veiacuteculo que utilizava a via e em qual faixa de rolamento este veiacuteculo
passava
Com os dados obtidos nestes levantamentos foi possiacutevel estimar o nuacutemero de
solicitaccedilotildees de um eixo padratildeo (N) durante um determinado periacuteodo de tempo possibilitando
assim a obtenccedilatildeo dos modelos de desempenho dos trechos experimentais em funccedilatildeo do N
Para a realizaccedilatildeo do caacutelculo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) foi seguida as
orientaccedilotildees contidas na no Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para caacutelculo do FEC
sugeridos pela AASHTO bem como a premissa de que todos os veiacuteculos passavam na via
com a carga maacutexima legal do eixo jaacute que natildeo foi realizado a pesagem dos veiacuteculos em
nenhum momento
Na Avenida Roraima foi realizada a primeira contagem 6 meses apoacutes a restauraccedilatildeo do
pavimento sendo que esta contagem iniciou as 600 da manha e foi concluiacuteda as 2200 horas
do mesmo dia Obteve-se o valor de Volume Diaacuterio Meacutedio (VDM) que mostra a quantidade
total de veiacuteculos de todas as categorias que passam em um dia na via igual a 5742 veiacuteculos
com fator de frota de 600 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais que solicitaram a
via fator de distribuiccedilatildeo de 8941 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais passando na
faixa mais carregada (faixa externa) e fator de veiacuteculo de 293 que eacute nuacutemero que converte
todas as classes de veiacuteculos em eixos padrotildees
A partir do segundo semestre de 2013 em todos os trechos foi realizada a contagem
durante 3 dias consecutivos das 600 da manha as 2200 horas sendo que no segundo dia a
contagem foi durante 24 horas A segunda contagem na Avenida Roraima foi
aproximadamente 11 meses apoacutes a restauraccedilatildeo obtendo-se nesta o valor de VDM igual 6349
veiacuteculos com o mesmo fator de veiacuteculo da contagem anterior fator de frota de 700 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8857 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada
Como a contagem de 24 horas era realizada apenas um dia da semana em todos os
casos foi realizado um caacutelculo de proporcionalidade no valor dos veiacuteculos que teoricamente
passariam na via no periacuteodo das 2200 agraves 600 Este caacutelculo de proporcionalidade foi realizado
individualmente referente a cada classe de veiacuteculo que passava na via
Para a Avenida Roraima realizou-se um levantamento de dados do nuacutemero de ocircnibus
que passou no trecho monitorado durante o periacuteodo de feacuterias da UFSM tendo em vista que
neste trecho aproximadamente 70 dos veiacuteculos comerciais que passaram era desta classe e
que neste periacuteodo passaram apenas 56 de ocircnibus em relaccedilatildeo ao periacuteodo letivo da UFSM
Para os demais veiacuteculos seguiu-se o mesmo criteacuterio de proporcionalidade utilizado para o
caacutelculo das 24 horas
79
A meacutedia das contagens de 2013 proporcional a cada contagem de traacutefego foi obtida
atraveacutes da proporcionalidade dos periacuteodos de contagem sendo considerado um periacuteodo de
dois meses de feacuterias (janeiro e fevereiro) quatro meses de periacuteodo letivo da UFSM referente
a contagem do primeiro semestre (marccedilo a junho) e seis meses referente a contagem do
segundo semestre (julho a dezembro) com isso obteve-se a Tabela 31 Foi a partir da Tabela
31 que se calcularam os valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo atraveacutes da metodologia de
caacutelculo do FEC apresentada pela AASHTO (NAASHTO) e pela USACE (NUSACE) contidas no
Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para cada mecircs referente ao ano de 2013 utilizando os
dados de fator de veiacuteculo de 293 fator de frota de 641 e fator de distribuiccedilatildeo de 8864
Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
25 19 13 14 17 34 51 171 167 202 244 380 377 361 262 293 355 481 321 249 183 124 78 35 4456
6 0 2 4 7 14 10 22 25 33 39 54 42 33 40 47 47 47 35 25 13 13 5 2 565
2C 1 1 1 0 2 4 7 28 24 16 11 13 17 21 16 15 15 18 17 15 8 6 2 2 259
3C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 5
2C 0 0 0 0 0 0 1 4 8 9 7 8 5 5 11 7 7 6 2 1 1 0 0 0 81
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 2 2 2 2 2 3 2 2 2 1 0 0 0 0 0 25
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 4 1 2 3 6 6 20 13 19 25 39 36 31 29 36 37 54 31 25 22 17 23 8 489
5887VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Jaacute no ano de 2014 realizou-se a contagem correspondente a aproximadamente 15
meses apoacutes a restauraccedilatildeo do pavimento Nesta contagem o fator de veiacuteculo reduziu para
295 o fator de frota foi de 719 e o fator de distribuiccedilatildeo de 7929 de veiacuteculos comercias
passando na faixa mais carregada com um VDM igual a 6181 veiacuteculos deslocando-se pelo
trecho monitorado O levantamento de 23 meses foi realizado no mecircs de novembro de 2014 e
80
neste levantamento o VDM foi de 6256 veiacuteculos o fator de distribuiccedilatildeo de 8879 663 de
fator de frota e o fator de veiacuteculo foi 294
Para obtenccedilatildeo da meacutedia das contagens para o ano de 2014 foram considerados dois
meses de periacuteodo de feacuterias (Janeiro e Fevereiro) quatro meses referente ao primeiro semestre
do ano (Marccedilo a Junho) e seis meses referente ao segundo semestre (Julho a Dezembro)
agrupado na Tabela 32 Obteve-se fator de frota de 656 fator de veiacuteculo de 293 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8590 A partir da Tabela 32 e dos dados mencionados realizou-se
caacutelculo do N para os meses de monitoramentos realizados no ano de 2014 Aleacutem disso
encontrou-se ainda uma taxa de crescimento anual do numero N do ano de 2013 para o ano
de 2014 de 115
Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
26 20 13 14 18 35 52 170 177 205 239 371 361 343 262 295 382 494 327 285 194 142 79 35 4539
6 0 2 4 7 14 10 21 32 44 44 53 37 42 33 40 43 34 34 21 18 14 5 2 558
2C 1 1 1 0 2 4 7 27 25 19 13 17 18 21 17 15 17 20 17 13 8 8 3 2 276
3C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 3
2C 0 0 0 0 0 0 2 4 7 10 8 8 2 6 8 8 8 5 3 1 1 1 0 0 82
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 3 3 3 1 2 2 2 2 1 1 0 0 0 0 0 24
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 5 2 2 3 6 6 20 14 17 19 33 31 42 31 34 41 50 36 31 24 24 24 8 503
5993VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para realizar uma anaacutelise da importacircncia da realizaccedilatildeo das contagens durante o final de
semana noturnas e de sazonalidades confeccionou-se a Tabela 33 que faz o comparativo
entre a realizaccedilatildeo ou natildeo destas contagens
Para esta anaacutelise foram considerados 6 cenaacuterios de comparaccedilatildeo o primeiro tendo
como referecircncia a contagem realizada como padratildeo da UFSM levando em consideraccedilatildeo as
81
contagens de 3 dias na semana contagem noturna final de semana e periacuteodo de feacuterias da
UFSM O segundo terceiro e quarto desconsiderando alguns dos padrotildees utilizados seja
feacuterias contagem noturna ou de final de semana o quinto cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo
apenas a contagem de 3 dias e o ultimo cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo a realizaccedilatildeo apenas de
uma contagem por ano no padratildeo da UFSM Estes cenaacuterios estatildeo expostos na Tabela 33
Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego
Consideraccedilotildees nas contagens Variaccedilatildeo Variaccedilatildeo Meacutedia
Padratildeo UFSM 357E+05 361E+05
Sem Contagem nas Feacuterias 375E+05 493 387E+05 701 597
Sem Contagem Noturna 343E+05 398 347E+05 404 401
Sem Contagem de Final de
Semana396E+05 1088 406E+05 1226 1157
Contagem Apenas 3 dias das
600 agraves 2200448E+05 2536 461E+05 2768 2652
Padratildeo UFSM com 1
contagem no ano388E+05 852 366E+05 132 492
2013
Avenida Roraima Periodo de Projeto de 1 ano
2014
Padratildeo = Contagem 3 dias consecutivos sendo um durante 24 horas os outros dois das 600
agraves 2200 horas contagem de final de semana e contagem de Feacuterias
Observando a Tabela 33 verifica-se principalmente a importacircncia da realizaccedilatildeo de
contagens na forma considerada como padratildeo para UFSM uma vez que haacute variaccedilatildeo
relativamente alta quando natildeo considerado uma das contagens Quando eacute desconsiderado
apenas o periacuteodo de feacuterias o valor do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
resulta aproximadamente 597 maior isso ocorreu por natildeo ter sido considerado a reduccedilatildeo
do nuacutemero de veiacuteculos que solicita a via neste periacuteodo Quando natildeo eacute realizada a contagem
noturna o Valor de N cai em torno de 401 devido agrave desconsideraccedilatildeo dos veiacuteculos que
solicitam a via neste periacuteodo
Jaacute quando natildeo eacute realizada contagem no final de semana eacute considerado que o mesmo
nuacutemero de veiacuteculos que solicitou o pavimento durante a semana tambeacutem solicitou o
pavimento durante o final de semana e assim o valor de N mostrou-se 1157 maior Quando
eacute considerada apenas a contagem de 3 dias sem a contagem noturna o valor de N apresenta-se
2652 maior devido as outras contagem terem uma reduccedilatildeo do nuacutemero de veiacuteculos que
passam na via principalmente veiacuteculos comerciais o que natildeo eacute considerado neste cenaacuterio
82
No cenaacuterio em que se analisa apenas uma contagem por ano o aumento no valor meacutedio
do N foi de 492 essa diferenccedila ocorreu devido a consideraccedilatildeo dos doze meses do ano com
o mesmo nuacutemero de solicitaccedilotildees o que natildeo ocorre no periacuteodo de feacuterias fazendo com que seja
considerado erroneamente uma solicitaccedilatildeo maior do pavimento
3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32121 Subleito
O solo existente no trecho monitorado foi caracterizado de duas formas A primeira
utilizando o Meacutetodo de Classificaccedilatildeo Unificada atraveacutes dos ensaios de granulometria de solos
por peneiramento seguindo a norma DNER ME 0801994 e posteriormente com o material
passante na peneira nordm 200 foi realizada a granulometria por sedimentaccedilatildeo seguindo a norma
DNER ME 0831998 A Figura 38 apresenta a curva granulomeacutetrica do solo existente no
trecho monitorado da Avenida Roraima
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Pass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100
95 125 19 25
Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima
83
Para a classificaccedilatildeo do solo realizaram-se os ensaios de limite de liquidez pela norma
DNER ME 1221994 e limite de plasticidade seguindo a norma DNER ME 0821994 Na
Avenida Roraima os valores para Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade foram 362 e
18 respectivamente Com esses dois dados foi possiacutevel classificar o solo em argiloso com
baixa compressibilidade (CL) Jaacute pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo Sistema
Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo a classificaccedilatildeo do solo em questatildeo foi de um solo do tipo A6
Tambeacutem foi realizado ensaio de compactaccedilatildeo que seguiu a norma DNER ME
1291994 e obteve o valor de 1724 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um
teor de umidade oacutetima de 19 Para o ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME
0491994 e obteve-se um valor de CBR de 6 e expansatildeo de 010 O ensaio de densidade
real para o solo teve como base a norma DNER ME 0931994 e o valor encontrado foi de
2508 gcmsup3
32122 Base
Para a base foi realizado o ensaio de granulometria segundo a norma ASTM C
1362006 obtendo a granulometria apresentada na Figura 39
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima
84
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles
seguindo a norma ASTM C 1312006 apresentando um valor de perda de 8 Realizou-se
tambeacutem o ensaio de compactaccedilatildeo (DNER ME 1291994) obtendo-se o valor de 2467 gcmsup3
para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 72 Para o
ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME 0491994 e obteve-se um valor de CBR de
117 e expansatildeo de 000
32123 Revestimento
Os revestimentos dos trecircs trechos experimentais foram constituiacutedos de Concreto
Asfaacuteltico (CA) estas misturas foram compostas por um arranjo granulomeacutetrico de agregados
minerais naturais de pedreiras da regiatildeo de Santa Maria e misturadas com um Cimento
Asfaacuteltico de Petroacuteleo (CAP) Tais materiais possuem caracteriacutesticas especiacuteficas para cada
local onde foi coletado e periacuteodo de utilizaccedilatildeo por isso eacute necessaacuteria a caracterizaccedilatildeo dos
mesmos sempre que for alterado o local e o periacuteodo onde foi realizada a mistura
321231 Agregados
Como particularidade nesta camada a Avenida Roraima foi o trecho que possuiacutea uma
camada de revestimento antigo de 5 centiacutemetros de espessura Para conhecer as caracteriacutesticas
do material que estava em uso na pista de rolamento da Avenida Roraima no momento em
que estava sendo realizada a recuperaccedilatildeo do trecho foi realizada a coleta de material para
realizaccedilatildeo do ensaio de extraccedilatildeo de betume com o rotarex seguindo a norma DNER ME
0531994 obtendo-se um teor de ligante da mistura de 63 A anaacutelise granulomeacutetrica dos
agregados utilizados em todos os revestimentos novos foi realizada conforme a norma ASTM
C 1362006
Para os materiais utilizados no revestimento novo da Avenida Roraima foi realizada a
coleta dos agregados e do cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de
asfalto bem como de amostras de massa asfaacuteltica na pista para posteriores ensaios
85
laboratoriais A Figura 310 apresenta as curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos
revestimentos asfaacutelticos antigo e novo da Avenida Roraima sendo que ambos enquadraram-
se na Faixa C do DNIT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
Revestimento
Antigo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e
novo da Avenida Roraima
Com os materiais do revestimento novo da Avenida Roraima realizou-se o ensaio de
determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles e o material apresentou um valor de perda de 1250
Realizou-se tambeacutem a determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos segundo a norma ASTM C 1272007 obtendo-se
respectivamente valores de 2657gcmsup3 de 2472gcmsup3 e de 2804 Para o agregado miuacutedo
o valor de massa especiacutefica foi de 2669gcmsup3 e o ensaio foi realizado segundo a norma
ASTM C 1282007
Foram realizados tambeacutem os ensaios de lamelaridade de agregado grauacutedo seguindo a
norma ASTM D 47912007 e obteve-se o valore de 144 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo
grauacuteda desta dosagem O ensaio de Equivalente de Areia em agregados miuacutedos teve como
base a norma AASHTO T 1762008 encontrando-se o valor de 79
Para o ensaio de massa unitaacuteria e volume de vazios utilizou-se como base a norma
NBR NM 452006 sendo que os dados estatildeo apresentados na Tabela 34
86
Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida
Roraima
Material Massa Unitaacuteria
(kgmsup3)
Volume de
Vazios ()
34 137374 4843
38 132445 5000
Poacute de Pedra 147435 4477
Realizou-se tambeacutem o ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material
finamente pulverizado (DNER-ME 0851994) obtendo-se o valor de 2770gcmsup3
O ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de
soacutedio que segue a norma ASTM C 882005 apresentou um valor de perda de material de
08
Foram realizados tambeacutem os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
forma dos agregados por imagem utilizando o AIMS (Aggregate Image Measurement
System) no Centro de Pesquisa da PETROBRAS (CENPES) A Tabela 35 apresenta os
valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros observados durante os ensaios Os
resultados obtidos para os agregados da Avenida Roraima estatildeo apresentados na Tabela 36
Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS
Iacutendice Aplicaccedilatildeo Faixa Significado dos valores
Miacutenimo Maacuteximo
Forma 2D Agregados
miuacutedos 0 ndash 20 Ciacuterculo perfeito
Totalmente
irregular
Angularidade Agregados
miuacutedos e grauacutedos 1 ndash 10000 Ciacuterculo perfeito Muito angular
Textura Agregados
grauacutedos 0 ndash 1000 Liso Rugoso
Esfericidade 3D Agregados
grauacutedos 0 ndash 1 Natildeo cuacutebico Cuacutebico
Partiacuteculas chatas
e alongadas
Agregados
grauacutedos - -
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
87
Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 940 238
118 946 225
060 864 224
030 847 230
015 788 268
0075 884 226
38 236 878 211
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
475 30343 6605
236 40424 8939
118 43650 9915
060 42337 10656
030 41852 12383
015 33789 13383
0075 22365 9687
38 475 27949 7149
236 36586 10324
34
127 26976 5668
95 27543 5440
475 27270 5193
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 2870 444
38 475 3506 419
34
127 4308 674
95 4428 582
475 3446 538
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 058 010
38 475 067 009
34
1270 073 007
950 069 009
475 067 009
Continua
88
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
Poacute-de-pedra 475 1000 935 674 478 304
38 475 1000 740 220 60 00
34
127 1000 458 63 00 00
95 1000 633 122 20 00
475 1000 660 180 20 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Observando os valores obtidos nos ensaios eacute possiacutevel dizer que o agregado da
Avenida Roraima apresenta em sua forma 2D partiacuteculas medianamente circulares tendo
angularidade de meacutedia a baixa textura meacutedia e esfericidade 3D medianamente cuacutebica Estes
fatores poderatildeo influenciar no desempenho da mistura asfaacuteltica aplicado no trecho
321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica do revestimento novo da Avenida Roraima
determinou-se o ponto de amolecimento pelo Meacutetodo do Anel e Bola seguindo a norma NBR
65602008 chegando-se agrave temperatura de 509ordmC Para o ensaio de penetraccedilatildeo seguiu-se a
norma NBR 65762007 encontrando-se o valor de 65x10-1
mm e obteve-se um valor de
318ordmC para ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland que
seguiu a norma NBR 113412008
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em temperatura elevada usando um
viscosiacutemetro rotacional seguiu a norma NBR 151842004 e na Tabela 37 pode-se encontrar
os valores de viscosidade para trecircs temperaturas diferentes
Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 153 4125 72 186
155 20 75 1875 327 186
177 20 29 875 13 186
89
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo teve-
se como base a norma NBR 62962004 e obteve-se o valor de 1008gcmsup3
Os ensaio de Determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) de ligantes asfaacutelticos
(AASHTO M 3202009) Envelhecimento acelerado de ligantes asfaacutelticos utilizando o vaso
pressurizado de envelhecimento ndash PAV (ASTM D 65212008) Determinaccedilatildeo da rigidez
flexural agrave fluecircncia de ligantes asfaacutelticos utilizando reocircmetro de Viga em flexatildeo ndash BBR
(ASTM D 66482008) Determinaccedilatildeo das caracteriacutesticas reoloacutegicas de ligantes asfaacutelticos
utilizando o reocircmetro de cisalhamento dinacircmico ndash DSR (ASTM D 71752008) e Fluecircncia e
Relaxaccedilatildeo sob Muacuteltipla Tensatildeo ndash MSCR (ASTM D 74052008) foram realizados na
COPPEUFRJ e estatildeo apresentados na Tabela 38 tal ensaio classificou o ligante como sendo
de PG 64-16
Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 288 kPa Atende
64 degC 125 kPa Atende
70 degC 057 kPa Natildeo Atende
58 degC 669 kPa Atende
64 degC 259 kPa Atende
70 degC 127 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Natildeo Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 698 Atende Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
38DSRMSCR 64
22 degC 848524 kPa Natildeo Atende
25 degC 548388 kPa Natildeo Atende
28 degC 372042 kPa Atende
-6 degC 781 MPa Atende
-12 degC 1570 MPa Atende
-18 degC 3360 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0392 - Atende
-12 degC 0345 - Atende
-18 degC 0280 - Natildeo Atende
64 -16 S
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
BBR mgt03
CAP 5070 RoraimaPerformance Grade Continua
90
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 217 065
Rdiff
Jnr(kPa-1) 350 380
Jnrdiff 829
64
MSCR
6977
321233 Misturas
Para realizaccedilatildeo dos ensaios da misturas asfaacuteltica foram coletadas amostras durante a
execuccedilatildeo do trecho monitorado o acompanhamento das execuccedilotildees e dos meacutetodos de
aplicaccedilatildeo e compactaccedilatildeo das misturas asfaacutelticas nas pistas foi tambeacutem realizado
A dosagem pelo Meacutetodo Marshall foi realizada pela empresa construtora do trecho
monitorado e adotou-se uma granulomeacutetrica enquadrada na faixa C do DNIT um teor de
betume de 615 e os valores de 43 para Volume de Vazios 175 para os Vazios de
Agregado Mineral (VAM) 75 para Relaccedilatildeo Betume Vazios e uma densidade aparente de
2156gcmsup3 A densidade maacutexima de misturas betuminosas natildeo compactadas realizada pelo
Meacutetodo RICE e seguindo a norma NBR156192012 foi de 2338gcmsup3 a relaccedilatildeo filler-
betume foi de 102
Na Figura 311 estatildeo fatores que ilustram o acompanhamento durante a execuccedilatildeo da
restauraccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
(a) Temperatura na Vibroacabadora (b) Temperatura na pista
Continua
91
(c) Aplicaccedilatildeo da pintura de ligaccedilatildeo (d) Aplicaccedilatildeo da massa na pista
(e) Acabamento manual (f) Compactaccedilatildeo com rolo de pneus
(g) compactaccedilatildeo com rolo de chapa (h) textura do pavimento
Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
Apoacutes 1 mecircs da execuccedilatildeo do trecho foi feita a primeira extraccedilatildeo de corpos de prova pra
realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia em laboratoacuterio pela norma DNIT ndash ME
1352010 e Resistecircncia a Traccedilatildeo pela norma DNIT ndash ME 1362010 bem como os valores de
grau de compactaccedilatildeo das misturas realizados pelas normas DNIT-ME 1171994 e NBR
155732012 Nesta avenida foi realizada uma segunda extraccedilatildeo de CPs aproximadamente 22
92
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem na primeira extraccedilatildeo o grau de compactaccedilatildeo foi
realizado apenas pela norma do DNIT pois nesta eacutepoca natildeo era utilizado tambeacutem a norma da
ABNT para obtenccedilatildeo deste dado Os valores encontrados para estes ensaios estatildeo
apresentados na Tabela 39
Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 5921
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 141
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9370
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6296
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 173
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9409
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9320
1 mecircs
22 meses
A Figura de 312 ilustra os procedimentos de extraccedilatildeo dos corpos de prova no trecho
da Avenida Roraima
(a) extraccedilatildeo de testemunho (b) testemunho extraiacutedo
(c) testemunho 1 extraiacutedo (d)testemunho 2 extraiacutedo
Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova
93
Na Figura 310 (itens c e d) verifica-se uma diferenccedila entre as espessuras do
revestimento asfaacuteltico esta diferenccedila ocorre devido a extraccedilatildeo da camada de revestimento
antigo que estaacute junto com a camada de revestimento novo no item c e natildeo estaacute junto com o
revestimento novo no item d A fim de melhor visualizaccedilatildeo geral das caracteriacutesticas dos
materiais utilizados nas camadas do trecho da Avenida Roraima confeccionou-se a Tabela
310 que resume os dados destes materiais
Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima
Valor
362
1800
1724
190
594
020
2508
780
2467
72
11652
000
1250
2657
2472
2804
2669
144
AASHTO T 1762008 7924
2770
0757
150
509
318
NBR 65762007 65
1008
PG 64-16
615
430
175
75
102
2156
2338
DAERRS-EL 21201
NBR156192012
Mistura
Revestimento
ABNT NBR 1289193
CAP
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Densidade Aparente (gcmsup3)
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
Relaccedilatildeo Filler Betume
Voume de Vazios ()
DNER-ME 0851994
ASTM C 882005
Grau de Performance
Teor de Betume ()
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
NBR 65602008
NBR 113412008
NBR 62962004
AASHTO M 3202009
Ponto de Amolecimento (ordmC)
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3)
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3)
Agregados
Sanidade ()
ASTM C 1312006
Absorsatildeo ()
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1282007Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3)
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3)
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3)
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0931994
DNER ME 0491994
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
ASTM C 1312006
Subleito
Base
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Densidade Real (gcmsup3)
Limite de Liquidez ()
Limite de Plasticidade ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
Norma
DNER ME 1221994
DNER ME 0821994
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
Ensaio
(
94
322 Avenida Heacutelvio Basso
A Avenida Heacutelvio Basso estaacute localizada na cidade de Santa Maria no estado do Rio
Grande do Sul sendo que o trecho monitorado tem inicio na latitude 29ordm42rsquo4671rsquorsquo Oeste e
longitude 53ordm48rsquo3963 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo3763rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm48rsquo4385rsquorsquo Sul como pode ser observado na Figura 313
Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso
Fonte Google Earth
Trata-se de um trecho com 300 metros de extensatildeo onde foi realizada uma
duplicaccedilatildeo O trecho monitorado se refere a parte duplicada com execuccedilatildeo de camadas novas
em toda a estrutura do pavimento O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo
argiloso uma camada de sub-base de 40cm de macadame seco sobre o macadame estaacute
assente 20cm de BGS (base) e uma camada de revestimento de 6cm de CBUQ A estrutura
do pavimento estaacute representada na Figura 314 Este trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do
traacutefego apoacutes sua implantaccedilatildeo na data de 18 de maio de 2013
95
640
SUBLEITO
20
REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso
3221 Contagem de Traacutefego
Todos os processos de obtenccedilatildeo de dados do traacutefego e caacutelculos para obtenccedilatildeo das
meacutedias referentes a este trecho monitorado seguiram os mesmos criteacuterios e premissas
utilizados no trecho da Avenida Roraima Todavia neste trecho natildeo se percebeu nenhuma
sazonalidade que pudesse ocasionar a variaccedilatildeo no volume do traacutefego de veiacuteculos em algum
periacuteodo do ano Assim levou-se em conta para o caacutelculo da meacutedia anual das contagens apenas
as duas contagens realizadas em cada ano
Como a liberaccedilatildeo de traacutefego neste trecho soacute ocorreu no fim do primeiro semestre de
2013 a primeira contagem foi realizada somente no segundo semestre aproximadamente 5
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego logo os valores da meacutedia de veiacuteculos que se deslocaram
nesta via durante este ano foi obtido apenas nessa contagem Para o ano de 2013 o VDM
encontrado foi de 10705 veiacuteculos com fator de frota de 634 fator de veiacuteculo de 293 e
fator de distribuiccedilatildeo de 7071 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada A
Tabela 311 apresenta os dados referentes agrave contagem realizado no ano de 2013 usados para o
caacutelculo do nuacutemero N para correlaccedilatildeo com os ensaios realizados no referido ano
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE - MACADAME
SUBLEITO - ARGILA
96
Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
42 24 17 8 7 13 126 521 455 392 393 407 422 572 461 417 438 572 581 434 308 214 173 72 7069
3 1 1 0 1 1 29 72 120 123 114 122 60 103 121 124 100 92 100 63 29 21 3 3 1405
2C 0 0 0 0 0 1 15 17 19 12 9 10 17 15 13 11 12 13 20 12 6 3 3 1 207
3C 0 0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 1 1 3 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 16
2C 0 2 0 0 1 1 13 24 33 34 34 26 15 26 32 31 26 18 10 6 6 3 1 1 341
3C 0 1 0 0 0 1 4 6 7 6 9 6 1 4 7 7 8 4 4 1 1 1 0 0 76
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 1 1 0 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0 13
2S3 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 3 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 2 0 14
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
4 4 3 3 4 4 34 136 118 80 80 91 86 136 105 94 91 113 128 91 58 42 35 14 1552
10705VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para a segunda contagem de traacutefego realizada na Avenida Heacutelvio Basso os valores
encontrados de VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo foram 11526
veiacuteculos 611 289 e 7885 respectivamente Esta contagem foi realizada
aproximadamente 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute para a contagem realizada no
segundo semestre de 2014 os valores encontrados foram 12617 veiacuteculos 570 290 e
7890 para VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo respectivamente
Com isso obteve-se para o caacutelculo do N referente agraves contagens de 2014 os valores de fator de
veiacuteculo de 290 fator de frota de 590 e fator de distribuiccedilatildeo de 7887 bem como a
meacutedia das contagens de traacutefego para o ano de 2014 que estaacute apresentado na Tabela 312 junto
com o VDM Encontrou-se tambeacutem com a meacutedia dos dados de 2013 e 2014 uma taxa de
crescimento anual para o nuacutemero N de 1368
97
Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
51 30 20 10 8 17 137 554 532 522 521 544 510 679 570 530 577 623 653 461 336 252 212 87 8438
4 1 1 0 1 1 21 92 102 104 112 114 68 110 125 127 100 111 91 67 42 33 4 3 1435
2C 0 0 0 0 0 1 13 19 17 14 10 12 19 16 12 11 9 13 20 13 7 4 4 1 213
3C 0 0 0 0 0 0 3 1 2 2 0 0 1 3 2 1 1 0 1 0 0 0 0 0 17
2C 0 2 0 0 1 1 8 26 34 36 39 30 16 27 35 34 28 19 12 7 3 3 2 1 363
3C 0 1 0 0 0 1 4 7 7 7 9 7 4 6 6 5 6 5 3 1 1 1 0 0 81
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 7
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 8
2S3 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 7
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 0 1 0 1 2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 2 0 12
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 4 3 3 4 4 42 113 113 90 86 101 93 135 106 92 88 108 107 57 48 38 34 14 1486
12071VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32221 Subleito
Para este trecho o solo existente tambeacutem foi caracterizado de duas formas e utilizando
as mesmas normas citadas no trecho anterior A primeira classificaccedilatildeo utilizando o Sistema de
Classificaccedilatildeo Unificada obteve a curva granulomeacutetrica apresentada na Figura 315 e Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade do subleito de 367 e 18 respectivamente com estes
dados o solo constituinte do trecho monitorado foi classificado como areia argilosa (SC) Jaacute
pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo TBR Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o
solo em questatildeo foi enquadrado como A6
98
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1894 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 136 No ensaio de CBR os valores
encontrados foram de 7 para o CBR e expansatildeo de 017 Jaacute no ensaio de densidade real o
valor encontrado para o solo deste trecho foi de 2598 gcmsup3
32222 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento foi um poacute de pedra A Figura 316
ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de sub-base
99
Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco
32223 Base
Para a base o ensaio de granulometria apresentou uma curva granulomeacutetrica na faixa
A de acordo com o Manual de Pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) a Figura 317 apresenta a curva
granulomeacutetrica encontrada
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso
100
No ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles o valor de perda de material
encontrado foi de 15 No ensaio de compactaccedilatildeo o valor para massa especiacutefica aparente
seca maacutexima foi de 2294 gcmsup3 com um teor de umidade oacutetima de 82 Para o ensaio de
CBR o valor encontrado de CBR foi de 108 e expansatildeo 000
A Figura 318 ilustra fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento da Avenida
Heacutelvio Basso
(a) Borda da camada de Base (b) BGS da Avenida Heacutelvio Basso
(c) Imprimaccedilatildeo da camada de Base (d) Imprimaccedilatildeo da BGS
Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base
32224 Revestimento
Para os materiais utilizados no revestimento foi realizada a coleta dos agregados e do
cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de asfalto Em laboratoacuterio
foram realizados os ensaios para a caracterizaccedilatildeo destes materiais
101
322241 Agregados
Nos agregados foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria do material que
se enquadrou na faixa C do DNIT Sua curva granulomeacutetrica estaacute apresentada na Figura 319
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso
Realizaram-se tambeacutem os ensaios de Abrasatildeo Los Angeles obtendo-se um valor de
perda de material de 11 determinaccedilatildeo da massa especiacutefica massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos onde se encontraram os resultados de 2664gcmsup3 2500gcmsup3
e 2458 respectivamente Para o agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de
2663gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 220 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 85 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 270gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio obteve-se um valor de perda de material de 08
Assim como no agregado da Avenida Roraima foram realizados tambeacutem nos
agregados da Avenida Heacutelvio Basso os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
102
forma por imagem utilizando o AIMS no CENPES Os resultados obtidos estatildeo apresentados
na Tabela 313 e tambeacutem seguem os valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros
observados durante os ensaios apresentados na Tabela 36
Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 820 171
118 851 177
06 773 164
03 817 188
015 837 276
0075 892 239
38 236 863 199
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 38260 9659
118 40060 9032
06 37167 9047
03 40631 10740
015 37262 17569
0075 27743 14345
38 475 28786 4774
236 36060 7886
34
127 28092 6263
95 28840 6144
475 29388 5194
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 3567 500
34
127 4574 733
95 4457 648
475 3810 474
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 060 009
34
127 068 008
95 063 008
475 063 007
Continua
103
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
38 475 100 940 680 280 100
34
127 100 778 178 22 00
95 100 860 280 100 40
475 100 840 340 100 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Os valores apresentados mostram que o agregado da Avenida Heacutelvio Basso apresenta
caracteriacutesticas semelhantes aos agregados da Avenida Roraima poreacutem comparando os valores
percebe-se que a o agregado da Avenida Heacutelvio Basso eacute mais circular e tem uma textura
maior que o agregado da Avenida Roraima
322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Realizaram-se os ensaios de caracterizaccedilatildeo do CAP 5070 utilizado na mistura
asfaacuteltica da Avenida Heacutelvio Basso e encontrou-se um valor de 51ordmC para o ponto de
amolecimento Para o ensaio de penetraccedilatildeo o valor observado foi de 55x10-1
mm e para
ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland obteve-se um valor
de 324ordmC
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em trecircs temperaturas distintas com
temperatura elevada usando um viscosiacutemetro rotacional pode ser visualizado na Tabela 314
Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 149 372 693 186
155 20 62 152 288 186
177 20 31 77 144 186
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
obteve-se o valor de 1008gcmsup3 Os ensaios de determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG)
do ligante asfaacuteltico utilizado na Avenida Heacutelvio Basso que foram realizados na
104
COPPEUFRJ estatildeo apresentados da Tabela 315 sendo que os ensaios classificaram tal
ligante como sendo de PG 58-16
Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 254 kPa Atende
64 degC 129 kPa Atende
70 degC 051 kPa Natildeo Atende
58 degC 466 kPa Atende
64 degC 198 kPa Natildeo Atende
70 degC 091 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 6861 Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
19DSRMSCR 58
19 degC 1119791 kPa Natildeo Atende
22 degC 744195 kPa Natildeo Atende
25 degC 499820 kPa Atende
-6 degC 530 MPa Atende
-12 degC 1130 MPa Atende
-18 degC 3160 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0425 - Atende
-12 degC 0350 - Atende
-18 degC 0278 - Natildeo Atende
58 -16 H
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
mgt03
CAP 5070 HEacuteLVIO BASSOPerformance Grade
BBR
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 379 119
Rdiff
Jnr(kPa-1) 182 194
Jnrdiff 663
58
MSCR
6861
322243 Misturas
A dosagem realizada pela empresa construtora pelo Meacutetodo Marshall que foi
colocada na Avenida Heacutelvio Basso obteve um teor de betume de 59 e os valores de 40
105
para Volume de Vazios 1798 para os Vazios de Agregado Mineral (VAM) 7646 para
Relaccedilatildeo Betume Vazios uma densidade aparente de 221gcmsup3 a densidade maacutexima realizada
pelo meacutetodo RICE foi de 2355gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer-betume foi de 105
A Figura 320 ilustra o acompanhamento durante a execuccedilatildeo do revestimento do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
(e) Aplicaccedilatildeo do CA na pista (f) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
106
Na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de corpos de prova para
realizaccedilatildeo dos ensaios em laboratoacuterio de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e Grau
de compactaccedilatildeo As extraccedilotildees de corpos de prova neste trecho ocorreram 10 e 17 meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego e assim como na Avenida Roraima o valor de grau de compactaccedilatildeo
para a primeira extraccedilatildeo de CPs foi feita seguindo apenas a norma do DNIT Os valores
obtidos para estes ensaios estatildeo apresentados na Tabela 316
Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio
Basso
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6339
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 181
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9502
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6482
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 183
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9610
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9560
10 meses
17 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso pode ser visto
na Figura 321
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
Continua
107
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso
Para melhor visualizaccedilatildeo da caracteriacutestica dos materiais utilizados nas camadas do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso foi confeccionado a Tabela 317 que reuacutene todo os dados
destes materiais
Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
Continua
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
108
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
A BR-158 atravessa a cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul sendo
que o trecho monitorado se inicia no km 330 na latitude 29ordm42rsquo242rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm51rsquo581 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo092rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm50rsquo5539rsquorsquo Sul como
pode ser visto na Figura 322
Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
Fonte Google Earth
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
109
Trata-se de um trecho onde foi executada uma duplicaccedilatildeo da BR-158 portanto de um
segmento de implantaccedilatildeo de pavimento novo onde a liberaccedilatildeo ao traacutefego ocorreu no dia 15
de julho de 2014 O trecho apresenta 300m de extensatildeo e eacute composto pela camada de subleito
de solo argiloso uma camada de 40 cm de pedra detonada 15 cm de macadame seco 15 cm
de BGS e uma camada de 75 cm de CBUQ A estrutura do pavimento estaacute representada na
Figura 323
15
40
15
75REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
SUBLEITO
PEDRA DETONADA
Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
3231 Contagem de Traacutefego
Por se tratar de um trecho no qual a liberaccedilatildeo de trafego ocorreu apenas no segundo
semestre de 2014 foi realizado apenas uma contagem quantitativa e classificatoacuteria
aproximadamente 4 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta contagem mostrou a passagem de
9781 veiacuteculos por dia com fator de frota de 631 fator de veiacuteculo de 306 e fator de
distribuiccedilatildeo de 7924 de veiacuteculos comerciais passando na faixa externa do trecho A Tabela
318 apresenta a quantidade de veiacuteculos que passaram durante a contagem
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE ndash MACADAME
REFORCcedilO ndash PEDRA DETONADA
SUBLEITO - ARGILA
110
Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
92 55 26 18 13 33 111 445 308 264 314 342 397 317 297 317 324 501 676 503 395 301 277 177 6503
7 4 4 1 2 3 37 59 57 74 71 85 62 54 62 59 76 73 80 61 30 27 15 12 1014
2C 2 0 0 0 0 9 27 19 15 6 5 5 6 6 9 4 5 7 4 6 1 1 0 1 137
3C 0 0 0 0 1 0 0 2 2 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 11
2C 1 2 2 0 2 4 8 8 20 24 23 32 15 11 20 20 18 15 13 5 3 3 2 2 251
3C 2 1 1 1 3 3 4 6 8 7 9 11 3 7 5 6 6 6 3 6 3 3 4 1 105
4C 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 3 3 1 0 0 0 0 0 0 13
2S1 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 6
2S2 0 1 0 0 0 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 2 1 1 2 1 0 2 0 0 19
2S3 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 2 1 0 4 2 2 1 2 1 0 1 1 0 0 21
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 3 3 3 1 3 1 0 0 2 0 1 1 1 2 3 2 3 3 34
3S2S2 0 0 0 0 0 0 2 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 2 0 1 0 11
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3C2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 4
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
37 18 8 4 3 4 34 110 44 52 63 100 149 72 73 60 80 137 191 133 89 70 80 37 1647
9781
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
VMD
3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32321 Subleito
Para o trecho localizado na BR158 (Trevo dos Quarteacuteis) os valores para Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade encontrados foram 3322 e 18 respectivamente a curva
granulomeacutetrica do solo deste trecho estaacute apresentada da Figura 324 Com esses dados
realizou-se a classificaccedilatildeo segundo o Sistema de Classificaccedilatildeo Unificada que classificou o
solo como sendo uma argila de baixa compressibilidade (CL) e pelo meacutetodo de classificaccedilatildeo
do Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o solo foi classificado como A6
111
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
aCurva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila SilteAreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1820 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 166 no ensaio de CBR obteve-se um
valor de CBR de 7 e expansatildeo de 024 e no ensaio de densidade real o valor obtido foi de
2668 gcmsup3
32322 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento era um poacute de pedra A Figura 325
ilustra o acompanhamento na execuccedilatildeo da camada de sub-base
112
Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco
32323 Base
Para a base foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria da brita graduada
simples enquadrada na faixa A segundo o Manual de pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) obtendo
a curva mostrada na Figura 326 para cada agregado utilizado na composiccedilatildeo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis
113
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles onde foi
encontrado um valor de 11 de perda de material Realizou-se tambeacutem o ensaio de
compactaccedilatildeo que indicou o valor de 2265 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima
e um teor de umidade oacutetima de 80 Conseguiu-se um valor de 117 para o ensaio de CBR
e expansatildeo 000
A Figura de 327 ilustra as fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento do
trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Borda da camada de Base (b) BGS do Trevo dos Quarteacuteis
(c) Textura da camada de Base (d) Camada de BGS imprimada
Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis
32324 Revestimento
O revestimento do pavimento no Trevo dos Quarteacuteis foi construiacutedo em duas camadas
a camada inferior de revestimento com 4cm de espessura e materiais de uma usina de asfalto
114
jaacute a camada superior de revestimento foi feita com a espessura de 35cm e materiais de uma
segunda usina de asfalto Como o revestimento asfaacuteltico deste trecho foi realizado com
materiais de duas usinas e pedreiras diferentes os agregados e CAPs coletados em ambas
foram levados ao laboratoacuterio para realizaccedilatildeo dos ensaios de caracterizaccedilatildeo destes materiais
323241 Agregados
Foi realizado o ensaio de granulometria dos agregados utilizados em ambas as
camadas do revestimento do Trevo dos Quarteacuteis sendo as duas misturas enquadradas na faixa
B do DNIT As curvas granulomeacutetricas das camadas do revestimento inferior e superior estatildeo
apresentadas na Figura 328
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em R
etid
a (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa B DNIT
Limite da Faixa
Revestimento Inferior
Revestimento Superior
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12 1 121
Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos
Quarteacuteis
Para a mistura colocada na parte inferior do revestimento o ensaio de Abrasatildeo Los
Angeles revelou uma perda de material de 16 para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica
115
foi de 2676gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2450gcmsup3 e absorccedilatildeo de 3500 Para o
agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2672gcmsup3
Obteve-se ainda um Equivalente de Areia de 60 542 de partiacuteculas lamelares na
fraccedilatildeo grauacuteda e uma perda de material de 233 no ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade
pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio O resultado na determinaccedilatildeo da massa
especiacutefica real de material finamente pulverizado foi de 2721gcmsup3
Assim como na camada colocada na parte inferior do revestimento realizou-se
igualmente na camada superior o ensaio de Abrasatildeo Los Angeles para os agregados onde 12
do material ensaiado foi perdido Para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica foi de
2645gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2493gcmsup3 e absorccedilatildeo de 2300 Para o agregado
miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2681gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 343 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 69 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 2669gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio apresentou um valor de perda de material de 156 para o
material utilizado na camada inferior do revestimento deste trecho
323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos ligantes da mistura inferior e da mistura superior
No ligante utilizado na mistura inferior encontrou-se 47ordmC para o ponto de amolecimento e
359ordmC para o ponto de fulgor Este ligante apresentou massa especiacutefica de 1008gcmsup3 e o
valor de penetraccedilatildeo de 57x10-1
mm A Tabela 319 apresenta os valores da determinaccedilatildeo da
viscosidade em trecircs temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional
Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 130 3250 605 186
150 20 67 1675 212 186
177 20 27 675 126 186
116
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica colocada no revestimento superior do Trevo
dos Quarteacuteis os valores encontrados foram de 49ordmC para o ponto de amolecimento e 342ordmC
para o ponto de fulgor Encontrou-se tambeacutem um valor de penetraccedilatildeo de 59x10-1
mm e um
valor de massa especiacutefica de 1007gcmsup3 bem como os valores de viscosidade em trecircs
temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional que estatildeo apresentadas na Tabela
320
Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 122 3050 567 186
150 20 63 1575 293 186
177 20 26 650 121 186
Ainda natildeo foi possiacutevel realizar a determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) dos
ligantes utilizados no revestimento deste trecho como foi realizado nos demais trechos
monitorados poreacutem para dar continuidade aos estudos seratildeo realizados os ensaios para a
classificaccedilatildeo destes ligantes asfaacutelticos
323243 Misturas
Foi utilizado o Meacutetodo Marshall pela empresa construtora do trecho monitorado para
dosagem das misturas asfaacutelticas que foram executadas na BR158 Na mistura colocada na
camada inferior do revestimento obteve-se um teor de betume de 585 volume de vazios de
393 bem como VAM de 1704 RBV de 7692 densidade aparente de 2223gcmsup3
densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE de 2316gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer betume foi de
097
Para o revestimento superior e teor de betume foi 539 383 de Volume de Vazios
1592 de VAM e 7658 de RBV encontrou-se tambeacutem uma densidade aparente de
117
224gcmsup3 um valor de 2329gcmsup3 para densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE e 111
para relaccedilatildeo filer betume
A Figura 29 ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo do revestimento do trecho
monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Temperatura da mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
Figura
(d) Compactaccedilatildeo do CA na pista (e) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos
Quarteacuteis
118
Assim como nos outros dois trechos monitorados tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de
corpos de prova para realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e
Grau de Compactaccedilatildeo em laboratoacuterio As extraccedilotildees foram realizadas 1 mecircs e 4 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego e os valores encontrados estatildeo apresentados na Tabela 321
Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 1898
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 053
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9085
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 8790
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 2348
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 054
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9206
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9055
1 mecircs
4 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova e fechamento dos furos da extraccedilatildeo pode
ser visualizado na Figura de 330
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis
119
Assim como para os outros dois trechos monitorados para melhor visualizaccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais utilizados nas camadas do trecho monitorado do Trevo dos
Quarteacuteis foi confeccionada a Tabela 322 que resume todos os dados obtidos
Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
Continua
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
120
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS
331 Macrotextura
A determinaccedilatildeo da Macrotextura da superfiacutecie do concreto asfaacuteltico foi realizada pelo
meacutetodo da mancha de areia seguindo a norma ASTM E 9652006 Em todos os trechos
experimentais foi adotado cinco estacas para realizaccedilatildeo do ensaio sendo em todos os trechos
realizado nas estacas 3 5 7 9 e 11 sendo realizado o ensaio na trilha de roda externa da faixa
externa (mais carredada)
Este ensaio serve para verificar a profundidade meacutedia da Macrotextura (HS) da
superfiacutecie do pavimento Esta Macrotextura possibilita o escoamento da aacutegua que chegar
nesta superfiacutecie quanto maior a macrotextura maior o escoamento Sua classificaccedilatildeo segundo
o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) estaacute apresentada na Tabela 323
Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia
gt 120Muito Grossa
Fina 021 - 040
Meacutedia 041 - 080
Grossa 081 - 120
Classificaccedilatildeo Limites de HS
Muito Fina lt 020
Fonte DNIT 2006
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
121
A Figura 331 ilustra o processo de realizaccedilatildeo do ensaio de mancha de areia
(a) Limpeza da superfiacutecie (b) Colocaccedilatildeo da areia padronizada
(c) Espalhamento da areia (d) Coleta dos dados de diacircmetro
Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia
Este ensaio foi realizado nos periacuteodos de 1 mecircs 6 meses 13 meses 19 meses e 25
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima na Avenida Heacutelvio Basso foram nos
periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13 meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego No trecho do
Trevo dos Quarteacuteis apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego foi realizado o primeiro ensaio depois de 1
mecircs o segundo levantamento foi 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
332 Microtextura
Os ensaios de Microtextura foram realizados com o Pecircndulo Britacircnico e seguiu a
norma ASTM E 3032008 sendo realizados nas mesmas datas e locais do ensaio de Mancha
122
de Areia nos trecircs trechos monitorados para posterior cruzamento dos dados dos dois ensaios e
determinaccedilatildeo do valor do International Friction Index (IFI)
Este ensaio tem como principal objetivo medir a textura dos agregados que estatildeo
aparentes na mistura naquele momento do ensaio determinando se este agregado estaacute polido
ou rugoso como eacute mostrado na Tabela 324
Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico
Muito Rugosa gt 75
Medianamente Rugosa 47 - 54
Rugosa 55 - 75
Perigosa lt 25
Muito Lisa 25 - 31
Lisa 32 - 39
Insuficientemente Rugosa 40 - 46
Classificaccedilatildeo Limites de VRD
Fonte DNIT 2006
Foi feita a limpeza da superfiacutecie do pavimento no mesmo ponto onde foi realizada a
mancha de areia Posicionou-se o pecircndulo e fez-se seu nivelamento testando para que a
sapata passasse exatamente entre dois pontos especiacuteficos Desta forma garante-se que o
ensaio esta sendo realizado com a mesma aacuterea de contato A partir deste ajuste o pavimento
foi molhado sempre que a leitura fosse feita sendo que foram coletadas cinco determinaccedilotildees
para cada ponto A Figura de 332 ilustra a realizaccedilatildeo dos ensaios de Pecircndulo Britacircnico
(a) Colocaccedilatildeo do Pecircndulo na posiccedilatildeo (b) Ajuste do Pecircndulo
Continua
123
(c) Umidificaccedilatildeo da superfiacutecie (d) Realizaccedilatildeo do ensaio
(e) Realizaccedilatildeo do ensaio (f) Coleta de dados
Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico
333 International Friction Index - IFI
Para fazer o caacutelculo do IFI deve-se fazer o cruzamento dos dados do ensaio da
macrotextura e da microtextura encontrados nos ensaios de Mancha de Areia e Pecircndulo
Britacircnico Com o caacutelculo do IFI eacute possiacutevel verificar se o pavimento estaacute proporcionando
condiccedilotildees de atrito e seguranccedila ao usuaacuterio Os intervalos de atrito para avaliaccedilatildeo do
pavimento estatildeo apresentados na Tabela 325 seguindo DNIT (2006)
124
Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI
Peacutessimo
Ruim 006 012
Regular 013 016
Bom 017 03
Oacutetimo
Limites de IFI
lt006
gt030
Fonte DNIT 2006
Usando algumas equaccedilotildees que seguem a norma ASTM E 19601998 eacute possiacutevel chegar
a valores harmonizados do IFI para velocidade padratildeo de 60 kmh ou para qualquer outra
velocidade plotando um graacutefico que possibilita o encontro de um valor de atrito para qualquer
velocidade como eacute mostrado na Figura 333 segundo Aps (2006)
Figura 333 Modelo de IFI
Fonte APS 2006
334 International Roughness Index ndash IRI
O ensaio de irregularidade longitudinal do pavimento (International Roughness Index
ndash IRI) foi realizado seguindo a norma ASTM E 9502004 utilizando sensores a laser Este
125
levantamento foi realizado no aos 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida
Roraima aos 9 16 e 21 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso e aos 2 e
7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego no Trevo dos Quarteacuteis
Este ensaio tem por finalidade o levantamento das irregularidades longitudinais
existentes no pavimento ao longo do trecho e nesta pesquisa foi realizado com uma barra
com cinco sensores a laser colocado na parte frontal de um veiacuteculo como mostrado na Figura
334 que se desloca pela via medindo a irregularidade do pavimento Nos trechos
monitorados estudados este levantamento foi realizado pela empresa Pavesys nas duas faixas
de rolamento (interna e externa) poreacutem seratildeo analisados apenas os dados obtidos na faixa
externa por se tratar da faixa mais carregada
Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR
As medidas de ATR (Afundamento em Trilha de Roda) foram realizadas utilizando a
barra com cinco sensores a laser concomitantemente com o ensaio de IRI nas faixas internas
e externas de rolamento poreacutem para obtenccedilatildeo dos ATR avalia-se apenas a irregularidade
transversal agrave via A Figura 335 ilustra um exemplo de ATR bastante elevado segundo Balbo
(2007)
126
Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel
Fonte Balbo 2007
336 Levantamento de Defeitos
A avaliaccedilatildeo de defeitos foi realizada obedecendo ao manual de execuccedilatildeo de trechos
monitorados da Rede Temaacutetica do Asfalto (2012) Este levantamento tem como objetivo a
avaliaccedilatildeo do desempenho dos pavimentos dos trechos experimentais frente agrave accedilatildeo do traacutefego e
do clima verificando assim sua capacidade mecacircnica ao longo do tempo Esta avaliaccedilatildeo em
todos os trechos experimentais foi realizada nas duas faixas de rolamento Uma tabela foi
montada e estaacute formatada para anotar os defeitos em um retacircngulo de um metro de
comprimento por um terccedilo da largura da faixa Um exemplo desta avaliaccedilatildeo estaacute apresentado
na Figura 336
127
TIF-BTIF-B
12m3m
Trecho Monitorado RORAIMA - 19122013
TIT-A TIT-BTIF-A
1m 2m 11m
TE
4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m
Faixa
Interna
TE
TI
CE
TIT-B
Faixa
Externa
TI
CE
TIF-B
Estaca 10
TIF-A
AFLTIF-B
Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas
Onde TIF-B Trinca Interligada de Fadiga severidade Baixa
TIF-A Trinca Interligada de Fadiga severidade Alta
TIT-B Trinca Isolada Transversal severidade Baixa
TIT-A Trinca Isolada Transversal severidade Alta
AFL Afundamentos Localizados
Os levantamentos na Avenida Roraima foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 6
meses 13 meses 19 meses e 25 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute na primeira avaliaccedilatildeo
de defeitos foi verificado algum tipo de defeito como trincas longitudinais e trincas
transversais com severidades baixas e altas No ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do
traacutefego o pavimento jaacute apresentava trincas interligadas por fadiga de severidade alta e ateacute
mesmo afundamentos localizados
Na Avenida Heacutelvio Basso foi realizada a avaliaccedilatildeo nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13
meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego sendo que o primeiro defeito a ser verificado
foi durante a realizaccedilatildeo do levantamento de 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego onde foram
visualizadas pequenas trincas isoladas transversais e longitudinais de severidade baixa
No Trevo dos Quarteacuteis realizou-se uma avaliaccedilatildeo logo apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
sendo que o pavimento estava em perfeitas condiccedilotildees de rolamento sem a apresentaccedilatildeo de
128
defeitos Poreacutem 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego pocircde-se verificar a presenccedila de trincas
isoladas de severidade baixa em vaacuterios pontos do trecho monitorado
337 Viga Benkelman
Foi realizado o ensaio de determinaccedilatildeo das deflexotildees pela viga Benkelman seguindo a
norma DNIT ME 1332010 O ensaio foi realizado com a utilizaccedilatildeo de caminhatildeo de eixo
traseiro simples de rodas duplas com uma carga de aproximadamente 8200kg sobre o eixo
traseiro e pressatildeo de inflaccedilatildeo dos pneus de aproximadamente 055 MPa
Foram realizados os levantamentos em todas as estacas que compotildeem a extensatildeo do
trecho sendo que as distancias entre as estacas eram de 20 em 20 metros Assim no trecho da
Avenida Roraima que tem uma extensatildeo de 240 metros foram 13 estacas (estaca 0 a 12) jaacute
os outros dois trechos com extensatildeo de 300 metros foram medidas as deflexotildees em 15
estacas (estaca 1 a 15)
Na faixa externa de todos os trechos experimentais por se tratar da faixa mais
carregada foi realizado o levantamento com bacia completa nas distacircncias de 0cm 125cm
25cm 40cm 60cm 80cm 100cm 120cm 140cm 160cm 180cm 200cm 220cm 240cm
260cm 280cm e 300cm Na faixa interna foram realizados os levantamentos apenas nas
distacircncias 0cm 25cm e 300cm para obtenccedilatildeo apenas das deflexotildees maacuteximas e os raios de
curvatura de cada uma das estacas
Aleacutem da coleta das leituras das deflexotildees do pavimento foram realizadas tambeacutem as
leituras das temperaturas do pavimento em cada um dos pontos avaliados para uma posterior
correccedilatildeo das deflexotildees encontradas em funccedilatildeo da temperatura do pavimento Tais correccedilotildees
foram realizadas empregando o fator de correccedilatildeo da temperatura apresentado na Equaccedilatildeo 35
retirada do aacutebaco do DER-SP (2006) por Ribas (2014) Foi multiplicado cada valor de cada
distacircncia de deflexatildeo anotada em campo por esse fator encontrando assim a deflexatildeo em
cada ponto para uma temperatura de referecircncia de 25ordmC
(Equaccedilatildeo 35)
1)25(1000
1
tHc
Ft
129
Onde Ft= Fator de correccedilatildeo da temperatura
Hc = espessura do pavimento (cm)
t = temperatura do pavimento no momento do ensaio (ordmC)
Eacute possiacutevel se fazer o controle tecnoloacutegico construtivo das camadas do pavimento com
a medida de deflexatildeo Quando o ensaio eacute realizado nas camadas subjacentes agrave camada do
revestimento eacute pode se verificar a necessidade ou natildeo de uma melhor compactaccedilatildeo de uma
das camadas jaacute na camada do revestimento serve para verificar a necessidade de um reforccedilo
do pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso apresente deflexotildees muito
elevadas
O primeiro levantamento na Avenida Roraima foi realizado no dia 30112012 antes
da execuccedilatildeo do recapeamento asfaacuteltico os demais levantamentos foram realizados 1 mecircs 6
meses 13 meses 20 meses 23 meses e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Os
procedimento durante os levantamentos estatildeo representados na Figura 337
(a) Realizaccedilatildeo do ensaio de VB (b) Deslocamento do Caminhatildeo
(c) Mediccedilatildeo da temperatura da pista (d) Coleta dos dados de deflexatildeo
Continua
130
(e) Coleta de dados das deflexotildees (f) Exibiccedilatildeo da leitura de deflexatildeo
Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman
Na Avenida Heacutelvio Basso o primeiro levantamento foi realizado no dia 01032012 na
camada de base do pavimento antes da colocaccedilatildeo do revestimento asfaacuteltico apenas para
obtenccedilatildeo das deflexotildees maacuteximas no trecho O primeiro ensaio de Viga Benkelman no
revestimento asfaacuteltico foi realizado antes da liberaccedilatildeo do traacutefego no dia 16052013 os
demais ensaios foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 14 meses 17 meses e 21
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis a camada superior de revestimento foi realizada no dia 11 de
julho de 2014 e a liberaccedilatildeo do traacutefego foi no dia 15072014 O primeiro levantamento foi
realizado no dia 14 de agosto de 2014 1 mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego ainda foi realizado
ensaios com Viga Benkelman 3 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD
Foi realizada tambeacutem a determinaccedilatildeo das deflexotildees utilizando o deflectocircmetro de
impacto tipo Falling Weight Deflectometer - FWD seguindo especificaccedilatildeo indicada pela
norma DNER PRO 2731996 Foi utilizado equipamento de marca Kuab da empresa Pavesys
mostrado na Figura 338 e em todos os trechos monitorados foram realizadas nas mesmas
estacas onde foram feitos os ensaios com Viga Benkelman As bacias de deflexatildeo com este
equipamento ocorreram nas distacircncia de 0cm 20cm 30cm 45cm 60cm 90cm e 120cm por
sensores localizados nestas distacircncias como pode ser visto na Figura 338 (b)
131
(a) Equipamento FWD (b) Ceacutelula de carga e sensores
Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab
O levantamento com FWD ocorre atraveacutes da queda de um conjunto de massas
usualmente calibrado com uma carga de aproximadamente 4100kgf causando a propagaccedilatildeo
de uma energia de deslocamento nas camadas do pavimento Esta energia eacute captada por
sensores posicionados nestas distacircncias mencionadas e assim se obteacutem as deflexotildees tiacutepicas do
pavimento no momento do ensaio
Este ensaio foi realizado no dia 21 de janeiro de 2013 somente na Avenida Roraima
aproximadamente 2 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego e no dia 02 de fevereiro de 2014 nas
Avenidas Roraima (14 meses) e Heacutelvio Basso (9 meses) Jaacute nos dias 13102014 e 18022015
realizaram-se estes levantamentos nos trecircs trechos monitorados sendo 23 e 27 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima 17 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 3 e 7
meses no Trevo dos Quarteacuteis Assim como no ensaio realizado com a Viga Benkelman a
coleta dos dados realizada com o FWD possibilita verificar se a camada do revestimento
necessita ou natildeo de um reforccedilo no pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso
apresente deflexotildees muito elevadas
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise
Com os valores de deflexatildeo tanto da Viga Benkelman quanto do FWD jaacute corrigidos
para a temperatura de 25ordmC fez-se uso do software BAKFAA (2013) para realizaccedilatildeo da
132
retroanaacutelise das bacias de deformaccedilatildeo para estimar os Moacutedulos de Resiliecircncia (MR) das
camadas que compotildeem cada trecho monitorado
O software admite apenas bacias de no maacuteximo 7 pontos de distacircncias de leituras em
uma uacutenica estaca como nos ensaios realizados com Viga Benkelman eacute possiacutevel a coleta de
ateacute 17 leituras de deflexotildees nas distacircncias citadas no Item 341 para cada estaca Nas bacias
com mais de 7 leituras coletadas foram escolhidos apenas os 7 primeiros pontos de forma a
bem representar a bacia de deflexotildees uma vez que estes pontos tem uma maior
representatividade nos valores de moacutedulo de resiliecircncia das camadas do pavimento
Como o software esta calibrado para um carregamento utilizado no ensaio de FWD
onde a carga eacute aplicada em apenas uma aacuterea foi necessaacuterio realizar tambeacutem uma adequaccedilatildeo
da aacuterea de contato pneu pavimento no ensaio de Viga Benkelman Essa adequaccedilatildeo foi feita
atraveacutes do caacutelculo da aacuterea equivalente de aplicaccedilatildeo de carga passando de duas aacutereas de
contato real (duas rodas) para uma aacuterea de contato equivalente de um ciacuterculo como no caso
da aacuterea de contato do FWD
Com os valores de deflexotildees corrigidos as espessuras das camadas os coeficiente de
Poisson adotados de cada uma das camadas e a carga equivalente bem como o raio de contato
equivalente jaacute calculados foram inseridos no software e realizadas as retroanaacutelises atraveacutes da
interface do programa como apresentado na Figura 339
Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA
133
Os coeficientes de Poisson utilizados nessa pesquisa foi 030 para materiais asfaacutelticos
a 25ordmC tendo como referecircncia Specht (2004) Segundo Medina e Motta (2015) para materiais
granulares eacute indicado coeficiente de Poisson igual a 035 para solos argilosos como esta no
subleito dos trechos eacute indicado coeficiente de Poisson de 045
O programa apresenta a curva obtida em campo e uma curva teoacuterica de deflexatildeo
gerada pelo programa bem como os valores de MR estimados de cada camada Este
procedimento busca o melhor ajuste da curva encontrada no programa com a curva
encontrada no levantamento de campo
Para isso eacute variado os valores de moacutedulos previstos tentando reduzir ao maacuteximo o
valor do erro meacutedio quadraacutetico (RMS) correspondente ao ajuste das duas curvas (teoacuterica e de
campo) Quando o valor do erro ficava o mais baixo possiacutevel eram salvos os valores de MR
encontrados no BAKFAA
Com os valores de MR de cada camada referente a cada levantamento realizou-se um
tratamento estatiacutestico onde se obteve a meacutedia dos valores de MR e o desvio padratildeo Para
definir o valor a ser considerado optou-se por utilizar um intervalo de aceitaccedilatildeo atraveacutes da
Equaccedilatildeo 36 de maneira semelhante ao DNER PRO 0111979 Como o nuacutemero de amostras eacute
de 13 para Avenida Roraima e 15 tanto para a Avenida Heacutelvio Basso quanto para o Trevo dos
Quarteacuteis em cada levantamento a DNER PRO 0111979 indica a utilizaccedilatildeo de z = 25 poreacutem
para ter uma maior confiabilidade nos dados utilizou-se z = 20
Equaccedilatildeo 36
Onde
= Meacutedia dos n valores de Moacutedulo de Resiliecircncia da camada
z = Coeficiente de majoraccedilatildeo e minoraccedilatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero de amostras
ζ = Desvio padratildeo
Os valores que ficavam fora desse intervalo de aceitaccedilatildeo eram retirados e
recalculavam-se os valores da meacutedia e do desvio padratildeo e mais uma vez era verificado o
intervalo de aceitaccedilatildeo ateacute que natildeo houvesse mais valores fora deste intervalo e assim era
obtido o valor da meacutedia dos MR de cada camada em cada levantamento
zxIntervalo
x
134
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS
Neste capitulo estatildeo apresentados analisados e discutidos os resultados dos
procedimentos de monitoramento dos trechos estudados bem como dos modelos empiacutericos de
previsatildeo de desempenho de cada um dos paracircmetros avaliados Estatildeo apresentadas tambeacutem
comparaccedilotildees dos modelos encontrados neste estudo com os modelos de previsatildeo de
desempenho apresentados na literatura para avaliar o comportamento das estruturas que foram
monitoradas durante esta pesquisa
Os modelos gerados nesta pesquisa tem seu espaccedilo de inferecircncia bem definido Foram
obtidos para as condiccedilotildees climaacuteticas da regiatildeo materiais utilizados na construccedilatildeo das
camadas dos trechos e traacutefego que solicitou cada trecho Por se tratar de trechos onde a
solicitaccedilatildeo foi feita basicamente por veiacuteculos leves e comerciais com baixa capacidade de
carga os nuacutemeros de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo foram razoavelmente baixos
necessitando assim de um periacuteodo maior de monitoramento
Assim todos os modelos apresentados nesta pesquisa devem ser utilizados em
intervalos restritos ao nuacutemero de solicitaccedilatildeo (N) encontrados no uacuteltimo ensaio realizado em
cada paracircmetro Qualquer extrapolaccedilatildeo pode apresentar valores improacuteprios ao esperado para
o paracircmetro que se busca obter a previsatildeo do desempenho do pavimento
Todas as anaacutelises dos paracircmetros foram feitas em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes ao eixo padratildeo sendo calculado o FEC conforme recomendaccedilotildees da AASHTO
pelo fato dos modelos utilizados para comparaccedilatildeo na literatura apresentarem tambeacutem seus
modelos segundo a AASHTO Poreacutem calculou-se tambeacutem a solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo
padratildeo segundo as recomendaccedilotildees da USACE no caacutelculo do FEC por ser a forma caacutelculo
utilizada no Brasil encontrando assim a correlaccedilatildeo entre os dois meacutetodos para os trechos
monitorados o que pode ser verificado na Tabela 41 Os caacutelculos dos FECs pelas
metodologias da AASHTO e USACE utilizaram as formulaccedilotildees indicadas pelo Manual de
Traacutefego do DNIT (2006)
Aleacutem disso satildeo mostrados no decorrer da pesquisa os modelos de previsatildeo de
desempenho para cada paracircmetro analisado calculados tanto pelo N da AASHTO quanto pelo
da USACE a fim de facilitar a utilizaccedilatildeo dos modelos e natildeo haver necessidade de
transformaccedilatildeo de um meacutetodo para outro
136
Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo
2013 357E+05 513E+05 144
2014 361E+05 510E+05 141
2013 512E+05 866E+05 169
2014 593E+05 990E+05 167
Trevo dos Quarteacuteis 2014 547E+05 118E+06 217
Roraima
Heacutelvio Basso
Trecho MonitoradoPeriodo Contagem
(ano)NAASHTO NUSACE
41 MACROTEXTURA
Um paracircmetro que foi analisado durante o monitoramento dos trechos foi o
desempenho da macrotextura do pavimento agrave medida que era solicitado A partir dos dados
obtidos com os levantamentos realizados nos trechos monitorados desde o primeiro mecircs apoacutes
a abertura ao traacutefego e com o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo para cada
trecho foi possiacutevel compilar os dados apresentados na Tabela 42 com valores de meacutedia
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo da profundidade de macrotextura para cada um dos
trechos nos periacuteodos de monitoramento
Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 057 007 1204 064 050
6 179E+05 257E+05 040 003 833 043 037
13 388E+05 557E+05 044 006 1286 049 038
19 569E+05 812E+05 042 008 1834 050 034
25 749E+05 107E+06 047 003 547 050 045
1 435E+04 736E+04 035 006 1565 041 030
7 299E+05 505E+05 030 005 1563 035 025
13 638E+05 107E+06 029 001 451 031 028
19 934E+05 157E+06 030 004 1239 034 026
1 464E+04 101E+05 068 011 1613 079 057
6 274E+05 594E+05 048 005 1021 053 043
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Roraima
Heacutelvio
Basso
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Macrotextura
Meacutedia (mm)
Desvio Padratildeo
(mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)NUSACE
Verifica-se na Tabela 42 que os valores de desvio padratildeo mostraram-se relativamente
baixos poreacutem alguns valores de coeficiente da variaccedilatildeo foram um pouco altos como o obtido
137
no ensaio realizado no 19ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego da Avenida Roraima Esse valor
pode ter dado alto devido a variaccedilotildees de macrotextura entre os pontos de leitura ao longo do
trecho ou seja alguns pontos podem ter um desgaste na superfiacutecie do pavimento diferente de
outros causando variaccedilatildeo nos valores de macrotextura entre os pontos da pista Com os dados
da Tabela 42 confeccionou-se o graacutefico mostrado na Figura 42 e assim analisar o
comportamento da macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo de forma mais eficaz
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Pro
fun
did
ad
e d
a M
acr
ote
xtu
ra (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo dos
Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
textura muito fina
textura meacutedia
textura fina
textura grossa
Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo
Nos graacuteficos da Figura 41 satildeo apresentadas as macrotexturas dos trechos monitorados
da Avenida Roraima Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis O pavimento da Avenida Roraima
obteve a classificaccedilatildeo de textura meacutedia no intervalo entre 041 e 080 mm o que indica que o
pavimento teraacute bom escoamento de aacutegua O uacutenico valor que ficou fora deste intervalo de
classificaccedilatildeo foi o ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem bastante
proacuteximo desta classificaccedilatildeo podendo ser ateacute mesmo classificado nesta textura uma vez que o
intervalo entre a meacutedia mais o desvio padratildeo estaacute dentro desta classificaccedilatildeo
Observou-se ainda que ocorreu um aumento no valor da macrotextura no ultimo
ensaio da Avenida Roraima isso pode ter ocorrido devido ao aparecimento de trincas
interligadas de fadiga com severidade alta (com esborcinamento nas juntas das trincas) como
56801061710628 7213
AASHTOAASHTORNNMA
Rsup2 = 071
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHBNNMA
Rsup2 = 095
138
seraacute comprovado no item 46 o que causou uma descontinuidade na superfiacutecie do pavimento
e por consequecircncia um aumento na macrotextura
A Avenida Heacutelvio Basso teve seus valores de Macrotextura na faixa entre 021 e 040
o que classifica o pavimento como tendo uma textura fina dificultando assim o escoamento
da aacutegua em periacuteodos chuvosos causando inseguranccedila ao usuaacuterio A macrotextura deste trecho
pode ter se apresentado baixa devido ao arranjo granulomeacutetrico da mistura e do grau de
compactaccedilatildeo mais alto em relaccedilatildeo aos outros dois trechos causando assim um fechamento
maior dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Foram mostrados tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho da macrotextura
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo
padratildeo calculados pelos meacutetodos da AASHTO Como foram realizados apenas dois
levantamentos no Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o trecho teve sua liberaccedilatildeo ao traacutefego a
pouco tempo natildeo foi realizado um modelo de previsatildeo de desempenho para este paracircmetro
neste trecho monitorado sendo realizada apenas uma observaccedilatildeo do comportamento da
macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
Observa-se que houve uma reduccedilatildeo no valor da macrotextura agrave medida que o
pavimento foi solicitado no Trevo dos Quarteacuteis o que tambeacutem aconteceu nos outros dois
trechos monitorados Isso acontece devido ao preenchimento dos vazios existentes na
superfiacutecie do pavimento com sujeiras e ateacute mesmo borracha dos pneus dos veiacuteculos Esta
reduccedilatildeo ocorre principalmente nos periacuteodos iniciais pelo fato de que a primeira leitura foi
realizada logo apoacutes a liberaccedilatildeo da via aos veiacuteculos logo os vazios foram pouco preenchidos e
a macrotextura se apresenta bem mais alta
Vale salientar ainda que o trecho da Avenida Roraima tem velocidade de
deslocamento maacutexima permitida de 50kmh a Avenida Heacutelvio e o Trevo dos Quarteacuteis tem
velocidade maacutexima de deslocamento na via de 60kmh Assim pode-se dizer que todos os
trechos estatildeo de acordo com as indicaccedilotildees de macrotextura uma vez que para trechos com
macrotextura fina eacute indicada velocidades inferiores a 80kmh
Para verificaccedilatildeo da confiabilidade nos modelos de previsatildeo de macrotextura obtidos
ateacute o momento fez-se o graacutefico da Figura 42 onde eacute feita uma correlaccedilatildeo dos valores obtidos
em campo (observados) pelos valores encontrados com os modelos de previsatildeo de
desempenho Quanto mais valores proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
139
020
025
030
035
040
045
050
055
060
065
020 025 030 035 040 045 050 055 060 065
Ma
cro
tex
tura
Ca
lcu
lad
a (
mm
)
Macrotextura Observada (mm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura
Verifica-se na Figura 42 que os valores dos modelos estatildeo bem proacuteximos das retas
principalmente para os da Avenida Heacutelvio Basso comprovando que os modelos estatildeo de
acordo com o comportamento visualizado em campo Para corroborar com a confiabilidade
dos modelos de previsatildeo de desempenho foi feito a Tabela 43 onde estaacute em resumo os dois
modelos encontrados para o paracircmetro de macrotextura bem como seus respectivos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) que mostra em percentagem o quanto o modelo consegue
explicar os valores encontrados durante o ensaio e Erro Padratildeo de Estimativa (p) que avalia
a precisatildeo na unidade de medida do paracircmetro estudado pelo caacutelculo da raiz da soma das
diferenccedilas quadradas dividida pelo nuacutemero de amostras menos dois
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
071 0043
095 0007
071 0043
095 0007
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
AASHTO
USACE56801036510264 7213
USACEUSACER NNMA
56801061710628 7213
AASHTOAASHTOR NNMA
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHB NNMA
35901041110766 7214
USACEUSACEHB NNMA
140
Onde MA = Valor de Macrotextura da superfiacutecie do pavimento (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 apresentados na Tabela 43 satildeo considerados bons comprovando
que o ajustamento dos modelos estaacute de acordo com os valores medidos Pode-se verificar
tambeacutem que os erros padratildeo de estimativa estatildeo bastante baixos mostrando que os valores
encontrados com os modelos estatildeo bem proacuteximos aos valores apresentados em campo Foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 43 para comparaccedilatildeo dos modelos de previsatildeo de
desempenho encontrados para o paracircmetro de macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero equivalente
de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 865E+05 108E+06 130E+06
000
010
020
030
040
050
060
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
Ma
cro
tex
tura
(m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura
141
Os valores da macrotextura encontrados nos modelos para Avenida Heacutelvio Basso
deram bem inferiores aos da Avenida Roraima devido ao arranjo granulomeacutetrico e ao grau de
compactaccedilatildeo que foi um pouco maior na Avenida Heacutelvio Basso causando assim o
fechamento dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Os modelos de previsatildeo de desempenho das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo
de acordo com o esperado ao longo do tempo com maior reduccedilatildeo inicial e posteriormente
um periacuteodo em que a macrotextura continua reduzindo de forma menor com valores quase
constantes Poreacutem o modelo da Avenida Roraima tem comportamento adequado somente
para um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo mais baixo mas a elevaccedilatildeo no
valor da macrotextura com o aumento do nuacutemero de solicitaccedilotildees natildeo eacute esperado o motivo
desta elevaccedilatildeo foi devido ao surgimento de fissuras causando o aumento no valor da
macrotextura
42 MICROTEXTURA
Outro paracircmetro assim como a macrotextura que faz uma avaliaccedilatildeo funcional do
pavimento eacute a microtextura que neste estudo foi obtido com o Pecircndulo Britacircnico como
mostrado no item 332 Atraveacutes dos ensaios foram obtidos os valores meacutedios de microtextura
para os trecircs trechos monitorados agrave medida que o trecho era solicitado pelo traacutefego A Tabela
44 mostra os valores meacutedios obtido de microtextura bem como seus respectivos valores de
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 8425 428 508 8853 7997
6 179E+05 257E+05 7948 1222 1537 9170 6726
13 388E+05 557E+05 2980 254 853 3234 2726
19 569E+05 812E+05 3248 179 552 3427 3069
25 749E+05 107E+06 3752 208 555 3960 3544
1 435E+04 736E+04 8596 299 348 8895 8297
7 299E+05 505E+05 3532 131 370 3663 3401
13 638E+05 107E+06 3920 387 987 4307 3533
19 934E+05 157E+06 3412 258 755 3670 3154
1 464E+04 101E+05 7340 285 388 7625 7055
6 274E+05 594E+05 3116 091 294 3207 3025
Coef Variaccedilatildeo
()Meacutedia + DP
Trecho
MonitoradoDesvio Padratildeo Meacutedia - DP
Periodo Ensaio
(meses)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
NAASHTO
Microtextura
MeacutediaNUSACE
142
Observou-se na Tabela 44 que os valores de desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego da Avenida Roraima estatildeo um pouco elevados em
relaccedilatildeo aos outros ensaios no entanto os valores obtidos nos demais ensaios foram bem
baixos mostrando a regularidade de operaccedilatildeo durante os ensaios Com os dados desta tabela
realizou-se a Figura 44 que mostra o desempenho da microtextura em funccedilatildeo do nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo nos trecircs trechos monitorados
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Mic
rote
xtu
ra (
BP
R)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
QuarteacuteisPerigosa
Muito Lisa
Lisa
Mediamente Rugosa
Rugosa
Muito Rugosa
Insuficientemente Rugosa
Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo
Na Figura 44 eacute possiacutevel verificar uma grande queda no valor da microtextura do
ensaio realizado no 6ordm meses para o ensaio realizado no 13ordm meses apoacutes a liberaccedilatildeo do trafego
na Avenida Roraima Esta queda pode ter ocorrido pelo fato de o agregado ter perdido a
peliacutecula de ligante asfaacuteltico que o cobria passando o mesmo a sofrer desgaste atraveacutes da
solicitaccedilatildeo do traacutefego diminuindo assim sua textura Outra verificaccedilatildeo eacute que a Avenida
Roraima apresentou no ensaio de 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego o menor valor de
microtextura isso pode ter ocorrido pelo fato de o agregado deste trecho ter valores de textura
inferior aos da Avenida Heacutelvio Basso o que foi mostrado no ensaio de AIMS realizados no
CENPES
A mesma queda no valor da microtextura pode ser visualizada tambeacutem para os outros
dois trechos poreacutem esta queda ocorreu em um menor periacuteodo de tempo Apesar da reduccedilatildeo da
72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
Rsup2 = 086
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
Rsup2 = 085
143
microtextura nos trechos da Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis terem ocorrido num
periacuteodo de tempo menor que a da Avenida Roraima o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do
eixo padratildeo em que ocorreu essa reduccedilatildeo foi bem proacuteximo para os trecircs casos comprovando
assim que o nuacutemero de solicitaccedilotildees tem grande interferecircncia no valor da microtextura
A reduccedilatildeo no valor da microtextura no trecho do Trevo dos Quarteacuteis foi de
aproximadamente 58 passando a microtextura de uma classificaccedilatildeo rugosa para uma
classificaccedilatildeo lisa na Avenida Heacutelvio Basso a reduccedilatildeo foi de 59 chegando a uma
classificaccedilatildeo de microtextura insuficientemente rugosa Jaacute a Avenida Roraima teve a maior
reduccedilatildeo de um ensaio para outro tal reduccedilatildeo foi de 63 quando a microtextura no terceiro
ensaio foi classificada como muito lisa no penuacuteltimo e no ultimo ensaio passou a ter uma
classificaccedilatildeo de microtextura lisa
Assim como no paracircmetro de macrotextura foi realizado o graacutefico da Figura 45 onde
eacute verificada a confiabilidade dos modelos de previsatildeo de microtextura obtidos para os dois
trechos monitorados com a correlaccedilatildeo dos valores obtidos em campo (observados) pelos
valores encontrados com os modelos de previsatildeo de desempenho Quanto mais valores
proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Mic
rote
xtu
ra C
alc
ula
da
(B
PR
)
Microtextura Observada (BPR)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura
144
Verifica-se na Figura 45 que os valores obtidos com o modelo de previsatildeo de
desempenho de microtextura para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo bem coerentes
em relaccedilatildeo aos valores obtidos em campo Desta forma a confiabilidade nos modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados para este paracircmetro nos dois trechos monitorados eacute alta
Mostra-se na Tabela 45 resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
para a microtextura e os valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p) para cada modelo
Quanto maior o valor de Rsup2 e menor o valor de p maior a confiabilidade do modelo
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (BPR)
086 1140
085 1192
086 1141
085 1183USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
AASHTO72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
75971053110918 4211
USACEUSACER NNMI
02891008110804 4211
USACEUSACEHB NNMI
Onde MI = Valor de Microtextura da superfiacutecie do pavimento (BPR)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (BPR)
Os valores de Rsup2 mostraram-se alto comprovando que o ajustamento dos modelos
condiz com os valores obtidos em campo poreacutem os valores de p apresentaram-se elevados
uma vez que se obtiveram valores de microtextura proacuteximos a 30 durante os ensaios e o p foi
aproximadamente 38 deste valor nas avenidas Roraima e Heacutelvio Basso Assim deve haver
parcimocircnia durante a utilizaccedilatildeo destes modelos todavia serve como balizadores de provaacuteveis
resultados a serem encontrados na via Realizou-se um comparativo entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho para microtextura que estaacute mostrado na Figura 46
145
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)M
icro
tex
tura
(B
PR
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura
A Figura 46 mostra um comportamento bem similar entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados com uma queda bem acentuada na microtextura nas
primeiras idades e uma pequena estabilidade no valor com o passar do tempo mesmo com o
acuacutemulo de solicitaccedilotildees Poreacutem o modelo da Avenida Roraima natildeo se comportou
adequadamente a partir do nuacutemero acumulado de solicitaccedilatildeo de 60x105 pois se visualiza um
aumento no valor da microtextura o que possivelmente natildeo deveria e pode natildeo se confirmar
nas proacuteximas mediccedilotildees
43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI
O international Friction Index eacute o valor harmonizado do atrito pneu-pavimento que
possibilita maior seguranccedila em manobras de curvas e frenagem dos veiacuteculos Os valores de
IFI foram obtidos pela combinaccedilatildeo dos valores de Macrotextura e Microtextura utilizando
tais valores nas formulas contidas na norma ASTM E 19601998 sendo que o ensaios de
Macro textura e Microtextura devem ser realizados na mesma data e local somente assim eacute
146
possiacutevel o a combinaccedilatildeo dos valores e a obtenccedilatildeo do IFI Para o trecho monitorado da
Avenida Roraima realizou-se a confecccedilatildeo do graacutefico apresentado na Figura 47 onde eacute
apresentado o comportamento dos valores de atrito em cada um dos periacuteodos de ensaio em
funccedilatildeo da velocidade de deslocamento do veiacuteculo
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
13 meses
19 meses
25 meses
Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima
Pode-se verificar no graacutefico da Figura 47 que agrave medida que a velocidade aumenta o
atrito pneu pavimento reduz poreacutem no ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
essa reduccedilatildeo ocorre de maneira mais significativa Este fato ocorre pelo fato de o valor de
macrotextura ser o menor encontrado nesta data em todos os ensaios uma vez que a
macrotextura eacute responsaacutevel pela aderecircncia pneu-pavimento nas velocidades meacutedias e altas
Verifica-se tambeacutem que com o passar do tempo e com o acuacutemulo de solicitaccedilotildees no
pavimento houve uma reduccedilatildeo nos valores de IFI para uma mesma velocidade como jaacute era
de se esperar mas a partir do 13ordm mecircs de solicitaccedilotildees os valores se mantiveram quase
constantes para uma mesma velocidade Isso ocorreu devido agrave estabilizaccedilatildeo e constacircncia nos
valores principalmente de macrotextura Encontrou-se tambeacutem os modelos de IFI para
AASHTO (Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma
147
velocidade de 60 kmh uma vez que essa eacute a velocidade padratildeo da norma ASTM E
19601998 utilizada no calculo do IFI
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 099
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 099
Para Avenida Heacutelvio Basso obtiveram-se os graacuteficos da Figura 48 tambeacutem pela
combinaccedilatildeo de Macrotextura e Microtextura obtidos nos ensaios realizados no trecho
monitorado em suas respectivas datas A figura mostra ainda o modelo de previsatildeo de
desempenho de IFI encontrado para este trecho estudado
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
7 meses
13 meses
19 meses
Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso
Visualiza-se na Figura 48 que haacute uma reduccedilatildeo significativa nos valores do IFI em
todos os periacuteodos de monitoramento com o aumento das baixas velocidades por exemplo
quando aumentada a velocidade de 20 kmh para 40 kmh haacute uma reduccedilatildeo no valor de atrito
de ateacute 60 no ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Isso ocorreu justamente
148
pelo fato de este trecho ter apresentado os menores valores de macrotextura classificada
como fina e assim reduzindo excessivamente o valor de IFI com o aumento da velocidade
Nota-se ainda que a uma velocidade de 100 kmh os valores de atrito em praticamente
todos os periacuteodos de monitoramento satildeo bem proacuteximos de zero o que eacute extremamente
inseguro para o usuaacuterio da via Encontrou-se ainda os modelos de IFI para AASHTO
(Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma velocidade
de 60 kmh
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 089
18003210279 7214
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 089
No Trevo dos Quarteacuteis a combinaccedilatildeo dos dados de macrotextura e microtextura
obtidos nos ensaios realizados no primeiro e no sexto mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deu
origem aos dois graacuteficos apresentados na Figura 49 Para este trecho natildeo foi desenvolvido
modelo de previsatildeo de desempenho para o IFI pelo curto periacuteodo de tempo para coleta de
dados e seria prematura a realizaccedilatildeo de um modelo com apenas dois levantamentos de dados
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis
149
Apesar do curto periacuteodo de tempo decorrido desde o iniacutecio da utilizaccedilatildeo da via ateacute a
realizaccedilatildeo do ultimo levantamento eacute possiacutevel verificar no graacutefico da Figura 49 que houve
uma reduccedilatildeo bastante significativa nos valores de atrito para uma mesma velocidade Neste
caso esta reduccedilatildeo pode ter ocorrido principalmente pela reduccedilatildeo da microtextura que foi de
58 ocasionando assim a reduccedilatildeo no valor do IFI Foi montada a Tabela 46 que apresenta o
valor de erro padratildeo de estimativa que quanto menor o valor mais confiaacutevel eacute o modelo para
o trecho monitorado
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p
099 0009
089 0018
099 0009
089 0018
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
Avenida RoraimaAASHTO
USACEAvenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI
1801003210279 7214
USACEUSACEHB NNIFI
Onde IFI = Valor harmonizado de atrito para veiacuteculos deslocando-se agrave 60kmh
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
Verificou-se na Tabela 46 que os valores de p satildeo baixos confirmando a
confiabilidade dos modelos mostrados Aleacutem da Tabela 46 fez-se o graacutefico da Figura 410
para verificar o ajuste dos modelos encontrados visualizando se os pontos estatildeo proacuteximos ou
natildeo da reta de igualdade quanto mais proacuteximos da reta estiverem os pontos maior a
confiabilidade do modelo
Observando a Figura 410 nota-se que os pontos ficaram bastante proacuteximos a linha o
que mostra que a coerecircncia entre os valores calculados pela correlaccedilatildeo entre a Macrotextura e
a Microtextura e os valores calculados pelos modelos
150
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000 005 010 015 020 025 030 035 040
IFI
Ca
lcu
lad
o p
elo
Mo
del
o (
60
km
h)
IFI Calculado pela Macrotextura e Microtextura (60kmh)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI
Fez-se tambeacutem uma comparaccedilatildeo entre os modelos de IFI das Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso confeccionando o graacutefico do IFI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que estaacute mostrado na Figura 411
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
IFI
(60
km
h)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa
151
Ambos os modelos de previsatildeo apresentaram uma queda nos valores de IFI com o
acuacutemulo do nuacutemero de solicitaccedilotildees o que condiz com o que apresentou os resultados obtidos
pelos levantamentos Poreacutem a reduccedilatildeo mostrada pelo modelo da Avenida Heacutelvio Basso foi
mais acentuada devido ao comportamento da macrotextura que teve o menor valor entre os
trecircs trechos monitorados Aleacutem disso o valor de IFI na Avenida Roraima aumenta a partir de
um determinado nuacutemero de solicitaccedilotildees este aumento ocorre devido principalmente aos
valores da macrotextura que aumentou devido ao surgimento de trincas
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI
O iacutendice de irregularidade longitudinal (IRI) informa o quatildeo desnivelado estaacute o
pavimento o que causa desconforto ao usuaacuterio ao trafegar pela via sendo mais um dos
paracircmetros funcionais analisado neste trabalho Os valores de IRI foram obtidos neste estudo
com o perfilocircmetro a laser nos periacuteodos de 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego da
Avenida Roraima nos periacuteodos de 9 16 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 2 e 7 meses
no Trevo dos Quarteacuteis Com os valores medidos de irregularidade sendo agrupados de 10 em
10 metros foi possiacutevel fazer os graacuteficos das Figuras 412 413 e 414 que mostra a
irregularidade meacutedia dos pavimentos ao longo dos trechos da Avenida Roraima Avenida
Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis respectivamente
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado
152
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado
153
Analisando as trecircs figuras eacute possiacutevel verificar que a menor irregularidade foi
observada no trecho do Trevo dos Quarteacuteis Quando observados os graacuteficos da Figura 412
verifica-se que as maiores irregularidades estatildeo no iniacutecio do trecho o que pode ser explicado
pela existecircncia de uma emenda da mistura asfaacuteltica colocada no trecho e ser um ponto onde
existe uma intersecccedilatildeo com uma rotatoacuteria com diferentes pontos de solicitaccedilotildees provocando
irregularidades Por isto foi retirado o primeiro ponto dos levantamentos realizados na
Avenida Roraima para realizaccedilatildeo da anaacutelise e obtenccedilatildeo dos modelos para este paracircmetro uma
vez que este ponto natildeo representa de forma correta a realidade da irregularidade longitudinal
existente no trecho monitorado
Com os valores meacutedios de irregularidade desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo de
cada trecho monitorado bem como com os valores de solicitaccedilotildees equivalente do eixo padratildeo
fez-se a Tabela 47 com esses valores e seus respectivos limites de aceitaccedilatildeo
Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 216 087 4012 303 129
22 628E+05 898E+05 217 079 3655 296 137
27 809E+05 115E+06 217 062 2839 279 155
9 391E+05 661E+05 227 091 4008 318 136
16 786E+05 132E+06 212 084 3969 296 128
21 103E+06 173E+06 250 093 3733 343 157
2 913E+04 198E+05 162 048 2976 210 114
7 319E+05 691E+05 180 040 2240 220 140
Desvio Padratildeo
(mkm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mkm)
Meacutedia - DP
(mkm)NUSACENAASHTO
IRI Meacutedio
(mkm)
Trevo dos
Quarteacuteis
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)
Os valores de coeficiente de variaccedilatildeo dos ensaios mostraram-se elevados sendo que a
Avenida Heacutelvio Basso apresentou na meacutedia os maiores valores devido a maior irregularidade
longitudinal ao longo do trecho Poreacutem de forma geral os valores meacutedios de IRI das
Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo baixos sendo os trechos classificados no conceito
bom segundo o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) com valores meacutedios entre 212 e
250 mkm jaacute no Trevo dos Quarteacuteis a classificaccedilatildeo do IRI foi excelente devido a adequada
execuccedilatildeo do revestimento quanto a este aspecto natildeo apresentando assim irregularidades
Todavia apesar de ter uma classificaccedilatildeo de IRI bom nas Avenidas Roraima e Heacutelvio
Basso em ambas as Avenidas houve pontos onde o valor do IRI apresentou-se acima de
46mkm onde a classificaccedilatildeo eacute peacutessima Com os dados da Tabela 47 fizeram-se os graacuteficos
154
da Figura 415 que mostra a evoluccedilatildeo da irregularidade nos trecircs trechos monitorados agrave medida
que era solicitado
000
050
100
150
200
250
300
350
400
450
500
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo
A Figura 415 apresenta um comportamento caracteriacutestico dos valores de IRI
mostrados tambeacutem em outras literaturas com o aumento de seus valores agrave medida que o
pavimento eacute solicitado Isso ocorre pelo fato de que o pavimento passa a se degradar causando
irregularidades cada vez maiores com formaccedilatildeo de buracos e escorregamento de massa
asfaacuteltica como ocorreu na Avenida Roraima
O uacutenico ponto em que houve uma reduccedilatildeo nos valores meacutedios de IRI foi no ensaio
realizado aos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso onde a
solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo padratildeo acumulada de 76x105 pelo meacutetodo da AASHTO
Entretanto essa reduccedilatildeo estaacute dentro da margem de aceitaccedilatildeo dos valores o que significa que o
agrupamento dos valores que ocorre de 10 em 10 metros pode ter feito com que houvesse essa
reduccedilatildeo logo foi considerado que agrave medida que o pavimento foi solicitado o mesmo
aumentou sua irregularidade longitudinal
A Figura 415 mostra ainda os modelos de previsatildeo de desempenho obtidos apenas
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em relaccedilatildeo ao N calculados pelo criteacuterio da
15210262 8
AASHTOR NIRI
Rsup2 = 099
08210912 7
AASHTOHB NIRI
Rsup2 = 024
155
AASHTO uma vez que foram realizados poucos ensaios no Trevo dos Quarteacuteis e natildeo seria
significativo o modelo encontrado Com tais modelos calcularam-se os valores para os
nuacutemeros de solicitaccedilotildees nas datas das avaliaccedilotildees realizadas e comparou-se com os valores
medidos gerando o graacutefico da Figura 416
200
215
230
245
260
275
290
200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
IRI
Ca
lcu
lad
o (
mk
m)
IRI Observado (mkm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI
Analisando a Figura 416 eacute possiacutevel verificar que o modelo obtido para a Avenida
Roraima apresenta valores coincidentes com os obtidos em campo enquanto o modelo
encontrado para a Avenida Heacutelvio Basso tem certa dispersatildeo Todavia os valores estatildeo bem
proacuteximos da linha de igualdade o que significa que os modelos de previsatildeo de desempenho
representam de forma adequada os resultados encontrados durante os ensaios
A Tabela 48 mostra resumidamente os modelos de previsatildeo de desempenho para o
paracircmetro de irregularidade longitudinal encontrado para os trechos da Avenida Roraima e da
Avenida Heacutelvio Basso com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p)
156
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mkm)
099 0004
024 0237
099 0003
024 0237USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
AASHTO08210912 7
AASHTOHB NIRI
15210262 8
AASHTOR NIRI
08210741 7
USACEHB NIRI
15210601 8
USACER NIRI
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mkm)
Verifica-se na Tabela 48 que os valores de erro padratildeo de estimativa (p) encontrados
para os modelos de ambos os trechos satildeo baixos comprovando que os valores calculados com
os modelos condizem com os obtidos em campo Apesar de o modelo de previsatildeo de
desempenho da Avenida Heacutelvio Basso mostrar um valor de Rsup2 baixo este modelo representou
satisfatoriamente o obtido em campo Este valor de Rsup2 baixo eacute devido agrave reduccedilatildeo no valor
meacutedio do IRI no segundo ensaio fazendo com que houvesse uma variaccedilatildeo maior entre o valor
do modelo e o do campo
Fez-se uma comparaccedilatildeo entre os dois modelos de desempenho para IRI encontrados
neste estudo com os modelos encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002)
mostram o comportamento do IRI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo mostrado na Figura 417
Atraveacutes da observaccedilatildeo da Figura 417 pode-se dizer que tanto os modelos encontrados
para a Avenida Roraima como para a Avenida Heacutelvio Basso estatildeo de acordo com os
encontrados por Marcon (2004) e seguem um mesmo comportamento Aumento de IRI agrave
medida que o pavimento eacute solicitado No modelo de Basiacutelio (2002) existe uma reduccedilatildeo no
valor do IRI agrave medida que o pavimento eacute solicitado o que fica em desacordo com os
encontrados neste estudo e por Marcon (2004)
157
000
050
100
150
200
250
300
350
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI
O modelo da Avenida Roraima apresentou valores quase constantes com um aumento
nos valores de IRI bastante baixos agrave medida que a pavimento eacute solicitado Jaacute o modelo da
Avenida Heacutelvio Basso mostra uma taxa maior no valor do IRI quase que na mesma
proporccedilatildeo do modelo encontrado por Marcon (2004) Poreacutem como os valores meacutedios de IRI
em ambos os trechos mostram-se abaixo de 30 mkm natildeo haacute necessidade de uma intervenccedilatildeo
em todo o trecho havendo essa necessidade apenas em alguns ―pontos (trechos de 10
metros) que apresentam defeitos principalmente na Avenida Roraima que provocam maior
interferecircncia neste paracircmetro
45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR
O paracircmetro de afundamento em trilha de roda eacute um dos paracircmetros mais importantes
para a seguranccedila dos usuaacuterios das vias uma vez que com o surgimento da deformaccedilatildeo
permanente haacute a possibilidade de ocorrer o acuacutemulo de aacutegua na pista nestes pontos Os limites
de afundamento em trilha de roda dependem da largura e declividade da pista e quanto maior
a largura da pista maior deve ser a declividade e menor a profundidade admissiacutevel da trilha de
roda Poreacutem para o Manual de Restauraccedilatildeo de Pavimentos Asfaacutelticos do DNIT (2006)
158
afundamentos a partir de 13mm criam condiccedilotildees para que ocorra o armazenamento de aacutegua
suficiente para potencial hidroplanagem
Realizaram-se medidas com treliccedila para obtenccedilatildeo de ATR na Avenida Roraima nos
periacuteodos de 1 6 e 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego e na Avenida Heacutelvio Basso nos
periacuteodos de 1 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Natildeo foi mais realizado levantamento com
treliccedila a partir do momento que passou a ser feito com perfilocircmetro laser concomitantemente
com os ensaios de irregularidade longitudinal nos trechos monitorados As Figuras 418 419
e 420 mostram os pontos de ATR atraveacutes da meacutedia dos afundamentos a cada 10 metros com
perfilocircmetro laser ou seja de 10 em 10 metros era realizado a meacutedia dos ATRs e apresentado
o ponto dos trechos da Avenida Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis
respectivamente
Na Avenida Roraima os ensaios de ATR a laser foram realizados nos meses de 14 22
e 27 apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso foram realizados os levantamentos
nos meses de 9 16 e 21 apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis 2 e 7 meses apoacutes
o transito ser liberado para uso da via
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho
159
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho
Eacute possiacutevel visualizar na Figura 418 que os valores de ATR na Avenida Roraima natildeo
sofreram grandes alteraccedilotildees ao longo tempo isso pode ter ocorrido pelo fato que a estrutura
estaacute bem consolidada jaacute que eacute recapeamento e que a mistura asfaacuteltica apresenta boa
estabilidade frente agrave accedilatildeo do traacutefego causando assim uma baixa variaccedilatildeo no valor de ATR Jaacute
na Figura 419 observa-se um comportamento inesperado na aquisiccedilatildeo dos valores de ATR
160
onde no primeiro ensaio os valores mostraram-se maiores que os obtidos nos ensaios
posteriores natildeo encontrando assim uma explicaccedilatildeo teacutecnica para este acontecimento
Na Figura 420 eacute mostrado um aumento significativo da deformaccedilatildeo permanente 2
meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego em relaccedilatildeo ao ensaio realizado 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao
traacutefego Este aumento pode ter ocorrido devido a natildeo compactaccedilatildeo adequada da mistura
asfaacuteltica em campo uma vez que os valores de grau de compactaccedilatildeo pelas normas NBR
155732012 e DNIT-ME 1171994 foram 88 e 91 respectivamente
Outra observaccedilatildeo que pode ser mencionada visualizando as trecircs figuras eacute que ateacute o
momento natildeo haacute nenhum ponto da pista nos trechos monitorados em que o ATR eacute maior que
13mm o que faz com que natildeo haja necessidade de intervenccedilotildees nos trechos por conta deste
paracircmetro A partir dos dados obtidos nos levantamentos com treliccedila e perfilocircmetro a laser
construiu-se as Tabela 49 e Tabela 410 respectivamente onde satildeo apresentados os valores
meacutedios de afundamento em trilha de roda desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como
as faixas de aceitaccedilatildeo em cada um dos ensaios e trechos monitorados
Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 000 000 000 000 000
6 179E+05 257E+05 011 029 26441 040 000
13 388E+05 557E+05 019 038 19987 058 000
1 435E+04 736E+04 015 023 15012 038 000
7 299E+05 505E+05 064 078 12269 142 000
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Heacutelvio
Basso
Desvio Padratildeo
(mm)
Roraima
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
ATR Meacutedio
(mm)
Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 069 076 11035 145 000
22 628E+05 898E+05 070 068 9643 138 002
27 809E+05 115E+06 125 064 5109 189 061
9 391E+05 661E+05 498 144 2896 642 354
17 786E+05 132E+06 306 133 4353 439 173
21 103E+06 173E+06 363 129 3546 492 234
2 913E+04 198E+05 258 136 5292 394 121
7 319E+05 691E+05 390 058 1482 448 333
Desvio Padratildeo
(mm)
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
ATR Meacutedio
(mm)NUSACE
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Verifica-se na Tabela 49 que os valores de desvio padratildeo nos trechos monitorados
apresentaram-se extremamente elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos consequentemente os valores de coeficiente de variaccedilatildeo foram altos Estes
161
valores chegaram a estes patamares devido a valores baixos e equipamento impreciso para
este niacutevel de medida
Jaacute na Tabela 410 verifica-se que os valores de desvio padratildeo para o trecho da Avenida
Roraima ainda mostraram-se elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos a varias idades Estes valores foram altos devido a existecircncia de defeitos em
alguns pontos que originaram valores altos de ATR e como na meacutedia o trecho apresentou
baixos valores de ATR estes pontos provocaram a discrepacircncia no de desvio padratildeo e no
coeficiente de variaccedilatildeo
Com os dados das Tabelas 49 e 410 confeccionaram-se os graacuteficos da Figura 421
que apresentam o desenvolvimento do ATR nos trecircs trechos monitorados em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees acumulado equivalentes ao eixo padratildeo ao qual cada um dos trechos
foi submetido ateacute a data de cada levantamento Eacute apresentado tambeacutem na Figura 421 o
modelo de previsatildeo de desempenho dos ensaios com perfilocircmetro laser da Avenida Roraima
com seu valor de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) Natildeo seraacute apresentado modelo de previsatildeo
de desempenho para o trecho do Trevo dos Quarteacuteis uma vez que foram realizados apenas
dois levantamentos neste trecho
Jaacute na Avenida Heacutelvio Basso natildeo foi feito o modelo de previsatildeo de desempenho visto
que foi desconsiderado o ensaio de 9 meses pela incoerecircncia no desenvolvimento do ATR agrave
medida que o pavimento era solicitado Desta forma o modelo de previsatildeo de desempenho
natildeo representaria adequadamente o desenvolvimento do ATR no pavimento
-100
000
100
200
300
400
500
600
700
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Perfilocircmetro Laser
Roraima Treliccedila
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Heacutelvio Basso
Perfilocircmetro Laser
Heacutelvio Basso
Treliccedila
Meacutedia plusmn DP Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Perfilocircmetro Laser
Meacutedia plusmn DP Trevo
dos Quarteacuteis
Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo
012010411 6
AASHTOR NATR
Rsup2 = 073
162
Avaliando o comportamento dos ATRs mostrados nos graacuteficos da Figura 421 eacute
possiacutevel dizer que os trechos da Avenida Roraima e Trevo dos Quarteacuteis estatildeo ateacute o momento
com um comportamento esperado de aumento no valor de ATR agrave medida que o pavimento eacute
solicitado Em contrapartida o comportamento do ATR da Avenida Heacutelvio Basso eacute
inesperado justamente pelo valor meacutedio de ATR encontrado no primeiro levantamento a laser
que mostrou um valor superior aos outros dois levantamentos
Para comparar os valores encontrados em campo com os obtidos no modelo de
previsatildeo de desempenho para Avenida Roraima e verificar se o modelo estaacute representando
adequadamente o comportamento do ATR no trecho fez-se o graacutefico da Figura 422 que
relaciona tais valores Quanto mais proacuteximo da reta de 45ordm estiverem os pontos mais os
resultados encontrados no modelo condizem com os obtidos em campo
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
000 020 040 060 080 100 120 140 160 180 200
AT
R C
alc
ula
do (
mm
)
ATR Observado (mm)
Roraima
Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR
Eacute possiacutevel verificar na Figura 422 que o modelo encontrado para a Avenida Roraima
estaacute representando adequadamente os valores conseguidos nos ensaios de campo uma vez
que estatildeo bem proacuteximos da reta de 45ordm Aleacutem da Figura 422 que verifica a coerecircncia entre os
valores encontrados no modelo e os resultados encontrados em campo foi confeccionada a
Tabela 411 que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho para os ensaios realizados
163
com perfilocircmetro laser com seus respectivos valores de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) e
erro padratildeo de estimativa (p)
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
AASHTO 073 0240
USACE 072 0240Avenida Roraima
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima 012010411 6
AASHTORNATR
003010949 7
USACERNATR
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 e p mostrados na Tabela 411 comprovam que os modelos de
previsatildeo de desempenho estatildeo representando de forma adequada os valores medidos uma vez
que os valores de Rsup2 deram altos e p relativamente baixos Com os modelos de ATR jaacute
definidos verificaram-se quais os modelos da literatura mais se aproximaram a este estudo
tanto no que diz respeito agrave caracteriacutestica dos trechos como tambeacutem o comportamento dos
modelos Assim foi possiacutevel produzir os graacuteficos da Figura 423 que comparam os modelos de
previsatildeo de desempenho para ATR encontrados neste estudo com os existentes na literatura
Observa-se na Figura 423 que o modelo da Avenida Roraima mostra um
comportamento com menores valores de ATR poreacutem com maior taxa de variaccedilatildeo do ATR em
relaccedilatildeo aos demais modelos de previsatildeo de desempenho usados na comparaccedilatildeo Estes valores
inferiores encontrados na Avenida Roraima podem ter ocorrido devido agrave pequena espessura
da mistura asfaacuteltica nova colocada no trecho e pela consolidaccedilatildeo jaacute existente no trecho uma
vez que se trata de um trecho antigo fazendo com que natildeo ocorresse uma deformaccedilatildeo mais
acentuada na mesma obtendo valores de ATR baixos Jaacute o aumento mais proeminente do
ATR agrave medida que o pavimento eacute solicitado pode ter ocorrido devido ao alto teor de ligante
asfaacuteltico utilizado na mistura que foi 615 causando assim uma instabilidade na mistura e
aumento mais acelerado da deformaccedilatildeo permanente
164
000
050
100
150
200
250
300
350
400
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Vitorello (2008)
Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO
A utilizaccedilatildeo de forma segura e eficaz com estabilidade e conforto das vias onde os
usuaacuterios deslocam-se diariamente de um local para outro seja transportando mercadorias ou
indo para o trabalho passa por bom estado de conservaccedilatildeo das estruturas viaacuterias com
quantidades baixas de defeitos e irregularidades nos pavimentos Uma das formas de ponderar
as condiccedilotildees dos pavimentos eacute atraveacutes da avaliaccedilatildeo visual com apontamento dos defeitos que
o pavimento apresenta e posteriormente o caacutelculo do Iacutendice de Gravidade Global
Aleacutem do IGG que cada pavimento apresentou em cada levantamento este estudo
calculou ainda a evoluccedilatildeo percentual de aacuterea trincada que o pavimento passou a ter agrave medida
que foi solicitado Tais dados foram colocados na Tabela 412 que mostra os valores de IGG e
percentagem de aacuterea trincada bem como os periacuteodos de ensaio e o nuacutemero de solicitaccedilotildees
acumuladas equivalente ao eixo padratildeo de 82tf em cada mediccedilatildeo Ao mesmo tempo com
estes dados foram montados os graacuteficos da Figura 424
165
Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 182 017
6 179E+05 257E+05 2370 372
13 388E+05 557E+05 4539 777
19 569E+05 812E+05 4810 853
25 749E+05 107E+06 5323 1698
1 435E+04 736E+04 000 000
7 299E+05 505E+05 1130 000
13 638E+05 107E+06 641 000
19 934E+05 157E+06 1108 002
1 464E+04 101E+05 496 000
6 274E+05 594E+05 916 083
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO IGG
Aacuterea
Trincada NUSACE
-05
25
55
85
115
145
175
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima IGG
Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada
Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo
93710936 5
AASHTOR NIGG
Rsup2 = 087
95210888 6
AASHTOHB NIGG
Rsup2 = 043
60010102 5
AASHTOR NTRI
Rsup2 = 093
166
Observando a Figura 424 eacute possiacutevel verificar que na Avenida Roraima houve um
aumento maior no valor do IGG nos periacuteodos iniciais justamente pelo aparecimento das
trincas isoladas passando de um IGG classificado como bom para regular segundo a norma
do DNIT PRO 0062003 em um periacuteodo de um ano permanecendo com esta classificaccedilatildeo ateacute
o momento O aumento significativo no valor de IGG logo no primeiro ano de uso do trecho
pelo traacutefego foi devido ao surgimento e evoluccedilatildeo das fissuras do tipo FC-I para FC-III e
como a avaliaccedilatildeo da qualidade do pavimento atraveacutes do IGG leva em consideraccedilatildeo o fator de
ponderaccedilatildeo de cada defeito enquanto tais fissura natildeo evoluiacuterem para um buraco por
exemplo o valor do IGG natildeo sofreraacute grandes alteraccedilotildees
Jaacute a aacuterea trincada teve um crescimento maior nos periacuteodos chuvosos entre os meses
de junho e dezembro de 2013 e junho de 2014 e janeiro de 2015 ensaios de 6 agrave 13 e 19 agrave 25
meses respectivamente Nestes periacuteodos o aumento da aacuterea trincada foi respectivamente de
52 e 50 Na Avenida Heacutelvio Basso a variaccedilatildeo no valor do IGG ocorreu principalmente
em funccedilatildeo do valor de ATR uma vez que os defeitos do tipo trincamento soacute surgiram
aproximadamente 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego Logo a classificaccedilatildeo do IGG da via
ateacute o momento eacute de estado oacutetimo segundo a norma do DNIT PRO 0062003
Observa-se tambeacutem na Figura 424 que o IGG bem como o percentual de aacuterea
trincada na Avenida Roraima eacute bem superior aos outros dois trechos Esse valor superior deve
ter ocorrido por se tratar de um trecho onde foi colocada uma camada asfaacuteltica nova sobre
outra camada asfaacuteltica antiga com alto grau de degradaccedilatildeo sem nenhum tratamento anti-
reflexatildeo de trincas fazendo com que houvesse o surgimento prematuro de trincas na
superfiacutecie do pavimento novo da Avenida Roraima o que natildeo aconteceu nos outros dois
trechos monitorados que satildeo de implantaccedilatildeo
Na Figura 424 eacute possiacutevel verificar tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho
para o IGG encontrado para a Avenida Roraima e Avenida Heacutelvio Basso Foi feito tambeacutem o
modelo de previsatildeo de desempenho para a percentagem de aacuterea trincada apenas para a
Avenida Roraima jaacute que na Avenida Heacutelvio Basso esta no iniacutecio de trincamento aos 19 meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do trecho ao traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis foram realizados apenas dois
levantamentos de defeitos
Para verificar o quatildeo representativo estatildeo sendo os modelos encontrados foi
confeccionada a Figura 425 que compara os valores encontrados durante os ensaios para IGG
e aacuterea trincada com os valores calculados para IGG e aacuterea trincada
167
00 20 40 60 80 100 120 140 160 180
00
20
40
60
80
100
120
140
160
180
00
100
200
300
400
500
600
700
00 100 200 300 400 500 600 700
Aacuterea Trincada Observada ()
Aacutere
a T
rin
cad
a C
alc
ula
da (
)
IGG
Ca
lcu
lad
o
IGG Observado
Heacutelvio Basso IGG Roraima IGG Roraima Aacuterea Trincada
Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada
Observando a Figura 425 verifica-se que os modelos de previsatildeo de desempenho para
os trechos monitorados representa bem as expectativas previstas para os trechos em relaccedilatildeo
aos dois paracircmetros estudados neste item Aleacutem da Figura 425 fez-se tambeacutem a Tabela 413
que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho do IGG para as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso e o modelo para Avenida Roraima para o paracircmetro de percentagem de aacuterea
trincada do trecho Tal tabela apresenta tambeacutem os valores de coeficiente de determinaccedilatildeo e
erro padratildeo de estimativa para cada modelo encontrado
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e
p
Meacutetodo Rsup2 p
087 1383
093 158
043 696
087 1367
093 167
043 695Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado
AASHTO
USACEAvenida Roraima
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima93710936 5
AASHTORNIGG
60010102 5
AASHTORNTRI
95210888 6
AASHTOHBNIGG
77710874 5
USACERNIGG
63010471 5
USACERNTRI
92210315 6
USACEHBNIGG
168
Onde IGG = Iacutendice de Gravidade Global do trecho analisado
TRI = Percentagem de Aacuterea Trincada ()
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
A Tabela 413 confirma que os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
simulam de forma satisfatoacuteria as expectativas de comportamento esperados nos trechos
monitorados Os valores de Rsup2 mostraram-se relativamente altos para os modelos encontrados
para Avenida Roraima e valor mediano para o modelo da Avenida Heacutelvio Basso poreacutem
satisfatoacuterio para confiabilidade no modelo
Jaacute os valores de p para os modelos de IGG ficaram um pouco elevados podendo
interferir na classificaccedilatildeo de um pavimento que estaacute oacutetimo ou bom onde a faixa de
classificaccedilatildeo eacute pequena No entanto nas classificaccedilotildees mais importantes de um pavimento
rodoviaacuterio que satildeo as classificaccedilotildees onde o pavimento jaacute deveria sofrer alguma intervenccedilatildeo
devido ao niacutevel de deterioraccedilatildeo os modelos poderatildeo mostrar-se coerentes com o que iraacute
acontecer com o pavimento uma vez que a faixa de classificaccedilatildeo eacute maior reduzindo a
possibilidade de erros de enquadramento
O valor de erro padratildeo de estimativa para o modelo de percentagem de aacuterea trincada
encontrado para Avenida Roraima apresentou-se baixo aprovando a confianccedila na utilizaccedilatildeo
de tal modelo que representou bem os valores observados no trecho para cada um dos
levantamentos realizados Com a confirmaccedilatildeo da possibilidade de utilizaccedilatildeo dos modelos
realizaram-se os graacuteficos da Figura 426 que mostra os modelos encontrados nos trechos
estudados e aqueles apresentados na literatura
169
00
40
80
120
160
200
240
00
100
200
300
400
500
600
700
800
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Ind
ice
de
Gra
vid
ad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG Marcon (2004) IGG
Roraima Aacuterea Trincada Basilio (2002) Aacuterea Trincada
Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada
Na Figura 426 verifica-se que o modelo de previsatildeo de desempenho para o IGG da
Avenida Heacutelvio Basso estaacute de acordo com o esperado em comparaccedilatildeo com o encontrado por
Marcon (2004) poreacutem o modelo da Avenida Roraima exibiu uma taxa de aumento no valor
do IGG muito acentuada devido agrave caracteriacutestica da via e fatores que aceleraram o surgimento
dos defeitos Jaacute o modelo de previsatildeo de desempenho para percentagem de aacuterea trincada da
Avenida Roraima teve um comportamento bem semelhante ao observado por Basiacutelio (2002)
com valores um pouco superiores tambeacutem devido aos mesmos fatores jaacute mencionados
47 DEFLEXAtildeO
Para os modelos de deflexatildeo utilizaram-se os dados obtidos atraveacutes dos ensaios
realizados com Viga Benkelman e FWD nos periacuteodos descritos nos itens 337 e 338 Com
estes dados foi possiacutevel obter os valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima desvio padratildeo e
170
coeficiente de variaccedilatildeo em cada um dos periacuteodos de levantamentos Realizou-se tambeacutem o
caacutelculo dos valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) em cada periacuteodo do ensaio e assim foi
encontrada uma faixa de aceitaccedilatildeo dos valores de deflexatildeo atraveacutes da meacutedia mais o desvio
padratildeo e a meacutedia menos o desvio padratildeo Os valores encontrados para a Avenida Roraima nos
ensaios realizados com a Viga Benkelman e FWD estatildeo apresentados na Tabela 414
Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 8173 2305 2820 10478 5868
1 303E+04 436E+04 7866 1880 2390 9746 5986
6 179E+05 257E+05 9252 1962 2121 11214 7290
13 388E+05 557E+05 9062 2475 2731 11537 6587
20 598E+05 854E+05 7152 1512 2114 8664 5640
23 688E+05 981E+05 7068 1651 2336 8719 5417
27 809E+05 115E+06 7138 1095 1534 8233 6043
2 597E+04 858E+04 6762 1853 2740 8615 4909
14 418E+05 600E+05 5166 1209 2340 6375 3958
23 688E+05 981E+05 4859 945 1944 5804 3914
27 809E+05 115E+06 4941 121 2453 6152 3729
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Viga
Benkelman
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
A partir dos dados da Tabela 414 foi possiacutevel a confecccedilatildeo dos graacuteficos apresentados
na Figura 427 onde estaacute demostrado o comportamento da deflexatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero
equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo Estatildeo apresentados ainda os modelos de previsatildeo
de desempenho encontrados para a deflexatildeo maacutexima com Viga Benkelman e FWD
Recomenda-se a utilizaccedilatildeo de tais modelos para um traacutefego de ateacute 809x105 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que eacute o traacutefego que solicitou o trecho monitorado ateacute o ultimo
ensaio acima deste traacutefego pode-se encontrar resultados improacuteprios com o esperado
Eacute possiacutevel observar na Figura 427 que haacute uma grande variaccedilatildeo na faixa de aceitaccedilatildeo
dos resultados principalmente para o ensaio realizado com Viga Benkelman ou seja o desvio
padratildeo das leituras realizadas se apresentou relativamente alto como pode ser visualizado na
Tabela 414 Isso ocorreu pelo fato de se tratar de um trecho onde foi executada uma
restauraccedilatildeo sem qualquer cuidado em realizar uma fresagem ou ateacute mesmo uma operaccedilatildeo tapa
buracos adequada antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico causando
variaccedilotildees altas entre cada ponto de ensaio
171
0 5 10 15 20 25 30 35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)D
efle
xatilde
o D
0(1
0 ˉ
sup2mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima
Observa-se ainda que ateacute o momento do uacuteltimo levantamento houve uma reduccedilatildeo no
valor de deflexatildeo em relaccedilatildeo ao primeiro ensaio isso aconteceu nos ensaios realizados com os
dois equipamentos comprovando assim que houve uma reduccedilatildeo nos valores de deflexatildeo Essa
reduccedilatildeo pode ter ocorrido por um enrijecimento da estrutura agrave medida que o pavimento foi
solicitado principalmente pelo enrijecimento da mistura asfaacuteltica que sofre oxidaccedilatildeo ao longo
do tempo deixando a camada menos susceptiacutevel a deformaccedilotildees
Poreacutem para melhor conclusatildeo sobre o comportamento deste pavimento frente agrave
solicitaccedilatildeo do traacutefego se faz necessaacuterio um periacuteodo de observaccedilotildees mais longo jaacute que a
literatura mostra que com o passar do tempo a tendecircncia eacute ocorrer um aumento nas deflexotildees
Natildeo se pode afirmar tambeacutem que essa reduccedilatildeo eacute um indicativo de melhora na qualidade da
estrutura do trecho pois pelo fato de os valores de desvio padratildeo no ensaio com Viga
Benkelman estarem na ordem de 20 deacutecimos de miliacutemetro esta reduccedilatildeo no valor de deflexatildeo
estaacute dentro desta faixa de desvio padratildeo podendo ateacute mesmo natildeo ser considerada como uma
reduccedilatildeo real nos valores de deflexatildeo
Jaacute a Tabela 415 apresenta os valores obtidos nos ensaios com FWD e Viga
Benkelman na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem com os paracircmetros de deflexatildeo maacutexima meacutedia
das leituras desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como os dados dos nuacutemeros de
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 065
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
Rsup2 = 10
172
solicitaccedilotildees em cada periacuteodo de levantamento Com os dados da Tabela 415 realizaram-se os
graacuteficos apresentados na Figura 428 com seus respectivos modelos de previsatildeo de
desempenho para os ensaios realizados com FWD e Viga Benkelman
Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 5686 1365 2401 7051 4321
1 435E+04 736E+04 7223 658 910 7881 6565
7 299E+05 505E+05 5023 539 1074 5562 4483
14 736E+05 124E+06 6965 977 1402 7942 5989
17 835E+05 140E+06 5722 465 813 6187 5257
21 103E+06 173E+06 4332 616 1421 4948 3717
9 391E+05 661E+05 3727 332 892 4059 3394
17 835E+05 140E+06 4669 319 683 4988 4350
21 103E+06 173E+06 3519 295 840 3815 3224
NUSACE
Viga
Benkelman
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)
0 5 10 15 20 25
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 428 Deflexotildees medidas Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso
Assim como para Avenida Roraima os modelos para este trecho tem um limite de
utilizaccedilatildeo recomendado para o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 103x106 e como o
modelo para o FWD foi obtido com dados de apenas trecircs ensaios sendo que o primeiro foi
realizado nove meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deve-se ter cautela ao utilizaacute-lo
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 025
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFW D NNDEF
Rsup2 = 10
173
Observa-se nos graacuteficos da Figura 428 que haacute uma variaccedilatildeo nos valores das
deflexotildees com uma queda nos valores de deflexatildeo principalmente nos ensaios realizados
com a Viga Benkelman a partir dos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta reduccedilatildeo nos
valores ocorre por um aumento na rigidez das camadas que compotildeem o pavimento passando
a dar uma maior resistecircncia ao deslocamento quando solicitado pelo traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis realizaram-se os mesmos procedimentos que nos trechos
apresentados anteriormente com os dados obtidos com Viga Benkelman e FWD encontrando-
se os valores apresentados na Tabela 416 Esta tabela deu origem aos graacuteficos mostrados na
Figura 429 com o modelo apenas dos ensaios com Viga Benkelman uma vez que foram
feitos apenas dois levantamentos deflectomeacutetricos com o FWD natildeo sendo significativo para a
apresentaccedilatildeo de um modelo de previsatildeo de desempenho
Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 5807 904 1557 6712 4903
3 136E+05 295E+05 7016 766 1092 7782 6251
7 319E+05 691E+05 5334 894 1676 6228 4440
3 136E+05 295E+05 5870 539 918 6409 5331
7 319E+05 691E+05 4213 379 900 4593 3834
Viga
Benkelman
FWD
NAASHTO
Periodo Ensaio
(meses)
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
0 2 4 6 8 10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 10
174
Da mesma forma que nos outros dois trechos monitorados houve uma reduccedilatildeo nos
valores de deflexatildeo agrave medida que a estrutura foi solicitada poreacutem neste caso a reduccedilatildeo pode
ter ocorrido devido a um periacuteodo de consolidaccedilatildeo da estrutura do pavimento Nos
levantamentos realizados tanto com a Viga Benkelman quanto com o FWD esta reduccedilatildeo foi
bastante significativa se comparado o ensaio realizado nos periacuteodos de trecircs e sete meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego
Para o modelo encontrado referente aos levantamentos com a Viga Benkelman eacute
recomendado utilizar um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo natildeo superior a
319x105 neste modelo uma vez que o tempo de monitoramento desta via foi curto para coleta
de mais dados e por consequecircncia para ter um modelo de previsatildeo de desempenho mais
preciso
Apoacutes a apresentaccedilatildeo e anaacutelise dos valores de deflexatildeo maacutexima encontrados nos trecircs
trechos monitorados vale mencionar neste momento que em todos os casos os valores
meacutedios de deflexatildeo encontrados com FWD foram menores que os valores meacutedios encontrados
com Viga Benkelman Estes valores mostraram-se menores devido a maior precisatildeo na
obtenccedilatildeo dos dados com FWD uma vez que quando realizado o ensaio com Viga Benkelman
sempre haacute um momento durante o procedimento de posicionamento e preparaccedilatildeo para o
ensaio em que o caminhatildeo inicia um carregamento inadequado para a obtenccedilatildeo dos dados
pegando assim aleacutem da deformaccedilatildeo elaacutestica uma parcela viscosa da deformaccedilatildeo Jaacute com o
FWD eacute obtido apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas
Para verificar se os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados para cada trecho
estatildeo de acordo com os valores encontrados em campo foi desenvolvido o graacutefico da Figura
430 onde eacute realizado uma comparaccedilatildeo dos valores observados em campo com os valores
calculados atraveacutes dos modelos de previsatildeo de desempenho
Analisando a Figura 430 eacute possiacutevel verificar que a grande maioria dos valores natildeo
estaacute perfeitamente em cima da linha o que significa que os modelos de previsatildeo de
desempenho natildeo satildeo perfeitos poreacutem representam satisfatoriamente o comportamento
encontrado em campo Uma observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo aos modelos
encontrados atraveacutes dos ensaios com FWD que obtiveram valores extremamente proacuteximos
aos valores obtidos em campo posicionando os pontos mostrados na Figura 430 em cima da
linha
175
30
40
50
60
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
Def
lax
atildeo
Ca
lcu
lad
a (
10
ˉsup2m
m)
Deflexatildeo Observada (10 ˉsup2mm)
Roraima VB
Roraima FWD
Heacutelvio Basso
VB
Heacutelvio Basso
FWD
Trevo dos
Quarteacuteis VB
Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo
A Tabela 417 mostra resumidamente os modelos encontrados em cada trecho para os
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro
Padratildeo de Estimativa (p)
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (10macrsup2mm)
065 596
10 010
025 1078
10 107
10 020
065 594
10 007
024 1079
10 018
10 010
AASHTO
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
USACE
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
FWD
Trecho Monitorado
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Viga Benkelman
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
81811085210683 5211
USACEUSACEVB NNDEF
56711082410522 5211
USACEUSACEFWD NNDEF
57461032110771 4210
USACEUSACEVB NNDEF
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
16121004110434 4211
USACEUSACEFWD NNDEF
70601021110111 5211
USACEUSACEVB NNDEF
Onde DEFVB = deflexatildeo maacutexima determinada com a Viga Benkelman (10-2
mm)
DEFFWD = deflexatildeo maacutexima determinada com o FWD (10-2
mm)
176
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (10-2
mm)
O Erro Padratildeo de Estimativa (p) mostra a variaccedilatildeo que existe entre os valores obtidos
com os ensaios em campo e os valores obtidos com o modelo Assim os valores que chamam
a atenccedilatildeo na Tabela 415 satildeo para o modelo de previsatildeo de desempenho encontrado com Viga
Benkelman para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso onde tal variaccedilatildeo foi mais elevada
chegando num p de 1079x10-2
mm para Avenida Heacutelvio Basso
Como grande parte da literatura apresenta modelos de previsatildeo de desempenho onde
os valores de deflexatildeo maacutexima foram obtidos com Viga Benkelman foram confeccionados os
graacuteficos da Figura 431 para os modelos de deflexatildeo maacutexima encontrados com Viga
Benkelman nos trecircs trechos monitorados Fez-se ainda uma comparaccedilatildeo destes modelos com
os encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) onde eacute mostrado o
comportamento das deflexotildees em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura
177
Observa-se na Figura 431 que o modelo encontrado para Avenida Heacutelvio Basso estaacute
de acordo com os encontrados por Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) com resultados bem
proacuteximos Eacute possiacutevel mencionar ainda que o modelo da Avenida Roraima apresentou valores
bem superiores aos demais pelo fato de ser um trecho onde ocorreu uma restauraccedilatildeo de forma
inadequada com espessuras insuficientes como seraacute mostrada no item 49 de anaacutelise
estrutural dos trechos
Como mencionado anteriormente pelo fato de o tempo de monitoramento do Trevo
dos Quarteacuteis ter sido bastante curto seu modelo de previsatildeo de desempenho natildeo apresenta
uma precisatildeo adequada do comportamento estrutural com o passar do tempo o que estaacute bem
em evidecircncia no graacutefico da Figura 431
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE
Atraveacutes da obtenccedilatildeo das bacias de deflexotildees com Viga Benkelman e FWD na Avenida
Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis realizou-se o procedimento de
retroanaacutelise para estimativa dos moacutedulos de resiliecircncia em cada camada que compotildee cada
uma das vias Tais moacutedulos foram inferidos com a utilizaccedilatildeo do software BAKFAA e
utilizando os valores das bacias de deflexotildees jaacute corrigidas para uma temperatura de 25ordmC bem
como os valores de coeficiente de Poisson mencionados no item 339 Para obter os valores
de moacutedulo de resiliecircncia de cada uma das camadas do pavimento com a maior precisatildeo
possiacutevel adotou-se como metodologia de parada quando se alcanccedilasse o menor valor
quadraacutetico meacutedio (RMS) possiacutevel apresentado no software em cada uma das bacias
retroanalisadas Para a Avenida Roraima os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia de cada
camada estatildeo apresentados na Tabela 418 e na Figura 432
178
Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 2390 122 187
1 303E+04 436E+04 4321 1178 52 255
6 179E+05 257E+05 4701 1330 383 62
13 388E+05 557E+05 4307 1023 71 199
20 598E+05 854E+05 4276 1023 81 165
23 688E+05 981E+05 4309 1198 52 211
27 809E+05 115E+06 4102 1013 71 207
2 597E+04 858E+04 2816 913 79 340
14 418E+05 600E+05 3881 1562 100 374
23 688E+05 981E+05 4910 2208 125 295
27 809E+05 115E+06 3580 1390 165 263
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Rev Novo
(MPa)
MR Rev Antigo
(MPa)
MR Base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
MonitoradoNUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Rev Novo VB
Rev Novo FWD
Rev Antigo VB
Rev Antigo FWD
Base VB
Base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Roraima
Na Figura 432 verifica-se para a camada de revestimento novo uma constacircncia nos
valores de MR nos ensaios realizados com Viga Benkelman Jaacute no ensaio com FWD os
valores de MR sofreram um aumento constante durante os trecircs primeiros levantamentos com
uma queda acentuada no quarto ensaio Esta diferenccedila de comportamento entre os MRs dos
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD se daacute devido a maior precisatildeo na obtenccedilatildeo
dos dados com o FWD que mede apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas do pavimento Tal fato eacute
179
ideal para a obtenccedilatildeo dos valores de deflexatildeo nos ensaios e por conseguinte para o MR das
camadas mostrando assim a evoluccedilatildeo na capacidade do material de deformar absorver essa
energia de deformaccedilatildeo e retornar a posiccedilatildeo inicial o que natildeo aconteceu na retroanaacutelise dos
dados obtidos com Viga Benkelman O aumento nos trecircs primeiros ensaios realizados com
FWD deve ter ocorrido em funccedilatildeo de um possiacutevel acreacutescimo na rigidez da mistura asfaacuteltica
devido ao envelhecimento da mistura A queda no valor do moacutedulo possivelmente ocorreu
pelo aumento da quantidade e severidade dos defeitos reduzindo assim a capacidade
estrutural da mistura
Jaacute a camada antiga de revestimento teve uma queda no valor de MR do ensaio
realizado antes do recapeamento em relaccedilatildeo aos realizados apoacutes o recapeamento e liberaccedilatildeo
ao traacutefego com Viga Benkelman Poreacutem a obtenccedilatildeo dos valores de MR no primeiro
levantamento se deu atraveacutes da meacutedia dos valores de retroanaacutelise de apenas seis bacias de
deflexatildeo o que pode ter alterado os valores reais de MR da camada de revestimento antigo de
todo o trecho mostrando assim valores mais altos para esta camada
Os moacutedulos obtidos para o revestimento antigo com os dados dos ensaios de FWD
mostraram um comportamento semelhante aos conseguidos para o revestimento novo Tal
comportamento pode ser explicado pela hipoacutetese de que como a retroanaacutelise leva em conta
toda a estrutura para realizar as anaacutelises e como o revestimento novo teve o comportamento
de inicialmente aumentar e posteriormente retrair o revestimento antigo seguiu o mesmo
comportamento por ter caracteriacutesticas semelhantes
Observa-se tanto na Tabela 418 como na Figura 432 valores de MR na camada de
Base abaixo do esperado tanto para a retroanaacutelise dos dados de Viga Benkelman como para
os dados de FWD Este valor baixo deve ter ocorrido devido a grande contaminaccedilatildeo por finos
que a camada estava apresentando Foi possiacutevel verificar esta contaminaccedilatildeo pois se realizou a
coleta e avaliaccedilatildeo do material que estava empregado nesta camada Verificou-se ainda valores
relativamente altos de MR para camada de subleito na ordem de 180 MPa Poreacutem Ribas
(2014) encontrou valores semelhantes nas retroanaacutelises realizadas com dados de deflexatildeo
obtidos em rodovias do Rio Grande do Sul
Para a Avenida Heacutelvio Basso os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia conseguidos
com retroanaacutelise de cada uma das camadas para as bacias de deflexatildeo obtidas nos ensaios
com Viga Benkelman e FWD estatildeo mostrados na Tabela 419 O comportamento dos
moacutedulos de resiliecircncia com o passar do tempo e agrave medida que o pavimento foi solicitado estatildeo
apresentados na Figura 433
180
Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 4276 255 501 195
1 435E+04 736E+04 4084 245 365 120
7 299E+05 505E+05 4203 413 621 142
14 736E+05 124E+06 4094 301 614 69
17 835E+05 140E+06 4026 304 398 144
21 103E+06 173E+06 4249 549 463 212
9 391E+05 661E+05 6477 617 603 163
17 835E+05 140E+06 6706 634 399 167
21 103E+06 173E+06 6983 671 587 206
MR Sub base
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
Monitorado
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Heacutelvio Basso
Pode-se observar da Figura 433 que haacute uma constacircncia nos valores de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas que compotildeem o pavimento com o passar do tempo Essa
constacircncia se daacute devido a uma compactaccedilatildeo adequada nas camadas de solo e granulares
subjacentes ao revestimento Na camada de revestimento a constacircncia nos valores de MR se
daacute devido a um envelhecimento natildeo muito acentuado simultaneamente com o natildeo
181
aparecimento de trincas fazendo com que natildeo aumentasse nem reduzisse os valores nestes
meses de observaccedilatildeo
Observam-se ainda valores de MR condizentes com o encontrado na literatura nos
encontrados no laboratoacuterio e como no estudo realizado por Ribas (2014) tanto na camada de
solo quanto nas camadas granulares e de revestimento asfaacuteltico A coerecircncia dos valores
encontrados nos moacutedulos de resiliecircncia deste trecho com o da literatura se daacute devido a uma
adequada construccedilatildeo de cada uma das camadas com suas respectivas teacutecnicas
Vale salientar ainda que os valores de MR encontrados para o revestimento asfaacuteltico
dos ensaios com FWD mostraram-se aproximadamente 39 maiores do que os encontrados
com Viga Benkelman Este valor maior ocorreu devido a valores de deflexatildeo menores
encontrados no ensaio com FWD
No trevo dos Quarteacuteis os valores meacutedios de MR encontrados para cada camada nos
trecircs ensaios realizados com Viga Benkelman e para os dois ensaios realizados com FWD
estatildeo apresentados na Tabela 420
Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 3064 193 337 285
3 136E+05 295E+05 2786 134 176 252
7 319E+05 691E+05 3304 425 170 195
3 136E+05 295E+05 3093 382 184 221
7 319E+05 691E+05 3200 556 445 285
NUSACETrecho
Monitorado
Viga
Benkelman
FWD
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Sub base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Uma observaccedilatildeo que deve ser salientada na visualizaccedilatildeo da Tabela 420 eacute com relaccedilatildeo
aos valores de MR obtidos para o subleito relativamente altos para uma camada composta por
uma argila com as caracteriacutesticas apresentadas neste trecho Poreacutem para a realizaccedilatildeo da
retroanaacutelise natildeo foi considerada a camada de reforccedilo do subleito em pedra detonada como
uma camada isolada do subleito ambas foram consideradas como uma camada do sistema
subleito composta pela camada de argila e a pedra detonada colocadas como reforccedilo do
subleito por isso o surgimento de valores mais elevados
Para melhor visualizaccedilatildeo do comportamento dos moacutedulos em cada camada foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 434 com os valores de moacutedulo de resiliecircncia em funccedilatildeo
do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo de 82tf
182
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no
Trevo dos Quarteacuteis
O comportamento dos valores de MR de todas as camadas agrave medida que o pavimento
foi solicitado obtidos com Viga Benkelman e FWD mostraram-se constantes ao longo do
tempo Deve ter acontecido esta constacircncia devido ao curto periacuteodo de tempo de
monitoramento do trecho uma vez que foi realizado o ultimo levantamento apenas sete meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
Realizando uma comparaccedilatildeo entre os valores de moacutedulo de resiliecircncia encontrados
para os trecircs trechos monitorados observa-se que para os ensaios com Viga Benkelman os
moacutedulos de resiliecircncia para o revestimento novo da Avenida Roraima e o revestimento da
Avenida Heacutelvio Basso resultaram bem semelhantes na ordem de 4300 MPa Acredita-se que
esta semelhanccedila se daacute devido a mistura asfaacuteltica ter sido feita pela mesma empresa em ambos
os trechos com agregados da mesma jazida e com arranjo granulomeacutetrico com caracteriacutesticas
parecidas e ligantes de comportamentos semelhantes Jaacute a mistura asfaacuteltica do Trevo dos
Quarteacuteis obteve um valor de MR na ordem de 3200 MPa que eacute um pouco inferior a dos
outros dois trechos monitorados
Para a camada de base a uacutenica que apresentou valores um pouco inferiores foi a base
em BGS da Avenida Roraima que teve valores em torno de 100 MPa por ser uma camada
183
antiga contaminada por finos os outros dois trechos jaacute mostraram valores na ordem de 300
MPa como na pesquisa de Ribas (2014) Para a camada de subleito as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso obtiveram valores em torno de 150 MPa o que tambeacutem condiz com o
apresentado em outros estudos Somente o subleito do Trevo dos Quarteacuteis exibiu valores mais
altos justamente por ter sido considerado como um sistema subleito
Realizando a mesma anaacutelise poreacutem agora com os valores de MR obtidos pelos dados
dos ensaios realizados com FWD haacute um disparidade nos valores de MR das camadas de
revestimento asfaacuteltico dos trecircs trechos que apresentam valores mais altos para a Avenida
Heacutelvio Basso na ordem de 6700 MPa medianos para Avenida Roraima 4200 MPa e um
pouco mais baixos no Trevo dos Quarteacuteis em torno de 3200 MPa O uacutenico que se sobressaiu
neste comparativo foram os valores para a Avenida Heacutelvio Basso que foram bem superiores
para os ensaios com FWD do que para os ensaios com Viga Benkelman poreacutem o motivo
desta variaccedilatildeo jaacute foi justificado anteriormente
Os valores de MR nas camadas de base obtidos com os dados de FWD tiveram o
mesmo comportamento que os conseguidos a Viga Benkelman para cada trecho com exceccedilatildeo
do valor para base da Avenida Heacutelvio Basso com valores mais altos na faixa de 630 MPa
Acredita-se que da mesma forma que os valores de MR do revestimento apresentaram valores
mais elevados para os dados obtidos com FWD neste trecho os valores de MR para base
tambeacutem tiveram valores mais altos pelo mesmo motivo Para o subleito o comportamento dos
valores de MR em cada trecho foi o mesmo para os obtidos com Viga Benkelman com
valores em torno de 180 MPa para as Avenida Roraima e Heacutelvio Basso e de 250 MPa para o
Trevo dos Quarteacuteis
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL
Neste item seratildeo apresentadas anaacutelises estruturais dos trecircs trechos monitorados atraveacutes
de anaacutelises mecanicistas com dados obtidos nos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman
uma vez que foi realizado apenas ensaios com este equipamento no primeiro mecircs de abertura
das vias ao traacutefego Seraacute mostrada ainda uma anaacutelise estrutural da espessura da camada
asfaacuteltica colocada na Avenida Roraima feita com a norma do DNER-PRO 0111979 de
restauraccedilatildeo do pavimento da via existente
184
491 Anaacutelise mecanicista
Para realizaccedilatildeo deste estudo selecionaram-se os valores de moacutedulo de resiliecircncia
obtidos atraveacutes da retroanaacutelise dos dados dos ensaios realizados com Viga Benkelman no
periacuteodo em que cada trecho havia sido utilizado durante um mecircs Foi utilizado como
ferramenta o software AEMCSisPav (2009) com carregamento do eixo padratildeo sendo eixo
simples de rodas duplas com inflaccedilatildeo dos pneus igual a 055MPa e carga de 8200 kg
Foram adotados os mesmos valores de Coeficiente de Poisson utilizados na
retroanaacutelise que foram de 030 para concreto asfaacuteltico segundo Specht (2004) 035 para
camadas granulares e 045 para subleitos de solos segundo Medina e Motta (2015) Com esta
anaacutelise mecanicista realizada com o software obteve-se a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo na
fibra inferior do revestimento (t) e a deformaccedilatildeo especiacutefica de compressatildeo no topo do
subleito (c) valores que foram aplicados nos modelos de fadiga e de deformaccedilatildeo permanente
buscados na literatura
Com estes dados foram realizadas seis simulaccedilotildees no software AEMCSisPav (2009)
as trecircs primeiras para obtenccedilatildeo dos valores das tensotildees de traccedilatildeo na fibra inferior do
revestimento e tensatildeo de compressatildeo no topo do subleito dos trecircs trechos monitorados com
aderecircncia total entre as camadas No caso especiacutefico da Avenida Roraima pegou-se a tensatildeo
de traccedilatildeo na fibra inferior do revestimento novo pois o antigo jaacute se encontrava bastante
deteriorado
As outras trecircs simulaccedilotildees foram realizadas com o mesmo objetivo poreacutem
considerando a natildeo aderecircncia entre as camadas Somente foi considerada aderida a camada
asfaacuteltica nova com a camada asfaacuteltica antiga da Avenida Roraima por se tratar de uma
interface de camada asfaacuteltica com camada asfaacuteltica Optou-se por realizar as simulaccedilotildees com
aderecircncia entre as camadas e sem aderecircncia entre as camadas que compotildeem o pavimento para
verificar a influecircncia de tal paracircmetro nas tensotildees e na previsatildeo de durabilidade do pavimento
Para avaliar o desempenho a fadiga foram utilizados os modelos de Franco (2007)
Pinto (1991) e da Federal Highway Administration ndash FHWA (2006) que satildeo os modelos mais
utilizados no meio acadecircmico Para a deformaccedilatildeo permanente o modelo empregado foi o
proposto pelo Asphalt Institute (1991)
Dando prosseguimento ao estudo inseriu-se no modelo de Franco (2007) que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 245 do item 23212 no modelo de Pinto (1991) que estaacute mostrado
na Equaccedilatildeo 251 do item 23214 e no modelo do FHWA (2006) que estaacute apresentado na
185
Equaccedilatildeo 260 do item 23217 as tensotildees de traccedilatildeo na base do revestimento para obtenccedilatildeo da
previsatildeo da vida de fadiga de cada um dos trechos No modelo proposto pelo Asphalt Institute
(1991) que estaacute na Equaccedilatildeo 253 do item 23215 inseriu-se as tensotildees de compressatildeo no
topo do subleito para obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo necessaacuterios para
causar a deformaccedilatildeo permanente maacutexima na estrutura
A Tabela 421 apresenta os valores de tensatildeo de traccedilatildeo na base das camadas asfaacutelticas
e tensatildeo de compressatildeo no topo dos subleitos bem como os valores de moacutedulo de resiliecircncia
da camada de revestimento necessaacuterio para o caacutelculo de alguns modelos Jaacute a Tabela 422
mostra os valores de N de Fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente em que modelos
mencionados preveem o momento que ocorreratildeo as rupturas dos pavimentos seja essa
ruptura pelo mecanismo de fadiga ou da deformaccedilatildeo permanente
Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC
Trechoεt
(10-6 m mm)
εc
(10-6 m mm)
MR Revestimento
(MPa)
Avenida Roraima Rev Novo 177 -263 4321
Avenida Heacutelvio Basso 251 -186 4084
Trevo dos Quarteacuteis 292 -236 3064
Avenida Roraima Rev Novo 207 -690 4321
Avenida Heacutelvio Basso 369 -610 4084
Trevo dos Quarteacuteis 414 -740 3064
Aderido
Natildeo Aderido
Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima 497E+05 603E+06 164E+07 137E+07
Avenida Heacutelvio Basso 194E+05 239E+06 481E+06 646E+07
Trevo dos Quarteacuteis 156E+05 162E+06 283E+06 223E+07
Avenida Roraima 320E+05 398E+06 947E+06 544E+09
Avenida Heacutelvio Basso 653E+04 863E+05 124E+06 943E+09
Trevo dos Quarteacuteis 584E+04 642E+05 830E+05 398E+09
NAASHTOTrecho
Aderido
Natildeo Aderido
Analisando a Tabela 422 eacute possiacutevel afirmar que ao realizar as simulaccedilotildees com as
camadas do pavimento natildeo aderidas a possibilidade de o pavimento romper por fadiga e natildeo
por deformaccedilatildeo permanente eacute bem maior pois eacute necessaacuterio um nuacutemero de solicitaccedilotildees bem
186
inferior para romper o pavimento por fadiga segundo os modelos utilizados para esta anaacutelise
Isso ocorre devido as camadas da estrutura do pavimento trabalharem de forma individual
absorvendo o carregamento e transmitindo uma menor parcela de tensatildeo para camada inferior
rompendo com uma maior tensatildeo de traccedilatildeo na base do revestimento e uma menor tensatildeo de
compressatildeo no topo do subleito
Aleacutem disso a grande maioria dos pavimentos brasileiros inclusive os trechos
estudados nesta pesquisa satildeo dimensionados pelo meacutetodo do CBR que protege o subleito
contra o carregamento fazendo com que as tensotildees de compressatildeo nesta camada sejam muito
baixas Assim os pavimentos brasileiros possuem uma possibilidade maior de romper por
fadiga do que por deformaccedilatildeo permanente
Jaacute quando foram realizadas as simulaccedilotildees com as camadas do pavimento totalmente
aderidas entre elas se tomado como base o modelo do FHWA (2006) e analisando a tensatildeo
na fibra inferior do revestimento da Avenida Roraima o pavimento chegaria a ruina pelo
mecanismo da deformaccedilatildeo permanente Isso ocorre devido agrave maior transferecircncia de tensatildeo de
compressatildeo entre as camadas uma vez que elas estatildeo trabalhando juntas como se fossem uma
estrutura uacutenica Poreacutem nos demais trechos a ruptura ainda seria pelo mecanismo de fadiga
mesmo com todas as camadas do pavimento aderidas Para melhor visualizar todas estas
observaccedilotildees foram realizados os graacuteficos da Figura 435
10E+03
10E+04
10E+05
10E+06
10E+07
10E+08
10E+09
10E+10
Av Roraima
Aderido
AvRoraima
Natildeo Aderido
Av Heacutelvio Basso
Aderido
Av Heacutelvio Basso
Natildeo Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Natildeo Aderido
Nuacute
mer
o d
e so
lici
taccedilotilde
es (
NA
AS
HT
O)
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos
187
Com os dados conseguidos atraveacutes de contagem de traacutefego dos trecircs trechos
monitorados e seguindo o mecanismo de ruptura adotado pela AASHTO que assume a perda
de serventia como criteacuterio de ruptura obteve-se o periacuteodo que a estrutura suportaria a
solicitaccedilatildeo real que ocorre em cada um dos trechos Para encontrar o periacuteodo em que o
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar
sua ruptura seria necessaacuterio conhecer as caracteriacutesticas do traacutefego e como ele se comporta
durante o dia
Um dos paracircmetros que natildeo foi possiacutevel medir foi o peso dos veiacuteculos devido a isso
foi adotado que 100 dos veiacuteculos estavam passando com carga maacutexima legal outro
paracircmetro adotado foi com relaccedilatildeo a taxa de crescimento anual que foi a encontrada para a
Avenida Roraima de 115 e para a Avenida Heacutelvio Basso de 1368 Para o Trevo dos
Quarteacuteis foi adotado a taxa de crescimento de 30 segundo recomendaccedilotildees do DNIT uma
vez que neste trecho foi realizada apenas uma contagem de traacutefego natildeo sendo possiacutevel assim
encontrar a taxa de crescimento anual Jaacute os paracircmetros de fator de sentido e fator climaacutetico
foram adotados de acordo com as caracteriacutesticas da via e da regiatildeo os demais foram
calculados atraveacutes dos dados obtidos nas contagens de traacutefego realizados nos trecircs trechos
monitorados
Com os dados tabulados foi possiacutevel realizar o cruzamento dos dados das contagens
com os obtidos nos modelos mecaniacutesticos e assim encontrar o periacuteodo em que o nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar sua ruptura
Estes periacuteodos estatildeo apresentados na Tabela 423
Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima1 ano e
5 meses14 anos
31 anos e
3 meses
27 anos e
3 meses
Avenida Heacutelvio
Basso5 meses
4 anos e
5 meses
8 anos e
5 meses
64 anos e
6 meses
Trevo dos
Quarteacuteis4 meses
2 anos e
11 meses
4 anos e
10 meses
28 anos e
6 meses
Avenida Roraima 11 meses9 anos e
9 meses
20 anos e
4 meses-
Avenida Heacutelvio
Basso2 meses
1 ano e
8 meses
2 anos e
4 meses-
Trevo dos
Quarteacuteis
1 mecircs e
6 meses
1 ano e
2 meses
1 ano e
6 meses-
TrechoNAASHTO
Aderido
Desaderido
Natildeo Aderido
1 ano e
6 meses
188
Eacute possiacutevel observar na Tabela 423 que se for utilizado o modelo de Franco (2007) o
tempo necessaacuterio para ocorrer a ruptura do pavimento por fadiga eacute bem inferior em
comparaccedilatildeo aos demais modelos utilizados no comparativo isso ocorre pelo fato de o modelo
de Franco (2007) ser conservador em se tratando de vida de fadiga do pavimento Em
contrapartida o modelo apresentado pelo FHWA (2006) mostra uma perspectiva de
durabilidade maior chegando a ser bastante otimista principalmente para Avenida Roraima
Assim foi possiacutevel verificar que a escolha do modelo influencia diretamente na expectativa de
vida uacutetil do pavimento
Outra observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo agrave colocaccedilatildeo ou natildeo de aderecircncia
entre as camadas do pavimento Foi possiacutevel verificar que para vida de fadiga este paracircmetro
natildeo teve influecircncia tatildeo significativa quanto na deformaccedilatildeo permanente Para deformaccedilatildeo
permanente a colocaccedilatildeo da aderecircncia entre as camadas durante as simulaccedilotildees reduziu
extremamente a previsatildeo de vida uacutetil do pavimento jaacute sem aderecircncia natildeo foi possiacutevel
verificar o tempo de vida uacutetil devido ter uma previsatildeo extremamente alta da vida de
deformaccedilatildeo permanente
Aleacutem da anaacutelise mecanicista atraveacutes dos modelos foi realizado tambeacutem o caacutelculo do
nuacutemero estrutural dos trecircs trechos monitorados Segundo Johnston (2001) o nuacutemero estrutural
eacute um nuacutemero indicativo da espessura total de um pavimento para resistir um nuacutemero total de
solicitaccedilotildees equivalente ao eixo padratildeo com determinadas combinaccedilotildees de capacidade de
suporte do solo serventia final e clima Para a realizaccedilatildeo destes caacutelculos foi seguido as
orientaccedilotildees contidas na AASHTO
Para a Avenida Roraima o nuacutemero estrutural encontrado foi 146 jaacute para Avenida
Heacutelvio Basso o valor encontrado foi 283 e para o Trevo dos Quarteacuteis foi 263 Com isso eacute
possiacutevel mencionar que a estrutura do pavimento da Avenida Heacutelvio Basso tem maior
capacidade de suporte em relaccedilatildeo aos outros dois trechos monitorados jaacute a Avenida Roraima
apresentou o menor nuacutemero estrutural
Outra anaacutelise realizada foi com relaccedilatildeo a um possiacutevel Shift Factor na Avenida
Roraima para o trincamento Utilizou-se o modelo encontrado para o trincamento obtido pelo
meacutetodo de caacutelculo do FEC da USACE e encontrou-se o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees
necessaacuterio para causar 20 de aacuterea trincada sendo encontrado NUSACE = 146x106 Utilizando
o modelo de Franco (2007) e t = 207x10-6m mm que eacute para o caso de apenas as duas
camadas asfaacutelticas aderidas encontrou-se um ―Shift Factor igual a 146x104 corroborando
com a indicaccedilatildeo de Franco (2007)
189
492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979
Por se tratar de um trecho onde foi realizada uma restauraccedilatildeo optou-se por conferir a
espessura de reforccedilo que foi colocada na estrutura antes do iniacutecio do monitoramento do
trecho Esta conferecircncia foi realizada atraveacutes da utilizaccedilatildeo dos meacutetodos abordados na norma
DNER-PRO 0111979
Com os dados de deflexatildeo encontrados no levantamento do dia 30112012 (antes da
colocaccedilatildeo da camada de reforccedilo) realizou-se a anaacutelise estatiacutestica para obter a meacutedia e o
Desvio Padratildeo Como foi possiacutevel considerar os dados de todas as estacas para realizaccedilatildeo dos
caacutelculos encontrou-se a meacutedia e o desvio padratildeo e assim a deflexatildeo caracteriacutestica do trecho
(Dc = 10479x10-2
mm) Com a deflexatildeo caracteriacutestica e considerando o fator de correccedilatildeo
sazonal igual a um encontrou-se a deflexatildeo de projeto (Dp = 10479x10-2
mm)
Com os dados citados adotou-se para realizaccedilatildeo do caacutelculo da espessura da camada de
CA no reforccedilo periacuteodos de projeto de 5 e 10 anos bem como uma taxa de crescimento de
115 ao ano encontrada para o referido trecho A partir dos dados referentes agrave contagem
meacutedia de 2013 encontrou-se o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo para um periacuteodo de 5
anos igual agrave 184x106 e assim a necessidade de realizaccedilatildeo de pelo menos 45cm de uma
camada de CA e 67cm para um periacuteodo de projeto de 10 anos onde N = 378x106 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo
Como foi realizada a colocaccedilatildeo de 50cm de reforccedilo no trecho monitorado calculou-se
o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo que poderiam levar o trecho a ruiacutena e
encontrou-se um valor de N = 215x106 Tambeacutem com os dados referentes a contagem de
2013 estimou-se o periacuteodo que esta ruiacutena ocorreria e foi encontrado um periacuteodo de 5 anos e
10 meses
Observando os dados de levantamento de defeitos verificou-se que 6 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego iniciou-se o surgimento de trincas interligadas de fadiga com
esborcinamento das fissuras sendo classificada como severidade alta no iniacutecio da estaca 7
Acredita-se que as trincas interligadas que surgiram neste periacuteodo sejam a propagaccedilatildeo das
trincas que existiam no revestimento antigo da Avenida Roraima uma vez que natildeo foi
realizado nenhum meacutetodo que impedisse esta propagaccedilatildeo durante a restauraccedilatildeo do trecho
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS
51 CONCLUSOtildeES
Esta pesquisa teve como objetivo monitorar trecircs trechos de pavimentos implantados na
regiatildeo de Santa Maria- RS a fim de verificar os desempenhos funcionais e estruturais de tais
trechos subsidiando assim o desenvolvimento de 34 modelos de previsatildeo de desempenho
sendo 17 deles obtidos pela forma de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela
metodologia da American Association of Highway and Transportation Officials (AASHTO) e
os outros 17 modelos pela forma de caacutelculo do FEC de acordo com o United States Army
Corps of Engineers (USACE)
Com isso foi possiacutevel chegar as seguintes conclusotildees
Durante a implantaccedilatildeo coletaram-se amostras de materiais utilizados na
construccedilatildeo de cada uma das camadas e pocircde-se concluir que a caracteriacutestica de cada
um desses materiais influenciou diretamente no desempenho dos trechos uma vez que
a Avenida Roraima que continha uma base contaminada com finos por exemplo
apresentou desempenho um pouco inferior com surgimento prematuro de trincas e
deflexotildees maiores do que a Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis que foram
construiacutedos com materiais novos
Com relaccedilatildeo agraves condiccedilotildees funcionais dos trechos monitorados ateacute o momento
apresentam valores satisfatoacuterios de irregularidade longitudinal A Avenida Heacutelvio
Basso foi a que mostrou maior IRI sendo este igual a 250mkm O maior
afundamento em trilha de roda ateacute o momento eacute do Trevo dos Quarteacuteis sendo igual a
390 mm e a Avenida Roraima mostrou 17 de aacuterea trincada com um IGG de 53
Conclui-se que grande parte deste trincamento foi ocasionado pela reflexatildeo das trincas
do pavimento antigo A Avenida Heacutelvio Basso apresentou o pior desempenho com
relaccedilatildeo a macrotextura sendo classificada como fina e o Trevo dos Quarteacuteis com a
classificaccedilatildeo de microtextura muito lisa teve o pior desempenhouma Microtextura
Lisa A Avenida Roraima mostrou o melhor desempenho em ambos os paracircmetros
com macrotextura meacutedia e microtextura lisa
192
Quando realizado o cruzamento dos dados de macrotextura e microtextura para
obtenccedilatildeo do IFI pocircde-se concluir que este estaacute ligado de forma direta agrave caracteriacutestica
da mistura e dos agregados A Avenida Heacutelvio Basso por apresentar uma macrotextura
fina e uma microtextura lisa obteve o menor valor de IFI sendo igual a 01 para
velocidade maacutexima permitida do trecho com classificaccedilatildeo de IFI ruim Tal fato deve-
se principalmente por este trecho ter um esqueleto peacutetreo bastante fechado da
mistura Jaacute a Avenida Roraima teve o melhor desempenho com IFI igual a 02 para
velocidade maacutexima permitida no trecho obtendo uma classificaccedilatildeo de IFI bom
Nos trechos monitorados a avaliaccedilatildeo estrutural do pavimento atraveacutes dos
ensaios natildeo destrutivos foi de suma importacircncia pois foi atraveacutes destes ensaios que se
pocircde concluir que a Avenida Roraima apresenta menor capacidade de suporte em
relaccedilatildeo aos outros dois trechos mostrando valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima em
torno de 20 maiores que esses Pocircde-se concluir tambeacutem que quando realizada a
restauraccedilatildeo de um trecho o mesmo deve ter uma avaliaccedilatildeo preacutevia da qualidade de
cada uma das camadas pois na Avenida Roraima a provaacutevel causa da baixa
capacidade de suporte deve ser pelo fato da base estar contaminada por finos
Os valores de moacutedulo de resiliecircncia obtidos por retroanaacutelise se mostraram
bastante coerentes se comparados aos mencionados em literaturas Para os
revestimentos asfaacutelticos dos trecircs trechos monitorados foram encontrados valores de
2800 MPa a 4700 MPa Jaacute para as bases estes ficaram em torno de 300 MPa com
exceccedilatildeo da base da Avenida Roraima que obteve valores em torno de 100MPa As
camadas de subleito das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso tiveram valores em torno
de 150 MPa enquanto o Trevo dos Quarteacuteis teve valores um pouco mais elevado
justamente devido a consideraccedilatildeo do sistema subleito Assim conclui-se que este
mecanismo utilizado para obtenccedilatildeo de tais valores representa adequadamente o
comportamento do material
Foram realizadas contagens perioacutedicas que conseguiram caracterizar de forma
adequada o traacutefego que solicitou os trechos com as caracteriacutesticas de cada um A partir
disto concluiu-se que a vida uacutetil de uma determinada estrutura estaacute diretamente ligada
agrave solicitaccedilatildeo que esta estrutura sofre e que para se prever o comportamento de uma
estrutura ao longo do tempo eacute muito importante conhecer as solicitaccedilotildees que esta
estrutura iraacute sofrer
193
Com todos os dados dos ensaios obtidos e a caracterizaccedilatildeo do traacutefego
adequada realizaram-se 34 modelos de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo sendo 17 deles obtidos pela forma
de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela metodologia da AASHTO e
os outros 17 modelos pela metodologia USACE Entatildeo pode-se dizer que eacute possiacutevel
prever a partir de modelos de previsatildeo de desempenho o comportamento funcional e
estrutural de um pavimento desde que o mesmo tenha caracteriacutesticas semelhantes aos
trechos que se quer prever o comportamento Aleacutem disso eacute possiacutevel prever a partir
dos modelos a necessidade de adequaccedilotildees na estrutura de um pavimento para uma
maior durabilidade e o possiacutevel momento em que seraacute necessaacuterio realizar intervenccedilotildees
para melhorias na pista
52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS
Visando a complementaccedilatildeo e continuidade da pesquisa sugere-se as seguintes
realizaccedilotildees
Dar continuidade no monitoramento dos trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS para aumentar a quantidade de dados obtidos para estes trechos
estudados e assim aperfeiccediloar os modelos de previsatildeo de desempenho jaacute encontrados
Obter mais dados no trecho do Trevo dos Quarteacuteis a fim de obter tambeacutem
modelos de previsatildeo de desempenho para este trecho nos paracircmetros estudados
Implantar e monitorar novos trechos em outros locais do Estado a fim de
obter novos dados e consequentemente novos modelos de previsatildeo de desempenho
verificando as semelhanccedilas e diferenccedilas que podem existir no Rio Grande do Sul
Realizar estudos laboratoriais mais avanccedilados com os materiais coletados em
campo a fim de subsidiar os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
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AGRADECIMENTOS
Inicialmente gostaria de agradecer imensamente agrave minha querida esposa Rafaele Freire
dos Santos pela compreensatildeo companheirismo e paciecircncia em momentos de ausecircncia Sem
seu incentivo e amor nada disso seria possiacutevel Vocecirc me deu o melhor presente da minha vida
o nosso filho Joatildeo Gabriel Freire dos Santos vocecircs dois satildeo a minha vida sem vocecircs nada faz
sentido Amo muito vocecircs
Agradeccedilo a professora Tatiana Cureau Cervo e ao professor Luciano Pivoto Specht
pela orientaccedilatildeo seguranccedila paciecircncia e pela motivaccedilatildeo ao estudo e agrave pesquisa Sua atenccedilatildeo foi
de fundamental importacircncia para o bom andamento dos trabalhos e seratildeo lembrados
eternamente por mim natildeo soacute por esta pesquisa mas tambeacutem pelas conversas duacutevidas tiradas
e amizade transmitida em todos os momentos
Ao professor Deividi da Silva Pereira que de forma indireta por diversos momentos
me orientou e tirou muitas duacutevidas que surgiram durante os estudos Sua dedicaccedilatildeo em
transmitir seus conhecimentos sempre que precisei seratildeo para sempre lembrados
Agrave professora Doutora Laura Maria Goretti da Motta pela disponibilidade em
compartilhar ideacuteias e realizar a avaliaccedilatildeo como membro da banca examinadora
Aos meus pais Amauri Silva Dutra dos Santos e Rosangela Maria Silveira dos Santos
por terem me passado os primeiros ensinamentos da vida e por terem continuado a me
ensianar a ser uma pessoa cada vez melhor Amo muito vocecircs
Aos meus colegas Faacutebio Rossato Fernando Boeira Gustavo Menegusso Daiana
Bruxel Lucas Bueno Mateus Tanski Thaiacutes Aquino Pedro Almeida e outros que foram
muito aleacutem de colegas e amigos pois soacute sendo muito amigo para me aturar e ajudar em todos
os momentos desta pesquisa Sem vocecircs este estudo seria muito mais difiacutecil de ser feito
Muito obrigado pela convivecircncia
Agraves bolsistas de iniciaccedilatildeo cientiacutefica jovens talentos Desirre Cureau e Nubia Wesz
Bolsistas PETROBRAS Valdir Barboza Eduardo Renz Marina Frederich e Lucas Dornelles
aleacutem de todos os bolsistas e voluntaacuterios que passaram pelo GEPPASV e colaboraram com
esta pesquisa sem a ajuda de vocecircs com certeza esta pesquisa natildeo seria a mesma
A todos os professores e alunos do grupo GEPPASV pelos ensinamentos
companheirismo e amizade compartilhados durante todo o periacuteodo do mestrado
Agrave PETROBRAS pelo financiamento da pesquisa e agrave UFSM pelo espaccedilo de estudo
Enfim obrigado a todas as pessoas que fazem parte da minha vida e contribuem para o
meu sucesso
RESUMO
Dissertaccedilatildeo de Mestrado Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil
Universidade Federal de Santa Maria RS Brasil
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISAtildeO DE
DESEMPENHO A PARTIR DA IMPLANTACcedilAtildeO DE TRECHOS
MONITORADOS NA REGIAtildeO DE SANTA MARIA - RS
AUTOR MAURICIO SILVEIRA DOS SANTOS
ORIENTADORA TATIANA CUREAU CERVO
COORIENTADOR LUCIANO PIVOTO SPECHT
Santa Maria 16 de Julho de 2015
Em um paiacutes com dimensotildees continentais como o Brasil infraestrutura de rodovias que proporcione um
deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que
a grande maioria dos insumos e das pessoas se desloca diariamente para regiotildees distantes Eacute por meio da
gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos tempos corretos que estas rodovias
fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus deslocamentos Uma forma de realizar esta gerecircncia de
maneira adequada eacute fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de manutenccedilotildees
disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de intervenccedilotildees Com isso o objetivo
desta pesquisa eacute realizar o monitoramento de trecircs trechos implantados na regiatildeo de Santa Maria ndash RS
verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo
de desempenho Para a concretizaccedilatildeo do estudo foi realizado em periacuteodos preacute-determinados ensaios de Mancha
de Areia Pecircndulo Britacircnico Irregularidade Longitudinal Afundamento em Trilha de Roda Levantamento
Visual de Defeitos e Levantamento de Bacia de Deflexotildees atraveacutes da Viga Benkelman e Falling Weight
Deflectometer (FWD) na Avenida Roraima (trecho de restauraccedilatildeo) Avenida Heacutelvio Basso e no Trevo dos
Quarteacuteis (trechos novos) Aleacutem destes ensaios foram feitas contagens quantitativas e classificatoacuterias dos
veiacuteculos que solicitavam os trechos com a intenccedilatildeo de encontrar o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo atraveacutes dos caacutelculos de FEC pela metodologia AASHTO e USACE Com isso obteve-se no total 34
modelos de previsatildeo de desempenho para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso (17 AASHTO e 17 USACE)
Natildeo foram desenvolvidos modelos para o Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o mesmo estaacute em iniacutecio de
monitoramento Aleacutem dos modelos de previsatildeo de desempenho foram realizadas avaliaccedilotildees do desempenho dos
trecircs trechos monitorados agrave mediada que o mesmo era solicitado pelo traacutefego sendo verificado que a Avenida
Roraima apresentou os maiores valores de deflexatildeo IGG e Aacuterea Trincada Jaacute o Trevo dos Quarteacuteis apresentou os
maiores valores de ATR Foram realizadas retroanaacutelises pelo software BAKFAA para obtenccedilatildeo de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas dos pavimentos estudados e de forma geral encontrou-se valores coerentes com
os estudados na literatura Fez-se tambeacutem anaacutelises estruturais atraveacutes do software AEMCSisPAv (2009) a fim
de encontrar a estimativa de durabilidade dos trechos A Avenida Roraima apesar de ser um trecho antigo e
apresentar a maior quantidade de defeitos prematuramente foi a que teve a maior previsatildeo de durabilidade entre
os trecircs trechos Aleacutem disso realizou-se a anaacutelise estrutural da Avenida Roraima pela norma DNER PRO
0111979 uma vez que se trata de uma restauraccedilatildeo de um pavimento e constatou-se que este trecho tem previsatildeo
de durabilidade de cinco anos e dez meses Assim o monitoramento e obtenccedilatildeo de modelos de previsatildeo de
desempenho satildeo de suma importacircncia para a boa gerecircncia dos pavimentos
Palavras-chave Trechos Monitorados Modelos de previsatildeo de desempenho Durabilidade
ABSTRACT
Masterrsquos Dissertation
Post-Graduation Program in Civil Engineering
Federal University of Santa Maria RS Brazil
DEVELOPMENT PERFORMANCE PREDICTION MODELS BY
IMPLANTATION OF MONITORED STRETCHES IN THE REGION OF
SANTA MARIA RS
AUTHOR SANTOS MAURICIO SILVEIRA DOS
ADVISOR CERVO TATIANA CUREAU
ADVISOR CO SPECHT LUCIANO PIVOTO
Santa Maria JULY 16th
2015
In a country with continental dimensions like Brazil road infrastructure that provides a displacement with
comfort and safety is extremely important once it is from these roads that the majority of supplies and people
moves daily to distant regions Is through appropriate management of corrective floors and measurements taken
at the correct times that these highways provides safety and comfort to users in their displacement One way to
perform this management properly is making use of performance prediction models that makes the manager can
predict the appearance of defects and the necessity of performing maintenance providing financial resources
required for repairs Thus the objective of this research is to monitor three highway stretches implemented in the
region of Santa Maria - RS checking their functional and structural performance in order to assist in the
development of performance prediction models To achieving the study tests were performed at predetermined
periods Sand Patch British Pendulum Roughness Rutting analysis Distress identification and Deflections
Basin Survey by Benkelman Beam and Falling Weight Deflectometer (FWD) at Roraima Avenue (restoration
stretch) Heacutelvio Basso Avenue and Quarteacuteis Intersection (new highway stretches) In these tests quantitative and
classifying counts of vehicles were made in order to find the number of equivalent demand of standard axis
through the FEC calculation by AASHTO and USACE methodology With that was obtained in all 34
performance prediction models for Avenues Roraima and Heacutelvio Basso (17 - AASHTO and 17 - USACE) No
models have been developed for Quarteacuteis Intersection once it is at the beginning of monitoring In addition to
performance prediction models performance evaluations were carried out of three sections monitored the
mediated that it were requested by the traffic and found that the Roraima Avenue had the highest deflection
values IGG and cracked area The Quarteacuteis Intersection had the highest values of rutting Back Analysis were
performed by BAKFAA software to obtain resilient modulus in all layers of pavements studied and in general
met values coherent with those studied in the literature It was also made structural analysis by AEMCSisPAv
(2009) software in order to find the estimated durability in the highway stretches The Roraima Avenue despite
being an old stretch and present the highest amount of early distress was the one that had the highest prediction
of durability between the three analysed sections Furthermore structural analysis was performed for Roraima
Avenue by standard DNER PRO 0111979 once it is a restored pavement it was found that this stretch is
expected five years and ten months of durability Therefore monitoring and obtaining performance prediction
models are extremely important for the proper management of pavements
Keywords Stretches Monitored Performance prediction models Durability
LISTA DE FIGURAS
Figura 21 Tensotildees em um pavimento 28 Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento 30 Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos 34 Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER 39 Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS 40 Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER 41 Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test 41 Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004 58 Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa 74 Figura 32 Rio Grande do Sul 74 Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria 74 Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados 75 Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014 76 Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima 76 Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima 77 Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima 82 Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima 83 Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e novo da Avenida
Roraima 85 Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 91 Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova 92 Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso 94 Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso 95 Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso 98 Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco 99 Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso 99 Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base 100 Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso 101 Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento 105 Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso 107 Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis 108 Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 109 Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis 111 Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco 112 Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis 112 Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis 113 Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos Quarteacuteis 114 Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos Quarteacuteis 117 Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis 118 Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia 121 Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico 123 Figura 333 Modelo de IFI 124 Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser 125 Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel 126 Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas 127 Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman 130 Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab 131 Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA 132 Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo 137 Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura 139 Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura 140 Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo 142 Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura 143 Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura 145 Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima 146 Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso 147 Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis 148 Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI 150
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa 150 Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado 151 Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado 152 Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado 152 Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo 154 Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI 155 Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI 157 Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho 158 Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho 159 Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho 159 Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo 161 Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR 162 Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR 164 Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo 165 Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada 167 Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada 169 Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima 171 Figura 428 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso 172 Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis 173 Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo 175 Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura 176 Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
178 Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio
Basso 180 Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
182 Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos 186
LISTA DE TABELAS
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos 35 Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de pavimentos 37 Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados 55 Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003) 56 Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima 79 Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima 80 Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego 81 Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida Roraima 86 Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS 86 Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima 87 Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima 88 Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima 89 Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima 92 Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima 93 Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso 96 Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso 97 Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso 102 Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 103 Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso 104 Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio Basso 106 Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso 107 Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis 110 Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis 115 Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis 116 Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis 118 Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 119 Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia 120 Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico 122 Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI 124 Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo 136 Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 136
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p 139 Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa 141
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 144
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p 149 Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados 153
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p 156 Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados 160 Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados 160
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p 163 Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados 165
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e p 167 Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima 170 Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso 172 Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis 173
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p 175 Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima 178 Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso 180 Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis 181 Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC 185 Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados 185 Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens 187
LISTA DE SIGLAS E SIacuteMBOLOS
AASHTO American Association of Highway and Transportation Officials
ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas
AIMS Aggregate Image Measurement System
ASTM American Society of Testing and Materials
ATR Afundamento de Trilha de Roda
BBR Bending Beam Rheometer
BGS Brita Graduada Simples
CA Concreto Asfaacuteltico
CAP Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
CBR California Bearing Ratio
CBUQ Concreto Betuminoso Usinado agrave Quente
CCR Concreto Compactado com Rolo
CENPES Centro de Pesquisa da PETROBRAS
DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
DSR Dynamic Shear Rheometer
EVA Ethil Vinil Acetat
FHWA Federal Highway Administration
FWD Falling Weight Deflectometer
IFI International Friction Index
IGG Iacutendice de Gravidade Global
IRI International Roughness Index
ISC Iacutendice de Suporte Califoacuternia
LCPC Laboratorie Central des Ponts et Chausses
LTPP Long Term Pavement Performance
MCT Miniatura Compactados Tropicais
MPa Mega Pascal
MR Moacutedulo de Resiliecircncia
MSCR Multiple Stress Creep and Recovery
NBR Norma Brasileira
NCHRP National Cooperative Highway Research Program
PAV Pressurized Aging Vessel
PETROBRAS Petroacuteleo Brasileiro SA
PG Performance Grade
REMQP Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual
RT Resistecircncia agrave Traccedilatildeo
Rsup2 Coeficiente de Determinaccedilatildeo
SBS Styrene-Butadiene-Styrene
SGP Sistema de Gerecircncia de Pavimentos
TSD Tratamento Superficial Duplo
UFSM Universidade Federal de Santa Maria
USACE United States Army Corps of Engineers
VAM Vazios do Agregado Mineral
VB Viga Benkelman
VDM Volume Diaacuterio Meacutedio
SUMARIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 23 12 OBJETIVOS 25
121 Objetivo geral 25
122 Objetivos especiacuteficos 25
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 27 21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS 27 22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS 31
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO 32 231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho 33
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho 38 2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz 43
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson 45 2323 Modelos desenvolvidos por Marcon 46 2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio 49 2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba 50 2326 Modelos desenvolvidos por Benevides 51
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque 52
2328 Modelo desenvolvido por Lerch 55 2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara 57
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello 60
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves 61
23212 Modelos desenvolvidos por Franco 62 23213 Modelos da Shell Oil 63
23214 Modelo desenvolvido por Pinto 64 23215 Modelos do Asphalt Institute 64 23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG) 66
23217 Modelo da FHWA 68 23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs 68
23219 Modelo desenvolvido por Balbo 69 23220 Modelo desenvolvido por Rossato 70
3 METODOLOGIA 73
31 PLANEJAMENTO 73 32 TRECHOS MONITORADOS 74
321 Avenida Roraima 76
3211 Contagem de Traacutefego 77 3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 82
32121 Subleito 82 32122 Base 83 32123 Revestimento 84
321231 Agregados 84 321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 88 321233 Misturas 90
322 Avenida Heacutelvio Basso 94
3221 Contagem de Traacutefego 95 3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 97
32221 Subleito 97
32222 Sub-base 98 32223 Base 99 32224 Revestimento 100
322241 Agregados 101 322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 103
322243 Misturas 104 323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis 108
3231 Contagem de Traacutefego 109 3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico 110
32321 Subleito 110
32322 Sub-base 111 32323 Base 112 32324 Revestimento 113
323241 Agregados 114 323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP 115 323243 Misturas 116
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS 120 331 Macrotextura 120 332 Microtextura 121 333 International Friction Index - IFI 123 334 International Roughness Index ndash IRI 124
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR 125 336 Levantamento de Defeitos 126
337 Viga Benkelman 128
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD 130
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise 131
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS 135
41 MACROTEXTURA 136 42 MICROTEXTURA 141 43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI 145
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI 151 45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR 157
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO 164 47 DEFLEXAtildeO 169
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE 177
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL 183 491 Anaacutelise mecanicista 184 492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979 189
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 191 51 CONCLUSOtildeES 191 52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS 193 REFEREcircNCIAS 195
1 INTRODUCcedilAtildeO
Uma infraestrutura de transporte adequada proporciona a qualquer sociedade um
grande e importante desenvolvimento social e cultural atraveacutes da mobilidade de produtos e
pessoas Para o Brasil que eacute um paiacutes de dimensotildees continentais uma infraestrutura de
rodovias que proporcione um deslocamento com conforto e seguranccedila eacute extremamente
importante uma vez que eacute a partir destas rodovias que a grande maioria dos insumos e das
pessoas se desloca diariamente para regiotildees com distacircncias grandes
De acordo com o Ministeacuterio do planejamento Orccedilamento e Gestatildeo em seu Plano
Plurianual (PPA 2012-2015) aproximadamente 58 da movimentaccedilatildeo de cargas e 48 do
transporte interestadual de passageiros eacute realizada por meio de transporte rodoviaacuterio O
Ministeacuterio do Planejamento menciona ainda que 82 das rodovias federais implantadas no
Brasil satildeo pavimentadas poreacutem esta realidade natildeo se expande para as rodovias estaduais e
municipais sendo que o DNIT (2014) cita que 7865 da malha rodoviaacuteria nacional
considerando os trecircs niacuteveis (federal estadual e municipal) encontram-se natildeo pavimentadas
Eacute por meio da gerecircncia adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos
tempos corretos que estas rodovias fornecem aos usuaacuterios seguranccedila e conforto nos seus
deslocamentos a qualquer tempo Uma forma de realizar esta gerecircncia de forma adequada eacute
fazendo uso de modelos de previsatildeo de desempenho que fazem com que o gestor possa
prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realizaccedilatildeo de
manutenccedilotildees disponibilizando assim recursos financeiros necessaacuterios para as obras de
intervenccedilotildees
Um banco de dados grande que contenha caracterizaccedilatildeo quantitativa e classificatoacuteria
do traacutefego que solicita as estruturas bem como o conhecimento das caracteriacutesticas dos
materiais que foram utilizados na construccedilatildeo em cada uma das camadas do pavimento eacute a
base para realizar uma gerecircncia adequada dos pavimentos Eacute a partir deste banco de dados que
se realiza o desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho dos pavimentos que satildeo
gerenciados
Para Specht (2004) a degradaccedilatildeo do pavimento por deformaccedilotildees permanentes fissuras
de fadiga retraccedilatildeo teacutermica e degradaccedilatildeo estaacute associada a vaacuterios fatores sendo que
deformaccedilotildees permanentes e fissuras por fadiga estatildeo relacionadas com o traacutefego que atua na
via e a estrutura que o pavimento possui enquanto as outras duas estatildeo em funccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais empregados e das condiccedilotildees climaacuteticas que atuam no local O
24
autor comenta ainda que os mais rigorosos defeitos que ocorre em estruturas flexiacuteveis satildeo
apresentados no revestimento e fazem com que seja possiacutevel identificar duas formas
diferentes de solicitaccedilatildeo mecacircnica flexatildeo repetida que causa fissuras de fadiga e compressatildeo
simples que produz acuacutemulo de deformaccedilatildeo permanente
Franco (2007) confirma que os danos estruturais em pavimentos acontecem
principalmente por aplicaccedilotildees de cargas elevadas na estrutura ou devido ao grande nuacutemero de
repeticcedilotildees de passagem das rodas dos veiacuteculos Contudo o autor comenta que muitas das
estruturas dos pavimentos existentes no Brasil natildeo foram dimensionadas para tais solicitaccedilotildees
jaacute que o meacutetodo de dimensionamento tradicional natildeo contempla efeitos da fadiga pois foi
desenvolvido a partir de observaccedilotildees de danos de deformaccedilotildees no subleito
Muitas das formas de dimensionar as estruturas dos pavimentos que devem suportar
as solicitaccedilotildees a que seratildeo impostas durante sua vida uacutetil utilizam meacutetodos empiacutericos com
baixa confiabilidade das previsotildees tomadas como base para seus caacutelculos Faz-se necessaacuterio
uma evoluccedilatildeo nestes meacutetodos de dimensionamento que em curto prazo se faz por meacutetodos
mecaniacutestico-empiacutericos com uso de anaacutelise elaacutestico-linear e a elaacutestico natildeo linear atraveacutes de
programas computacionais calibrados por trechos experimentais que permitam gerar modelos
de previsatildeo de desempenho dos pavimentos
Para chegar a este meacutetodo de dimensionamento mecaniacutestico-empiacuterico satildeo estimados
modelos de previsatildeo de fadiga deformaccedilatildeo permanente e deformaccedilatildeo maacutexima admissiacutevel no
topo do subleito adequados agraves condiccedilotildees ambientais da regiatildeo tanto quanto possiacutevel
atualmente e considerados diversos tipos de configuraccedilatildeo de eixos Franco (2007) comenta
que a modelagem mecaniacutestica-empiacuterica busca melhorar os projetos de pavimentaccedilatildeo em
termos de eficiecircncia estrutural de modo a utilizar materiais cujo desempenho de campo ainda
natildeo se tem experiecircncia suficiente e considerar tambeacutem os efeitos ambientais e de traacutefego
Neste contexto no ano de 2009 deu-se inicio a implantaccedilatildeo de um programa com
abrangecircncia nacional que busca desenvolver um novo meacutetodo de dimensionamento de
pavimentos asfaacutelticos no Brasil Este programa foi denominado de Programa Rede Temaacutetica
de Asfalto implantado pela PETROBRAacuteS com a parceria dos principais Centros de Pesquisa
e universidades brasileiras
Como a UFSM faz parte desta Rede esta pesquisa busca o desenvolvimento de
modelos de previsatildeo de desempenho a fim de prever o comportamento estrutural e funcional
de rodovias na regiatildeo central do Rio Grande do Sul monitorando trechos em verdadeira
grandeza e assim contribuir com o desenvolvimento dos estudos da Rede Temaacutetica do
Asfalto Esta pesquisa contribui para a obtenccedilatildeo de um banco de dados com valores de
25
ensaios climatologia e caracteriacutesticas dos veiacuteculos que solicitam as vias bem como a
caracterizaccedilatildeo dos materiais utilizados em cada uma das camadas de cada trecho monitorado
12 OBJETIVOS
121 Objetivo geral
Este trabalho tem por objetivo geral monitorar trecircs trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar
a construccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenhos regionais
122 Objetivos especiacuteficos
Os objetivos especiacuteficos estatildeo apresentados da seguinte forma
Acompanhar a construccedilatildeo dos trechos implantados verificando as teacutecnicas
construtivas durante a execuccedilatildeo de cada uma das camadas e coleta de amostras
dos materiais empregados na construccedilatildeo para verificaccedilatildeo da caracterizaccedilatildeo dos
mesmos por ensaios laboratoriais
Realizar a anaacutelise das condiccedilotildees funcionais de serventia e seguranccedila por meio
de mediccedilotildees perioacutedicas de Irregularidade Longitudinal (IRI) Afundamento em
Trilha de Roda (ATR) levantamento de defeitos e valores de Macrotextura e
Microtextura
Obter um valor harmonizado do International Friction Index (IFI) com o
cruzamento dos dados obtidos com os ensaios de Pecircndulo Britacircnico e Mancha
de Areia para cada periacuteodo de ensaio
26
Realizar avaliaccedilotildees perioacutedicas de acordo com o Manual da Rede Temaacutetica do
Asfalto das condiccedilotildees estruturais submetidas ao traacutefego utilizando ensaios
com Viga Benkelman e FWD
Estimar os valores dos Moacutedulos de Resiliecircncia de cada uma das camadas do
pavimento por retroanaacutelise dos valores das bacias de deformaccedilatildeo encontrados
nos ensaios com Viga Benkelman e FWD
Realizar estudos de traacutefego por meio dos dados de contagens semestrais com
avaliaccedilotildees quantitativa e classificatoacuteria dos veiacuteculos que possibilitem a
obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees (N) do eixo padratildeo
Gerar modelos de previsatildeo de desempenho para os pavimentos monitorados
com os valores de Moacutedulo de Resiliecircncia das retroanaacutelises da Viga Benkelman
e FWD com os valores de Macrotextura e Microtextura os valores de IFI
ATR e IRI bem como com a porcentagem de aacuterea com algum tipo de defeito
2 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
Neste capitulo seraacute apresentado a revisatildeo bibliograacutefica realizada atraveacutes do
demonstrativo dos trecircs principais itens estudados nesta pesquisa que satildeo Mecacircnica dos
Pavimentos Sistemas de Gerecircncia de Pavimentos e Modelos de Previsatildeo de Desempenho
21 MECAcircNICA DE PAVIMENTOS
De acordo com Medina e Motta (2015) a mecacircnica dos pavimentos estuda os
pavimentos como sendo um sistema em camadas sujeitos agraves cargas dos veiacuteculos e geralmente
com o auxilio de programas computacionais realiza os caacutelculos de tensotildees deformaccedilotildees e
deslocamentos conhecidos os paracircmetros de deformabilidade dos materiais Eacute possiacutevel
verificar o nuacutemero de solicitaccedilotildees que leva o revestimento asfaacuteltico agrave ruptura por fadiga e
deve-se observar as deformaccedilotildees permanentes e a ruptura plaacutestica
Diversos fatores influenciam na mecacircnica dos pavimentos no dimensionamento e na
durabilidade da estrutura Dentre estes fatores estatildeo o traacutefego aplicado sobre o pavimento o
clima da regiatildeo onde estaacute a estrutura e os materiais empregados nas camadas do pavimento
Segundo Motta (1991) o carregamento imposto pelo traacutefego de veiacuteculos a avaliaccedilatildeo
dos materiais por meio de ensaios que reproduzam o estado de tensotildees e as condiccedilotildees
ambientais a que os pavimentos estaratildeo sujeitos no campo satildeo fatores que estabelecem a
relaccedilatildeo tensatildeo-deformaccedilatildeo que ocorre nas camadas de uma estrutura
Os materiais de pavimentaccedilatildeo satildeo caracterizados em termos elaacutesticos ou
aproximadamente elaacutesticos de forma que as respostas do pavimento em termos de tensotildees
deformaccedilotildees e deslocamentos devidos agraves cargas do traacutefego ou aos fatores ambientais possam
ser calculadas pelas teorias mecanicistas (MASADA et al 2004)
Para Santos (2005) o carregamento dinacircmico do traacutefego aleacutem de causar deformaccedilotildees
permanentes de trilhas de roda causa principalmente os defeitos de trincas de fadiga dos
pavimentos Como apresentado na Figura 21 na superfiacutecie do pavimento eacute aplicada uma
carga vertical de compressatildeo e nas fibras inferiores da camada asfaacuteltica surgem tensotildees de
traccedilatildeo e de compressatildeo devido ao carregamento e descarregamento repetido
28
Figura 21 Tensotildees em um pavimento
Fonte (Medina e Motta 2015)
Existem trecircs mecanismos principais que podem deteriorar um pavimento que satildeo
afundamento de trilhas de roda provocada pela deformaccedilatildeo permanente vertical excessiva
trincas por fadiga da camada asfaacuteltica devido agrave repeticcedilatildeo do carregamento e fissuraccedilatildeo por
trincas teacutermicas consequecircncia de variaccedilotildees de temperatura As trincas teacutermicas ocorrem em
regiotildees de baixa temperatura
Fadiga foi definida por Yoder e Witczak (1975) como sendo um fenocircmeno de trincas
induzidas pelo carregamento repetido do traacutefego devido a repetidos estados de tensatildeo ou
deformaccedilatildeo inferiores ao estado uacuteltimo de tensatildeo ou deformaccedilatildeo de material
Como consequecircncia do estado de tensotildees no pavimento Santos (2005) diz que ocorre
uma gradual deterioraccedilatildeo e que o carregamento e descarregamento constante do pavimento
devido ao traacutefego geram deformaccedilotildees elaacutesticas e nesta movimentaccedilatildeo constante de
deformaccedilatildeo e recuperaccedilatildeo surgem tensotildees de traccedilatildeo nas fibras inferiores da camada (asfaacuteltica)
do pavimento gerando assim o trincamento por fadiga
De acordo com Morgado et al (2007) a deterioraccedilatildeo das propriedades de um material
por efeito da aplicaccedilatildeo ciacuteclica de uma carga eacute o dano por fadiga este ocorre natildeo soacute sob cargas
de amplitude constante como sob cargas de amplitude variaacutevel
Para avaliar a vida de fadiga pode-se utilizar algumas teorias de dano cumulativo
dentre estas teorias estaacute a Lei de Miner que foi concebida em 1945 apoacutes pesquisas sobre o
fenocircmeno da fadiga em metais de uso destinados agrave aviaccedilatildeo (SANTOS 2005)
29
Conforme Morgado et al (2007) das teorias de danos acumulados a que tem tido
maior divulgaccedilatildeo e a mais simples eacute a regra linear proposta por Miner A regra de Miner eacute
traduzida na Equaccedilatildeo 21
11
n
i i
i
N
nD (Equaccedilatildeo 21)
Onde D Dano acumulado de fadiga
ni = nuacutemero de ciclos de carregamento a um niacutevel de tensatildeo ζi
Ni eacute o nuacutemero de ciclos que provocaria ruptura para o mesmo niacutevel de tensatildeo
Santos (2005) menciona ainda que as deformaccedilotildees permanentes na superfiacutecie do
pavimento podem ser provocadas pelo carregamento vertical de compressatildeo oriundo do
traacutefego e podem tambeacutem ser decorrente da compactaccedilatildeo sofrida pelo subleito devido aos
carregamentos do traacutefego causando afundamentos em trilha de roda
Fernandes Jr (1994) afirmou que as trincas por fadiga da camada asfaacuteltica ou de
camadas cimentadas e a deformaccedilatildeo permanente nas trilhas das rodas causadas pelo traacutefego
satildeo as principais formas de deterioraccedilatildeo estrutural dos pavimentos Mas um pavimento pode
ainda deteriorar-se atraveacutes de mecanismos resultantes de fatores ambientais de desgaste por
abrasatildeo irregularidades na distribuiccedilatildeo e dosagem do material asfaacuteltico e de outros fatores
natildeo associados agraves solicitaccedilotildees do traacutefego
As variaccedilotildees climaacuteticas no desempenho de um pavimento devem ser muito bem
observadas uma vez que afetam diretamente o comportamento mecacircnico de alguns materiais
que compotildeem a estrutura especialmente a camada de revestimento e o subleito Em
contrapartida pode-se dar menor ecircnfase ao fenocircmeno do congelamento e degelo das camadas
da estrutura pois essa ocorrecircncia natildeo eacute comum no Brasil (FRANCO 2000)
Segundo Motta (1991) a temperatura do ar e precipitaccedilatildeo satildeo os fatores climaacuteticos
que mais afetam o desempenho de um pavimento Representado por seus elementos baacutesicos o
clima influencia os pavimentos por diversos mecanismos tais como a intemperizaccedilatildeo dos
materiais a alteraccedilatildeo dos moacutedulos de resiliecircncia ou ainda a alteraccedilatildeo das umidades de
equiliacutebrio
De acordo com Franco (2007) a umidade e a temperatura satildeo as duas variaacuteveis
ambientais que podem significativamente afetar as propriedades das camadas e do subleito do
pavimento e assim consequentemente afetar a capacidade da estrutura de suportar o
30
carregamento imposto pelo traacutefego A temperatura do ar atua diretamente nas propriedades
resilientes dos materiais asfaacutelticos devido agrave natureza viscosa dos ligantes asfaacutelticos jaacute a
umidade nas camadas inferiores do pavimento pode significar uma variaccedilatildeo no
comportamento resiliente do material
Medina e Motta (2015) explicam que as variaccedilotildees de temperatura tanto diurnas quanto
sazonais causam variaccedilotildees da rigidez dos materiais asfaacutelticos assim a deformabilidade do
pavimento eacute condicionada pelas variaccedilotildees da temperatura do ar ou das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas de um modo geral
Para detalhar melhor os procedimentos analiacuteticos de dimensionamento e mostrar os
fatores que influenciam na mecacircnica dos pavimentos Motta (1991) apresenta na Figura 22
um diagrama com um procedimento detalhado e bastante caracteriacutestico para a determinaccedilatildeo
das espessuras das camadas de uma estrutura
Figura 22 Esquema de proposta de meacutetodo de dimensionamento
Fonte (Motta 1991)
Fatores Ambientais
Traacutefego Materiais Disponiacuteveis Teacutecnicas Construtivas
Paracircmetros de Projeto
Variabilidade de cada item
Espessuras Adotadas
Meacutetodos de caacutelculo de
Tensotildees (ζ x )
Paracircmetros de acompanhamento do
desempenho
Estimativa de Vida Uacutetil
Comparaccedilatildeo entre vida estimada e de projeto
Decisatildeo final das espessuras
Satisfatoacuterio
Natildeo
Sat
isfa
toacuteri
o
31
22 SISTEMAS DE GEREcircNCIA DE PAVIMENTOS
Segundo Haas et al (1994) um Sistema de Gerecircncia de Pavimentos (SGP) consiste
em um conjunto amplo e coordenado de atividades associadas com planejamento construccedilatildeo
manutenccedilatildeo avaliaccedilatildeo e pesquisa de pavimentos associados a um banco de dados
objetivando otimizar os recursos estabelecimento de programas de manutenccedilatildeo
proporcionando conforto e seguranccedila ao usuaacuterio
De acordo com Hudson et al (1979) um SGP utiliza procedimentos claramente
estabelecidos e racionais para avaliar estrateacutegias e alternativas ao longo de um periacuteodo de
anaacutelise especiacutefico e com base em valores previstos para atributos qualificaacuteveis do pavimento
Envolve o tratamento integrado e coordenado de todas as aacutereas sendo um processo dinacircmico
que incorpora a realizaccedilatildeo de vaacuterios atributos restriccedilotildees e criteacuterios envolvidos no processo de
otimizaccedilatildeo
Fernandes Jr (2001) comenta que os SGP representam uma possibilidade real de se
evoluir de um esquema de manutenccedilatildeo tradicional que se baseia quase sempre na correccedilatildeo de
problemas para um sistema de manutenccedilatildeo planejada onde a atuaccedilatildeo sobre a malha viaacuteria
natildeo eacute realizada somente na soluccedilatildeo de seus problemas imediatos mas tambeacutem em um
trabalho de prevenccedilatildeo que prolongue sua vida uacutetil e garanta padrotildees miacutenimos de serviccedilo em
toda a malha que estaacute sendo gerenciada
Para Albuquerque et al (2004) a gerecircncia de pavimentos eacute subdividida em dois niacuteveis
diferentes de abordagem sendo um destes o niacutevel de rede onde se realiza uma macro visatildeo de
toda a rede rodoviaacuteria e o outro niacutevel dito de projeto onde satildeo abordadas as caracteriacutesticas
peculiares a cada sub-trecho de cada rodovia
A Gerecircncia de Pavimentos depende do monitoramento perioacutedico do pavimento para
obtenccedilatildeo de informaccedilotildees confiaacuteveis sobre a caracteriacutestica fiacutesica da rodovia ao longo do tempo
e da administraccedilatildeo dos dados obtidos Com isso consegue-se saber o que precisa ser feito num
determinado pavimento quando seratildeo necessaacuterias intervenccedilotildees para evitar ruptura e prolongar
a vida de serviccedilo do pavimento onde estatildeo os projetos prioritaacuterios e como devem ser
executadas as intervenccedilotildees de manutenccedilatildeo e reabilitaccedilatildeo do pavimento (FERNADES JR
2001)
Um SGP em niacutevel de rede eacute constituiacutedo usualmente dos seguintes componentes
32
Banco de dados Eacute uma ferramenta muito importante e utilizada em SGP
devendo ser bem estruturado conter dados confiaacuteveis e abundantes Todas as
anaacutelises e decisotildees necessaacuterias satildeo baseadas nas informaccedilotildees e dados
coletados que por isso devem ser objetivos confiaacuteveis e atualizados
(AASHTO 1990)
Moacutedulo de avaliaccedilatildeo de estrateacutegias de conservaccedilatildeo a longo prazo
(planejamento) Compreende a anaacutelise de dados a priorizaccedilatildeo das intervenccedilotildees
e a tomada de decisotildees Os resultados satildeo analisados e adequados atraveacutes do
moacutedulo de programaccedilatildeo para definir soluccedilotildees em niacutevel de projeto e para
estabelecer uma programaccedilatildeo por prioridade teacutecnica e orccedilamentaacuteria
(MARCON 2003)
Moacutedulo de acompanhamento Baseia-se nos dados armazenados no banco de
dados e proporciona o acompanhamentomonitoramento de indicadores do
pavimento A partir da definiccedilatildeo dos criteacuterios de avaliaccedilatildeo para irregularidade
deflexatildeo estrutura qualidade do patrimocircnio e qualidade para o usuaacuterio satildeo
definidos Iacutendices de Qualidade para segmentos homogecircneos das rodovias
(CARDOSO 2000)
De acordo com Oliveira (2013) apoacutes as fases de implantaccedilatildeo do SGP de definiccedilatildeo da
aplicaccedilatildeo dos recursos planejamento projetos orccedilamentos e de execuccedilatildeo das atividades e
monitoramento do desempenho das estruturas de pavimento eacute possiacutevel uma anaacutelise global
dos resultados e posteriormente uma confirmaccedilatildeo ou alteraccedilatildeo dos iacutendices e premissas
utilizados Assim eacute fundamental considerar que esse ajuste pode e deve ser feito ao longo do
tempo considerando as caracteriacutesticas e especificidades de cada Sistema de Gerecircncia de
Pavimentos
23 MODELOS DE PREVISAtildeO DE DESEMPENHO
Os modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo ferramentas fundamentais
em um Sistema de Gerecircncia de Pavimento tanto em niacutevel de rede quanto de projeto pois com
eles pode-se determinar a condiccedilatildeo futura dos pavimentos e prever investimentos
33
Os modelos de desempenho satildeo estabelecidos para prever a velocidade com que os
valores dos paracircmetros funcionais e estruturais dos pavimentos variam em funccedilatildeo das
solicitaccedilotildees do traacutefego ou das condiccedilotildees climaacuteticas (BASIacuteLIO 2002)
O uso de modelos de previsatildeo possibilita os seguintes aspectos (FHWA 2006)
Determinar a vida remanescente dos pavimentos quando se tem conhecimento da
condiccedilatildeo limite aceitaacutevel
Otimizar a combinaccedilatildeo de projetos estrateacutegias e o tempo para a agecircncia concluir as
metas estabelecidas
Avaliar os impactos temporais de vaacuterios cenaacuterios elencados
Promover o ―feed-back para o processo de projeto do pavimento e
Auxiliar na estimativa dos custos do ciclo-de-vida do pavimento
231 Elaboraccedilatildeo e classificaccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho
Os modelos de previsatildeo podem ser elaborados individualmente para cada paracircmetro
de desempenho ou para um iacutendice de condiccedilatildeo que envolva todos os mecanismos de
deterioraccedilatildeo O niacutevel de complexidade dos modelos pode ser de livre escolha ficando a cargo
do gestor do sistema
O primeiro passo para a sua elaboraccedilatildeo estaacute em determinar a forma desejada para o
modelo Existem dois tipos de modelos que podem ser elaborados para se prever desempenho
de pavimentos (Pedrosa 2002 FHWA 2006) que satildeo
Determiniacutestico Modelo no qual o estado de um sistema eacute definido por causas que se
podem determinar e identificar o descrito adequadamente sem recorrer a elementos
probabiliacutesticos Eacute o modelo matemaacutetico que determina os resultados a partir de
condiccedilotildees iniciais Utiliza-se de regressatildeo para fornecer um uacutenico valor de um
paracircmetro (variaacutevel dependente) a partir de uma ou mais variaacuteveis (variaacuteveis
independentes) Algumas formas matemaacuteticas para modelos determiniacutesticos podem ser
observadas na Figura 23
34
Figura 23 Formas dos modelos determiniacutesticos
Fonte Vitorello 2008
Segundo Vitorello (2008) esse tipo de modelo pode ser subdividido nos seguintes
modelos
a) modelos de desempenho estrutural preveem o surgimento e a propagaccedilatildeo
dos defeitos produzidos pela repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
b) modelos de desempenho funcional preveem a queda do iacutendice de serventia
e do coeficiente de atrito da superfiacutecie com a repeticcedilatildeo de cargas de traacutefego ou tempo
c) modelos de degradaccedilatildeo satildeo derivados de um dos dois anteriores e utilizam
uma funccedilatildeo de degradaccedilatildeo que eacute um indicador normalizado de defeitos ou de queda
do iacutendice de serventia
Probabiliacutestico permite prever os valores de um paracircmetro baseado em matrizes de
transiccedilatildeo probabiliacutestica que estimam a probabilidade de seccedilotildees de pavimentos
mudarem de uma condiccedilatildeo para outra Este tipo de modelo ainda pode ser subdividido
em
a) curvas de sobrevivecircncia eacute um graacutefico de probabilidade x tempo e representa
a porcentagem de trechos que permanecem em serviccedilo apoacutes um certo nuacutemero de anos
(ou de passagens do eixo-padratildeo) sem requererem um grande investimento em
conservaccedilatildeo ou sem necessitarem de restauraccedilatildeo Este graacutefico pode ser elaborado a
partir do histoacuterico de manutenccedilatildeo de pavimentos da rede
35
b) modelos markovianos utilizam a chamada ―Matriz de Transiccedilatildeo que
expressa a probabilidade de um grupo de pavimentos com idades semelhantes e
sujeitos ao mesmo niacutevel de traacutefego passe de um estado de degradaccedilatildeo ou iacutendice de
serventia para outro dentro de um periacuteodo de tempo especificado Este processo eacute dito
estacionaacuterio pois a mudanccedila no estado de serventia do pavimento natildeo dependeraacute do
tempo (com valores estatiacutesticos invariaacuteveis) natildeo sendo adequado para planejamento
da rede (os fenocircmenos naturais natildeo se comportam desta forma) e
c) modelos semi-markovianos satildeo idecircnticos aos modelos markovianos com a
diferenccedila de que considera que o processo seja estacionaacuterio apenas durante
incrementos de tempo
O FHWA (2006) associou os tipos de modelos de previsatildeo de desempenho e variaacuteveis
utilizadas para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos (nacional estadual ou projeto) de acordo
com a Tabela 21
Tabela 21 Tipos de modelos de desempenho para niacuteveis de gerecircncia de pavimentos
Niacutevel de
Gerecircncia
Determiniacutestico Probabiliacutestico
Resposta
Primaacuteria Estrutural Funcional Deterioraccedilatildeo
Curvas de
Sobrevivecircncia
Modelos de Processo de
Transiccedilatildeo
Deflexatildeo Degradaccedilatildeo PSI
Carga Equivalente
Markov Semi-Markov Tensatildeo Condiccedilatildeo do Pavimento
Seguranccedila
Deformaccedilatildeo
Nacional X X X X
Estadual X X X X X X
Projeto X X X X
Fonte FHWA 2006
Os modelos ainda podem ser subdivididos quanto agrave sua natureza conforme descrito
por Haas et al 1994
Puramente Mecaniacutesticos modelos baseados em paracircmetros de respostas estruturais
como tensatildeo deformaccedilatildeo e deflexatildeo Esses modelos natildeo satildeo considerados modelos de
desempenho
36
Mecaniacutestico-Empiacutericos onde o paracircmetro de resposta estrutural eacute relacionado agrave
deterioraccedilatildeo estrutural ou funcional medida sendo obtido por equaccedilotildees de regressatildeo
Esses tipos de modelo satildeo os mais utilizados para fazer a previsatildeo de desempenho de
pavimentos
Empiacutericos ou de Regressatildeo onde a variaacutevel dependente de deterioraccedilatildeo estrutural ou
funcional eacute relacionada a uma ou mais variaacuteveis independentes como suporte do
subleito aplicaccedilotildees de carga por eixo propriedades e espessuras das camadas do
pavimento fatores ambientais e suas interaccedilotildees e
Subjetivo onde a experiecircncia de engenheiros eacute formalizada atraveacutes de processos de
transiccedilatildeo como o processo de Markov que permite a obtenccedilatildeo de modelos de
desempenho mesmo sem seacuterie histoacuterica de dados Este tipo de modelo eacute um caminho
alternativo para o desenvolvimento preliminar de modelos de desempenho onde a
base de dados requerida natildeo eacute extensa e pode ser obtida em etapas de projeto Esta
abordagem pode ser utilizada independentemente da forma desejada para os modelos
(determiniacutestico ou probabiliacutestico)
Existem quatro criteacuterios que devem ser levados em consideraccedilatildeo para o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho (FHWA 2006)
Um banco de dados adequado agraves condiccedilotildees e interesses do sistema
A inclusatildeo de todas as variaacuteveis importantes que afetem o desempenho
Uma formulaccedilatildeo funcional adequada do modelo e
O criteacuterio estatiacutestico adequado de acordo com a precisatildeo requerida para o modelo
Com uma consistente base de dados os modelos de previsatildeo de desempenho tem uma boa
aplicabilidade agrave pavimentaccedilatildeo principalmente quando desenvolvidos para regiotildees especiacuteficas
Eles devem ser desenvolvidos para famiacutelias de pavimentos com caracteriacutesticas
comuns tais como tipo de superfiacutecie classificaccedilatildeo funcional niacuteveis de traacutefego localizaccedilatildeo
geograacutefica e clima A teacutecnica de se separar os pavimentos em famiacutelias eacute uma boa opccedilatildeo
quando a quantidade de dados natildeo eacute significativa (FHWA 2006)
FHWA (2006) afirma que apesar de serem muito utilizados os modelos
determiniacutesticos fornecem vaacuterios erros de resultados por natildeo levarem em consideraccedilatildeo
variaccedilotildees regionais que ocorrem nos pavimentos Essa situaccedilatildeo soacute eacute contornaacutevel com uma
calibraccedilatildeo destes modelos o que requer um extenso banco de dados
Deve-se utilizar de ferramentas estatiacutesticas para avaliar se os resultados fornecidos
pelos modelos satildeo confiaacuteveis A verificaccedilatildeo do ajuste da correlaccedilatildeo entre variaacuteveis
37
independentes contidas nos modelos de desempenho em niacutevel de rede eacute um bom indicador de
sua capacidade de acerto Os modelos determiniacutesticos devem considerar o valor dos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) para cada uma de suas variaacuteveis independentes Quanto
mais se aproximar do valor 1 (um) maior a correlaccedilatildeo entre as variaacuteveis dependentes e
independentes
A Tabela 22 apresenta o que se espera dos paracircmetros de regressatildeo para modelos
elaborados em niacutevel de rede de projeto
Tabela 22 Expectativa dos paracircmetros de correlaccedilatildeo dos modelos de desempenho de
pavimentos
Niacutevel de Anaacutelise
do SGP Rsup2 REMQP
Tamanho da
Amostra
Nuacutemero de
Variaacuteveis
Independentes
Niacutevel de Rede Valores de meacutedio
para baixo
Valores meacutedios
para altos Grande Mais de uma
Niacutevel de Projeto Valores altos Valores baixos Pequena Uma
Obs
Rsup2 rarr coeficiente de determinaccedilatildeo e
REMQP (Raiz do Erro Meacutedio Quadraacutetico Percentual) rarr erro meacutedio quadrado que eacute o desvio padratildeo do valor determinado
pelo modelo
Fonte FHWA 2006
Como jaacute mencionado fazendo referecircncia a outros autores pode-se citar que Rodrigues
(2003) resume que os modelos de previsatildeo de desempenho tambeacutem podem ser classificados
de duas maneiras diferentes em termos de forma e em termos de sua natureza Em termos de
forma os modelos podem ser determiniacutesticos ou probabiliacutesticos Os modelos determiniacutesticos
preveem um uacutenico nuacutemero para a vida do pavimento ou para seu niacutevel de degradaccedilatildeo ou
ainda para outro paracircmetro indicador de sua condiccedilatildeo indicados para SGP em niacutevel de
projeto Por outro lado os modelos probabiliacutesticos preveem uma distribuiccedilatildeo dos eventos
citados nos modelos determiniacutesticos adequados para SGP em niacutevel de rede
Em termos de sua natureza os modelos podem ser empiacutericos ou mecaniacutestico-empiacuterico
Os modelos empiacutericos satildeo simples correlaccedilotildees entre o desempenho do pavimento e alguns
38
paracircmetros explicativos referentes ao traacutefego e agrave estrutura do pavimento Os modelos
mecaniacutestico-empiacutericos utilizam o universo de dados experimentais apenas para efeito de sua
calibraccedilatildeo e natildeo para o seu desenvolvimento na medida em que sua forma eacute ditada por leis da
Mecacircnica (HAAS et al 1994)
Eacute de suma importacircncia que a teoria desses modelos seja coerente com o que eacute
observado em experimentos planejados onde exista um alto grau de controle dos paracircmetros
envolvidos como nos ensaios de laboratoacuterio em modelos reduzidos e em pistas
experimentais Caso contraacuterio os fatores de calibraccedilatildeo teratildeo pouco significado e as previsotildees
do modelo final teratildeo baixa confiabilidade
Para maximizar os efeitos da gerecircncia de pavimentos o uso de modelos de previsatildeo de
desempenho confiaacuteveis eacute muito importante A seleccedilatildeo de estrateacutegias oacutetimas de manutenccedilatildeo
depende da viabilidade de uso de modelos que reflitam as condiccedilotildees locais (NUNtildeEZ E
SHAHIN 1986)
232 Exemplos de modelos de previsatildeo de desempenho
Para o uso eficiente e otimizado dos recursos de conservaccedilatildeo eacute necessaacuterio estimar as
condiccedilotildees ou o niacutevel de serventia futuros dos pavimentos administrados em determinada rede
rodoviaacuteria Esta estimativa soacute eacute possiacutevel se o planejador ou o engenheiro de pavimentaccedilatildeo
tiver agrave disposiccedilatildeo modelos de previsatildeo de desempenho realistas Estes modelos satildeo
instrumentos tecnoloacutegicos essenciais para a anaacutelise de estrateacutegias alternativas de projetos de
pavimentos (QUEIROZ 1984)
Algumas pesquisas que satildeo realizadas em grande escala para a obtenccedilatildeo de modelos
de previsatildeo de desempenho utilizam simuladores de traacutefego No Brasil existem alguns
simuladores de traacutefego que podem ser utilizados em pistas experimentais em verdadeira
grandeza que aceleram os processos de degradaccedilatildeo do pavimento reduzindo assim o tempo
necessaacuterio para obtenccedilatildeo dos resultados Como destaque temos a pista experimental do
IPRDNER o simulador de traacutefego da UFRGSDAER e o simulador de traacutefego moacutevel ndash HVS
- Simular
Nuntildeez (1997) ressalta que a pista do IPR foi construiacuteda nos anos de 197475 em
forma circular jaacute o simulador de traacutefego de UFRGS eacute do tipo linear como pode ser visto na
Figura 24 Victorino (2008) explica que o simulador da UFRGS desloca-se a uma velocidade
39
de ateacute 20kmh e realiza cerca de 2500 aplicaccedilotildees de carga por dia podendo obter os danos
corridos em uma rodovia com traacutefego meacutedio durante sua vida uacutetil ou periacuteodo de projeto em
ateacute dois meses
Figura 24 Simulador de traacutefego UFRGSDAER
Fonte Azambuja (2004)
O simulador utilizado por Fritzen (2005) em sua pesquisa foi o simulador de traacutefego
moacutevel ndash HVS (Heacutercules Veiacuteculo Simulador) com caracteriacutesticas semelhantes ao simulador da
UFRGSDAER como pode ser visto na Figura 25 uma vez que foi construiacutedo e
desenvolvido pela empresa Cifali com a colaboraccedilatildeo da Universidade Federal do Rio Grande
do Sul O equipamento tem comprimento total de 207 metros poreacutem pode realizar um
comprimento maacuteximo de simulaccedilatildeo de 11 metros tendo um comprimento de simulaccedilatildeo uacutetil de
5 metros Fritzen (2005) comenta ainda que o simulador pode realizar 350 cicloshora sentido
uacutenico e 700 cicloshora em sentidos opostos
Quando a simulaccedilatildeo ocorre em sentido uacutenico o semi-eixo desloca-se no sentido
longitudinal do equipamento havendo contato do pneu com o pavimento somente em um
uacutenico sentido o retorno se daacute com o rodado suspenso Quando a simulaccedilatildeo eacute feita em sentidos
opostos o contato pneu pavimento se daacute tanto na ida quanto na volta Eacute atraveacutes de uma
unidade hidraacuteulica que ocorre a aplicaccedilatildeo de carga que varia de 15kN ateacute 90kN com uma
40
velocidade maacutexima de 9kmh no semi-eixo o que permite acelerar os esforccedilos associados ao
carregamento e simular efetivamente as sobrecargas (FRITZEN 2005)
Figura 25 Simulador de traacutefego moacutevel - HVS
Fonte Fritzen (2005)
Silva (2001) diz que o simulador do IPR eacute uma estrutura metaacutelica composta de trecircs
subestruturas treliccediladas com um conjunto de rodas duplas na ponta de cada uma dessas
subestruturas A autora comenta ainda que o simulador pode chegar a uma velocidade de ateacute
80kmh com velocidade meacutedia de operaccedilatildeo de 40kmh Assim eacute possiacutevel ter 1500 aplicaccedilotildees
de carga por hora podendo obter modelos de desempenho em um curto periacuteodo de tempo A
Figura 26 apresenta o simulador de traacutefego circular do IPRDNER
Os melhores modelos de previsatildeo de desempenho de pavimentos satildeo aqueles
desenvolvidos diretamente a partir de dados de campo sistematicamente coletados e
analisados sendo que estes dados de observaccedilatildeo de pavimentos restringem o uso do modelo
ao ambiente de avaliaccedilatildeo (PATERSON 1987 apud ALBUQUERQUE 2007)
Estes modelos aleacutem de prever a condiccedilatildeo dos pavimentos conservados com
determinada atividade de manutenccedilatildeo tambeacutem podem ser uacuteteis para comparar
economicamente vaacuterias alternativas de manutenccedilatildeo ajudando no prognoacutestico do desempenho
do pavimento tratado com accedilotildees de manutenccedilatildeo e restauraccedilatildeo que satisfaccedilam restriccedilotildees de
orccedilamento e desempenho (BASIacuteLIO 2002)
41
Figura 26 Simulador de traacutefego IPRDNER
Fonte Silva (2001 apud VICTORINO 2008)
Um dos maiores experimentos em todo o mundo e que deu origem a alguns modelos
de previsatildeo de desempenho foram as pistas da AASHO Road Test desenvolvidas na deacutecada
de 1950 Segundo Senccedilo (1997) eram compostas por 6 circuitos apresentando cada uma duas
retas paralelas ligadas por segmentos circulares como pode ser visto na Figura 27 Cada
circuito tinha duas faixas de rolamento solicitadas pelo mesmo carregamento desde o eixo
simples de 9 kN ateacute o eixo tandem de 220 kN
Figura 27 Pistas experimentais da AASHO Road Test
Fonte Weingroff ndash FHWA
42
Este experimento realizado nas proximidades de Ottawa Illinois teve como objetivo
principal determinar o desempenho das estruturas estudadas sob a accedilatildeo de um traacutefego
especiacutefico Para alcanccedilar este objetivo a equipe da AASHO utilizou diversas teacutecnicas para a
determinaccedilatildeo do iacutendice de desempenho a partir de dados histoacutericos de serventia ao longo do
tempo (VALE 2008)
Vale (2008) menciona tambeacutem que uma das principais contribuiccedilotildees desta pesquisa
estaacute o meacutetodo de dimensionamento de pavimentos baseado no CBR com sua utilizaccedilatildeo em
aeroportos e a introduccedilatildeo do conceito de repeticcedilatildeo de cargas no dimensionamento Outra
contribuiccedilatildeo dada pelo estudo foram os conceitos para o meacutetodo de dosagem Marshall de
misturas asfaacutelticas apoacutes cinco anos de estudos realizados nas pistas
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo de
deterioraccedilatildeo em termos de irregularidade trincas e afundamento de trilhas de rodas para
pavimentos asfaacutelticos em funccedilatildeo da estrutura do pavimento subleito e traacutefego Esta pesquisa
foi realizada utilizando dados coletados de rodovias dos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo
Paulo e Distrito Federal Estes modelos podem ser utilizados em outros locais poreacutem eacute
necessaacuterio fazer uma calibraccedilatildeo dos mesmos para as caracteriacutesticas de onde ele seraacute utilizado
e uma verificaccedilatildeo dos resultados obtidos atraveacutes da coleta contiacutenua de dados
Um tipo mais geral de sistema de trabalho que inclua outros itens de custo (como
drenagem e terraplenagem) eacute melhor representado pelo ―Highway Design and Maintenance
Standards Model (HDM) Este modelo foi desenvolvido com base em uma extensa pesquisa
realizada no Brasil Quecircnia Iacutendia e Ilhas Caribenhas (BASIacuteLIO 2002)
Hudson et al (1979) concluiacuteram que ―a condiccedilatildeo atual de um pavimento eacute dependente
da sua histoacuteria em termos de estrutura carga suportada e fatores ambientais Toda a accedilatildeo
tomada no presente proporcionaraacute efeitos no futuro do pavimento enfatizando assim a
importacircncia de prever o comportamento futuro dos pavimentos para auxiliar a tomada de
decisatildeo do gestor e para tanto faz-se necessaacuterio o uso de modelos de desempenho que
reflitam as condiccedilotildees reais da rede Tais modelos seratildeo mais realistas quando existir uma
contiacutenua retroalimentaccedilatildeo do banco de dados do sistema
Basiacutelio (2002) destaca que os modelos de previsatildeo de desempenho apresentam
normalmente erros nas estimativas de tempo para execuccedilatildeo de serviccedilos de manutenccedilatildeo ou
reabilitaccedilatildeo dos pavimentos Estes erros costumam ser menores quando o pavimento se
aproxima da vida final e maiores quando estatildeo no iniacutecio da vida uacutetil Desta forma os modelos
devem ser periodicamente atualizados e as previsotildees devem restringir-se a periacuteodos em que
se tenha um razoaacutevel grau de confiabilidade (Haas et al 1994) A impossibilidade de incluir
43
todas as variaacuteveis significativas como drenagem qualidade de construccedilatildeo e condiccedilotildees
climaacuteticas colabora tambeacutem para a ocorrecircncia de erros e incertezas nos modelos
(Watanatada et al 1987 Bolivar e Achuacutetegui 1998)
Alguns modelos de previsatildeo de desempenho merecem ser destacados Aleacutem dos
trabalhos jaacute citados desenvolvidos por Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) e
Paterson (1987 apud ALBUQUERQUE 2007) de repercussatildeo internacional que foram com
algumas adaptaccedilotildees incorporados ao sistema HDM outros trabalhos de grande relevacircncia
foram realizados por Marcon (1996) Basiacutelio (2002) e Yshiba (2003) para respectivamente
os Estados de Santa Catarina Paranaacute e Goiaacutes
Benevides (2006) e Albuquerque (2007) mais recentemente tambeacutem realizaram
estudos para a elaboraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho para os Estados do Cearaacute e
Paraiacuteba no Nordeste do Brasil Nakahara (2005) por sua vez elaborou modelos de previsatildeo
para rodovias urbanas de intenso traacutefego pesado na cidade de Satildeo Paulo e Lerch (2003)
desenvolveu modelos avaliando a reduccedilatildeo da irregularidade em pavimentos do Estado do Rio
Grande do Sul Em seguida seratildeo apresentados mais detalhadamente alguns desses modelos
de previsatildeo de desempenho desenvolvidos baseando-se na literatura nacional e internacional
2321 Modelos desenvolvidos por Queiroz
Queiroz (1981 apud ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos empiacutericos e
mecaniacutestico-empiacutericos a partir de dados de irregularidade entre outros paracircmetros obtidos
nos Estados de Goiaacutes Minas Gerais Satildeo Paulo e Distrito Federal Alguns destes modelos
foram depois atualizados para o procedimento de projeto de reforccedilo DNER-PRO 1591985
(DNER 1985)
O autor desenvolveu 5 modelos de previsatildeo de desempenho para a irregularidade O
primeiro modelo apresentado correlaciona a irregularidade com o nuacutemero estrutural (Equaccedilatildeo
22) Os dois modelos seguintes por sua vez correlacionam a irregularidade com as deflexotildees
dos pavimentos obtidas com a Viga Benkelman (Equaccedilatildeo 23) e com o Dynaflect (equaccedilatildeo
24) E as duas uacuteltimas correlacionam com o nuacutemero estrutural e a deflexatildeo em conjunto
(Equaccedilatildeo 25 para deflexatildeo com a Viga Benkelman e Equaccedilatildeo 26 para deflexatildeo com o
Dynaflect)
44
2
log02240000795013804781log
SNC
NAERQI acum
(Equaccedilatildeo 22)
Rsup2 = 026 e Erro Padratildeo = 013
acumVB NDATRERQI log102275150165527821 5 (Equaccedilatildeo 23)
Rsup2 = 048 e Erro Padratildeo = 1058
acumD NDAPERQI log0248000751004140131503911log
(Equaccedilatildeo 24)
Rsup2 = 032 e Erro Padratildeo = 013
2
5 log10177
log66839303131656312
acumVB
acum
ND
SNC
NATRERQI
(Equaccedilatildeo 25)
Rsup2 = 052 e Erro Padratildeo = 1022
acumDacum ND
SNC
N
APERQI
log0230log
08560
0623004150107202991log
(Equaccedilatildeo 26)
Rsup2 = 036 e Erro Padratildeo = 013
Onde QI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (contagem km)
ER = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (ER = 0 original
ER= 1 restaurado)
A = idade do pavimento desde a construccedilatildeo ou reabilitaccedilatildeo (anos)
Nacum = nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelos fatores de equivalecircncia da AASHTO
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
TR = variaacutevel indicadora do tipo de revestimento (TR = 0 mistura asfaacuteltica TR =
1 tratamento superficial)
45
DVB = deflexatildeo com Viga Benkelman (102mm)
P = porcentagem do pavimento que recebeu reparos de remendos profundos e
DD = deflexatildeo com Dynaflect (0001 polegadas = 00254mm)
Albuquerque (2007) destaca que o fato de o modelo da equaccedilatildeo 22 correlacionando a
irregularidade com o nuacutemero estrutural ter apresentado desempenho insatisfatoacuterio com baixo
coeficiente de determinaccedilatildeo pode ser devido ao meacutetodo de caacutelculo do SNC utilizado Nas
regiotildees monitoradas para o desenvolvimento do modelo o subleito eacute constituiacutedo de solo
lateriacutetico e a utilizaccedilatildeo de valores medidos de ISC que para solos lateriacuteticos satildeo
particularmente baixos acabaram subestimando a capacidade estrutural dos pavimentos
considerada nos modelos e diminuindo sua correlaccedilatildeo com o QI
2322 Modelos desenvolvidos por Paterson
Fazendo uso de meacutetodos estatiacutesticos de regressatildeo Paterson (1987 apud
ALBUQUERQUE 2007) desenvolveu modelos de previsatildeo dos principais defeitos dos
pavimentos tais como trincamento irregularidade e afundamento de trilha de roda
Para a irregularidade longitudinal dos pavimentos Paterson desenvolveu o modelo
apresentado na Equaccedilatildeo 27
AGEeNESNCIRIIRI 01530
4
994
0 )1(725 (Equaccedilatildeo 27)
Rsup2 = 075
Onde IRI = irregularidade longitudinal dos pavimentos (m km)
IRI0 = irregularidade longitudinal inicial (m km)
SNC = nuacutemero estrutural corrigido
NE4 = representa o nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
de 82 tf calculado com fator de carga da AASHTO (milhotildees por faixa)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
46
Para o afundamento de trilha de roda por sua vez Paterson desenvolveu o modelo
apresentado nas Equaccedilotildees 28 e 29
ERMNECOMPSNCAGERDM 4
3025020166001 (Equaccedilatildeo 28)
Rsup2 = 042
Com
CRXMMPRHDEFERM 00158000900384009020
(Equaccedilatildeo 29)
Onde RDM = profundidade meacutedia das trilhas de roda (mm)
COMP = iacutendice de compactaccedilatildeo relativa meacutedia ponderada pela espessura da
camada sendo obtido em Paterson (1987)
DEF = deflexatildeo maacutexima meacutedia medida com viga Benkelman (102mm)
RH = variaacutevel que indica se o pavimento eacute restaurado ou natildeo (RH=0 original
RH=1 restaurado)
MMP = precipitaccedilatildeo meacutedia mensal (m mecircs) e
CRX = aacuterea de trincamento indexado sendo obtido em Paterson (1987)
AGE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo (anos)
2323 Modelos desenvolvidos por Marcon
Reunindo dados de levantamentos de 2500km da malha rodoviaacuteria do Estado de Santa
Catarina Marcon (1996) desenvolveu linhas de tendecircncia de pavimento para paracircmetros
como irregularidade longitudinal deflexotildees maacuteximas meacutedias iacutendice de gravidade global e
afundamento de trilha de roda Os modelos relacionaram o paracircmetro de desempenho do
pavimento com a idade do revestimento ou com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo
padratildeo Os modelos foram desenvolvidos para trecircs diferentes regiotildees geoloacutegicas do estado de
Santa Catarina A regiatildeo denominada por Marcon (1996) como sendo Regiatildeo 2 eacute a que mais
se aproxima das caracteriacutesticas do presente estudo por se tratar de uma regiatildeo cujos solos satildeo
formados pela decomposiccedilatildeo de rochas sedimentares como argilitos siltitos e arenitos
47
Com relaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas gerais da composiccedilatildeo de cada pavimento 838 dos
trechos estudados pelo autor apresentam revestimento de CBUQ e 863 do total de trechos
era formada por brita graduada na camada de base Outra caracteriacutestica dos materiais e
camadas que compotildeem os trechos estudados por Marcon (1996) eacute que 452 da extensatildeo
estudada era composta por macadame seco na sub-base semelhante aos estudos desta
pesquisa onde dois dos trecircs trechos tem sub-base de macadame
Para deflexotildees Marcon (1996) desenvolveu para a Regiatildeo 2 os modelos apresentados
na equaccedilatildeo 210 relacionando a defeito ou a deflexatildeo com a idade dos pavimentos e na
Equaccedilatildeo 211 relacionando com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEDEFM 5458328824 (Equaccedilatildeo 210)
Rsup2 = 037
NADEFM 5100192844 (Equaccedilatildeo 211)
Rsup2 = 050
Os dados de irregularidade longitudinal para a Regiatildeo 2 foram ajustados nos modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 212 relacionado com a idade e na Equaccedilatildeo 213 relacionado com
o nuacutemero estrutural
IDADEQI 1635134818 (Equaccedilatildeo 212)
Rsup2 = 029
2146 1005100478325 NANAQI (Equaccedilatildeo 213)
Rsup2 = 032
Para o afundamento de trilha de roda para a Regiatildeo 2 foram desenvolvidos os
modelos das Equaccedilotildees 214 e 215 respectivamente relacionando o afundamento em trilha de
roda com a idade e o nuacutemero estrutural dos pavimentos
48
IDADETRI 2325082281 (Equaccedilatildeo 214)
Rsup2 = 028
NATRI 7100530513 (Equaccedilatildeo 215)
Rsup2 = 026
Para o iacutendice de gravidade global (IGG) para a Regiatildeo 2 foram elaborados os
modelos apresentados na Equaccedilatildeo 216 que relaciona o IGG com a idade e na Equaccedilatildeo 217
com o nuacutemero equivalente de operaccedilotildees
IDADEIGG 0159120 (Equaccedilatildeo 216)
Rsup2 = 052
2125 1001100276478 NANAIGG (Equaccedilatildeo 217)
Rsup2 = 061
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
TRI = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
IDADE = idade do pavimento desde a construccedilatildeo restauraccedilatildeo ou reconstruccedilatildeo
(anos) e
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
Destaca-se nos modelos desenvolvidos por Marcon a praticidade das equaccedilotildees
estando os paracircmetros relacionados somente agrave idade ou ao nuacutemero equivalente mas esta
condiccedilatildeo soacute eacute vaacutelida para gerecircncia em niacutevel de rede e porque a maioria dos pavimentos tinha
estrutura parecida
49
2324 Modelos desenvolvidos por Basiacutelio
Basiacutelio (2002) desenvolveu linhas de tendecircncia de desempenho para rodovias do
Estado de Goiaacutes As linhas de tendecircncia foram propostas para dois tipos de revestimento
Tratamento superficial duplo (TSD) e concreto asfaacuteltico (CBUQ) Esta revisatildeo focaraacute apenas
nos resultados obtidos por Basiacutelio (2002) para pavimentos revestidos com CBUQ ou CA jaacute
que no presente trabalho os estudos foram desenvolvidos em trechos com este tipo de
revestimento
Segundo Basiacutelio (2002) os dados obtidos no ano de 2000 pela Agecircncia Goiana de
Transportes e Obras Puacuteblicas (AGETOP 2000) mostram que apenas 114 da malha
rodoviaacuteria pavimentada no estado de Goiaacutes eram pavimentadas com CA Para as camadas de
base e de sub-base foram geralmente utilizados cascalho lateriacutetico pois se tratar de um
material amplamente distribuiacutedo pelo territoacuterio goiano e que apresenta boa capacidade de
suporte com valores de CBR variando mais frequentemente entre 40 e 70
Assim como nos trechos estudados nesta pesquisa Basiacutelio (2002) informou que a
grande maioria dos veiacuteculos que utilizam os trechos monitorados em seu trabalho eacute composta
por veiacuteculos de passeio aproximadamente 73 Os trechos estudados pelo autor
apresentaram espessuras caracteriacutesticas de camadas de solo bem semelhantes as encontradas
neste estudo sendo as camadas de base geralmente de 17cm e 18cm para camadas de sub-
base embora as camadas de revestimento tivessem espessuras de 25cm bem inferiores as
camada encontradas neste trabalho
Foram desenvolvidas por Basiacutelio (2002) linhas de tendecircncia para deflexatildeo (Equaccedilatildeo
218) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 219) afundamento de trilha de roda (Equaccedilatildeo
220) e trincamento (Equaccedilatildeo 221) para os trechos monitorados que apresentaram camadas
de revestimentos compostas por CBUQ
60257109107 7213 NANADEFM (Equaccedilatildeo 218)
Rsup2 = 061
74137102103 6213 NANAQI (Equaccedilatildeo 219)
Rsup2 = 061
50
98141106 7 NAATR (Equaccedilatildeo 220)
Rsup2 = 066
69820101 5 NATRI (Equaccedilatildeo 221)
Rsup2 = 081
Onde DEFM = deflexatildeo maacutexima meacutedia (102mm)
QI = quociente de irregularidade (cont km)
ATR = profundidade meacutedia de trilhas de roda (mm)
TRI = porcentagem da aacuterea trincada
NA = nuacutemero equivalente de operaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf calculado com o
fator de carga da AASHTO
2325 Modelos desenvolvidos por Yshiba
Com dados obtidos da malha rodoviaacuteria do Estado do Paranaacute Yshiba (2003) elaborou
modelos estatiacutesticos de deflexatildeo e irregularidade longitudinal para pavimentos originais e
restaurados Tal trabalho teve como base dados histoacutericos da avaliaccedilatildeo funcional e estrutural
das condiccedilotildees da malha rodoviaacuteria neste estado entre os anos de 1995 e 1998
Os pavimentos estudados na pesquisa de Yshiba (2003) eram constituidos de
revestimento em concreto asfaacuteltico com espessuras entre 3 e 10cm base em brita graduada
com espessuras entre 10 e 20cm e sub-base granular com espessuras entre 10 e 30cm sendo
que a regiatildeo do estudo apresenta formaccedilatildeo geoloacutegica de derrame basaacuteltico correspondendo a
42 da aacuterea total do Estado do Paranaacute Para pavimentos com revestimento original foram
obtidos os modelos apresentados na Equaccedilatildeo 222 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 223 para
irregularidade longitudinal
)()(811)(754)(254)(78056 SPIPSPNPIPDEF (Equaccedilatildeo 222)
Rsup2 = 062
51
)()(080)()(090
)(160)(310)(38082
SPIPNPIP
SPNPIPIRI
(Equaccedilatildeo 223)
Rsup2 = 075
Onde DEF = deflexatildeo determinada com a Viga Benkelman (102mm)
IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (m km)
8
13)(
IIP sendo I a idade em anos do revestimento
5
4
10
105)(
NNP
sendo N o nuacutemero de solicitaccedilotildees de traacutefego e
2
55)(
SSP
sendo S o nuacutemero estrutural corrigido
Para pavimentos restaurados por sua vez foram desenvolvidos os modelos
apresentados na Equaccedilatildeo 224 para deflexatildeo e na Equaccedilatildeo 225 para irregularidade
longitudinal
)()(441)(72)(813)(22247 SPNPPSNPIPDEF (Equaccedilatildeo 224)
Rsup2 = 083
)(140)(220)(120372 SPNPIPIRI (Equaccedilatildeo 225)
Rsup2 = 081
Onde as siglas tecircm os mesmos significados anteriores
2326 Modelos desenvolvidos por Benevides
Benevides (2006) elaborou modelos de irregularidade longitudinal com dados de
perfilocircmetro a laser de 72 trechos da malha rodoviaacuteria da regiatildeo Metropolitana de Fortaleza
no Estado do Cearaacute
52
Os 72 trechos escolhidos por Benevides (2006) para realizaccedilatildeo de seu estudo
perfizeram um total de 493946 km de rodovias sendo 42 trechos com revestimento em
Concreto Betuminoso Usinado a Quente - CBUQ perfazendo uma extensatildeo de 235466km
81240 km em Areia Asfalto Usinado a Quente - AAUQ sendo dividida em 10 trechos
monitorados e outros 20 trechos em Tratamento Superficial Duplo ndash TSD com um total de
177240 km O autor mostra ainda em seu trabalho que o volume diaacuterio meacutedio de veiacuteculos nos
trechos em TSD variou entre 4686 e 645 veiacuteculos por dia entre 6430 e 251 veiacuteculos por dia
nos trechos com AAUQ e entre 50062 e 2254 veiacuteculos por dia nos trechos com CBUQ
O autor correlacionou os dados de IRI com o Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento
deflexatildeo nuacutemero estrutural e porcentagem de trincamento As equaccedilotildees que representam tais
modelos satildeo as Equaccedilotildees 226 e 227
63615006410021101410 TFDEFPCIIRI (Equaccedilatildeo 226)
Rsup2 = 086
8441010050081203038 TFNECPCIIRI (Equaccedilatildeo 227)
Rsup2 = 093
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
PCI = Iacutendice de Condiccedilatildeo do Pavimento ()
DEF = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
NEC = nuacutemero estrutural corrigido obtido por correlaccedilatildeo com a deflexatildeo
determinada com FWD e
TF = porcentagem padratildeo do defeito Trinca por Fadiga ()
2327 Modelos desenvolvidos por Albuquerque
Com o objetivo de propor a estruturaccedilatildeo necessaacuteria de um SGP apropriado aos
Estados do Nordeste brasileiro Albuquerque (2007) realizou um denso estudo em sua tese de
doutorado no qual desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho a partir de levantamentos
ocorridos nos Estados da Paraiacuteba e Cearaacute Albuquerque (2007) fez uso de ferramentas
53
estatiacutesticas na elaboraccedilatildeo dos modelos de desempenho Foram desenvolvidos modelos para
revestimentos em mistura asfaacuteltica e tratamento superficial Nesta revisatildeo satildeo apresentados os
elaborados para misturas asfaacutelticas
Para o Estado da Paraiacuteba Albuquerque (2007) teve como objetivo o estudo da malha
rodoviaacuteria estadual sendo que 4318 desta malha eram pavimentadas com pista simples
Albuquerque (2007) obteve no Sistema de Informaccedilotildees Geograacuteficas Aplicado ao
Planejamento Rodoviaacuterio (SIGA do DER-PB) os seguintes dados de 2006 para realizaccedilatildeo do
estudo de sua tese
Contagem classificatoacuteria de traacutefego entre os anos de 1981 e 2002
Ano da ultima intervenccedilatildeo
Tipos e espessuras de camadas de pavimentos
ISC de camadas granulares e subleito
Levantamentos deflectomeacutetricos
IGG
Raio de curvatura entre os anos de 1990 e 1994
Com estes dados o autor citado desenvolveu modelos de previsatildeo de deflexatildeo
(Equaccedilatildeo 228) e de iacutendice de gravidade global (Equaccedilatildeo 229)
)2990095009207473e NSC(
VBD (Equaccedilatildeo 228)
Rsup2 = 091
)460551530313e747 NSC(IGG (Equaccedilatildeo 229)
Rsup2 = 088
Onde DVB = deflexatildeo determinada com Viga Benkelman (102mm)
IGG = iacutendice de gravidade global
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
O objetivo de Albuquerque (2007) no estudo realizado no Estado do Cearaacute tambeacutem
foi verificar apenas as rodovias estaduais sendo que este estado apresentava 1085320km de
54
rodovias estaduais e deste total 3897 eram rodovias pavimentadas A Figura 28 apresenta
toda a malha rodoviaacuteria do Cearaacute no ano de 2006
Atraveacutes do Sistema Integrado de Gestatildeo e Manutenccedilatildeo (SIGMA) disponibilizados
pelos DERT-CE Albuquerque (2007) conseguiu a contagem classificatoacuteria dos veiacuteculos nos
anos de 1994 1997 2000 2004 Cadastro com datas de intervenccedilatildeo espessura e tipo de
materiais utilizados Levantamentos deflectomeacutetricos com FWD nos anos de 1998 2002 e
2005 Levantamentos de Irregularidade do pavimento com integrador tipo resposta (IPRUSP)
em 2001 e 2005 e levantamento visual
Com a obtenccedilatildeo destes dados o autor desenvolveu modelos de previsatildeo de
desempenho para deflexatildeo (Equaccedilatildeo 230) irregularidade longitudinal (Equaccedilatildeo 231) e
iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento (Equaccedilatildeo 232)
)08880326500601067833e NSC(
FWDD (Equaccedilatildeo 230)
Rsup2 = 084
)0046000230001101775e35173 NSC(IRI (Equaccedilatildeo 231)
Rsup2 = 079
NSCPCR 6145314371 (Equaccedilatildeo 232)
Rsup2 = 089
Onde DFWD = deflexatildeo determinada com FWD (102mm)
IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
PCR = iacutendice de condiccedilatildeo do pavimento
C = paracircmetro representativo das condiccedilotildees climaacuteticas
S = paracircmetro representativo do nuacutemero estrutural corrigido e
N = paracircmetro representativo do nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do
eixo padratildeo de 82 tf calculado pelo meacutetodo da AASHTO
A descriccedilatildeo dos paracircmetros representativos das condiccedilotildees climaacuteticas (C) do nuacutemero
estrutural (S) e do nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees (N) eacute encontrada no trabalho de
Albuquerque (2007)
55
2328 Modelo desenvolvido por Lerch
Lerch (2003) desenvolveu modelo de avaliaccedilatildeo da reduccedilatildeo da irregularidade
longitudinal apoacutes aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo em nove trechos de rodovias do Estado do
Rio Grande do Sul Foram monitorados aproximadamente 265km com registros de
irregularidade antes e apoacutes o recapeamento das rodovias Os valores obtidos foram
comparados com valores previstos pelos modelos lineares e bilineares propostos pelo
programa HDM-4 do Banco Mundial
Os dados utilizados por Lerch (2003) foram coletados pela Coordenadoria de
Programas Especiais (CPROESP) e pela Unidade de Normas e Pesquisas (UNP) sendo
cedidos estes dados pelo Departamento Autocircnomo de Estradas de Rodagem do Rio Grande do
Sul (DAER-RS) No CPROESP foi coletado dados histoacutericos dos pavimentos condiccedilotildees
estruturais e funcionais de rodovias localizadas na metade norte do RS bem como as
condiccedilotildees superficiais e da classificaccedilatildeo tanto qualitativa como quantitativa do traacutefego
Jaacute na UNP foram coletados dados das condiccedilotildees superficiais dos pavimentos
principalmente quanto agrave irregularidade longitudinal apoacutes a execuccedilatildeo das obras de manutenccedilatildeo
dos trechos A Tabela 23 apresenta algumas caracteriacutesticas dos trechos estudados pelo autor
citado
Tabela 23 Caracteriacutesticas dos trechos monitorados
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Continua
56
Rodovia TrechoExtensatildeo
(km)
Tipo de
base
Espessura
(cm)Revestimento
Espessura
(cm)
RS 020Vista Alegre
- Taquara480 SoloBrita 30
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 128
Bom Retiro
do Sul -
Entr BR 386
80Brita
Graduada15 a 25
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 5
RS 324Marau -
Casca309
Brita
Graduada35
Peacute Misturado a
Frio5 a 7
RS 342Ijuiacute -
Cruz Alta446
Brita
Graduada22 a 30
Peacute Misturado a
Frio4 a 8
RS 344
Giruaacute -
Entroncam
RS 218
312Brita
Graduada30 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
3 a 4
RS 404
Rondal
Alta -
Sarandi
275Brita
Graduada25 a 35
Tratamento
Superficial
Duplo
25
RS 446
Entr RS 122
-
Entr RS 470
170Brita
Graduada35 a 45 CBUQ 4 a 5
RS 452
Entr RS 122
-
Entr RS 116
275Brita
Graduada30 a 40 CBUQ ou TSD 3 a 4
RS 470
Entr RS 359
-
Entr RS 431
303Brita
Graduada30 a 65 CBUQ ou PMF 5 a 8
Fonte Lerch (2003)
Pelo fato de Lerch (2003) ter utilizado o programa HDM-4 foi necessaacuterio dividir os
trechos em segmentos Foram estabelecidas 14 redes de segmentos homogecircneos contendo
todas as seccedilotildees de mesmas caracteriacutesticas iniciais (antes da manutenccedilatildeo) e finais (mesma
espessura de recapeamento) como pode ser observado na Tabela 24
Tabela 24 Caracteriacutesticas as Redes de pavimentos montada por Lerch (2003)
REDE TIPO DE BASEMATERIAL DO
REVESTIMENTO ANTERIORRESTAURACcedilAtildeO EMPREGADA
1 Recape de 30cm de CBUQ
2 Recape de 40cm de CBUQ
3 Recape de 50cm de CBUQ
4 Recape de 60cm de CBUQ
5 Recape de 80cm de CBUQ
6Reperfilagem de 20cm + Recape
de 40cm de CBUQ
7 Recape de 30cm de CBUQ
8 Recape de 40cm de CBUQ
9 Recape de 60cm de CBUQ
10 Recape de 40cm de CBUQ
11 Recape de 60cm de CBUQ
12Reperfilagem de 20cm + Recape
de 50cm de CBUQ
13Reperfilagem de 20cm + Recape
de 60cm de CBUQ
14 Estabilizada Tratamento Superficial Duplo Recape de 40cm de CBUQ
Granular
Tratamento Superficial Duplo
Concreto Betuminoso Usinado a
Quente (CBUQ)
Preacute Misturado a Frio (PMF)
Fonte Lerch (2003)
57
Das 14 redes estudadas por Lerch (2003) apenas 5 natildeo necessitaram de ajustes nos
paracircmetros das equaccedilotildees de previsatildeo de desempenho do programa HDM-4 Isso ocorreu
devido o fato de que o modelo linear ou o bilinear previam valores proacuteximos aos medidos as
demais redes sofreram algum tipo de ajuste nos paracircmetros das suas equaccedilotildees Com o auxilio
do software ESTATISTICA o autor obteve o modelo de regressatildeo linear muacuteltipla que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 233
173870310 antesIRIESPIRI (Equaccedilatildeo 233)
Rsup2 = 097
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal com a
aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo (mkm)
ESP = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes do reforccedilo (mkm)
2329 Modelos desenvolvidos por Nakahara
Nakahara (2005) realizou um estudo experimental sobre o desempenho de reforccedilos de
pavimentos asfaacutelticos executados na Avenida Bandeirantes via urbana com elevado volume
de traacutefego comercial pesado localizada no municiacutepio de Satildeo Paulo Nos dados histoacutericos da
construccedilatildeo da Avenida Bandeirantes o autor verificou que o iniacutecio das obras nesta avenida foi
em dezembro de 1969 com a realizaccedilatildeo de 33 furos de sondagem e foi observado que a
maioria destes furos mostrou a presenccedila de argila orgacircnica na regiatildeo da avenida
Nos furos onde os solos apresentaram capacidade de suporte acima de CBR=10 o
sub leito destes locais foi aproveitado como camada de sub-base apoacutes a escarificaccedilatildeo e a
compactaccedilatildeo na espessura de 20cm Nos trechos onde houve necessidade de substituiccedilatildeo do
solo o material importado foi retirado de uma jazida e teve sua classificaccedilatildeo como uma argila
arenosa do Tipo A-6 com Limites de Liquidez de 312 Iacutendice de Plasticidade de 11 e ISC
de 11 Posteriormente foi dimensionado o pavimento da Avenida Bandeirante sendo que as
espessuras meacutedias obtidas para cada camada estatildeo apresentadas na Figura 28
58
Figura 28 Seccedilatildeo tipo do pavimento da Avenida Bandeirantes em Satildeo Paulo em 2004
Fonte Nakahara (2005)
Segundo Nakahara (2005) em 1978 a Prefeitura Municipal de Satildeo Paulo realizou obras
de recapeamento asfaacuteltico em toda a extensatildeo da avenida poreacutem natildeo foi mencionado no
trabalho as espessuras colocadas no trecho Em 1991 e 1992 a Avenida Bandeirantes passou
por uma nova intervenccedilatildeo onde foi realizada a fresagem e a construccedilatildeo de camadas de
reforccedilo e a reconstruccedilatildeo da camada de base de alguns trechos Jaacute no ano de 1995 a avenida
passou por um processo de manutenccedilatildeo corretiva com a execuccedilatildeo de remendos superficiais
em defeitos isolados (tapa buracos)
Nos anos de 2002 e 2003 a Avenida Bandeirantes passou novamente por um processo
de restauraccedilatildeo uma vez que esta estava bastante deteriorada e contava com um volume diaacuterio
meacutedio de caminhotildees de 10810 no sentido Rodovia dos Imigrantes e 8338 no sentido
Marginal Pinheiros Para a realizaccedilatildeo das intervenccedilotildees a avenida foi dividida em 2 trechos
sendo que no Trecho 1 foram realizadas apenas correccedilotildees superficiais e construccedilatildeo de
camadas de reforccedilo no Trecho 2 aleacutem das medidas corretivas foram realizadas reconstruccedilatildeo
da camada de base ou do pavimento em alguns trechos na faixa da direita na pista em sentido
Marginal Pinheiro (NAKAHARA 2005)
O autor comenta ainda que antes da restauraccedilatildeo os pavimentos dos trechos foram
fresados ateacute profundidades iguais agraves espessuras de reforccedilo que no sentido Rodovia dos
Imigrantes variaram de 5 a 20 cm no Trecho 1 e variaram de 5 a 22 cm no Trecho 2 Jaacute no
sentido Marginal Pinheiro as espessuras de reforccedilo foram de 5 cm no Trecho 1 e variaram de
5 a 15 cm no trecho 2
59
Para o desenvolvimento da pesquisa foram monitorados os pavimentos durante quatro
anos desde a mais recente restauraccedilatildeo executada na eacutepoca Para a irregularidade obteve-se
modelo para a variaccedilatildeo da irregularidade apoacutes a restauraccedilatildeo (Equaccedilatildeo 234) e para a evoluccedilatildeo
da irregularidade (Equaccedilotildees 235 236 e 237)
antesref IRIhIRI 862010203832 (Equaccedilatildeo 234)
Rsup2 = 090
Onde ∆IRI = IRIantes - IRIapoacutes = variaccedilatildeo do iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
com a aplicaccedilatildeo de camada de reforccedilo
href = espessura da camada de reforccedilo (cm) e
IRIantes = iacutendice de irregularidade longitudinal antes da aplicaccedilatildeo do reforccedilo
(mkm)
NDREFIRI
910800708604970
1
(Equaccedilatildeo 235)
idadeREFIRI
e10290903104860
13
(Equaccedilatildeo 236)
AA NNDREFIRI
ln012010570107606750
18
(Equaccedilatildeo 237)
Onde IRI = iacutendice de irregularidade longitudinal (mkm)
REF = variaacutevel indicadora da espessura de reforccedilo (-1 se href lt10cm ou 0 se href
ge10cm)
D = deflexatildeo medida com o FWD (mm)
N = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
do DNER em eixos-padratildeodia
idade = idade do pavimento desde a restauraccedilatildeo (anos)
NA = nuacutemero de repeticcedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo de 80kN segundo o criteacuterio
da AASHTO em eixos-padratildeodia
60
Tambeacutem foram desenvolvidos por Nakahara (2005) modelos de previsatildeo de
desempenho para o iniacutecio e evoluccedilatildeo do trincamento
23210 Modelos desenvolvidos por Vitorello
Vitorello (2008) baseado em um estudo experimental na BR-290RS para segmentos
construiacutedos entre os anos 2000 e 2007 (a estrutura contempla 8cm de revestimento asfaacuteltico
15cm de base 30cm de sub-base e 60cm de camada de reforccedilo) desenvolveu tendecircncias de
comportamento do pavimento (Equaccedilotildees 238 a 240) as mesmas foram comparadas aos
modelos de previsatildeo de desempenho desenvolvidos em outras pesquisas Para a irregularidade
e o afundamento de trilha de roda as tendecircncias apresentadas neste estudo comportaram-se
significativamente semelhantes as de outros modelos Por outro lado para a tendecircncia
referente agraves deflexotildees nenhum dos modelos desenvolvidos em estudos anteriores apresentou
comportamento similar ao encontrado na pesquisa evidenciando a importacircncia do
desenvolvimento de modelos particulares para cada rodovia e estrutura
acumNDEF 6518747 (Equaccedilatildeo 238)
Rsup2 = 046
iNQI acum 8158203519 (Equaccedilatildeo 239)
Rsup2 = 051
acumNATR 560362 (Equaccedilatildeo 240)
Rsup2 = 050
Onde DEF = deflexatildeo maacutexima (102mm)
Nacum= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da AASHTO
QI = Coeficiente de irregularidade longitudinal do pavimento (contagemkm)
ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
i = 0 segmento sem intervenccedilatildeo e i = 1 segmento com intervenccedilatildeo
61
23211 Modelos desenvolvidos por Gonccedilalves
Gonccedilalves (2002) desenvolveu modelos de previsatildeo de desempenho para afundamento
em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada Sua pesquisa foi desenvolvida atraveacutes da
construccedilatildeo de duas pistas experimentais que foram submetidas a ensaios acelerados com o
simulador linear de traacutefego da UFRGS tendo espessuras de 50 cm de reforccedilo do subleito em
argila 15 cm de base em Brita Graduada Simples e 4 cm de revestimento sendo uma com
ligante modificado com poliacutemero e outra com CAP-20
Os modelos encontrados para a estrutura que continha revestimento asfaacuteltico com
ligante modificado com poliacutemero estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 241 e 242 para
afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada respectivamente
(Equaccedilatildeo 241)
Rsup2 = 098
(Equaccedilatildeo 242)
Rsup2 = 096
Jaacute para o trecho com revestimento realizado com ligante convencional CAP-20
Gonccedilalves (2002) encontrou os modelos mostrados nas Equaccedilotildees 443 e 444 respectivamente
para afundamento em trilha de roda e porcentagem de aacuterea trincada
(Equaccedilatildeo 243)
Rsup2 = 097
(Equaccedilatildeo 244)
Rsup2 = 099
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
TRI = Porcentagem de Aacuterea Trincada
Nacum= nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
496300177048870 NATRSBS
1926151011 NTRI SBS
974704
20 10321
NTRI CAP
37110
20 117010310
NxATRCAP
62
23212 Modelos desenvolvidos por Franco
Franco (2007) em sua tese de doutorado compilou o banco de dados existente na
UFRJ de ensaios de carga repetida agrave tensatildeo controlada realizados no laboratoacuterio de
pavimentaccedilatildeo da COPPE e de outros publicados em diversos trabalhos teacutecnicos e cientiacuteficos
para obter os modelos de previsatildeo de fadiga das misturas asfaacutelticas Foram analisados pelo
autor os resultados de 536 ensaios em misturas asfaacutelticas com ligantes tradicionais 51 ensaios
em misturas com ligantes modificados por poliacutemero do tipo SBS ou EVA e 88 ensaios de
misturas com asfalto borracha
Os dados consultados por Franco (2007) foram as dimensotildees do corpo de prova o
percentual de niacutevel de tensatildeo aplicada a carga aplicada (kgf) a pressatildeo aplicada (kgfcmsup2) a
deformaccedilatildeo especiacutefica resiliente a diferenccedila de tensotildees (MPa) o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga o moacutedulo de resiliecircncia meacutedio (MPa) e a Tensatildeo de traccedilatildeo estaacutetica maacutexima (MPa)
Com estes dados foram apresentados dois modelos relacionando a tensatildeo de traccedilatildeo na
camada asfaacuteltica e o desempenho agrave fadiga A Equaccedilatildeo 245 eacute aplicaacutevel a misturas
convencionais a Equaccedilatildeo 246 a ligantes modificados com SBS ou EVA e a Equaccedilatildeo 247
para ligantes asfalto borracha
(Equaccedilatildeo 245)
Rsup2 = 0805
(Equaccedilatildeo 246)
Rsup2 = 0813
(Equaccedilatildeo 247)
Rsup2 = 0676
Onde N= nuacutemero equivalente acumulado de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf
calculado pelo meacutetodo da USACE
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (MPa)
7408212
6 11109041
MrfclN
t
49317983
7 11104554
MrfclN
t
91811033
3 1110267
MrfclN
t
63
fcl = fator campo laboratoacuterio para aplicaccedilatildeo praacutetica Franco (2007) recomenda o
valor de 10000 advindo das pesquisas de Pinto (1991)
23213 Modelos da Shell Oil
O modelo de fadiga que atualmente eacute conhecido como modelo da Shell foi
desenvolvido por Shook et al (1982 apud HUANG 1993) Os dados utilizados pelo autor
para o desenvolvimento do modelo foram obtidos de ensaios de flexatildeo repetida de vigotas a
deformaccedilatildeo controlada Como o modelo eacute parte de um meacutetodo de dimensionamento acredita-
se que esteja calibrado para as condiccedilotildees especiacuteficas do meacutetodo da Shell (FRANCO 2004)
Do modelo originalmente desenvolvido em 1978 os autores substituiacuteram o moacutedulo de
rigidez pelo moacutedulo dinacircmico e eliminaram o paracircmetro teor de asfalto como variaacutevel de
entrada generalizando ainda mais a forma do modelo As alteraccedilotildees resultaram na Equaccedilatildeo
248
(Equaccedilatildeo 248)
Onde N = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
E = Moacutedulo dinacircmico (psi)
Para o caso da deformaccedilatildeo permanente no subleito a Shell Oil apresenta dois modelos
com confiabilidade de 85 e 95 conforme Equaccedilotildees 249 e 250 respectivamente
(Equaccedilatildeo 249)
(Equaccedilatildeo 250)
Onde v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
3632671506850
EN t
2502 )(1012 fv N
2102 )(1091 fv N
64
Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
23214 Modelo desenvolvido por Pinto
Pinto (1991) sugeriu um modelo baseado em 82 ensaios de fadiga agrave tensatildeo controlada
de seis misturas asfaacutelticas O meacutetodo de ensaio utilizado foi o de compressatildeo diametral com
aplicaccedilatildeo de 60 pulsos de carga por minuto e 014 segundos de duraccedilatildeo da aplicaccedilatildeo da carga
repetida
O modelo desenvolvido por Pinto (1991) que fornece o nuacutemero de aplicaccedilotildees de
carga necessaacuterio para a ruptura do corpo-de-prova estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 251
(Equaccedilatildeo 251)
Rsup2 = 0676
Onde Nacum= vida de fadiga em laboratoacuterio
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
Mr = Moacutedulo de resiliecircncia (kgfcm2)
Pinto (1991) realizou a calibraccedilatildeo do seu modelo com base em observaccedilotildees e anaacutelises
do comportamento no campo de trechos da rodovia BR-101 definindo curvas para estimar os
valores miacutenimos e maacuteximos do fator campo - laboratoacuterio para o seu modelo associados agrave
deformaccedilatildeo especiacutefica inicial e agraves diferenccedilas de tensotildees no revestimento dos trechos da
rodovia analisados Atualmente diversos oacutergatildeos e institutos de pesquisa vecircm utilizando o
coeficiente fcl igual a 10000 como fator campolaboratoacuterio para esse modelo que
corresponde a cerca de 20 da aacuterea trincada do pavimento a uma temperatura de 54ordmC
23215 Modelos do Asphalt Institute
0330652
9 1110079
MrN
t
65
O modelo apresentado na Equaccedilatildeo 252 faz parte do manual de dimensionamento de
pavimentos de rodovias e ruas do Instituto do Asfalto dos Estados Unidos ndash MS-1 de 1969 e
reeditado pela nona vez em 1991
854029133 ||)(103254418 ECN tf (Equaccedilatildeo 252)
Onde C= 10M
Onde asfV = o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV = o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
= o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E = moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica (psi)
Este modelo de fadiga foi desenvolvido a partir de um conjunto de dados obtidos de
ensaios de laboratoacuterio realizados agrave tensatildeo controlada em flexatildeo repetida e calibrada com
dados de seccedilotildees selecionadas da AASHTO Road Test O fator 184 na equaccedilatildeo pode ser
entendido como fator de calibraccedilatildeo campo-laboratoacuterio que permite estimar o nuacutemero miacutenimo
de repeticcedilotildees de carga de eixo simples equivalente de 80kN para que o pavimento acumule
um dano equivalente a uma aacuterea trincada por fadiga de pelo menos 20 em relaccedilatildeo agrave aacuterea
total (Asphalt Institute 1994)
Ainda o Asphalt Institute apresenta um modelo para deformaccedilatildeo permanente do
subleito (Equaccedilatildeo 253)
(Equaccedilatildeo 253)
Onde Nf= nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo rodoviaacuterio para produzir ATR na
ordem de 13mm
v = deformaccedilatildeo especiacutefica vertical no topo do subleito
690844
asfar
asf
VV
VM
474
9 1103651
v
fN
66
23216 Modelo do Guia de Projeto da AASHTO (MEPDG)
Um modelo baseado no modelo do Instituto do Asfalto eacute o utilizado no Guia de
Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) poreacutem este modelo eacute apresentado com uma nova
calibraccedilatildeo determinada por otimizaccedilatildeo numeacuterica e por outros modos de comparaccedilatildeo de dados
Tal modelo leva em consideraccedilatildeo a espessura da camada de revestimento o que natildeo eacute
observado nos demais modelos admitindo que a espessura influencia no mecanismo de
ruptura por fadiga do revestimento O modelo tem o formato apresentado nas Equaccedilotildees 254 e
255
2811
94923
1
11004320
ECkN
t
f
(Equaccedilatildeo 254)
Onde MC 10
690844
asfar
asf
VV
VM
(Equaccedilatildeo 255)
Onde asfV eacute o teor de asfalto em volume na camada asfaacuteltica
arV eacute o volume de vazios com ar na camada asfaacuteltica
fN
eacute o nuacutemero de repeticcedilotildees de carga para atingir a ruptura por fadiga
t eacute a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo da camada asfaacuteltica
E
eacute o moacutedulo dinacircmico da camada asfaacuteltica em psi
O paracircmetro
1k foi inserido no modelo para prever uma correccedilatildeo no dano de fadiga
devido ao efeito da espessura da camada asfaacuteltica O paracircmetro
1k pode ser obtido por meio
das Equaccedilotildees 256 e 257 dependendo se o tipo de fadiga ocorre da base da camada para o
topo ou do topo para a base (trincamento longitudinal) respectivamente
Para o trincamento da base para o topo
67
)4930211(
1
1
00360200003980
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 256)
Para o trincamento do topo para a base
)7357554430(
1
1
8442900010
1
hace
k
(Equaccedilatildeo 257)
Onde hac = eacute a espessura total da camada asfaacuteltica
As duas previsotildees satildeo realizadas concomitantemente desde que ocorram tensotildees de
traccedilatildeo nos pontos criacuteticos no periacuteodo de anaacutelise para o carregamento selecionado
O Guia de Projeto da AASHTO (NCHRP 2004) ainda desenvolveu modelos que
estimam a aacuterea trincada a partir do dano de fadiga calculado As funccedilotildees de transferecircncia
como os modelos foram chamados estatildeo apresentados nas Equaccedilotildees 258 e 259
Para o trincamento da base para o topo
60
1
1
6000)100(log 10
2
1 DCCbottom
eFC (Equaccedilatildeo 258)
Onde bottomFC = o trincamento da base para o topo
D = eacute o dano da fadiga da base para o topo
2
1 2 CC 8562
2 )1(408742 hacC
Para o trincamento do topo para a base
)5610(
1
1000)100(log4182 10
Dbottome
FC (Equaccedilatildeo 259)
Onde FCbottom = o trincamento do topo para a base ftmiles
D = eacute o dano da fadiga do topo para a base
68
A calibraccedilatildeo dos modelos de fadiga foi realizada com base em informaccedilotildees e dados de
observaccedilatildeo ao longo do tempo de 82 trechos experimentais localizados em 24 estados
americanos e canadenses A maioria dos trechos avaliados pertence ao programa LTPP (Long
Term Pavement Performance) de instrumentaccedilatildeo e acompanhamento de diversas seccedilotildees de
rodovias americanas que produz um banco de dados bastante amplo de informaccedilotildees sobre as
propriedades e desempenho dos pavimentos (FRANCO 2007)
23217 Modelo da FHWA
Ainda para a fadiga do revestimento pode-se utilizar o modelo do FHWA (2006)
desenvolvido a partir de dados obtidos nas pistas experimentais da AASHO Road Test O
modelo de previsatildeo estaacute apresentado na Equaccedilatildeo 260
(Equaccedilatildeo 260)
Onde N= vida de fadiga em termos de NAASHTO
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
23218 Modelos desenvolvido por Trichecircs
Trichecircs (1993) em seu doutoramento estudou a influecircncia do consumo de cimento da
granulometria do tempo de cura e da energia de compactaccedilatildeo no desempenho de CCR
(Concreto Compactado com Rolo) O autor buscou contemplar a utilizaccedilatildeo do CCR em duas
estruturas baacutesicas Camadas de baserevestimento e camadas de base revestida com Concreto
Betuminoso Usinado a Quente
Durante a realizaccedilatildeo de seus ensaios Trichecircs (1993) verificou que a partir do inicio da
realizaccedilatildeo dos ensaios ateacute atingir 10 da vida de fadiga havia um acreacutescimo acelerado de
5123
6 1100921
t
N
69
deformaccedilotildees no corpo de prova que poderia ser devido agrave acomodaccedilatildeo do CP no dispositivo
de aplicaccedilatildeo de carga ou devido a energia consumida na reativaccedilatildeo de fissuras preacute-existente
A partir dos 10 e ateacute atingir de 50 a 70 da vida de fadiga a energia de cada ciclo se
mantinha quase constante com uma pequena taxa de crescimento nas deformaccedilotildees
O autor menciona ainda que acima de 50 a 70 da vida de fadiga jaacute consumida era
possiacutevel observar novamente uma aceleraccedilatildeo na taxa de crescimento das deformaccedilotildees no
corpo de prova Nos ensaios em que era realizado o acompanhamento do crescimento de
trincas era a partir deste momento que as trincas iniciavam sua propagaccedilatildeo Este
comportamento indica que o dano unitaacuterio por fadiga natildeo eacute linear
A partir destes dados o autor desenvolveu modelos de fadiga para CCR com
consumos de cimento de 120kgm3 e 200kgm
3 apresentados nas Equaccedilotildees 261 e 262
respectivamente
(Equaccedilatildeo 261)
(Equaccedilatildeo 262)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23219 Modelo desenvolvido por Balbo
Balbo (1993) desenvolveu com materiais do estado de Satildeo Paulo uma pesquisa
laboratorial que definiu os paracircmetros elaacutesticos e resistentes de uma mistura de Brita
Graduada Tratada com Comento (BGTC) A mistura realizada pelo autor foi feita com uma
curva granulomeacutetrica na faixa B da especificaccedilatildeo de materiais para BGTC projetada pela
ABNT (1990) e com teor de cimento de 4 em relaccedilatildeo ao peso total de agregados mantido
constante para todos os corpos de prova
O autor obteve o teor de umidade das misturas atraveacutes da preparaccedilatildeo de algumas
misturas variando a quantidade de aacutegua com isso verificou a umidade oacutetima por meio de
compactaccedilatildeo na energia intermediaacuteria Para a fabricaccedilatildeo dos corpos de prova foi realizado
RTN 0741591114log10
RTN 5181331014log10
70
compactaccedilatildeo na energia modificada que segundo o autor era indicado como padratildeo para o
material
Apoacutes as moldagens os corpos de prova eram mantidos nos moldes ciliacutendricos
tampados por sete dias para cura da BGTC posteriormente eram desmoldados e mantidos em
compartimento fechado no laboratoacuterio com umidade relativa do ar e temperatura controlada
de 60 e 21ordmC respectivamente Posteriormente realizou ensaios de moacutedulo de elasticidade
resistecircncia agrave compressatildeo resistecircncia agrave traccedilatildeo e fadiga por solicitaccedilotildees agrave traccedilatildeo Para BGTC o
modelo de fadiga encontrado por Balbo (1993) esta apresentado na Equaccedilatildeo 263
(Equaccedilatildeo 263)
Onde N= vida de fadiga
RT = resistecircncia aacute traccedilatildeo na flexatildeo (MPa)
23220 Modelo desenvolvido por Rossato
Rossato (2015) utilizou materiais da Avenida Heacutelvio Basso que fez parte deste estudo
como um dos trechos monitorados para desenvolver um modelo de previsatildeo de vida de fadiga
em laboratoacuterio O autor coletou agregado e ligante asfaacuteltico utilizado na mistura asfaacuteltica
colocada na pista e avaliou o fenocircmeno de fadiga e das propriedades elaacutesticas da mistura em
diferentes temperaturas Aleacutem disso o autor utilizou ligante asfaacuteltico modificado com
poliacutemero do tipo SBS com propriedades superiores ao utilizado na pista para realizar um
comparativo da melhoria que ocorre na mistura quando utilizado outro ligante com
propriedades melhores
Durante seu estudo Rossato (2015) avaliou o desempenho da mistura asfaacuteltica nas
temperaturas de 10ordmC 25ordmC e 35ordmC com misturas moldadas em laboratoacuterio seguindo as
caracteriacutesticas de campo com uma pequena alteraccedilatildeo no teor de ligante da mistura descrita no
projeto devido a dosagem realizada no laboratoacuterio que encontrou um teor ideal de 69 de
ligante na mistura Este teor foi o mesmo utilizado para realizaccedilatildeo de alguns ensaios
necessaacuterios para caracterizaccedilatildeo da mistura no presente trabalho
RTN 6081613717log10
71
Ao realizar o ensaio para encontrar a vida de fadiga da mistura em laboratoacuterio que foi
moldada com um ligante 5070 convencional o autor encontrou o modelo apresentado na
Equaccedilatildeo 264
0752514110 103192 MRxN tf
(Equaccedilatildeo 264)
Rsup2 = 071
Onde Nf = vida de fadiga
t = deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo
MR = Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa)
Contudo os modelos apresentados na revisatildeo bibliograacutefica expressatildeo de forma
adequada as caracteriacutesticas e expectativas esperadas no desempenho dos pavimentos
estudados por cada autor Os modelos apresentados pela literatura estudada obtidos a partir
de dados de trechos monitorados mostrou que com um banco de dados amplo eacute possiacutevel o
desenvolvimento de modelos de previsatildeo de desempenho que mostram de forma adequada o
que poderaacute acontecer com os pavimentos a medida que os mesmos satildeo solicitados desde que
obedeccedilam as caracteriacutesticas de materiais clima e tipo de construccedilatildeo de cada pavimento
Jaacute para os modelos estudados em laboratoacuterio verifica-se que os mesmos representam
adequadamente o que se espera de cada material empregado em campo da mesma forma que
os modelos encontrados em trechos monitorados Poreacutem os modelos obtidos em laboratoacuterio
necessitam de um fator campolaboratoacuterio que relacione os valores obtidos no laboratoacuterio
com os valores obtidos em campo conseguindo assim mostrar a expectativa de durabilidade
de um material quando empregado em campo
3 METODOLOGIA
Neste capitulo seraacute mostrado todo o processo de metodologia empregado no
desenvolvimento do trabalho desde a localizaccedilatildeo dos trecircs trechos monitorados a parte de
coleta de materiais empregados em cada uma das camadas caracterizaccedilatildeo destes materiais
acompanhamento na construccedilatildeo das camadas e monitoramento dos trechos atraveacutes de ensaios
perioacutedicos
Foram realizadas contagem quantitativa e classificatoacuteria do traacutefego que solicitou cada
um dos trechos monitorados avaliaccedilotildees funcionais com ensaios de Macrotextura
Microtextura International Friction Index (IFI) e International Roughness Index (IRI) Aleacutem
disso foram realizadas as avaliaccedilotildees estruturais com ensaios de Afundamento em Trilha de
Roda (ATR) levantamento visual de defeitos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman e
Falling Weight Deflectometer (FWD) Para cada um destes paracircmetros encontrou-se modelos
de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do numero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
31 PLANEJAMENTO
Esta pesquisa consiste na implantaccedilatildeo e monitoramento de trechos experimentais
dentro do qual a UFSM eacute parceira da REDE TEMAacuteTICA DO ASFALTO da PETROBRAS
para determinaccedilatildeo e calibraccedilatildeo de modelos de previsatildeo de desempenho que daratildeo margem a
elaboraccedilatildeo de um meacutetodo de dimensionamento de pavimentos asfaacutelticos adaptado agraves
diferentes condiccedilotildees climaacuteticas geoloacutegicas e de traacutefego do Brasil
Para tanto acompanhou-se a efetiva implantaccedilatildeo de trecircs trechos experimentais com
seu subsequente monitoramento A avaliaccedilatildeo nas diferentes etapas preacute-execuccedilatildeo execuccedilatildeo e
poacutes-execuccedilatildeo (apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego) foram sendo realizadas conforme indicaccedilotildees da
Rede Temaacutetica de Asfalto (2012) no Manual de Execuccedilatildeo de Trechos Monitorados
Buscou-se estudar algumas variaacuteveis relevantes na pesquisa como tipos de estruturas
diferentes materiais empregados nos trechos de locais diferentes bem como o tipo de
intervenccedilatildeo realizada em cada trecho (um trecho de restauraccedilatildeo e dois trechos de implantaccedilatildeo
de uma estrutura nova) Na Figura 31 eacute apresentado o fluxograma da metodologia da
pesquisa
74
Figura 31 Fluxograma da metodologia da pesquisa
32 TRECHOS MONITORADOS
Os trecircs trechos monitorados encontram-se na regiatildeo central do estado do Rio Grande
do Sul no municiacutepio de Santa Maria como pode ser visto nas Figuras 32 e 33 O municiacutepio
localiza-se a uma altitude meacutedia de 113 metros acima do niacutevel do mar e segundo Boeira
(2014) esta regiatildeo possui uma formaccedilatildeo geoloacutegica com um tipo de Rocha Vulcacircnica Aacutecida
(Riodacito) sendo este tipo de rocha que se utilizou na formaccedilatildeo das camadas dos trechos
Figura 32 Rio Grande do Sul Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
4 Fonte Google Earth Figura 33 Municiacutepio de Santa Maria
Escolha dos trechos a serem monitorados
Acompanhamento da construccedilatildeo
e coleta de materiais
Caracterizaccedilatildeo dos materiais Monitoramento
Macrotextura Microtextura IRI ATR Levantamento de defeitos Deflexatildeo
IFI Perfilocircmetro
Laser Treliccedila Viga
Benkelman FWD
Modelos de previsatildeo de desempenho
75
O primeiro trecho monitorado (Trecho 1) eacute conhecido como Avenida Roraima um
segmento de restauraccedilatildeo o segundo trecho eacute a Avenida Heacutelvio Basso (Trecho 2) uma pista
nova que foi implantada para a duplicaccedilatildeo de uma via existente e o terceiro trecho localizado
na BR-158 iniciando no km 330 conhecido como Trevo dos Quarteacuteis (Trecho 3) que tambeacutem
eacute uma duplicaccedilatildeo da rodovia existente Todos os trechos podem ser considerados como
trechos de confluecircncia urbana localizados no periacutemetro urbano de Santa Maria onde estaacute
localizada a UFSM Suas localizaccedilotildees podem ser melhor visualizadas na Figura 34
Trevo dos Quarteacuteis Av Heacutelvio Basso Av Roraima UFSM
Figura 34 Localizaccedilatildeo da UFSM e dos trechos monitorados
Fonte Google Earth
Para todos os trechos foi realizada a caracterizaccedilatildeo de cada uma das camadas
constituintes do pavimento desde as mais inferiores de solo do subleito ateacute o revestimento
bem como levantamentos de traacutefego e ensaios de desempenho do pavimento em serviccedilo
Para maior conhecimento da regiatildeo onde se encontram os trechos monitorados
buscaram-se dados de temperatura e pluviometria no Instituto Nacional de Meteorologia
(INMET) que indica que entre os anos de 2000 a 2014 a cidade de Santa Maria recebeu
precipitaccedilatildeo anual meacutedia em torno de 1700 mm e temperaturas maacuteximas meacutedias de 256ordmC e
temperaturas miacutenimas meacutedias de 148ordmC A Figura 35 apresenta os valores meacutedios das
temperaturas maacuteximas e miacutenimas bem como os valores de precipitaccedilotildees anuais entre os anos
de 2000 a 2014
76
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
5
10
15
20
25
30
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Pre
cip
itaccedil
atildeo A
nu
al (
mm
)
Tem
per
atu
ra ordm
C
Ano
Maacutexima
Meacutedia
Miacutenima
Meacutedia
Precipitaccedilatildeo
Figura 35 Temperaturas meacutedias e pluviometria da regiatildeo de Santa Maria de 2000 agrave 2014
321 Avenida Roraima
O trecho estaacute localizado na cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul
sendo que sua posiccedilatildeo fica na saiacuteda da Universidade Federal de Santa Maria com o trecho
iniciando na latitude 29ordm42rsquo1935rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5732 Sul e terminando na
latitude 29ordm42rsquo109rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm42rsquo5594rsquorsquo Sul como pode ser visto na Figura 36
Figura 36 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
Fonte Google Earth
77
Este trecho constituiacutedo de uma via de pista dupla preexistente com extensatildeo de 240m
e apresentava inuacutemeros defeitos como por exemplo panelas trincas interligadas exsudaccedilatildeo
ondulaccedilotildees entre outros sendo que o valor do IGG (Iacutendice de Gravidade Global) era de 240
o que qualificou o pavimento como sendo peacutessimo havendo a necessidade de ser restaurado
O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo argiloso juntamente com uma
base granular de BGS (brita graduada simples) de aproximadamente 17 cm Sobre a BGS
havia um revestimento de concreto asfaacuteltico (CA) com uma espessura meacutedia de 5 cm no qual
foi assente sobre ela uma nova camada de revestimento asfaacuteltico de 5cm Foram realizadas
apenas tapas buracos nos locais onde haviam panelas sem ser realizado qualquer tipo de
remoccedilatildeo do revestimento antigo antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico
A pista de rolamento possui uma largura de 750 metros dividida em duas faixas de
rolamento no mesmo sentido A estrutura do pavimento estaacute apresentada na Figura 37 Este
trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do traacutefego apoacutes sua restauraccedilatildeo na data de 03 de
dezembro de 2012
SUBLEITO
55
17
BGS
REVESTIMENTO VELHO
REVESTIMENTO NOVO
REVESTIMENTO ANTIGO
Figura 37 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Roraima
3211 Contagem de Traacutefego
A contagem de traacutefego foi realizada conforme o Manual de Estudo de Traacutefego do
DNIT (2006) Esta contagem teve caraacuteter quantitativo e classificatoacuterio dos veiacuteculos que
utilizaram a via diariamente durante o periacuteodo estudado sendo realizada a contagem
REVESTIMENTO NOVO - CA
REVESTIMENTO ANTIGO - CA
BASE - BGS
SUBLEITO ndash ARGILA
78
observando o tipo de veiacuteculo que utilizava a via e em qual faixa de rolamento este veiacuteculo
passava
Com os dados obtidos nestes levantamentos foi possiacutevel estimar o nuacutemero de
solicitaccedilotildees de um eixo padratildeo (N) durante um determinado periacuteodo de tempo possibilitando
assim a obtenccedilatildeo dos modelos de desempenho dos trechos experimentais em funccedilatildeo do N
Para a realizaccedilatildeo do caacutelculo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) foi seguida as
orientaccedilotildees contidas na no Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para caacutelculo do FEC
sugeridos pela AASHTO bem como a premissa de que todos os veiacuteculos passavam na via
com a carga maacutexima legal do eixo jaacute que natildeo foi realizado a pesagem dos veiacuteculos em
nenhum momento
Na Avenida Roraima foi realizada a primeira contagem 6 meses apoacutes a restauraccedilatildeo do
pavimento sendo que esta contagem iniciou as 600 da manha e foi concluiacuteda as 2200 horas
do mesmo dia Obteve-se o valor de Volume Diaacuterio Meacutedio (VDM) que mostra a quantidade
total de veiacuteculos de todas as categorias que passam em um dia na via igual a 5742 veiacuteculos
com fator de frota de 600 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais que solicitaram a
via fator de distribuiccedilatildeo de 8941 que eacute a porcentagem de veiacuteculos comerciais passando na
faixa mais carregada (faixa externa) e fator de veiacuteculo de 293 que eacute nuacutemero que converte
todas as classes de veiacuteculos em eixos padrotildees
A partir do segundo semestre de 2013 em todos os trechos foi realizada a contagem
durante 3 dias consecutivos das 600 da manha as 2200 horas sendo que no segundo dia a
contagem foi durante 24 horas A segunda contagem na Avenida Roraima foi
aproximadamente 11 meses apoacutes a restauraccedilatildeo obtendo-se nesta o valor de VDM igual 6349
veiacuteculos com o mesmo fator de veiacuteculo da contagem anterior fator de frota de 700 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8857 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada
Como a contagem de 24 horas era realizada apenas um dia da semana em todos os
casos foi realizado um caacutelculo de proporcionalidade no valor dos veiacuteculos que teoricamente
passariam na via no periacuteodo das 2200 agraves 600 Este caacutelculo de proporcionalidade foi realizado
individualmente referente a cada classe de veiacuteculo que passava na via
Para a Avenida Roraima realizou-se um levantamento de dados do nuacutemero de ocircnibus
que passou no trecho monitorado durante o periacuteodo de feacuterias da UFSM tendo em vista que
neste trecho aproximadamente 70 dos veiacuteculos comerciais que passaram era desta classe e
que neste periacuteodo passaram apenas 56 de ocircnibus em relaccedilatildeo ao periacuteodo letivo da UFSM
Para os demais veiacuteculos seguiu-se o mesmo criteacuterio de proporcionalidade utilizado para o
caacutelculo das 24 horas
79
A meacutedia das contagens de 2013 proporcional a cada contagem de traacutefego foi obtida
atraveacutes da proporcionalidade dos periacuteodos de contagem sendo considerado um periacuteodo de
dois meses de feacuterias (janeiro e fevereiro) quatro meses de periacuteodo letivo da UFSM referente
a contagem do primeiro semestre (marccedilo a junho) e seis meses referente a contagem do
segundo semestre (julho a dezembro) com isso obteve-se a Tabela 31 Foi a partir da Tabela
31 que se calcularam os valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo atraveacutes da metodologia de
caacutelculo do FEC apresentada pela AASHTO (NAASHTO) e pela USACE (NUSACE) contidas no
Manual de Traacutefego do DNIT (2006) para cada mecircs referente ao ano de 2013 utilizando os
dados de fator de veiacuteculo de 293 fator de frota de 641 e fator de distribuiccedilatildeo de 8864
Tabela 31 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
25 19 13 14 17 34 51 171 167 202 244 380 377 361 262 293 355 481 321 249 183 124 78 35 4456
6 0 2 4 7 14 10 22 25 33 39 54 42 33 40 47 47 47 35 25 13 13 5 2 565
2C 1 1 1 0 2 4 7 28 24 16 11 13 17 21 16 15 15 18 17 15 8 6 2 2 259
3C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 5
2C 0 0 0 0 0 0 1 4 8 9 7 8 5 5 11 7 7 6 2 1 1 0 0 0 81
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 2 2 2 2 2 3 2 2 2 1 0 0 0 0 0 25
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 4 1 2 3 6 6 20 13 19 25 39 36 31 29 36 37 54 31 25 22 17 23 8 489
5887VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Jaacute no ano de 2014 realizou-se a contagem correspondente a aproximadamente 15
meses apoacutes a restauraccedilatildeo do pavimento Nesta contagem o fator de veiacuteculo reduziu para
295 o fator de frota foi de 719 e o fator de distribuiccedilatildeo de 7929 de veiacuteculos comercias
passando na faixa mais carregada com um VDM igual a 6181 veiacuteculos deslocando-se pelo
trecho monitorado O levantamento de 23 meses foi realizado no mecircs de novembro de 2014 e
80
neste levantamento o VDM foi de 6256 veiacuteculos o fator de distribuiccedilatildeo de 8879 663 de
fator de frota e o fator de veiacuteculo foi 294
Para obtenccedilatildeo da meacutedia das contagens para o ano de 2014 foram considerados dois
meses de periacuteodo de feacuterias (Janeiro e Fevereiro) quatro meses referente ao primeiro semestre
do ano (Marccedilo a Junho) e seis meses referente ao segundo semestre (Julho a Dezembro)
agrupado na Tabela 32 Obteve-se fator de frota de 656 fator de veiacuteculo de 293 e fator
de distribuiccedilatildeo de 8590 A partir da Tabela 32 e dos dados mencionados realizou-se
caacutelculo do N para os meses de monitoramentos realizados no ano de 2014 Aleacutem disso
encontrou-se ainda uma taxa de crescimento anual do numero N do ano de 2013 para o ano
de 2014 de 115
Tabela 32 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Roraima
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
26 20 13 14 18 35 52 170 177 205 239 371 361 343 262 295 382 494 327 285 194 142 79 35 4539
6 0 2 4 7 14 10 21 32 44 44 53 37 42 33 40 43 34 34 21 18 14 5 2 558
2C 1 1 1 0 2 4 7 27 25 19 13 17 18 21 17 15 17 20 17 13 8 8 3 2 276
3C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 3
2C 0 0 0 0 0 0 2 4 7 10 8 8 2 6 8 8 8 5 3 1 1 1 0 0 82
3C 0 0 0 0 0 0 1 3 1 3 3 3 1 2 2 2 2 1 1 0 0 0 0 0 24
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 5 2 2 3 6 6 20 14 17 19 33 31 42 31 34 41 50 36 31 24 24 24 8 503
5993VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para realizar uma anaacutelise da importacircncia da realizaccedilatildeo das contagens durante o final de
semana noturnas e de sazonalidades confeccionou-se a Tabela 33 que faz o comparativo
entre a realizaccedilatildeo ou natildeo destas contagens
Para esta anaacutelise foram considerados 6 cenaacuterios de comparaccedilatildeo o primeiro tendo
como referecircncia a contagem realizada como padratildeo da UFSM levando em consideraccedilatildeo as
81
contagens de 3 dias na semana contagem noturna final de semana e periacuteodo de feacuterias da
UFSM O segundo terceiro e quarto desconsiderando alguns dos padrotildees utilizados seja
feacuterias contagem noturna ou de final de semana o quinto cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo
apenas a contagem de 3 dias e o ultimo cenaacuterio levou em consideraccedilatildeo a realizaccedilatildeo apenas de
uma contagem por ano no padratildeo da UFSM Estes cenaacuterios estatildeo expostos na Tabela 33
Tabela 33 Comparativo entre meacutetodos e contagens de traacutefego
Consideraccedilotildees nas contagens Variaccedilatildeo Variaccedilatildeo Meacutedia
Padratildeo UFSM 357E+05 361E+05
Sem Contagem nas Feacuterias 375E+05 493 387E+05 701 597
Sem Contagem Noturna 343E+05 398 347E+05 404 401
Sem Contagem de Final de
Semana396E+05 1088 406E+05 1226 1157
Contagem Apenas 3 dias das
600 agraves 2200448E+05 2536 461E+05 2768 2652
Padratildeo UFSM com 1
contagem no ano388E+05 852 366E+05 132 492
2013
Avenida Roraima Periodo de Projeto de 1 ano
2014
Padratildeo = Contagem 3 dias consecutivos sendo um durante 24 horas os outros dois das 600
agraves 2200 horas contagem de final de semana e contagem de Feacuterias
Observando a Tabela 33 verifica-se principalmente a importacircncia da realizaccedilatildeo de
contagens na forma considerada como padratildeo para UFSM uma vez que haacute variaccedilatildeo
relativamente alta quando natildeo considerado uma das contagens Quando eacute desconsiderado
apenas o periacuteodo de feacuterias o valor do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
resulta aproximadamente 597 maior isso ocorreu por natildeo ter sido considerado a reduccedilatildeo
do nuacutemero de veiacuteculos que solicita a via neste periacuteodo Quando natildeo eacute realizada a contagem
noturna o Valor de N cai em torno de 401 devido agrave desconsideraccedilatildeo dos veiacuteculos que
solicitam a via neste periacuteodo
Jaacute quando natildeo eacute realizada contagem no final de semana eacute considerado que o mesmo
nuacutemero de veiacuteculos que solicitou o pavimento durante a semana tambeacutem solicitou o
pavimento durante o final de semana e assim o valor de N mostrou-se 1157 maior Quando
eacute considerada apenas a contagem de 3 dias sem a contagem noturna o valor de N apresenta-se
2652 maior devido as outras contagem terem uma reduccedilatildeo do nuacutemero de veiacuteculos que
passam na via principalmente veiacuteculos comerciais o que natildeo eacute considerado neste cenaacuterio
82
No cenaacuterio em que se analisa apenas uma contagem por ano o aumento no valor meacutedio
do N foi de 492 essa diferenccedila ocorreu devido a consideraccedilatildeo dos doze meses do ano com
o mesmo nuacutemero de solicitaccedilotildees o que natildeo ocorre no periacuteodo de feacuterias fazendo com que seja
considerado erroneamente uma solicitaccedilatildeo maior do pavimento
3212 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32121 Subleito
O solo existente no trecho monitorado foi caracterizado de duas formas A primeira
utilizando o Meacutetodo de Classificaccedilatildeo Unificada atraveacutes dos ensaios de granulometria de solos
por peneiramento seguindo a norma DNER ME 0801994 e posteriormente com o material
passante na peneira nordm 200 foi realizada a granulometria por sedimentaccedilatildeo seguindo a norma
DNER ME 0831998 A Figura 38 apresenta a curva granulomeacutetrica do solo existente no
trecho monitorado da Avenida Roraima
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Pass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100
95 125 19 25
Figura 38 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Roraima
83
Para a classificaccedilatildeo do solo realizaram-se os ensaios de limite de liquidez pela norma
DNER ME 1221994 e limite de plasticidade seguindo a norma DNER ME 0821994 Na
Avenida Roraima os valores para Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade foram 362 e
18 respectivamente Com esses dois dados foi possiacutevel classificar o solo em argiloso com
baixa compressibilidade (CL) Jaacute pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo Sistema
Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo a classificaccedilatildeo do solo em questatildeo foi de um solo do tipo A6
Tambeacutem foi realizado ensaio de compactaccedilatildeo que seguiu a norma DNER ME
1291994 e obteve o valor de 1724 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um
teor de umidade oacutetima de 19 Para o ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME
0491994 e obteve-se um valor de CBR de 6 e expansatildeo de 010 O ensaio de densidade
real para o solo teve como base a norma DNER ME 0931994 e o valor encontrado foi de
2508 gcmsup3
32122 Base
Para a base foi realizado o ensaio de granulometria segundo a norma ASTM C
1362006 obtendo a granulometria apresentada na Figura 39
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 39 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Roraima
84
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles
seguindo a norma ASTM C 1312006 apresentando um valor de perda de 8 Realizou-se
tambeacutem o ensaio de compactaccedilatildeo (DNER ME 1291994) obtendo-se o valor de 2467 gcmsup3
para massa especiacutefica aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 72 Para o
ensaio de CBR utilizou-se a norma DNER ME 0491994 e obteve-se um valor de CBR de
117 e expansatildeo de 000
32123 Revestimento
Os revestimentos dos trecircs trechos experimentais foram constituiacutedos de Concreto
Asfaacuteltico (CA) estas misturas foram compostas por um arranjo granulomeacutetrico de agregados
minerais naturais de pedreiras da regiatildeo de Santa Maria e misturadas com um Cimento
Asfaacuteltico de Petroacuteleo (CAP) Tais materiais possuem caracteriacutesticas especiacuteficas para cada
local onde foi coletado e periacuteodo de utilizaccedilatildeo por isso eacute necessaacuteria a caracterizaccedilatildeo dos
mesmos sempre que for alterado o local e o periacuteodo onde foi realizada a mistura
321231 Agregados
Como particularidade nesta camada a Avenida Roraima foi o trecho que possuiacutea uma
camada de revestimento antigo de 5 centiacutemetros de espessura Para conhecer as caracteriacutesticas
do material que estava em uso na pista de rolamento da Avenida Roraima no momento em
que estava sendo realizada a recuperaccedilatildeo do trecho foi realizada a coleta de material para
realizaccedilatildeo do ensaio de extraccedilatildeo de betume com o rotarex seguindo a norma DNER ME
0531994 obtendo-se um teor de ligante da mistura de 63 A anaacutelise granulomeacutetrica dos
agregados utilizados em todos os revestimentos novos foi realizada conforme a norma ASTM
C 1362006
Para os materiais utilizados no revestimento novo da Avenida Roraima foi realizada a
coleta dos agregados e do cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de
asfalto bem como de amostras de massa asfaacuteltica na pista para posteriores ensaios
85
laboratoriais A Figura 310 apresenta as curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos
revestimentos asfaacutelticos antigo e novo da Avenida Roraima sendo que ambos enquadraram-
se na Faixa C do DNIT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
Revestimento
Antigo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 310 Curvas granulomeacutetricas dos agregados utilizados nos revestimentos antigo e
novo da Avenida Roraima
Com os materiais do revestimento novo da Avenida Roraima realizou-se o ensaio de
determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles e o material apresentou um valor de perda de 1250
Realizou-se tambeacutem a determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos segundo a norma ASTM C 1272007 obtendo-se
respectivamente valores de 2657gcmsup3 de 2472gcmsup3 e de 2804 Para o agregado miuacutedo
o valor de massa especiacutefica foi de 2669gcmsup3 e o ensaio foi realizado segundo a norma
ASTM C 1282007
Foram realizados tambeacutem os ensaios de lamelaridade de agregado grauacutedo seguindo a
norma ASTM D 47912007 e obteve-se o valore de 144 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo
grauacuteda desta dosagem O ensaio de Equivalente de Areia em agregados miuacutedos teve como
base a norma AASHTO T 1762008 encontrando-se o valor de 79
Para o ensaio de massa unitaacuteria e volume de vazios utilizou-se como base a norma
NBR NM 452006 sendo que os dados estatildeo apresentados na Tabela 34
86
Tabela 34 Massa unitaacuteria e volume de vazios dos agregados do revestimento da Avenida
Roraima
Material Massa Unitaacuteria
(kgmsup3)
Volume de
Vazios ()
34 137374 4843
38 132445 5000
Poacute de Pedra 147435 4477
Realizou-se tambeacutem o ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material
finamente pulverizado (DNER-ME 0851994) obtendo-se o valor de 2770gcmsup3
O ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de
soacutedio que segue a norma ASTM C 882005 apresentou um valor de perda de material de
08
Foram realizados tambeacutem os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
forma dos agregados por imagem utilizando o AIMS (Aggregate Image Measurement
System) no Centro de Pesquisa da PETROBRAS (CENPES) A Tabela 35 apresenta os
valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros observados durante os ensaios Os
resultados obtidos para os agregados da Avenida Roraima estatildeo apresentados na Tabela 36
Tabela 35 Valores de referecircncia dos resultados no AIMS
Iacutendice Aplicaccedilatildeo Faixa Significado dos valores
Miacutenimo Maacuteximo
Forma 2D Agregados
miuacutedos 0 ndash 20 Ciacuterculo perfeito
Totalmente
irregular
Angularidade Agregados
miuacutedos e grauacutedos 1 ndash 10000 Ciacuterculo perfeito Muito angular
Textura Agregados
grauacutedos 0 ndash 1000 Liso Rugoso
Esfericidade 3D Agregados
grauacutedos 0 ndash 1 Natildeo cuacutebico Cuacutebico
Partiacuteculas chatas
e alongadas
Agregados
grauacutedos - -
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
87
Tabela 36 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Roraima
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 940 238
118 946 225
060 864 224
030 847 230
015 788 268
0075 884 226
38 236 878 211
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
475 30343 6605
236 40424 8939
118 43650 9915
060 42337 10656
030 41852 12383
015 33789 13383
0075 22365 9687
38 475 27949 7149
236 36586 10324
34
127 26976 5668
95 27543 5440
475 27270 5193
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 2870 444
38 475 3506 419
34
127 4308 674
95 4428 582
475 3446 538
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra 475 058 010
38 475 067 009
34
1270 073 007
950 069 009
475 067 009
Continua
88
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
Poacute-de-pedra 475 1000 935 674 478 304
38 475 1000 740 220 60 00
34
127 1000 458 63 00 00
95 1000 633 122 20 00
475 1000 660 180 20 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Observando os valores obtidos nos ensaios eacute possiacutevel dizer que o agregado da
Avenida Roraima apresenta em sua forma 2D partiacuteculas medianamente circulares tendo
angularidade de meacutedia a baixa textura meacutedia e esfericidade 3D medianamente cuacutebica Estes
fatores poderatildeo influenciar no desempenho da mistura asfaacuteltica aplicado no trecho
321232 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica do revestimento novo da Avenida Roraima
determinou-se o ponto de amolecimento pelo Meacutetodo do Anel e Bola seguindo a norma NBR
65602008 chegando-se agrave temperatura de 509ordmC Para o ensaio de penetraccedilatildeo seguiu-se a
norma NBR 65762007 encontrando-se o valor de 65x10-1
mm e obteve-se um valor de
318ordmC para ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland que
seguiu a norma NBR 113412008
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em temperatura elevada usando um
viscosiacutemetro rotacional seguiu a norma NBR 151842004 e na Tabela 37 pode-se encontrar
os valores de viscosidade para trecircs temperaturas diferentes
Tabela 37 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Roraima
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 153 4125 72 186
155 20 75 1875 327 186
177 20 29 875 13 186
89
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo teve-
se como base a norma NBR 62962004 e obteve-se o valor de 1008gcmsup3
Os ensaio de Determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) de ligantes asfaacutelticos
(AASHTO M 3202009) Envelhecimento acelerado de ligantes asfaacutelticos utilizando o vaso
pressurizado de envelhecimento ndash PAV (ASTM D 65212008) Determinaccedilatildeo da rigidez
flexural agrave fluecircncia de ligantes asfaacutelticos utilizando reocircmetro de Viga em flexatildeo ndash BBR
(ASTM D 66482008) Determinaccedilatildeo das caracteriacutesticas reoloacutegicas de ligantes asfaacutelticos
utilizando o reocircmetro de cisalhamento dinacircmico ndash DSR (ASTM D 71752008) e Fluecircncia e
Relaxaccedilatildeo sob Muacuteltipla Tensatildeo ndash MSCR (ASTM D 74052008) foram realizados na
COPPEUFRJ e estatildeo apresentados na Tabela 38 tal ensaio classificou o ligante como sendo
de PG 64-16
Tabela 38 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Roraima
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 288 kPa Atende
64 degC 125 kPa Atende
70 degC 057 kPa Natildeo Atende
58 degC 669 kPa Atende
64 degC 259 kPa Atende
70 degC 127 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Natildeo Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 698 Atende Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
38DSRMSCR 64
22 degC 848524 kPa Natildeo Atende
25 degC 548388 kPa Natildeo Atende
28 degC 372042 kPa Atende
-6 degC 781 MPa Atende
-12 degC 1570 MPa Atende
-18 degC 3360 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0392 - Atende
-12 degC 0345 - Atende
-18 degC 0280 - Natildeo Atende
64 -16 S
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
BBR mgt03
CAP 5070 RoraimaPerformance Grade Continua
90
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 217 065
Rdiff
Jnr(kPa-1) 350 380
Jnrdiff 829
64
MSCR
6977
321233 Misturas
Para realizaccedilatildeo dos ensaios da misturas asfaacuteltica foram coletadas amostras durante a
execuccedilatildeo do trecho monitorado o acompanhamento das execuccedilotildees e dos meacutetodos de
aplicaccedilatildeo e compactaccedilatildeo das misturas asfaacutelticas nas pistas foi tambeacutem realizado
A dosagem pelo Meacutetodo Marshall foi realizada pela empresa construtora do trecho
monitorado e adotou-se uma granulomeacutetrica enquadrada na faixa C do DNIT um teor de
betume de 615 e os valores de 43 para Volume de Vazios 175 para os Vazios de
Agregado Mineral (VAM) 75 para Relaccedilatildeo Betume Vazios e uma densidade aparente de
2156gcmsup3 A densidade maacutexima de misturas betuminosas natildeo compactadas realizada pelo
Meacutetodo RICE e seguindo a norma NBR156192012 foi de 2338gcmsup3 a relaccedilatildeo filler-
betume foi de 102
Na Figura 311 estatildeo fatores que ilustram o acompanhamento durante a execuccedilatildeo da
restauraccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Roraima
(a) Temperatura na Vibroacabadora (b) Temperatura na pista
Continua
91
(c) Aplicaccedilatildeo da pintura de ligaccedilatildeo (d) Aplicaccedilatildeo da massa na pista
(e) Acabamento manual (f) Compactaccedilatildeo com rolo de pneus
(g) compactaccedilatildeo com rolo de chapa (h) textura do pavimento
Figura 311 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
Apoacutes 1 mecircs da execuccedilatildeo do trecho foi feita a primeira extraccedilatildeo de corpos de prova pra
realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia em laboratoacuterio pela norma DNIT ndash ME
1352010 e Resistecircncia a Traccedilatildeo pela norma DNIT ndash ME 1362010 bem como os valores de
grau de compactaccedilatildeo das misturas realizados pelas normas DNIT-ME 1171994 e NBR
155732012 Nesta avenida foi realizada uma segunda extraccedilatildeo de CPs aproximadamente 22
92
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem na primeira extraccedilatildeo o grau de compactaccedilatildeo foi
realizado apenas pela norma do DNIT pois nesta eacutepoca natildeo era utilizado tambeacutem a norma da
ABNT para obtenccedilatildeo deste dado Os valores encontrados para estes ensaios estatildeo
apresentados na Tabela 39
Tabela 39 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Roraima
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 5921
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 141
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9370
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6296
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 173
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9409
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9320
1 mecircs
22 meses
A Figura de 312 ilustra os procedimentos de extraccedilatildeo dos corpos de prova no trecho
da Avenida Roraima
(a) extraccedilatildeo de testemunho (b) testemunho extraiacutedo
(c) testemunho 1 extraiacutedo (d)testemunho 2 extraiacutedo
Figura 312 Extraccedilatildeo de corpos de prova
93
Na Figura 310 (itens c e d) verifica-se uma diferenccedila entre as espessuras do
revestimento asfaacuteltico esta diferenccedila ocorre devido a extraccedilatildeo da camada de revestimento
antigo que estaacute junto com a camada de revestimento novo no item c e natildeo estaacute junto com o
revestimento novo no item d A fim de melhor visualizaccedilatildeo geral das caracteriacutesticas dos
materiais utilizados nas camadas do trecho da Avenida Roraima confeccionou-se a Tabela
310 que resume os dados destes materiais
Tabela 310 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Roraima
Valor
362
1800
1724
190
594
020
2508
780
2467
72
11652
000
1250
2657
2472
2804
2669
144
AASHTO T 1762008 7924
2770
0757
150
509
318
NBR 65762007 65
1008
PG 64-16
615
430
175
75
102
2156
2338
DAERRS-EL 21201
NBR156192012
Mistura
Revestimento
ABNT NBR 1289193
CAP
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Densidade Aparente (gcmsup3)
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
Relaccedilatildeo Filler Betume
Voume de Vazios ()
DNER-ME 0851994
ASTM C 882005
Grau de Performance
Teor de Betume ()
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
NBR 65602008
NBR 113412008
NBR 62962004
AASHTO M 3202009
Ponto de Amolecimento (ordmC)
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3)
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3)
Agregados
Sanidade ()
ASTM C 1312006
Absorsatildeo ()
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1272007
ASTM C 1282007Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3)
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3)
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3)
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0491994
DNER ME 0931994
DNER ME 0491994
Abrasatildeo Los Angeles ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
ASTM C 1312006
Subleito
Base
CBR ()
Expansatildeo (mm)
Densidade Real (gcmsup3)
Limite de Liquidez ()
Limite de Plasticidade ()
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3)
Teor de Umidade ()
Norma
DNER ME 1221994
DNER ME 0821994
DNER ME 1291994
DNER ME 1291994
Ensaio
(
94
322 Avenida Heacutelvio Basso
A Avenida Heacutelvio Basso estaacute localizada na cidade de Santa Maria no estado do Rio
Grande do Sul sendo que o trecho monitorado tem inicio na latitude 29ordm42rsquo4671rsquorsquo Oeste e
longitude 53ordm48rsquo3963 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo3763rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm48rsquo4385rsquorsquo Sul como pode ser observado na Figura 313
Figura 313 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado da Avenida Heacutelvio Basso
Fonte Google Earth
Trata-se de um trecho com 300 metros de extensatildeo onde foi realizada uma
duplicaccedilatildeo O trecho monitorado se refere a parte duplicada com execuccedilatildeo de camadas novas
em toda a estrutura do pavimento O trecho eacute composto pela camada de subleito de solo
argiloso uma camada de sub-base de 40cm de macadame seco sobre o macadame estaacute
assente 20cm de BGS (base) e uma camada de revestimento de 6cm de CBUQ A estrutura
do pavimento estaacute representada na Figura 314 Este trecho teve a liberaccedilatildeo para passagem do
traacutefego apoacutes sua implantaccedilatildeo na data de 18 de maio de 2013
95
640
SUBLEITO
20
REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
Figura 314 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da Avenida Heacutelvio Basso
3221 Contagem de Traacutefego
Todos os processos de obtenccedilatildeo de dados do traacutefego e caacutelculos para obtenccedilatildeo das
meacutedias referentes a este trecho monitorado seguiram os mesmos criteacuterios e premissas
utilizados no trecho da Avenida Roraima Todavia neste trecho natildeo se percebeu nenhuma
sazonalidade que pudesse ocasionar a variaccedilatildeo no volume do traacutefego de veiacuteculos em algum
periacuteodo do ano Assim levou-se em conta para o caacutelculo da meacutedia anual das contagens apenas
as duas contagens realizadas em cada ano
Como a liberaccedilatildeo de traacutefego neste trecho soacute ocorreu no fim do primeiro semestre de
2013 a primeira contagem foi realizada somente no segundo semestre aproximadamente 5
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego logo os valores da meacutedia de veiacuteculos que se deslocaram
nesta via durante este ano foi obtido apenas nessa contagem Para o ano de 2013 o VDM
encontrado foi de 10705 veiacuteculos com fator de frota de 634 fator de veiacuteculo de 293 e
fator de distribuiccedilatildeo de 7071 de veiacuteculos comercias passando na faixa mais carregada A
Tabela 311 apresenta os dados referentes agrave contagem realizado no ano de 2013 usados para o
caacutelculo do nuacutemero N para correlaccedilatildeo com os ensaios realizados no referido ano
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE - MACADAME
SUBLEITO - ARGILA
96
Tabela 311 Valores meacutedios das contagens de 2013 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
42 24 17 8 7 13 126 521 455 392 393 407 422 572 461 417 438 572 581 434 308 214 173 72 7069
3 1 1 0 1 1 29 72 120 123 114 122 60 103 121 124 100 92 100 63 29 21 3 3 1405
2C 0 0 0 0 0 1 15 17 19 12 9 10 17 15 13 11 12 13 20 12 6 3 3 1 207
3C 0 0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 1 1 3 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 16
2C 0 2 0 0 1 1 13 24 33 34 34 26 15 26 32 31 26 18 10 6 6 3 1 1 341
3C 0 1 0 0 0 1 4 6 7 6 9 6 1 4 7 7 8 4 4 1 1 1 0 0 76
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 1 1 0 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0 13
2S3 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 3 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 2 0 14
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
4 4 3 3 4 4 34 136 118 80 80 91 86 136 105 94 91 113 128 91 58 42 35 14 1552
10705VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
Para a segunda contagem de traacutefego realizada na Avenida Heacutelvio Basso os valores
encontrados de VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo foram 11526
veiacuteculos 611 289 e 7885 respectivamente Esta contagem foi realizada
aproximadamente 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute para a contagem realizada no
segundo semestre de 2014 os valores encontrados foram 12617 veiacuteculos 570 290 e
7890 para VDM fator de frota fator de veiacuteculo e fator de distribuiccedilatildeo respectivamente
Com isso obteve-se para o caacutelculo do N referente agraves contagens de 2014 os valores de fator de
veiacuteculo de 290 fator de frota de 590 e fator de distribuiccedilatildeo de 7887 bem como a
meacutedia das contagens de traacutefego para o ano de 2014 que estaacute apresentado na Tabela 312 junto
com o VDM Encontrou-se tambeacutem com a meacutedia dos dados de 2013 e 2014 uma taxa de
crescimento anual para o nuacutemero N de 1368
97
Tabela 312 Valores meacutedios das contagens de 2014 para Avenida Heacutelvio Basso
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
51 30 20 10 8 17 137 554 532 522 521 544 510 679 570 530 577 623 653 461 336 252 212 87 8438
4 1 1 0 1 1 21 92 102 104 112 114 68 110 125 127 100 111 91 67 42 33 4 3 1435
2C 0 0 0 0 0 1 13 19 17 14 10 12 19 16 12 11 9 13 20 13 7 4 4 1 213
3C 0 0 0 0 0 0 3 1 2 2 0 0 1 3 2 1 1 0 1 0 0 0 0 0 17
2C 0 2 0 0 1 1 8 26 34 36 39 30 16 27 35 34 28 19 12 7 3 3 2 1 363
3C 0 1 0 0 0 1 4 7 7 7 9 7 4 6 6 5 6 5 3 1 1 1 0 0 81
4C 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 7
2S1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2
2S2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 8
2S3 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 7
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 0 1 0 1 2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 2 0 12
3S2S2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 4 3 3 4 4 42 113 113 90 86 101 93 135 106 92 88 108 107 57 48 38 34 14 1486
12071VMD
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
3222 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32221 Subleito
Para este trecho o solo existente tambeacutem foi caracterizado de duas formas e utilizando
as mesmas normas citadas no trecho anterior A primeira classificaccedilatildeo utilizando o Sistema de
Classificaccedilatildeo Unificada obteve a curva granulomeacutetrica apresentada na Figura 315 e Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade do subleito de 367 e 18 respectivamente com estes
dados o solo constituinte do trecho monitorado foi classificado como areia argilosa (SC) Jaacute
pelo segundo meacutetodo de classificaccedilatildeo que eacute pelo TBR Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o
solo em questatildeo foi enquadrado como A6
98
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
a
Curva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila Silte AreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 315 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito da Avenida Heacutelvio Basso
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1894 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 136 No ensaio de CBR os valores
encontrados foram de 7 para o CBR e expansatildeo de 017 Jaacute no ensaio de densidade real o
valor encontrado para o solo deste trecho foi de 2598 gcmsup3
32222 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento foi um poacute de pedra A Figura 316
ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de sub-base
99
Figura 316 Camada de Sub-base em macadame seco
32223 Base
Para a base o ensaio de granulometria apresentou uma curva granulomeacutetrica na faixa
A de acordo com o Manual de Pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) a Figura 317 apresenta a curva
granulomeacutetrica encontrada
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 317 Curva granulomeacutetrica da BGS da Avenida Heacutelvio Basso
100
No ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles o valor de perda de material
encontrado foi de 15 No ensaio de compactaccedilatildeo o valor para massa especiacutefica aparente
seca maacutexima foi de 2294 gcmsup3 com um teor de umidade oacutetima de 82 Para o ensaio de
CBR o valor encontrado de CBR foi de 108 e expansatildeo 000
A Figura 318 ilustra fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento da Avenida
Heacutelvio Basso
(a) Borda da camada de Base (b) BGS da Avenida Heacutelvio Basso
(c) Imprimaccedilatildeo da camada de Base (d) Imprimaccedilatildeo da BGS
Figura 318 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de base
32224 Revestimento
Para os materiais utilizados no revestimento foi realizada a coleta dos agregados e do
cimento asfaacuteltico de petroacuteleo utilizado para a mistura na usina de asfalto Em laboratoacuterio
foram realizados os ensaios para a caracterizaccedilatildeo destes materiais
101
322241 Agregados
Nos agregados foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria do material que
se enquadrou na faixa C do DNIT Sua curva granulomeacutetrica estaacute apresentada na Figura 319
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Porc
enta
gem
Ret
ida (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa C DNIT
Limites
Revestimento
Novo
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12
Figura 319 Curva granulomeacutetrica do revestimento da Avenida Heacutelvio Basso
Realizaram-se tambeacutem os ensaios de Abrasatildeo Los Angeles obtendo-se um valor de
perda de material de 11 determinaccedilatildeo da massa especiacutefica massa especiacutefica aparente e
absorccedilatildeo de agregados grauacutedos onde se encontraram os resultados de 2664gcmsup3 2500gcmsup3
e 2458 respectivamente Para o agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de
2663gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 220 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 85 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 270gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio obteve-se um valor de perda de material de 08
Assim como no agregado da Avenida Roraima foram realizados tambeacutem nos
agregados da Avenida Heacutelvio Basso os ensaios de determinaccedilatildeo da angularidade textura e da
102
forma por imagem utilizando o AIMS no CENPES Os resultados obtidos estatildeo apresentados
na Tabela 313 e tambeacutem seguem os valores de referecircncia para a classificaccedilatildeo dos paracircmetros
observados durante os ensaios apresentados na Tabela 36
Tabela 313 Resultados no AIMS dos agregados da mistura da Avenida Heacutelvio Basso
Fraccedilatildeo Peneira mm Forma 2D (apenas miuacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 820 171
118 851 177
06 773 164
03 817 188
015 837 276
0075 892 239
38 236 863 199
Fraccedilatildeo Peneira mm Angularidade
Meacutedia Desvio padratildeo
Poacute-de-pedra
236 38260 9659
118 40060 9032
06 37167 9047
03 40631 10740
015 37262 17569
0075 27743 14345
38 475 28786 4774
236 36060 7886
34
127 28092 6263
95 28840 6144
475 29388 5194
Fraccedilatildeo Peneira mm Textura (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 3567 500
34
127 4574 733
95 4457 648
475 3810 474
Fraccedilatildeo Peneira mm Esfericidade 3D (apenas grauacutedos)
Meacutedia Desvio padratildeo
38 475 060 009
34
127 068 008
95 063 008
475 063 007
Continua
103
Fraccedilatildeo Peneira mm Partiacuteculas chatas e alongadas (apenas grauacutedos)
LS gt 11 LS gt 21 LS gt 31 LS gt 41 LS gt 51
38 475 100 940 680 280 100
34
127 100 778 178 22 00
95 100 860 280 100 40
475 100 840 340 100 00
Fonte (PETROBRASCENPES 2014)
Os valores apresentados mostram que o agregado da Avenida Heacutelvio Basso apresenta
caracteriacutesticas semelhantes aos agregados da Avenida Roraima poreacutem comparando os valores
percebe-se que a o agregado da Avenida Heacutelvio Basso eacute mais circular e tem uma textura
maior que o agregado da Avenida Roraima
322242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Realizaram-se os ensaios de caracterizaccedilatildeo do CAP 5070 utilizado na mistura
asfaacuteltica da Avenida Heacutelvio Basso e encontrou-se um valor de 51ordmC para o ponto de
amolecimento Para o ensaio de penetraccedilatildeo o valor observado foi de 55x10-1
mm e para
ensaio de determinaccedilatildeo do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland obteve-se um valor
de 324ordmC
O ensaio de determinaccedilatildeo da viscosidade em trecircs temperaturas distintas com
temperatura elevada usando um viscosiacutemetro rotacional pode ser visualizado na Tabela 314
Tabela 314 Viscosidade do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 149 372 693 186
155 20 62 152 288 186
177 20 31 77 144 186
Para realizaccedilatildeo do ensaio de Massa especiacutefica do Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo
obteve-se o valor de 1008gcmsup3 Os ensaios de determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG)
do ligante asfaacuteltico utilizado na Avenida Heacutelvio Basso que foram realizados na
104
COPPEUFRJ estatildeo apresentados da Tabela 315 sendo que os ensaios classificaram tal
ligante como sendo de PG 58-16
Tabela 315 Valores dos ensaios da classificaccedilatildeo PG do CAP 5070 da Avenida Heacutelvio Basso
ESPECIFICACcedilAtildeO
58 degC 254 kPa Atende
64 degC 129 kPa Atende
70 degC 051 kPa Natildeo Atende
58 degC 466 kPa Atende
64 degC 198 kPa Natildeo Atende
70 degC 091 kPa Natildeo Atende
Atende S [40 gt Jnr32 gt 20]
Atende H [20 gt Jnr32 gt 10]
Natildeo Atende V [10 gt Jnr32 gt 05]
Natildeo Atende S [05 gt Jnr32 gt 00]
Rdiff () 6861 Rdiff lt 75
degCJnr32
ENSAIOS DE CLASSIFICACcedilAtildeO SUPERPAVE
DSR |G|sen(δ) gt22 kPa
DSR |G|sen(δ) gt10 kPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT
19DSRMSCR 58
19 degC 1119791 kPa Natildeo Atende
22 degC 744195 kPa Natildeo Atende
25 degC 499820 kPa Atende
-6 degC 530 MPa Atende
-12 degC 1130 MPa Atende
-18 degC 3160 MPa Natildeo Atende
-6 degC 0425 - Atende
-12 degC 0350 - Atende
-18 degC 0278 - Natildeo Atende
58 -16 H
BBR Slt300 MPa
APOacuteS ENVELHECIMENTO NO RTFOT + PAV
DSR |G|sen(δ) lt5000 kPa
mgt03
CAP 5070 HEacuteLVIO BASSOPerformance Grade
BBR
Temperatura (degC)
Tensatildeo (kPa) 01 32
R () 379 119
Rdiff
Jnr(kPa-1) 182 194
Jnrdiff 663
58
MSCR
6861
322243 Misturas
A dosagem realizada pela empresa construtora pelo Meacutetodo Marshall que foi
colocada na Avenida Heacutelvio Basso obteve um teor de betume de 59 e os valores de 40
105
para Volume de Vazios 1798 para os Vazios de Agregado Mineral (VAM) 7646 para
Relaccedilatildeo Betume Vazios uma densidade aparente de 221gcmsup3 a densidade maacutexima realizada
pelo meacutetodo RICE foi de 2355gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer-betume foi de 105
A Figura 320 ilustra o acompanhamento durante a execuccedilatildeo do revestimento do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
(e) Aplicaccedilatildeo do CA na pista (f) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 320 Acompanhamento da execuccedilatildeo da camada de revestimento
106
Na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de corpos de prova para
realizaccedilatildeo dos ensaios em laboratoacuterio de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e Grau
de compactaccedilatildeo As extraccedilotildees de corpos de prova neste trecho ocorreram 10 e 17 meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego e assim como na Avenida Roraima o valor de grau de compactaccedilatildeo
para a primeira extraccedilatildeo de CPs foi feita seguindo apenas a norma do DNIT Os valores
obtidos para estes ensaios estatildeo apresentados na Tabela 316
Tabela 316 Valores MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos da Avenida Heacutelvio
Basso
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6339
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 181
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9502
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 -
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 6482
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 183
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9610
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9560
10 meses
17 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso pode ser visto
na Figura 321
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
Continua
107
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 321 Extraccedilatildeo de corpos de prova na Avenida Heacutelvio Basso
Para melhor visualizaccedilatildeo da caracteriacutestica dos materiais utilizados nas camadas do
trecho da Avenida Heacutelvio Basso foi confeccionado a Tabela 317 que reuacutene todo os dados
destes materiais
Tabela 317 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas Avenida Heacutelvio Basso
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
Continua
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
108
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
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PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
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Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
323 BR 158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
A BR-158 atravessa a cidade de Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul sendo
que o trecho monitorado se inicia no km 330 na latitude 29ordm42rsquo242rsquorsquo Oeste e longitude
53ordm51rsquo581 Sul e termina na latitude 29ordm42rsquo092rsquorsquo Oeste e longitude 53ordm50rsquo5539rsquorsquo Sul como
pode ser visto na Figura 322
Figura 322 Localizaccedilatildeo do trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
Fonte Google Earth
Valor
367
180
1894
136
725
017
2598
1483
2294
82
10773
000
1082
2664
2500
2458
2663
220
AASHTO T 1762008 8544
2700
0757
95
510
324
NBR 65762007 550
1008
PG 58-16
59
400
1798
7646
105
221
2355NBR156192012
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3)
NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Grau de Performance AASHTO M 3202009
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC)
ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
DNER ME 0491994
Revestimento
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo ()
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm)
DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade ()
(
109
Trata-se de um trecho onde foi executada uma duplicaccedilatildeo da BR-158 portanto de um
segmento de implantaccedilatildeo de pavimento novo onde a liberaccedilatildeo ao traacutefego ocorreu no dia 15
de julho de 2014 O trecho apresenta 300m de extensatildeo e eacute composto pela camada de subleito
de solo argiloso uma camada de 40 cm de pedra detonada 15 cm de macadame seco 15 cm
de BGS e uma camada de 75 cm de CBUQ A estrutura do pavimento estaacute representada na
Figura 323
15
40
15
75REVESTIMENTO
BGS
MACADAME
SUBLEITO
PEDRA DETONADA
Figura 323 Composiccedilatildeo e espessura das camadas da BR158 ndash Trevo dos Quarteacuteis
3231 Contagem de Traacutefego
Por se tratar de um trecho no qual a liberaccedilatildeo de trafego ocorreu apenas no segundo
semestre de 2014 foi realizado apenas uma contagem quantitativa e classificatoacuteria
aproximadamente 4 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta contagem mostrou a passagem de
9781 veiacuteculos por dia com fator de frota de 631 fator de veiacuteculo de 306 e fator de
distribuiccedilatildeo de 7924 de veiacuteculos comerciais passando na faixa externa do trecho A Tabela
318 apresenta a quantidade de veiacuteculos que passaram durante a contagem
REVESTIMENTO - CA
BASE - BGS
SUB-BASE ndash MACADAME
REFORCcedilO ndash PEDRA DETONADA
SUBLEITO - ARGILA
110
Tabela 318 Contagens de traacutefego de 2014 para o Trevo dos Quarteacuteis
0 -
1
1 -
2
2 -
3
3 -
4
4 -
5
5 -
6
6 -
7
7 -
8
8 -
9
9 -
10
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
TOTAL
92 55 26 18 13 33 111 445 308 264 314 342 397 317 297 317 324 501 676 503 395 301 277 177 6503
7 4 4 1 2 3 37 59 57 74 71 85 62 54 62 59 76 73 80 61 30 27 15 12 1014
2C 2 0 0 0 0 9 27 19 15 6 5 5 6 6 9 4 5 7 4 6 1 1 0 1 137
3C 0 0 0 0 1 0 0 2 2 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 11
2C 1 2 2 0 2 4 8 8 20 24 23 32 15 11 20 20 18 15 13 5 3 3 2 2 251
3C 2 1 1 1 3 3 4 6 8 7 9 11 3 7 5 6 6 6 3 6 3 3 4 1 105
4C 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 3 3 1 0 0 0 0 0 0 13
2S1 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 6
2S2 0 1 0 0 0 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 2 1 1 2 1 0 2 0 0 19
2S3 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 2 1 0 4 2 2 1 2 1 0 1 1 0 0 21
3S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S3 0 0 2 0 0 0 3 3 3 1 3 1 0 0 2 0 1 1 1 2 3 2 3 3 34
3S2S2 0 0 0 0 0 0 2 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 2 0 1 0 11
2C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2
2C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3C2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 4
3C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2
3C2S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3S2C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
37 18 8 4 3 4 34 110 44 52 63 100 149 72 73 60 80 137 191 133 89 70 80 37 1647
9781
HORAacuteRIO
CARROS DE PAS
CAMIONETAS
OcircNIBUS
C
A
M
I
N
H
Otilde
E
S
OUTROS
VMD
3232 Materiais e Controle Tecnoloacutegico
32321 Subleito
Para o trecho localizado na BR158 (Trevo dos Quarteacuteis) os valores para Limite de
Liquidez e Limite de Plasticidade encontrados foram 3322 e 18 respectivamente a curva
granulomeacutetrica do solo deste trecho estaacute apresentada da Figura 324 Com esses dados
realizou-se a classificaccedilatildeo segundo o Sistema de Classificaccedilatildeo Unificada que classificou o
solo como sendo uma argila de baixa compressibilidade (CL) e pelo meacutetodo de classificaccedilatildeo
do Sistema Rodoviaacuterio de Classificaccedilatildeo o solo foi classificado como A6
111
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0001 001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em P
ass
an
do
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Po
rcen
tag
em R
etid
aCurva Granulomeacutetrica
Peneiras Nuacutemero 200
Argila SilteAreiaFina
AreiaMeacutedia
AreiaGrossa
Pedregulho
410204060100 95 125 19 25
Figura 324 Curva granulomeacutetrica do solo do subleito do Trevo dos Quarteacuteis
No ensaio de compactaccedilatildeo obteve-se o valor de 1820 gcmsup3 para massa especiacutefica
aparente seca maacutexima e um teor de umidade oacutetima de 166 no ensaio de CBR obteve-se um
valor de CBR de 7 e expansatildeo de 024 e no ensaio de densidade real o valor obtido foi de
2668 gcmsup3
32322 Sub-base
Foi coletado material grauacutedo e material de enchimento da sub-base de macadame seco
e realizado os ensaios de granulometria sendo que o material grauacutedo ficou enquadrado dentro
do intervalo de 2 a 5 polegadas e o material de enchimento era um poacute de pedra A Figura 325
ilustra o acompanhamento na execuccedilatildeo da camada de sub-base
112
Figura 325 Aspectos da camada de sub-base em macadame seco
32323 Base
Para a base foi realizado primeiramente o ensaio de granulometria da brita graduada
simples enquadrada na faixa A segundo o Manual de pavimentaccedilatildeo do DNIT (2006) obtendo
a curva mostrada na Figura 326 para cada agregado utilizado na composiccedilatildeo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rce
nta
ge
m R
eti
da
(
)
Po
rce
nta
ge
m P
as
sa
nte
(
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica BGS
200 80 40 10 4Peneir 3438 12
Figura 326 Curva granulomeacutetrica da BGS do Trevo dos Quarteacuteis
113
Posteriormente realizou-se o ensaio de determinaccedilatildeo da Abrasatildeo Los Angeles onde foi
encontrado um valor de 11 de perda de material Realizou-se tambeacutem o ensaio de
compactaccedilatildeo que indicou o valor de 2265 gcmsup3 para massa especiacutefica aparente seca maacutexima
e um teor de umidade oacutetima de 80 Conseguiu-se um valor de 117 para o ensaio de CBR
e expansatildeo 000
A Figura de 327 ilustra as fases de execuccedilatildeo da camada de base do pavimento do
trecho monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Borda da camada de Base (b) BGS do Trevo dos Quarteacuteis
(c) Textura da camada de Base (d) Camada de BGS imprimada
Figura 327 Fases de execuccedilatildeo da camada de base do Trevo dos Quarteacuteis
32324 Revestimento
O revestimento do pavimento no Trevo dos Quarteacuteis foi construiacutedo em duas camadas
a camada inferior de revestimento com 4cm de espessura e materiais de uma usina de asfalto
114
jaacute a camada superior de revestimento foi feita com a espessura de 35cm e materiais de uma
segunda usina de asfalto Como o revestimento asfaacuteltico deste trecho foi realizado com
materiais de duas usinas e pedreiras diferentes os agregados e CAPs coletados em ambas
foram levados ao laboratoacuterio para realizaccedilatildeo dos ensaios de caracterizaccedilatildeo destes materiais
323241 Agregados
Foi realizado o ensaio de granulometria dos agregados utilizados em ambas as
camadas do revestimento do Trevo dos Quarteacuteis sendo as duas misturas enquadradas na faixa
B do DNIT As curvas granulomeacutetricas das camadas do revestimento inferior e superior estatildeo
apresentadas na Figura 328
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
001 01 1 10 100
Po
rcen
tag
em R
etid
a (
)
Porc
enta
gem
Pass
an
te (
)
Diacircmetro dos Gratildeos (mm)
Composicatildeo Granulomeacutetrica - Faixa B DNIT
Limite da Faixa
Revestimento Inferior
Revestimento Superior
200 80 40 10 4Peneiras 3438 12 1 121
Figura 328 Curvas granulomeacutetricas dos revestimentos inferior e superior do Trevo dos
Quarteacuteis
Para a mistura colocada na parte inferior do revestimento o ensaio de Abrasatildeo Los
Angeles revelou uma perda de material de 16 para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica
115
foi de 2676gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2450gcmsup3 e absorccedilatildeo de 3500 Para o
agregado miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2672gcmsup3
Obteve-se ainda um Equivalente de Areia de 60 542 de partiacuteculas lamelares na
fraccedilatildeo grauacuteda e uma perda de material de 233 no ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade
pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio O resultado na determinaccedilatildeo da massa
especiacutefica real de material finamente pulverizado foi de 2721gcmsup3
Assim como na camada colocada na parte inferior do revestimento realizou-se
igualmente na camada superior o ensaio de Abrasatildeo Los Angeles para os agregados onde 12
do material ensaiado foi perdido Para os agregados grauacutedos a massa especiacutefica foi de
2645gcmsup3 massa especiacutefica aparente de 2493gcmsup3 e absorccedilatildeo de 2300 Para o agregado
miuacutedo o valor de massa especiacutefica foi de 2681gcmsup3
Foram realizados tambeacutem os ensaio de lamelaridade de agregado grauacutedo e Equivalente
de Areia obtendo-se 343 de partiacuteculas lamelares na fraccedilatildeo grauacuteda e 69 de Equivalente de
Areia No ensaio de determinaccedilatildeo da massa especiacutefica real de material finamente pulverizado
obteve-se o valor de 2669gcmsup3 e o ensaio de determinaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego de
soluccedilotildees de sulfato de soacutedio apresentou um valor de perda de material de 156 para o
material utilizado na camada inferior do revestimento deste trecho
323242 Cimento Asfaacuteltico de Petroacuteleo ndash CAP
Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos ligantes da mistura inferior e da mistura superior
No ligante utilizado na mistura inferior encontrou-se 47ordmC para o ponto de amolecimento e
359ordmC para o ponto de fulgor Este ligante apresentou massa especiacutefica de 1008gcmsup3 e o
valor de penetraccedilatildeo de 57x10-1
mm A Tabela 319 apresenta os valores da determinaccedilatildeo da
viscosidade em trecircs temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional
Tabela 319 Viscosidade do CAP 5070 da camada inferior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 130 3250 605 186
150 20 67 1675 212 186
177 20 27 675 126 186
116
Para o CAP utilizado na mistura asfaacuteltica colocada no revestimento superior do Trevo
dos Quarteacuteis os valores encontrados foram de 49ordmC para o ponto de amolecimento e 342ordmC
para o ponto de fulgor Encontrou-se tambeacutem um valor de penetraccedilatildeo de 59x10-1
mm e um
valor de massa especiacutefica de 1007gcmsup3 bem como os valores de viscosidade em trecircs
temperaturas distintas usando um viscosiacutemetro rotacional que estatildeo apresentadas na Tabela
320
Tabela 320 Viscosidade do CAP 5070 da camada superior do Trevo dos Quarteacuteis
Viscosidade
Temp (ordmC) RPM Torque () Visc (cP) S Str (dcmsup3) S Rate (1sec)
135 20 122 3050 567 186
150 20 63 1575 293 186
177 20 26 650 121 186
Ainda natildeo foi possiacutevel realizar a determinaccedilatildeo do Grau de Performance (PG) dos
ligantes utilizados no revestimento deste trecho como foi realizado nos demais trechos
monitorados poreacutem para dar continuidade aos estudos seratildeo realizados os ensaios para a
classificaccedilatildeo destes ligantes asfaacutelticos
323243 Misturas
Foi utilizado o Meacutetodo Marshall pela empresa construtora do trecho monitorado para
dosagem das misturas asfaacutelticas que foram executadas na BR158 Na mistura colocada na
camada inferior do revestimento obteve-se um teor de betume de 585 volume de vazios de
393 bem como VAM de 1704 RBV de 7692 densidade aparente de 2223gcmsup3
densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE de 2316gcmsup3 e a relaccedilatildeo filer betume foi de
097
Para o revestimento superior e teor de betume foi 539 383 de Volume de Vazios
1592 de VAM e 7658 de RBV encontrou-se tambeacutem uma densidade aparente de
117
224gcmsup3 um valor de 2329gcmsup3 para densidade maacutexima medida pelo meacutetodo RICE e 111
para relaccedilatildeo filer betume
A Figura 29 ilustra o acompanhamento da execuccedilatildeo do revestimento do trecho
monitorado do Trevo dos Quarteacuteis
(a) Imprimaccedilatildeo da Base (b) Transporte da mistura de CA
(c) Temperatura da mistura de CA (d) Aplicaccedilatildeo do CA na pista
Figura
(d) Compactaccedilatildeo do CA na pista (e) Compactaccedilatildeo do CA na pista
Figura 329 Aspectos do acompanhamento da execuccedilatildeo do Revestimento no Trevo dos
Quarteacuteis
118
Assim como nos outros dois trechos monitorados tambeacutem foi realizada a extraccedilatildeo de
corpos de prova para realizaccedilatildeo dos ensaios de Moacutedulo de Resiliecircncia Resistecircncia a Traccedilatildeo e
Grau de Compactaccedilatildeo em laboratoacuterio As extraccedilotildees foram realizadas 1 mecircs e 4 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego e os valores encontrados estatildeo apresentados na Tabela 321
Tabela 321 MR RT e Grau de Compactaccedilatildeo para CPs extraiacutedos do Trevo dos Quarteacuteis
Data da Extraccedilatildeo Ensaio Norma Valor
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 1898
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 053
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9085
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 8790
Moacutedulo de Resiliecircncia (MPa) DNIT-ME 1352010 2348
Resistecircncia agrave Traccedilatildeo (MPa) DNIT-ME 1362010 054
Grau de Compactaccedilatildeo () DNIT-ME 1171994 9206
Grau de Compactaccedilatildeo () NBR 155732012 9055
1 mecircs
4 meses
O processo de extraccedilatildeo dos corpos de prova e fechamento dos furos da extraccedilatildeo pode
ser visualizado na Figura de 330
(a) Extraccedilatildeo do testemunho (b) Remoccedilatildeo do testemunho da broca
(c) Testemunho da mistura de CA (d) Fechamento do furo da extraccedilatildeo
Figura 330 Processo de extraccedilatildeo de corpos de prova no Trevo dos Quarteacuteis
119
Assim como para os outros dois trechos monitorados para melhor visualizaccedilatildeo das
caracteriacutesticas dos materiais utilizados nas camadas do trecho monitorado do Trevo dos
Quarteacuteis foi confeccionada a Tabela 322 que resume todos os dados obtidos
Tabela 322 Caracterizaccedilotildees dos materiais utilizados nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
Continua
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
120
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
33 AVALIACcedilOtildeES FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS
331 Macrotextura
A determinaccedilatildeo da Macrotextura da superfiacutecie do concreto asfaacuteltico foi realizada pelo
meacutetodo da mancha de areia seguindo a norma ASTM E 9652006 Em todos os trechos
experimentais foi adotado cinco estacas para realizaccedilatildeo do ensaio sendo em todos os trechos
realizado nas estacas 3 5 7 9 e 11 sendo realizado o ensaio na trilha de roda externa da faixa
externa (mais carredada)
Este ensaio serve para verificar a profundidade meacutedia da Macrotextura (HS) da
superfiacutecie do pavimento Esta Macrotextura possibilita o escoamento da aacutegua que chegar
nesta superfiacutecie quanto maior a macrotextura maior o escoamento Sua classificaccedilatildeo segundo
o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) estaacute apresentada na Tabela 323
Tabela 323 Classes de macrotextura pelo meacutetodo da mancha de areia
gt 120Muito Grossa
Fina 021 - 040
Meacutedia 041 - 080
Grossa 081 - 120
Classificaccedilatildeo Limites de HS
Muito Fina lt 020
Fonte DNIT 2006
Valor
3322
1800
1820
166
725
024
2668
1138
2265
80
11739
000
1596
2676
2450
35
2672
542
AASHTO T 1762008 607
2721
233
150
470
359
NBR 65762007 57
1008
585
393
174
7692
097
2223
2329
1180
2645
2493
23
2681
343
AASHTO T 1762008 694
2669
156
135
490
342
NBR 65762007 59
1007
539
383
1592
7658
111
224
2329
Subleito
Ensaio Norma
Limite de Liquidez () DNER ME 1221994
Limite de Plasticidade () DNER ME 0821994
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Densidade Real (gcmsup3) DNER ME 0931994
Base
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Espec Apar Seca Maacutexima (gcmsup3) DNER ME 1291994
Teor de Umidade () DNER ME 1291994
CBR () DNER ME 0491994
Expansatildeo (mm) DNER ME 0491994
Revestimento
Inferior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
Revestimento
Superior
Agregados
Abrasatildeo Los Angeles () ASTM C 1312006
Massa Especifica Real Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Massa Especifica Aparente Graudo (gcmsup3) ASTM C 1272007
Absorsatildeo () ASTM C 1272007
Massa Especifica Real Miuacutedo (gcmsup3) ASTM C 1282007
Indice de Lamelaridade () ASTM D 47912007
Equivalente de Areia ()
Massa Especifica Real Material Fin Pulverizado (gcmsup3) DNER-ME 0851994
Sanidade () ASTM C 882005
CAP
Recuperaccedilatildeo Elastica a 25ordmC () NBR 62932001
Ponto de Amolecimento (ordmC) NBR 65602008
Ponto de Fulgor em Vaso Aberto de Cleveland (ordmC) NBR 113412008
Penetraccedilatildeo a 25ordmC
Massa Especiacutefica a 25ordmC (gcmsup3) NBR 62962004
Mistura
Teor de Betume ()
ABNT NBR 1289193
Voume de Vazios ()
Vazios de Agregado Mineral - VAM ()
Relaccedilatildeo Betume Vazios ()
Relaccedilatildeo Filler Betume
Densidade Aparente (gcmsup3) DAERRS-EL 21201
Densidade Maacutexima Medida - RICE (gcmsup3) NBR156192012
(
(
121
A Figura 331 ilustra o processo de realizaccedilatildeo do ensaio de mancha de areia
(a) Limpeza da superfiacutecie (b) Colocaccedilatildeo da areia padronizada
(c) Espalhamento da areia (d) Coleta dos dados de diacircmetro
Figura 331 Etapas de realizaccedilatildeo do ensaio de Mancha de Areia
Este ensaio foi realizado nos periacuteodos de 1 mecircs 6 meses 13 meses 19 meses e 25
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima na Avenida Heacutelvio Basso foram nos
periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13 meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego No trecho do
Trevo dos Quarteacuteis apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego foi realizado o primeiro ensaio depois de 1
mecircs o segundo levantamento foi 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
332 Microtextura
Os ensaios de Microtextura foram realizados com o Pecircndulo Britacircnico e seguiu a
norma ASTM E 3032008 sendo realizados nas mesmas datas e locais do ensaio de Mancha
122
de Areia nos trecircs trechos monitorados para posterior cruzamento dos dados dos dois ensaios e
determinaccedilatildeo do valor do International Friction Index (IFI)
Este ensaio tem como principal objetivo medir a textura dos agregados que estatildeo
aparentes na mistura naquele momento do ensaio determinando se este agregado estaacute polido
ou rugoso como eacute mostrado na Tabela 324
Tabela 324 Classes de microtextura pelo meacutetodo do pecircndulo britacircnico
Muito Rugosa gt 75
Medianamente Rugosa 47 - 54
Rugosa 55 - 75
Perigosa lt 25
Muito Lisa 25 - 31
Lisa 32 - 39
Insuficientemente Rugosa 40 - 46
Classificaccedilatildeo Limites de VRD
Fonte DNIT 2006
Foi feita a limpeza da superfiacutecie do pavimento no mesmo ponto onde foi realizada a
mancha de areia Posicionou-se o pecircndulo e fez-se seu nivelamento testando para que a
sapata passasse exatamente entre dois pontos especiacuteficos Desta forma garante-se que o
ensaio esta sendo realizado com a mesma aacuterea de contato A partir deste ajuste o pavimento
foi molhado sempre que a leitura fosse feita sendo que foram coletadas cinco determinaccedilotildees
para cada ponto A Figura de 332 ilustra a realizaccedilatildeo dos ensaios de Pecircndulo Britacircnico
(a) Colocaccedilatildeo do Pecircndulo na posiccedilatildeo (b) Ajuste do Pecircndulo
Continua
123
(c) Umidificaccedilatildeo da superfiacutecie (d) Realizaccedilatildeo do ensaio
(e) Realizaccedilatildeo do ensaio (f) Coleta de dados
Figura 332 Aspectos da realizaccedilatildeo do ensaio de Pecircndulo Britacircnico
333 International Friction Index - IFI
Para fazer o caacutelculo do IFI deve-se fazer o cruzamento dos dados do ensaio da
macrotextura e da microtextura encontrados nos ensaios de Mancha de Areia e Pecircndulo
Britacircnico Com o caacutelculo do IFI eacute possiacutevel verificar se o pavimento estaacute proporcionando
condiccedilotildees de atrito e seguranccedila ao usuaacuterio Os intervalos de atrito para avaliaccedilatildeo do
pavimento estatildeo apresentados na Tabela 325 seguindo DNIT (2006)
124
Tabela 325 Limites de classificaccedilatildeo do IFI
Peacutessimo
Ruim 006 012
Regular 013 016
Bom 017 03
Oacutetimo
Limites de IFI
lt006
gt030
Fonte DNIT 2006
Usando algumas equaccedilotildees que seguem a norma ASTM E 19601998 eacute possiacutevel chegar
a valores harmonizados do IFI para velocidade padratildeo de 60 kmh ou para qualquer outra
velocidade plotando um graacutefico que possibilita o encontro de um valor de atrito para qualquer
velocidade como eacute mostrado na Figura 333 segundo Aps (2006)
Figura 333 Modelo de IFI
Fonte APS 2006
334 International Roughness Index ndash IRI
O ensaio de irregularidade longitudinal do pavimento (International Roughness Index
ndash IRI) foi realizado seguindo a norma ASTM E 9502004 utilizando sensores a laser Este
125
levantamento foi realizado no aos 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida
Roraima aos 9 16 e 21 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso e aos 2 e
7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego no Trevo dos Quarteacuteis
Este ensaio tem por finalidade o levantamento das irregularidades longitudinais
existentes no pavimento ao longo do trecho e nesta pesquisa foi realizado com uma barra
com cinco sensores a laser colocado na parte frontal de um veiacuteculo como mostrado na Figura
334 que se desloca pela via medindo a irregularidade do pavimento Nos trechos
monitorados estudados este levantamento foi realizado pela empresa Pavesys nas duas faixas
de rolamento (interna e externa) poreacutem seratildeo analisados apenas os dados obtidos na faixa
externa por se tratar da faixa mais carregada
Figura 334 Veiacuteculo com barra que contem cinco sensores a laser
335 Afundamento em Trilha de Roda - ATR
As medidas de ATR (Afundamento em Trilha de Roda) foram realizadas utilizando a
barra com cinco sensores a laser concomitantemente com o ensaio de IRI nas faixas internas
e externas de rolamento poreacutem para obtenccedilatildeo dos ATR avalia-se apenas a irregularidade
transversal agrave via A Figura 335 ilustra um exemplo de ATR bastante elevado segundo Balbo
(2007)
126
Figura 335 Exemplo de deformaccedilotildees em trilhas de roda de pavimento flexiacutevel
Fonte Balbo 2007
336 Levantamento de Defeitos
A avaliaccedilatildeo de defeitos foi realizada obedecendo ao manual de execuccedilatildeo de trechos
monitorados da Rede Temaacutetica do Asfalto (2012) Este levantamento tem como objetivo a
avaliaccedilatildeo do desempenho dos pavimentos dos trechos experimentais frente agrave accedilatildeo do traacutefego e
do clima verificando assim sua capacidade mecacircnica ao longo do tempo Esta avaliaccedilatildeo em
todos os trechos experimentais foi realizada nas duas faixas de rolamento Uma tabela foi
montada e estaacute formatada para anotar os defeitos em um retacircngulo de um metro de
comprimento por um terccedilo da largura da faixa Um exemplo desta avaliaccedilatildeo estaacute apresentado
na Figura 336
127
TIF-BTIF-B
12m3m
Trecho Monitorado RORAIMA - 19122013
TIT-A TIT-BTIF-A
1m 2m 11m
TE
4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m
Faixa
Interna
TE
TI
CE
TIT-B
Faixa
Externa
TI
CE
TIF-B
Estaca 10
TIF-A
AFLTIF-B
Figura 336 Exemplo do mapeamento dos defeitos entre duas estacas
Onde TIF-B Trinca Interligada de Fadiga severidade Baixa
TIF-A Trinca Interligada de Fadiga severidade Alta
TIT-B Trinca Isolada Transversal severidade Baixa
TIT-A Trinca Isolada Transversal severidade Alta
AFL Afundamentos Localizados
Os levantamentos na Avenida Roraima foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 6
meses 13 meses 19 meses e 25 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Jaacute na primeira avaliaccedilatildeo
de defeitos foi verificado algum tipo de defeito como trincas longitudinais e trincas
transversais com severidades baixas e altas No ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do
traacutefego o pavimento jaacute apresentava trincas interligadas por fadiga de severidade alta e ateacute
mesmo afundamentos localizados
Na Avenida Heacutelvio Basso foi realizada a avaliaccedilatildeo nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 13
meses e 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego sendo que o primeiro defeito a ser verificado
foi durante a realizaccedilatildeo do levantamento de 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego onde foram
visualizadas pequenas trincas isoladas transversais e longitudinais de severidade baixa
No Trevo dos Quarteacuteis realizou-se uma avaliaccedilatildeo logo apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
sendo que o pavimento estava em perfeitas condiccedilotildees de rolamento sem a apresentaccedilatildeo de
128
defeitos Poreacutem 6 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego pocircde-se verificar a presenccedila de trincas
isoladas de severidade baixa em vaacuterios pontos do trecho monitorado
337 Viga Benkelman
Foi realizado o ensaio de determinaccedilatildeo das deflexotildees pela viga Benkelman seguindo a
norma DNIT ME 1332010 O ensaio foi realizado com a utilizaccedilatildeo de caminhatildeo de eixo
traseiro simples de rodas duplas com uma carga de aproximadamente 8200kg sobre o eixo
traseiro e pressatildeo de inflaccedilatildeo dos pneus de aproximadamente 055 MPa
Foram realizados os levantamentos em todas as estacas que compotildeem a extensatildeo do
trecho sendo que as distancias entre as estacas eram de 20 em 20 metros Assim no trecho da
Avenida Roraima que tem uma extensatildeo de 240 metros foram 13 estacas (estaca 0 a 12) jaacute
os outros dois trechos com extensatildeo de 300 metros foram medidas as deflexotildees em 15
estacas (estaca 1 a 15)
Na faixa externa de todos os trechos experimentais por se tratar da faixa mais
carregada foi realizado o levantamento com bacia completa nas distacircncias de 0cm 125cm
25cm 40cm 60cm 80cm 100cm 120cm 140cm 160cm 180cm 200cm 220cm 240cm
260cm 280cm e 300cm Na faixa interna foram realizados os levantamentos apenas nas
distacircncias 0cm 25cm e 300cm para obtenccedilatildeo apenas das deflexotildees maacuteximas e os raios de
curvatura de cada uma das estacas
Aleacutem da coleta das leituras das deflexotildees do pavimento foram realizadas tambeacutem as
leituras das temperaturas do pavimento em cada um dos pontos avaliados para uma posterior
correccedilatildeo das deflexotildees encontradas em funccedilatildeo da temperatura do pavimento Tais correccedilotildees
foram realizadas empregando o fator de correccedilatildeo da temperatura apresentado na Equaccedilatildeo 35
retirada do aacutebaco do DER-SP (2006) por Ribas (2014) Foi multiplicado cada valor de cada
distacircncia de deflexatildeo anotada em campo por esse fator encontrando assim a deflexatildeo em
cada ponto para uma temperatura de referecircncia de 25ordmC
(Equaccedilatildeo 35)
1)25(1000
1
tHc
Ft
129
Onde Ft= Fator de correccedilatildeo da temperatura
Hc = espessura do pavimento (cm)
t = temperatura do pavimento no momento do ensaio (ordmC)
Eacute possiacutevel se fazer o controle tecnoloacutegico construtivo das camadas do pavimento com
a medida de deflexatildeo Quando o ensaio eacute realizado nas camadas subjacentes agrave camada do
revestimento eacute pode se verificar a necessidade ou natildeo de uma melhor compactaccedilatildeo de uma
das camadas jaacute na camada do revestimento serve para verificar a necessidade de um reforccedilo
do pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso apresente deflexotildees muito
elevadas
O primeiro levantamento na Avenida Roraima foi realizado no dia 30112012 antes
da execuccedilatildeo do recapeamento asfaacuteltico os demais levantamentos foram realizados 1 mecircs 6
meses 13 meses 20 meses 23 meses e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Os
procedimento durante os levantamentos estatildeo representados na Figura 337
(a) Realizaccedilatildeo do ensaio de VB (b) Deslocamento do Caminhatildeo
(c) Mediccedilatildeo da temperatura da pista (d) Coleta dos dados de deflexatildeo
Continua
130
(e) Coleta de dados das deflexotildees (f) Exibiccedilatildeo da leitura de deflexatildeo
Figura 337 Etapas de obtenccedilatildeo das deflexotildees por Viga Benkelman
Na Avenida Heacutelvio Basso o primeiro levantamento foi realizado no dia 01032012 na
camada de base do pavimento antes da colocaccedilatildeo do revestimento asfaacuteltico apenas para
obtenccedilatildeo das deflexotildees maacuteximas no trecho O primeiro ensaio de Viga Benkelman no
revestimento asfaacuteltico foi realizado antes da liberaccedilatildeo do traacutefego no dia 16052013 os
demais ensaios foram realizados nos periacuteodos de 1 mecircs 7 meses 14 meses 17 meses e 21
meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis a camada superior de revestimento foi realizada no dia 11 de
julho de 2014 e a liberaccedilatildeo do traacutefego foi no dia 15072014 O primeiro levantamento foi
realizado no dia 14 de agosto de 2014 1 mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego ainda foi realizado
ensaios com Viga Benkelman 3 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
338 Falling Weight Deflectometer ndash FWD
Foi realizada tambeacutem a determinaccedilatildeo das deflexotildees utilizando o deflectocircmetro de
impacto tipo Falling Weight Deflectometer - FWD seguindo especificaccedilatildeo indicada pela
norma DNER PRO 2731996 Foi utilizado equipamento de marca Kuab da empresa Pavesys
mostrado na Figura 338 e em todos os trechos monitorados foram realizadas nas mesmas
estacas onde foram feitos os ensaios com Viga Benkelman As bacias de deflexatildeo com este
equipamento ocorreram nas distacircncia de 0cm 20cm 30cm 45cm 60cm 90cm e 120cm por
sensores localizados nestas distacircncias como pode ser visto na Figura 338 (b)
131
(a) Equipamento FWD (b) Ceacutelula de carga e sensores
Figura 338 Equipamento para obtenccedilatildeo de deflexotildees por FWD marca Kuab
O levantamento com FWD ocorre atraveacutes da queda de um conjunto de massas
usualmente calibrado com uma carga de aproximadamente 4100kgf causando a propagaccedilatildeo
de uma energia de deslocamento nas camadas do pavimento Esta energia eacute captada por
sensores posicionados nestas distacircncias mencionadas e assim se obteacutem as deflexotildees tiacutepicas do
pavimento no momento do ensaio
Este ensaio foi realizado no dia 21 de janeiro de 2013 somente na Avenida Roraima
aproximadamente 2 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego e no dia 02 de fevereiro de 2014 nas
Avenidas Roraima (14 meses) e Heacutelvio Basso (9 meses) Jaacute nos dias 13102014 e 18022015
realizaram-se estes levantamentos nos trecircs trechos monitorados sendo 23 e 27 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Roraima 17 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 3 e 7
meses no Trevo dos Quarteacuteis Assim como no ensaio realizado com a Viga Benkelman a
coleta dos dados realizada com o FWD possibilita verificar se a camada do revestimento
necessita ou natildeo de um reforccedilo no pavimento que pode estar com sua vida uacutetil excedida caso
apresente deflexotildees muito elevadas
339 Moacutedulos de Resiliecircncia por Retroanaacutelise
Com os valores de deflexatildeo tanto da Viga Benkelman quanto do FWD jaacute corrigidos
para a temperatura de 25ordmC fez-se uso do software BAKFAA (2013) para realizaccedilatildeo da
132
retroanaacutelise das bacias de deformaccedilatildeo para estimar os Moacutedulos de Resiliecircncia (MR) das
camadas que compotildeem cada trecho monitorado
O software admite apenas bacias de no maacuteximo 7 pontos de distacircncias de leituras em
uma uacutenica estaca como nos ensaios realizados com Viga Benkelman eacute possiacutevel a coleta de
ateacute 17 leituras de deflexotildees nas distacircncias citadas no Item 341 para cada estaca Nas bacias
com mais de 7 leituras coletadas foram escolhidos apenas os 7 primeiros pontos de forma a
bem representar a bacia de deflexotildees uma vez que estes pontos tem uma maior
representatividade nos valores de moacutedulo de resiliecircncia das camadas do pavimento
Como o software esta calibrado para um carregamento utilizado no ensaio de FWD
onde a carga eacute aplicada em apenas uma aacuterea foi necessaacuterio realizar tambeacutem uma adequaccedilatildeo
da aacuterea de contato pneu pavimento no ensaio de Viga Benkelman Essa adequaccedilatildeo foi feita
atraveacutes do caacutelculo da aacuterea equivalente de aplicaccedilatildeo de carga passando de duas aacutereas de
contato real (duas rodas) para uma aacuterea de contato equivalente de um ciacuterculo como no caso
da aacuterea de contato do FWD
Com os valores de deflexotildees corrigidos as espessuras das camadas os coeficiente de
Poisson adotados de cada uma das camadas e a carga equivalente bem como o raio de contato
equivalente jaacute calculados foram inseridos no software e realizadas as retroanaacutelises atraveacutes da
interface do programa como apresentado na Figura 339
Figura 339 Exemplo de retroanaacutelise no software BAKFAA
133
Os coeficientes de Poisson utilizados nessa pesquisa foi 030 para materiais asfaacutelticos
a 25ordmC tendo como referecircncia Specht (2004) Segundo Medina e Motta (2015) para materiais
granulares eacute indicado coeficiente de Poisson igual a 035 para solos argilosos como esta no
subleito dos trechos eacute indicado coeficiente de Poisson de 045
O programa apresenta a curva obtida em campo e uma curva teoacuterica de deflexatildeo
gerada pelo programa bem como os valores de MR estimados de cada camada Este
procedimento busca o melhor ajuste da curva encontrada no programa com a curva
encontrada no levantamento de campo
Para isso eacute variado os valores de moacutedulos previstos tentando reduzir ao maacuteximo o
valor do erro meacutedio quadraacutetico (RMS) correspondente ao ajuste das duas curvas (teoacuterica e de
campo) Quando o valor do erro ficava o mais baixo possiacutevel eram salvos os valores de MR
encontrados no BAKFAA
Com os valores de MR de cada camada referente a cada levantamento realizou-se um
tratamento estatiacutestico onde se obteve a meacutedia dos valores de MR e o desvio padratildeo Para
definir o valor a ser considerado optou-se por utilizar um intervalo de aceitaccedilatildeo atraveacutes da
Equaccedilatildeo 36 de maneira semelhante ao DNER PRO 0111979 Como o nuacutemero de amostras eacute
de 13 para Avenida Roraima e 15 tanto para a Avenida Heacutelvio Basso quanto para o Trevo dos
Quarteacuteis em cada levantamento a DNER PRO 0111979 indica a utilizaccedilatildeo de z = 25 poreacutem
para ter uma maior confiabilidade nos dados utilizou-se z = 20
Equaccedilatildeo 36
Onde
= Meacutedia dos n valores de Moacutedulo de Resiliecircncia da camada
z = Coeficiente de majoraccedilatildeo e minoraccedilatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero de amostras
ζ = Desvio padratildeo
Os valores que ficavam fora desse intervalo de aceitaccedilatildeo eram retirados e
recalculavam-se os valores da meacutedia e do desvio padratildeo e mais uma vez era verificado o
intervalo de aceitaccedilatildeo ateacute que natildeo houvesse mais valores fora deste intervalo e assim era
obtido o valor da meacutedia dos MR de cada camada em cada levantamento
zxIntervalo
x
134
4 APRESENTACcedilAtildeO E ANAacuteLISE DOS RESULTADOS
Neste capitulo estatildeo apresentados analisados e discutidos os resultados dos
procedimentos de monitoramento dos trechos estudados bem como dos modelos empiacutericos de
previsatildeo de desempenho de cada um dos paracircmetros avaliados Estatildeo apresentadas tambeacutem
comparaccedilotildees dos modelos encontrados neste estudo com os modelos de previsatildeo de
desempenho apresentados na literatura para avaliar o comportamento das estruturas que foram
monitoradas durante esta pesquisa
Os modelos gerados nesta pesquisa tem seu espaccedilo de inferecircncia bem definido Foram
obtidos para as condiccedilotildees climaacuteticas da regiatildeo materiais utilizados na construccedilatildeo das
camadas dos trechos e traacutefego que solicitou cada trecho Por se tratar de trechos onde a
solicitaccedilatildeo foi feita basicamente por veiacuteculos leves e comerciais com baixa capacidade de
carga os nuacutemeros de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo foram razoavelmente baixos
necessitando assim de um periacuteodo maior de monitoramento
Assim todos os modelos apresentados nesta pesquisa devem ser utilizados em
intervalos restritos ao nuacutemero de solicitaccedilatildeo (N) encontrados no uacuteltimo ensaio realizado em
cada paracircmetro Qualquer extrapolaccedilatildeo pode apresentar valores improacuteprios ao esperado para
o paracircmetro que se busca obter a previsatildeo do desempenho do pavimento
Todas as anaacutelises dos paracircmetros foram feitas em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes ao eixo padratildeo sendo calculado o FEC conforme recomendaccedilotildees da AASHTO
pelo fato dos modelos utilizados para comparaccedilatildeo na literatura apresentarem tambeacutem seus
modelos segundo a AASHTO Poreacutem calculou-se tambeacutem a solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo
padratildeo segundo as recomendaccedilotildees da USACE no caacutelculo do FEC por ser a forma caacutelculo
utilizada no Brasil encontrando assim a correlaccedilatildeo entre os dois meacutetodos para os trechos
monitorados o que pode ser verificado na Tabela 41 Os caacutelculos dos FECs pelas
metodologias da AASHTO e USACE utilizaram as formulaccedilotildees indicadas pelo Manual de
Traacutefego do DNIT (2006)
Aleacutem disso satildeo mostrados no decorrer da pesquisa os modelos de previsatildeo de
desempenho para cada paracircmetro analisado calculados tanto pelo N da AASHTO quanto pelo
da USACE a fim de facilitar a utilizaccedilatildeo dos modelos e natildeo haver necessidade de
transformaccedilatildeo de um meacutetodo para outro
136
Tabela 41 Nuacutemero de solicitaccedilotildees e relaccedilatildeo entre meacutetodos de caacutelculo
2013 357E+05 513E+05 144
2014 361E+05 510E+05 141
2013 512E+05 866E+05 169
2014 593E+05 990E+05 167
Trevo dos Quarteacuteis 2014 547E+05 118E+06 217
Roraima
Heacutelvio Basso
Trecho MonitoradoPeriodo Contagem
(ano)NAASHTO NUSACE
41 MACROTEXTURA
Um paracircmetro que foi analisado durante o monitoramento dos trechos foi o
desempenho da macrotextura do pavimento agrave medida que era solicitado A partir dos dados
obtidos com os levantamentos realizados nos trechos monitorados desde o primeiro mecircs apoacutes
a abertura ao traacutefego e com o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo para cada
trecho foi possiacutevel compilar os dados apresentados na Tabela 42 com valores de meacutedia
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo da profundidade de macrotextura para cada um dos
trechos nos periacuteodos de monitoramento
Tabela 42 Valores de Macrotextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 057 007 1204 064 050
6 179E+05 257E+05 040 003 833 043 037
13 388E+05 557E+05 044 006 1286 049 038
19 569E+05 812E+05 042 008 1834 050 034
25 749E+05 107E+06 047 003 547 050 045
1 435E+04 736E+04 035 006 1565 041 030
7 299E+05 505E+05 030 005 1563 035 025
13 638E+05 107E+06 029 001 451 031 028
19 934E+05 157E+06 030 004 1239 034 026
1 464E+04 101E+05 068 011 1613 079 057
6 274E+05 594E+05 048 005 1021 053 043
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Roraima
Heacutelvio
Basso
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Macrotextura
Meacutedia (mm)
Desvio Padratildeo
(mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)NUSACE
Verifica-se na Tabela 42 que os valores de desvio padratildeo mostraram-se relativamente
baixos poreacutem alguns valores de coeficiente da variaccedilatildeo foram um pouco altos como o obtido
137
no ensaio realizado no 19ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego da Avenida Roraima Esse valor
pode ter dado alto devido a variaccedilotildees de macrotextura entre os pontos de leitura ao longo do
trecho ou seja alguns pontos podem ter um desgaste na superfiacutecie do pavimento diferente de
outros causando variaccedilatildeo nos valores de macrotextura entre os pontos da pista Com os dados
da Tabela 42 confeccionou-se o graacutefico mostrado na Figura 42 e assim analisar o
comportamento da macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo de forma mais eficaz
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Pro
fun
did
ad
e d
a M
acr
ote
xtu
ra (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo dos
Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
textura muito fina
textura meacutedia
textura fina
textura grossa
Figura 41 Comportamento da Macrotextura ao longo do tempo
Nos graacuteficos da Figura 41 satildeo apresentadas as macrotexturas dos trechos monitorados
da Avenida Roraima Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis O pavimento da Avenida Roraima
obteve a classificaccedilatildeo de textura meacutedia no intervalo entre 041 e 080 mm o que indica que o
pavimento teraacute bom escoamento de aacutegua O uacutenico valor que ficou fora deste intervalo de
classificaccedilatildeo foi o ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego poreacutem bastante
proacuteximo desta classificaccedilatildeo podendo ser ateacute mesmo classificado nesta textura uma vez que o
intervalo entre a meacutedia mais o desvio padratildeo estaacute dentro desta classificaccedilatildeo
Observou-se ainda que ocorreu um aumento no valor da macrotextura no ultimo
ensaio da Avenida Roraima isso pode ter ocorrido devido ao aparecimento de trincas
interligadas de fadiga com severidade alta (com esborcinamento nas juntas das trincas) como
56801061710628 7213
AASHTOAASHTORNNMA
Rsup2 = 071
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHBNNMA
Rsup2 = 095
138
seraacute comprovado no item 46 o que causou uma descontinuidade na superfiacutecie do pavimento
e por consequecircncia um aumento na macrotextura
A Avenida Heacutelvio Basso teve seus valores de Macrotextura na faixa entre 021 e 040
o que classifica o pavimento como tendo uma textura fina dificultando assim o escoamento
da aacutegua em periacuteodos chuvosos causando inseguranccedila ao usuaacuterio A macrotextura deste trecho
pode ter se apresentado baixa devido ao arranjo granulomeacutetrico da mistura e do grau de
compactaccedilatildeo mais alto em relaccedilatildeo aos outros dois trechos causando assim um fechamento
maior dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Foram mostrados tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho da macrotextura
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo
padratildeo calculados pelos meacutetodos da AASHTO Como foram realizados apenas dois
levantamentos no Trevo dos Quarteacuteis uma vez que o trecho teve sua liberaccedilatildeo ao traacutefego a
pouco tempo natildeo foi realizado um modelo de previsatildeo de desempenho para este paracircmetro
neste trecho monitorado sendo realizada apenas uma observaccedilatildeo do comportamento da
macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo
Observa-se que houve uma reduccedilatildeo no valor da macrotextura agrave medida que o
pavimento foi solicitado no Trevo dos Quarteacuteis o que tambeacutem aconteceu nos outros dois
trechos monitorados Isso acontece devido ao preenchimento dos vazios existentes na
superfiacutecie do pavimento com sujeiras e ateacute mesmo borracha dos pneus dos veiacuteculos Esta
reduccedilatildeo ocorre principalmente nos periacuteodos iniciais pelo fato de que a primeira leitura foi
realizada logo apoacutes a liberaccedilatildeo da via aos veiacuteculos logo os vazios foram pouco preenchidos e
a macrotextura se apresenta bem mais alta
Vale salientar ainda que o trecho da Avenida Roraima tem velocidade de
deslocamento maacutexima permitida de 50kmh a Avenida Heacutelvio e o Trevo dos Quarteacuteis tem
velocidade maacutexima de deslocamento na via de 60kmh Assim pode-se dizer que todos os
trechos estatildeo de acordo com as indicaccedilotildees de macrotextura uma vez que para trechos com
macrotextura fina eacute indicada velocidades inferiores a 80kmh
Para verificaccedilatildeo da confiabilidade nos modelos de previsatildeo de macrotextura obtidos
ateacute o momento fez-se o graacutefico da Figura 42 onde eacute feita uma correlaccedilatildeo dos valores obtidos
em campo (observados) pelos valores encontrados com os modelos de previsatildeo de
desempenho Quanto mais valores proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
139
020
025
030
035
040
045
050
055
060
065
020 025 030 035 040 045 050 055 060 065
Ma
cro
tex
tura
Ca
lcu
lad
a (
mm
)
Macrotextura Observada (mm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 42 Comparativo entre valores observados e calculados para macrotextura
Verifica-se na Figura 42 que os valores dos modelos estatildeo bem proacuteximos das retas
principalmente para os da Avenida Heacutelvio Basso comprovando que os modelos estatildeo de
acordo com o comportamento visualizado em campo Para corroborar com a confiabilidade
dos modelos de previsatildeo de desempenho foi feito a Tabela 43 onde estaacute em resumo os dois
modelos encontrados para o paracircmetro de macrotextura bem como seus respectivos
coeficientes de determinaccedilatildeo (Rsup2) que mostra em percentagem o quanto o modelo consegue
explicar os valores encontrados durante o ensaio e Erro Padratildeo de Estimativa (p) que avalia
a precisatildeo na unidade de medida do paracircmetro estudado pelo caacutelculo da raiz da soma das
diferenccedilas quadradas dividida pelo nuacutemero de amostras menos dois
Tabela 43 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de macrotextura Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
071 0043
095 0007
071 0043
095 0007
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
AASHTO
USACE56801036510264 7213
USACEUSACER NNMA
56801061710628 7213
AASHTOAASHTOR NNMA
35901036210901 7213
AASHTOAASHTOHB NNMA
35901041110766 7214
USACEUSACEHB NNMA
140
Onde MA = Valor de Macrotextura da superfiacutecie do pavimento (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 apresentados na Tabela 43 satildeo considerados bons comprovando
que o ajustamento dos modelos estaacute de acordo com os valores medidos Pode-se verificar
tambeacutem que os erros padratildeo de estimativa estatildeo bastante baixos mostrando que os valores
encontrados com os modelos estatildeo bem proacuteximos aos valores apresentados em campo Foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 43 para comparaccedilatildeo dos modelos de previsatildeo de
desempenho encontrados para o paracircmetro de macrotextura em funccedilatildeo do nuacutemero equivalente
de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 865E+05 108E+06 130E+06
000
010
020
030
040
050
060
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
Ma
cro
tex
tura
(m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Figura 43 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Macrotextura
141
Os valores da macrotextura encontrados nos modelos para Avenida Heacutelvio Basso
deram bem inferiores aos da Avenida Roraima devido ao arranjo granulomeacutetrico e ao grau de
compactaccedilatildeo que foi um pouco maior na Avenida Heacutelvio Basso causando assim o
fechamento dos vazios na superfiacutecie do pavimento
Os modelos de previsatildeo de desempenho das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo
de acordo com o esperado ao longo do tempo com maior reduccedilatildeo inicial e posteriormente
um periacuteodo em que a macrotextura continua reduzindo de forma menor com valores quase
constantes Poreacutem o modelo da Avenida Roraima tem comportamento adequado somente
para um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo mais baixo mas a elevaccedilatildeo no
valor da macrotextura com o aumento do nuacutemero de solicitaccedilotildees natildeo eacute esperado o motivo
desta elevaccedilatildeo foi devido ao surgimento de fissuras causando o aumento no valor da
macrotextura
42 MICROTEXTURA
Outro paracircmetro assim como a macrotextura que faz uma avaliaccedilatildeo funcional do
pavimento eacute a microtextura que neste estudo foi obtido com o Pecircndulo Britacircnico como
mostrado no item 332 Atraveacutes dos ensaios foram obtidos os valores meacutedios de microtextura
para os trecircs trechos monitorados agrave medida que o trecho era solicitado pelo traacutefego A Tabela
44 mostra os valores meacutedios obtido de microtextura bem como seus respectivos valores de
desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
Tabela 44 Valores de Microtextura nos trechos monitorados nesta pesquisa
1 303E+04 436E+04 8425 428 508 8853 7997
6 179E+05 257E+05 7948 1222 1537 9170 6726
13 388E+05 557E+05 2980 254 853 3234 2726
19 569E+05 812E+05 3248 179 552 3427 3069
25 749E+05 107E+06 3752 208 555 3960 3544
1 435E+04 736E+04 8596 299 348 8895 8297
7 299E+05 505E+05 3532 131 370 3663 3401
13 638E+05 107E+06 3920 387 987 4307 3533
19 934E+05 157E+06 3412 258 755 3670 3154
1 464E+04 101E+05 7340 285 388 7625 7055
6 274E+05 594E+05 3116 091 294 3207 3025
Coef Variaccedilatildeo
()Meacutedia + DP
Trecho
MonitoradoDesvio Padratildeo Meacutedia - DP
Periodo Ensaio
(meses)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
NAASHTO
Microtextura
MeacutediaNUSACE
142
Observou-se na Tabela 44 que os valores de desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo
no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego da Avenida Roraima estatildeo um pouco elevados em
relaccedilatildeo aos outros ensaios no entanto os valores obtidos nos demais ensaios foram bem
baixos mostrando a regularidade de operaccedilatildeo durante os ensaios Com os dados desta tabela
realizou-se a Figura 44 que mostra o desempenho da microtextura em funccedilatildeo do nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo nos trecircs trechos monitorados
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Mic
rote
xtu
ra (
BP
R)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
QuarteacuteisPerigosa
Muito Lisa
Lisa
Mediamente Rugosa
Rugosa
Muito Rugosa
Insuficientemente Rugosa
Figura 44 Comportamento da Microtextura ao longo do tempo
Na Figura 44 eacute possiacutevel verificar uma grande queda no valor da microtextura do
ensaio realizado no 6ordm meses para o ensaio realizado no 13ordm meses apoacutes a liberaccedilatildeo do trafego
na Avenida Roraima Esta queda pode ter ocorrido pelo fato de o agregado ter perdido a
peliacutecula de ligante asfaacuteltico que o cobria passando o mesmo a sofrer desgaste atraveacutes da
solicitaccedilatildeo do traacutefego diminuindo assim sua textura Outra verificaccedilatildeo eacute que a Avenida
Roraima apresentou no ensaio de 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego o menor valor de
microtextura isso pode ter ocorrido pelo fato de o agregado deste trecho ter valores de textura
inferior aos da Avenida Heacutelvio Basso o que foi mostrado no ensaio de AIMS realizados no
CENPES
A mesma queda no valor da microtextura pode ser visualizada tambeacutem para os outros
dois trechos poreacutem esta queda ocorreu em um menor periacuteodo de tempo Apesar da reduccedilatildeo da
72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
Rsup2 = 086
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
Rsup2 = 085
143
microtextura nos trechos da Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis terem ocorrido num
periacuteodo de tempo menor que a da Avenida Roraima o nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do
eixo padratildeo em que ocorreu essa reduccedilatildeo foi bem proacuteximo para os trecircs casos comprovando
assim que o nuacutemero de solicitaccedilotildees tem grande interferecircncia no valor da microtextura
A reduccedilatildeo no valor da microtextura no trecho do Trevo dos Quarteacuteis foi de
aproximadamente 58 passando a microtextura de uma classificaccedilatildeo rugosa para uma
classificaccedilatildeo lisa na Avenida Heacutelvio Basso a reduccedilatildeo foi de 59 chegando a uma
classificaccedilatildeo de microtextura insuficientemente rugosa Jaacute a Avenida Roraima teve a maior
reduccedilatildeo de um ensaio para outro tal reduccedilatildeo foi de 63 quando a microtextura no terceiro
ensaio foi classificada como muito lisa no penuacuteltimo e no ultimo ensaio passou a ter uma
classificaccedilatildeo de microtextura lisa
Assim como no paracircmetro de macrotextura foi realizado o graacutefico da Figura 45 onde
eacute verificada a confiabilidade dos modelos de previsatildeo de microtextura obtidos para os dois
trechos monitorados com a correlaccedilatildeo dos valores obtidos em campo (observados) pelos
valores encontrados com os modelos de previsatildeo de desempenho Quanto mais valores
proacuteximos da reta maior a confiabilidade do modelo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Mic
rote
xtu
ra C
alc
ula
da
(B
PR
)
Microtextura Observada (BPR)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 45 Comparativo entre valores observados e valores calculados para microtextura
144
Verifica-se na Figura 45 que os valores obtidos com o modelo de previsatildeo de
desempenho de microtextura para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo bem coerentes
em relaccedilatildeo aos valores obtidos em campo Desta forma a confiabilidade nos modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados para este paracircmetro nos dois trechos monitorados eacute alta
Mostra-se na Tabela 45 resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
para a microtextura e os valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p) para cada modelo
Quanto maior o valor de Rsup2 e menor o valor de p maior a confiabilidade do modelo
Tabela 45 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (BPR)
086 1140
085 1192
086 1141
085 1183USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
AASHTO72971019210831 4210
AASHTOAASHTOR NNMI
85881081110351 4210
AASHTOAASHTOHB NNMI
75971053110918 4211
USACEUSACER NNMI
02891008110804 4211
USACEUSACEHB NNMI
Onde MI = Valor de Microtextura da superfiacutecie do pavimento (BPR)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (BPR)
Os valores de Rsup2 mostraram-se alto comprovando que o ajustamento dos modelos
condiz com os valores obtidos em campo poreacutem os valores de p apresentaram-se elevados
uma vez que se obtiveram valores de microtextura proacuteximos a 30 durante os ensaios e o p foi
aproximadamente 38 deste valor nas avenidas Roraima e Heacutelvio Basso Assim deve haver
parcimocircnia durante a utilizaccedilatildeo destes modelos todavia serve como balizadores de provaacuteveis
resultados a serem encontrados na via Realizou-se um comparativo entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho para microtextura que estaacute mostrado na Figura 46
145
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)M
icro
tex
tura
(B
PR
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 46 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para Microtextura
A Figura 46 mostra um comportamento bem similar entre os dois modelos de
previsatildeo de desempenho encontrados com uma queda bem acentuada na microtextura nas
primeiras idades e uma pequena estabilidade no valor com o passar do tempo mesmo com o
acuacutemulo de solicitaccedilotildees Poreacutem o modelo da Avenida Roraima natildeo se comportou
adequadamente a partir do nuacutemero acumulado de solicitaccedilatildeo de 60x105 pois se visualiza um
aumento no valor da microtextura o que possivelmente natildeo deveria e pode natildeo se confirmar
nas proacuteximas mediccedilotildees
43 INTERNATIONAL FRICTION INDEX - IFI
O international Friction Index eacute o valor harmonizado do atrito pneu-pavimento que
possibilita maior seguranccedila em manobras de curvas e frenagem dos veiacuteculos Os valores de
IFI foram obtidos pela combinaccedilatildeo dos valores de Macrotextura e Microtextura utilizando
tais valores nas formulas contidas na norma ASTM E 19601998 sendo que o ensaios de
Macro textura e Microtextura devem ser realizados na mesma data e local somente assim eacute
146
possiacutevel o a combinaccedilatildeo dos valores e a obtenccedilatildeo do IFI Para o trecho monitorado da
Avenida Roraima realizou-se a confecccedilatildeo do graacutefico apresentado na Figura 47 onde eacute
apresentado o comportamento dos valores de atrito em cada um dos periacuteodos de ensaio em
funccedilatildeo da velocidade de deslocamento do veiacuteculo
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
13 meses
19 meses
25 meses
Figura 47 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Roraima
Pode-se verificar no graacutefico da Figura 47 que agrave medida que a velocidade aumenta o
atrito pneu pavimento reduz poreacutem no ensaio realizado no 6ordm mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
essa reduccedilatildeo ocorre de maneira mais significativa Este fato ocorre pelo fato de o valor de
macrotextura ser o menor encontrado nesta data em todos os ensaios uma vez que a
macrotextura eacute responsaacutevel pela aderecircncia pneu-pavimento nas velocidades meacutedias e altas
Verifica-se tambeacutem que com o passar do tempo e com o acuacutemulo de solicitaccedilotildees no
pavimento houve uma reduccedilatildeo nos valores de IFI para uma mesma velocidade como jaacute era
de se esperar mas a partir do 13ordm mecircs de solicitaccedilotildees os valores se mantiveram quase
constantes para uma mesma velocidade Isso ocorreu devido agrave estabilizaccedilatildeo e constacircncia nos
valores principalmente de macrotextura Encontrou-se tambeacutem os modelos de IFI para
AASHTO (Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma
147
velocidade de 60 kmh uma vez que essa eacute a velocidade padratildeo da norma ASTM E
19601998 utilizada no calculo do IFI
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 099
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 099
Para Avenida Heacutelvio Basso obtiveram-se os graacuteficos da Figura 48 tambeacutem pela
combinaccedilatildeo de Macrotextura e Microtextura obtidos nos ensaios realizados no trecho
monitorado em suas respectivas datas A figura mostra ainda o modelo de previsatildeo de
desempenho de IFI encontrado para este trecho estudado
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
7 meses
13 meses
19 meses
Figura 48 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade na Avenida Heacutelvio Basso
Visualiza-se na Figura 48 que haacute uma reduccedilatildeo significativa nos valores do IFI em
todos os periacuteodos de monitoramento com o aumento das baixas velocidades por exemplo
quando aumentada a velocidade de 20 kmh para 40 kmh haacute uma reduccedilatildeo no valor de atrito
de ateacute 60 no ensaio realizado 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Isso ocorreu justamente
148
pelo fato de este trecho ter apresentado os menores valores de macrotextura classificada
como fina e assim reduzindo excessivamente o valor de IFI com o aumento da velocidade
Nota-se ainda que a uma velocidade de 100 kmh os valores de atrito em praticamente
todos os periacuteodos de monitoramento satildeo bem proacuteximos de zero o que eacute extremamente
inseguro para o usuaacuterio da via Encontrou-se ainda os modelos de IFI para AASHTO
(Equaccedilatildeo 41) e para USACE ( Equaccedilatildeo 42) para veiacuteculos que se deslocam a uma velocidade
de 60 kmh
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI (Equaccedilatildeo 41)
R2 = 089
18003210279 7214
USACEUSACER NNIFI (Equaccedilatildeo 42)
R2 = 089
No Trevo dos Quarteacuteis a combinaccedilatildeo dos dados de macrotextura e microtextura
obtidos nos ensaios realizados no primeiro e no sexto mecircs apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deu
origem aos dois graacuteficos apresentados na Figura 49 Para este trecho natildeo foi desenvolvido
modelo de previsatildeo de desempenho para o IFI pelo curto periacuteodo de tempo para coleta de
dados e seria prematura a realizaccedilatildeo de um modelo com apenas dois levantamentos de dados
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
0 20 40 60 80 100 120
IFI
Velocidade de deslocamento (kmh)
1 mecircs
6 meses
Figura 49 Comportamento do atrito em funccedilatildeo da velocidade no Trevo dos Quarteacuteis
149
Apesar do curto periacuteodo de tempo decorrido desde o iniacutecio da utilizaccedilatildeo da via ateacute a
realizaccedilatildeo do ultimo levantamento eacute possiacutevel verificar no graacutefico da Figura 49 que houve
uma reduccedilatildeo bastante significativa nos valores de atrito para uma mesma velocidade Neste
caso esta reduccedilatildeo pode ter ocorrido principalmente pela reduccedilatildeo da microtextura que foi de
58 ocasionando assim a reduccedilatildeo no valor do IFI Foi montada a Tabela 46 que apresenta o
valor de erro padratildeo de estimativa que quanto menor o valor mais confiaacutevel eacute o modelo para
o trecho monitorado
Tabela 46 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p
099 0009
089 0018
099 0009
089 0018
Avenida Heacutelvio Basso
Modelo de Previsatildeo de DesempenhoTrecho Monitorado
Avenida RoraimaAASHTO
USACEAvenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
3401098810628 7213
AASHTOAASHTOR NNIFI
1801038310602 7213
AASHTOAASHTOHB NNIFI
3401031610244 7213
USACEUSACER NNIFI
1801003210279 7214
USACEUSACEHB NNIFI
Onde IFI = Valor harmonizado de atrito para veiacuteculos deslocando-se agrave 60kmh
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
Verificou-se na Tabela 46 que os valores de p satildeo baixos confirmando a
confiabilidade dos modelos mostrados Aleacutem da Tabela 46 fez-se o graacutefico da Figura 410
para verificar o ajuste dos modelos encontrados visualizando se os pontos estatildeo proacuteximos ou
natildeo da reta de igualdade quanto mais proacuteximos da reta estiverem os pontos maior a
confiabilidade do modelo
Observando a Figura 410 nota-se que os pontos ficaram bastante proacuteximos a linha o
que mostra que a coerecircncia entre os valores calculados pela correlaccedilatildeo entre a Macrotextura e
a Microtextura e os valores calculados pelos modelos
150
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000 005 010 015 020 025 030 035 040
IFI
Ca
lcu
lad
o p
elo
Mo
del
o (
60
km
h)
IFI Calculado pela Macrotextura e Microtextura (60kmh)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 410 Comparativo entre valores observados e valores calculados para IFI
Fez-se tambeacutem uma comparaccedilatildeo entre os modelos de IFI das Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso confeccionando o graacutefico do IFI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que estaacute mostrado na Figura 411
000E+00 216E+05 433E+05 649E+05 866E+05 108E+06 130E+06
000
005
010
015
020
025
030
035
040
000E+00 150E+05 300E+05 450E+05 600E+05 750E+05 900E+05
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NUSACE)
IFI
(60
km
h)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 411 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IFI nesta pesquisa
151
Ambos os modelos de previsatildeo apresentaram uma queda nos valores de IFI com o
acuacutemulo do nuacutemero de solicitaccedilotildees o que condiz com o que apresentou os resultados obtidos
pelos levantamentos Poreacutem a reduccedilatildeo mostrada pelo modelo da Avenida Heacutelvio Basso foi
mais acentuada devido ao comportamento da macrotextura que teve o menor valor entre os
trecircs trechos monitorados Aleacutem disso o valor de IFI na Avenida Roraima aumenta a partir de
um determinado nuacutemero de solicitaccedilotildees este aumento ocorre devido principalmente aos
valores da macrotextura que aumentou devido ao surgimento de trincas
44 INTERNATIONAL ROUGHNESS INDEX ndash IRI
O iacutendice de irregularidade longitudinal (IRI) informa o quatildeo desnivelado estaacute o
pavimento o que causa desconforto ao usuaacuterio ao trafegar pela via sendo mais um dos
paracircmetros funcionais analisado neste trabalho Os valores de IRI foram obtidos neste estudo
com o perfilocircmetro a laser nos periacuteodos de 14 22 e 27 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego da
Avenida Roraima nos periacuteodos de 9 16 e 21 meses na Avenida Heacutelvio Basso e 2 e 7 meses
no Trevo dos Quarteacuteis Com os valores medidos de irregularidade sendo agrupados de 10 em
10 metros foi possiacutevel fazer os graacuteficos das Figuras 412 413 e 414 que mostra a
irregularidade meacutedia dos pavimentos ao longo dos trechos da Avenida Roraima Avenida
Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis respectivamente
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 412 IRI da Avenida Roraima ao longo do trecho monitorado
152
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 413 IRI da Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho monitorado
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
IRI
(mk
m)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 414 IRI do Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho monitorado
153
Analisando as trecircs figuras eacute possiacutevel verificar que a menor irregularidade foi
observada no trecho do Trevo dos Quarteacuteis Quando observados os graacuteficos da Figura 412
verifica-se que as maiores irregularidades estatildeo no iniacutecio do trecho o que pode ser explicado
pela existecircncia de uma emenda da mistura asfaacuteltica colocada no trecho e ser um ponto onde
existe uma intersecccedilatildeo com uma rotatoacuteria com diferentes pontos de solicitaccedilotildees provocando
irregularidades Por isto foi retirado o primeiro ponto dos levantamentos realizados na
Avenida Roraima para realizaccedilatildeo da anaacutelise e obtenccedilatildeo dos modelos para este paracircmetro uma
vez que este ponto natildeo representa de forma correta a realidade da irregularidade longitudinal
existente no trecho monitorado
Com os valores meacutedios de irregularidade desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo de
cada trecho monitorado bem como com os valores de solicitaccedilotildees equivalente do eixo padratildeo
fez-se a Tabela 47 com esses valores e seus respectivos limites de aceitaccedilatildeo
Tabela 47 Valores meacutedios de IRI nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 216 087 4012 303 129
22 628E+05 898E+05 217 079 3655 296 137
27 809E+05 115E+06 217 062 2839 279 155
9 391E+05 661E+05 227 091 4008 318 136
16 786E+05 132E+06 212 084 3969 296 128
21 103E+06 173E+06 250 093 3733 343 157
2 913E+04 198E+05 162 048 2976 210 114
7 319E+05 691E+05 180 040 2240 220 140
Desvio Padratildeo
(mkm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mkm)
Meacutedia - DP
(mkm)NUSACENAASHTO
IRI Meacutedio
(mkm)
Trevo dos
Quarteacuteis
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)
Os valores de coeficiente de variaccedilatildeo dos ensaios mostraram-se elevados sendo que a
Avenida Heacutelvio Basso apresentou na meacutedia os maiores valores devido a maior irregularidade
longitudinal ao longo do trecho Poreacutem de forma geral os valores meacutedios de IRI das
Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso estatildeo baixos sendo os trechos classificados no conceito
bom segundo o Manual de Restauraccedilatildeo do DNIT (2006) com valores meacutedios entre 212 e
250 mkm jaacute no Trevo dos Quarteacuteis a classificaccedilatildeo do IRI foi excelente devido a adequada
execuccedilatildeo do revestimento quanto a este aspecto natildeo apresentando assim irregularidades
Todavia apesar de ter uma classificaccedilatildeo de IRI bom nas Avenidas Roraima e Heacutelvio
Basso em ambas as Avenidas houve pontos onde o valor do IRI apresentou-se acima de
46mkm onde a classificaccedilatildeo eacute peacutessima Com os dados da Tabela 47 fizeram-se os graacuteficos
154
da Figura 415 que mostra a evoluccedilatildeo da irregularidade nos trecircs trechos monitorados agrave medida
que era solicitado
000
050
100
150
200
250
300
350
400
450
500
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Meacutedia
Roraima
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Meacutedia Heacutelvio
Basso
Meacutedia plusmn DP
Heacutelvio Basso
Meacutedia Trevo
dos Quarteacuteis
Meacutedia plusmn DP
Trevo dos
Quarteacuteis
Figura 415 Comportamento do IRI ao longo do tempo
A Figura 415 apresenta um comportamento caracteriacutestico dos valores de IRI
mostrados tambeacutem em outras literaturas com o aumento de seus valores agrave medida que o
pavimento eacute solicitado Isso ocorre pelo fato de que o pavimento passa a se degradar causando
irregularidades cada vez maiores com formaccedilatildeo de buracos e escorregamento de massa
asfaacuteltica como ocorreu na Avenida Roraima
O uacutenico ponto em que houve uma reduccedilatildeo nos valores meacutedios de IRI foi no ensaio
realizado aos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso onde a
solicitaccedilatildeo equivalente ao eixo padratildeo acumulada de 76x105 pelo meacutetodo da AASHTO
Entretanto essa reduccedilatildeo estaacute dentro da margem de aceitaccedilatildeo dos valores o que significa que o
agrupamento dos valores que ocorre de 10 em 10 metros pode ter feito com que houvesse essa
reduccedilatildeo logo foi considerado que agrave medida que o pavimento foi solicitado o mesmo
aumentou sua irregularidade longitudinal
A Figura 415 mostra ainda os modelos de previsatildeo de desempenho obtidos apenas
para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso em relaccedilatildeo ao N calculados pelo criteacuterio da
15210262 8
AASHTOR NIRI
Rsup2 = 099
08210912 7
AASHTOHB NIRI
Rsup2 = 024
155
AASHTO uma vez que foram realizados poucos ensaios no Trevo dos Quarteacuteis e natildeo seria
significativo o modelo encontrado Com tais modelos calcularam-se os valores para os
nuacutemeros de solicitaccedilotildees nas datas das avaliaccedilotildees realizadas e comparou-se com os valores
medidos gerando o graacutefico da Figura 416
200
215
230
245
260
275
290
200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
IRI
Ca
lcu
lad
o (
mk
m)
IRI Observado (mkm)
Roraima
Heacutelvio Basso
Figura 416 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados para IRI
Analisando a Figura 416 eacute possiacutevel verificar que o modelo obtido para a Avenida
Roraima apresenta valores coincidentes com os obtidos em campo enquanto o modelo
encontrado para a Avenida Heacutelvio Basso tem certa dispersatildeo Todavia os valores estatildeo bem
proacuteximos da linha de igualdade o que significa que os modelos de previsatildeo de desempenho
representam de forma adequada os resultados encontrados durante os ensaios
A Tabela 48 mostra resumidamente os modelos de previsatildeo de desempenho para o
paracircmetro de irregularidade longitudinal encontrado para os trechos da Avenida Roraima e da
Avenida Heacutelvio Basso com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro Padratildeo de Estimativa (p)
156
Tabela 48 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IRI Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mkm)
099 0004
024 0237
099 0003
024 0237USACE
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
AASHTO08210912 7
AASHTOHB NIRI
15210262 8
AASHTOR NIRI
08210741 7
USACEHB NIRI
15210601 8
USACER NIRI
Onde IRI = irregularidade longitudinal do pavimento (mkm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mkm)
Verifica-se na Tabela 48 que os valores de erro padratildeo de estimativa (p) encontrados
para os modelos de ambos os trechos satildeo baixos comprovando que os valores calculados com
os modelos condizem com os obtidos em campo Apesar de o modelo de previsatildeo de
desempenho da Avenida Heacutelvio Basso mostrar um valor de Rsup2 baixo este modelo representou
satisfatoriamente o obtido em campo Este valor de Rsup2 baixo eacute devido agrave reduccedilatildeo no valor
meacutedio do IRI no segundo ensaio fazendo com que houvesse uma variaccedilatildeo maior entre o valor
do modelo e o do campo
Fez-se uma comparaccedilatildeo entre os dois modelos de desempenho para IRI encontrados
neste estudo com os modelos encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002)
mostram o comportamento do IRI em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo
padratildeo mostrado na Figura 417
Atraveacutes da observaccedilatildeo da Figura 417 pode-se dizer que tanto os modelos encontrados
para a Avenida Roraima como para a Avenida Heacutelvio Basso estatildeo de acordo com os
encontrados por Marcon (2004) e seguem um mesmo comportamento Aumento de IRI agrave
medida que o pavimento eacute solicitado No modelo de Basiacutelio (2002) existe uma reduccedilatildeo no
valor do IRI agrave medida que o pavimento eacute solicitado o que fica em desacordo com os
encontrados neste estudo e por Marcon (2004)
157
000
050
100
150
200
250
300
350
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
IRI
(mk
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 417 Modelos de desempenho deste estudo comparados com a literatura para IRI
O modelo da Avenida Roraima apresentou valores quase constantes com um aumento
nos valores de IRI bastante baixos agrave medida que a pavimento eacute solicitado Jaacute o modelo da
Avenida Heacutelvio Basso mostra uma taxa maior no valor do IRI quase que na mesma
proporccedilatildeo do modelo encontrado por Marcon (2004) Poreacutem como os valores meacutedios de IRI
em ambos os trechos mostram-se abaixo de 30 mkm natildeo haacute necessidade de uma intervenccedilatildeo
em todo o trecho havendo essa necessidade apenas em alguns ―pontos (trechos de 10
metros) que apresentam defeitos principalmente na Avenida Roraima que provocam maior
interferecircncia neste paracircmetro
45 AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA - ATR
O paracircmetro de afundamento em trilha de roda eacute um dos paracircmetros mais importantes
para a seguranccedila dos usuaacuterios das vias uma vez que com o surgimento da deformaccedilatildeo
permanente haacute a possibilidade de ocorrer o acuacutemulo de aacutegua na pista nestes pontos Os limites
de afundamento em trilha de roda dependem da largura e declividade da pista e quanto maior
a largura da pista maior deve ser a declividade e menor a profundidade admissiacutevel da trilha de
roda Poreacutem para o Manual de Restauraccedilatildeo de Pavimentos Asfaacutelticos do DNIT (2006)
158
afundamentos a partir de 13mm criam condiccedilotildees para que ocorra o armazenamento de aacutegua
suficiente para potencial hidroplanagem
Realizaram-se medidas com treliccedila para obtenccedilatildeo de ATR na Avenida Roraima nos
periacuteodos de 1 6 e 13 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego e na Avenida Heacutelvio Basso nos
periacuteodos de 1 e 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Natildeo foi mais realizado levantamento com
treliccedila a partir do momento que passou a ser feito com perfilocircmetro laser concomitantemente
com os ensaios de irregularidade longitudinal nos trechos monitorados As Figuras 418 419
e 420 mostram os pontos de ATR atraveacutes da meacutedia dos afundamentos a cada 10 metros com
perfilocircmetro laser ou seja de 10 em 10 metros era realizado a meacutedia dos ATRs e apresentado
o ponto dos trechos da Avenida Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis
respectivamente
Na Avenida Roraima os ensaios de ATR a laser foram realizados nos meses de 14 22
e 27 apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego na Avenida Heacutelvio Basso foram realizados os levantamentos
nos meses de 9 16 e 21 apoacutes a liberaccedilatildeo de traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis 2 e 7 meses apoacutes
o transito ser liberado para uso da via
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
14 meses
22 meses
27 meses
Figura 418 ATR na Avenida Roraima ao longo do trecho
159
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
9 meses
16 meses
21 meses
Figura 419 ATR na Avenida Heacutelvio Basso ao longo do trecho
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350
AT
R (
mm
)
Distacircncia (m)
2 meses
7 meses
Figura 420 ATR no Trevo dos Quarteacuteis ao longo do trecho
Eacute possiacutevel visualizar na Figura 418 que os valores de ATR na Avenida Roraima natildeo
sofreram grandes alteraccedilotildees ao longo tempo isso pode ter ocorrido pelo fato que a estrutura
estaacute bem consolidada jaacute que eacute recapeamento e que a mistura asfaacuteltica apresenta boa
estabilidade frente agrave accedilatildeo do traacutefego causando assim uma baixa variaccedilatildeo no valor de ATR Jaacute
na Figura 419 observa-se um comportamento inesperado na aquisiccedilatildeo dos valores de ATR
160
onde no primeiro ensaio os valores mostraram-se maiores que os obtidos nos ensaios
posteriores natildeo encontrando assim uma explicaccedilatildeo teacutecnica para este acontecimento
Na Figura 420 eacute mostrado um aumento significativo da deformaccedilatildeo permanente 2
meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego em relaccedilatildeo ao ensaio realizado 7 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao
traacutefego Este aumento pode ter ocorrido devido a natildeo compactaccedilatildeo adequada da mistura
asfaacuteltica em campo uma vez que os valores de grau de compactaccedilatildeo pelas normas NBR
155732012 e DNIT-ME 1171994 foram 88 e 91 respectivamente
Outra observaccedilatildeo que pode ser mencionada visualizando as trecircs figuras eacute que ateacute o
momento natildeo haacute nenhum ponto da pista nos trechos monitorados em que o ATR eacute maior que
13mm o que faz com que natildeo haja necessidade de intervenccedilotildees nos trechos por conta deste
paracircmetro A partir dos dados obtidos nos levantamentos com treliccedila e perfilocircmetro a laser
construiu-se as Tabela 49 e Tabela 410 respectivamente onde satildeo apresentados os valores
meacutedios de afundamento em trilha de roda desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como
as faixas de aceitaccedilatildeo em cada um dos ensaios e trechos monitorados
Tabela 49 Valores meacutedios de ATR com treliccedila nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 000 000 000 000 000
6 179E+05 257E+05 011 029 26441 040 000
13 388E+05 557E+05 019 038 19987 058 000
1 435E+04 736E+04 015 023 15012 038 000
7 299E+05 505E+05 064 078 12269 142 000
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Heacutelvio
Basso
Desvio Padratildeo
(mm)
Roraima
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
ATR Meacutedio
(mm)
Tabela 410 Valores meacutedios de ATR com perfilocircmetro laser nos trechos monitorados
14 418E+05 600E+05 069 076 11035 145 000
22 628E+05 898E+05 070 068 9643 138 002
27 809E+05 115E+06 125 064 5109 189 061
9 391E+05 661E+05 498 144 2896 642 354
17 786E+05 132E+06 306 133 4353 439 173
21 103E+06 173E+06 363 129 3546 492 234
2 913E+04 198E+05 258 136 5292 394 121
7 319E+05 691E+05 390 058 1482 448 333
Desvio Padratildeo
(mm)
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
ATR Meacutedio
(mm)NUSACE
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia + DP
(mm)
Meacutedia - DP
(mm)
Roraima
Heacutelvio
Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Verifica-se na Tabela 49 que os valores de desvio padratildeo nos trechos monitorados
apresentaram-se extremamente elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos consequentemente os valores de coeficiente de variaccedilatildeo foram altos Estes
161
valores chegaram a estes patamares devido a valores baixos e equipamento impreciso para
este niacutevel de medida
Jaacute na Tabela 410 verifica-se que os valores de desvio padratildeo para o trecho da Avenida
Roraima ainda mostraram-se elevados em comparaccedilatildeo com os valores meacutedios obtidos nos
levantamentos a varias idades Estes valores foram altos devido a existecircncia de defeitos em
alguns pontos que originaram valores altos de ATR e como na meacutedia o trecho apresentou
baixos valores de ATR estes pontos provocaram a discrepacircncia no de desvio padratildeo e no
coeficiente de variaccedilatildeo
Com os dados das Tabelas 49 e 410 confeccionaram-se os graacuteficos da Figura 421
que apresentam o desenvolvimento do ATR nos trecircs trechos monitorados em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees acumulado equivalentes ao eixo padratildeo ao qual cada um dos trechos
foi submetido ateacute a data de cada levantamento Eacute apresentado tambeacutem na Figura 421 o
modelo de previsatildeo de desempenho dos ensaios com perfilocircmetro laser da Avenida Roraima
com seu valor de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) Natildeo seraacute apresentado modelo de previsatildeo
de desempenho para o trecho do Trevo dos Quarteacuteis uma vez que foram realizados apenas
dois levantamentos neste trecho
Jaacute na Avenida Heacutelvio Basso natildeo foi feito o modelo de previsatildeo de desempenho visto
que foi desconsiderado o ensaio de 9 meses pela incoerecircncia no desenvolvimento do ATR agrave
medida que o pavimento era solicitado Desta forma o modelo de previsatildeo de desempenho
natildeo representaria adequadamente o desenvolvimento do ATR no pavimento
-100
000
100
200
300
400
500
600
700
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Perfilocircmetro Laser
Roraima Treliccedila
Meacutedia plusmn DP
Roraima
Heacutelvio Basso
Perfilocircmetro Laser
Heacutelvio Basso
Treliccedila
Meacutedia plusmn DP Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Perfilocircmetro Laser
Meacutedia plusmn DP Trevo
dos Quarteacuteis
Figura 421 Comportamento do ATR ao longo do tempo
012010411 6
AASHTOR NATR
Rsup2 = 073
162
Avaliando o comportamento dos ATRs mostrados nos graacuteficos da Figura 421 eacute
possiacutevel dizer que os trechos da Avenida Roraima e Trevo dos Quarteacuteis estatildeo ateacute o momento
com um comportamento esperado de aumento no valor de ATR agrave medida que o pavimento eacute
solicitado Em contrapartida o comportamento do ATR da Avenida Heacutelvio Basso eacute
inesperado justamente pelo valor meacutedio de ATR encontrado no primeiro levantamento a laser
que mostrou um valor superior aos outros dois levantamentos
Para comparar os valores encontrados em campo com os obtidos no modelo de
previsatildeo de desempenho para Avenida Roraima e verificar se o modelo estaacute representando
adequadamente o comportamento do ATR no trecho fez-se o graacutefico da Figura 422 que
relaciona tais valores Quanto mais proacuteximo da reta de 45ordm estiverem os pontos mais os
resultados encontrados no modelo condizem com os obtidos em campo
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
000 020 040 060 080 100 120 140 160 180 200
AT
R C
alc
ula
do (
mm
)
ATR Observado (mm)
Roraima
Figura 422 Comparativo entre valores observados e valores calculados para ATR
Eacute possiacutevel verificar na Figura 422 que o modelo encontrado para a Avenida Roraima
estaacute representando adequadamente os valores conseguidos nos ensaios de campo uma vez
que estatildeo bem proacuteximos da reta de 45ordm Aleacutem da Figura 422 que verifica a coerecircncia entre os
valores encontrados no modelo e os resultados encontrados em campo foi confeccionada a
Tabela 411 que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho para os ensaios realizados
163
com perfilocircmetro laser com seus respectivos valores de coeficiente de determinaccedilatildeo (Rsup2) e
erro padratildeo de estimativa (p)
Tabela 411 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de ATR Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (mm)
AASHTO 073 0240
USACE 072 0240Avenida Roraima
Trecho Monitorado Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Roraima 012010411 6
AASHTORNATR
003010949 7
USACERNATR
Onde ATR = Afundamento em Trilha de Roda (mm)
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (mm)
Os valores de Rsup2 e p mostrados na Tabela 411 comprovam que os modelos de
previsatildeo de desempenho estatildeo representando de forma adequada os valores medidos uma vez
que os valores de Rsup2 deram altos e p relativamente baixos Com os modelos de ATR jaacute
definidos verificaram-se quais os modelos da literatura mais se aproximaram a este estudo
tanto no que diz respeito agrave caracteriacutestica dos trechos como tambeacutem o comportamento dos
modelos Assim foi possiacutevel produzir os graacuteficos da Figura 423 que comparam os modelos de
previsatildeo de desempenho para ATR encontrados neste estudo com os existentes na literatura
Observa-se na Figura 423 que o modelo da Avenida Roraima mostra um
comportamento com menores valores de ATR poreacutem com maior taxa de variaccedilatildeo do ATR em
relaccedilatildeo aos demais modelos de previsatildeo de desempenho usados na comparaccedilatildeo Estes valores
inferiores encontrados na Avenida Roraima podem ter ocorrido devido agrave pequena espessura
da mistura asfaacuteltica nova colocada no trecho e pela consolidaccedilatildeo jaacute existente no trecho uma
vez que se trata de um trecho antigo fazendo com que natildeo ocorresse uma deformaccedilatildeo mais
acentuada na mesma obtendo valores de ATR baixos Jaacute o aumento mais proeminente do
ATR agrave medida que o pavimento eacute solicitado pode ter ocorrido devido ao alto teor de ligante
asfaacuteltico utilizado na mistura que foi 615 causando assim uma instabilidade na mistura e
aumento mais acelerado da deformaccedilatildeo permanente
164
000
050
100
150
200
250
300
350
400
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
AT
R (
mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Vitorello (2008)
Figura 423 Modelo encontrado comparado com a literatura para ATR
46 IacuteNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL ndash IGG TRINCAMENTO
A utilizaccedilatildeo de forma segura e eficaz com estabilidade e conforto das vias onde os
usuaacuterios deslocam-se diariamente de um local para outro seja transportando mercadorias ou
indo para o trabalho passa por bom estado de conservaccedilatildeo das estruturas viaacuterias com
quantidades baixas de defeitos e irregularidades nos pavimentos Uma das formas de ponderar
as condiccedilotildees dos pavimentos eacute atraveacutes da avaliaccedilatildeo visual com apontamento dos defeitos que
o pavimento apresenta e posteriormente o caacutelculo do Iacutendice de Gravidade Global
Aleacutem do IGG que cada pavimento apresentou em cada levantamento este estudo
calculou ainda a evoluccedilatildeo percentual de aacuterea trincada que o pavimento passou a ter agrave medida
que foi solicitado Tais dados foram colocados na Tabela 412 que mostra os valores de IGG e
percentagem de aacuterea trincada bem como os periacuteodos de ensaio e o nuacutemero de solicitaccedilotildees
acumuladas equivalente ao eixo padratildeo de 82tf em cada mediccedilatildeo Ao mesmo tempo com
estes dados foram montados os graacuteficos da Figura 424
165
Tabela 412 Valores de IGG e Trincamento nos trechos monitorados
1 303E+04 436E+04 182 017
6 179E+05 257E+05 2370 372
13 388E+05 557E+05 4539 777
19 569E+05 812E+05 4810 853
25 749E+05 107E+06 5323 1698
1 435E+04 736E+04 000 000
7 299E+05 505E+05 1130 000
13 638E+05 107E+06 641 000
19 934E+05 157E+06 1108 002
1 464E+04 101E+05 496 000
6 274E+05 594E+05 916 083
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Trecho
Monitorado
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO IGG
Aacuterea
Trincada NUSACE
-05
25
55
85
115
145
175
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima IGG
Heacutelvio Basso IGG
Trevo dos Quarteacuteis IGG
-05
15
35
55
75
95
00
100
200
300
400
500
600
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Iin
dic
e d
e G
rav
idad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (N)
Roraima Aacuterea Trincada
Heacutelvio Basso Aacuterea Trincada
Trevo dos Quarteacuteis Aacuterea Trincada
Figura 424 Comportamento do IGG e da Aacuterea Trincada ao longo do tempo
93710936 5
AASHTOR NIGG
Rsup2 = 087
95210888 6
AASHTOHB NIGG
Rsup2 = 043
60010102 5
AASHTOR NTRI
Rsup2 = 093
166
Observando a Figura 424 eacute possiacutevel verificar que na Avenida Roraima houve um
aumento maior no valor do IGG nos periacuteodos iniciais justamente pelo aparecimento das
trincas isoladas passando de um IGG classificado como bom para regular segundo a norma
do DNIT PRO 0062003 em um periacuteodo de um ano permanecendo com esta classificaccedilatildeo ateacute
o momento O aumento significativo no valor de IGG logo no primeiro ano de uso do trecho
pelo traacutefego foi devido ao surgimento e evoluccedilatildeo das fissuras do tipo FC-I para FC-III e
como a avaliaccedilatildeo da qualidade do pavimento atraveacutes do IGG leva em consideraccedilatildeo o fator de
ponderaccedilatildeo de cada defeito enquanto tais fissura natildeo evoluiacuterem para um buraco por
exemplo o valor do IGG natildeo sofreraacute grandes alteraccedilotildees
Jaacute a aacuterea trincada teve um crescimento maior nos periacuteodos chuvosos entre os meses
de junho e dezembro de 2013 e junho de 2014 e janeiro de 2015 ensaios de 6 agrave 13 e 19 agrave 25
meses respectivamente Nestes periacuteodos o aumento da aacuterea trincada foi respectivamente de
52 e 50 Na Avenida Heacutelvio Basso a variaccedilatildeo no valor do IGG ocorreu principalmente
em funccedilatildeo do valor de ATR uma vez que os defeitos do tipo trincamento soacute surgiram
aproximadamente 19 meses apoacutes a liberaccedilatildeo ao traacutefego Logo a classificaccedilatildeo do IGG da via
ateacute o momento eacute de estado oacutetimo segundo a norma do DNIT PRO 0062003
Observa-se tambeacutem na Figura 424 que o IGG bem como o percentual de aacuterea
trincada na Avenida Roraima eacute bem superior aos outros dois trechos Esse valor superior deve
ter ocorrido por se tratar de um trecho onde foi colocada uma camada asfaacuteltica nova sobre
outra camada asfaacuteltica antiga com alto grau de degradaccedilatildeo sem nenhum tratamento anti-
reflexatildeo de trincas fazendo com que houvesse o surgimento prematuro de trincas na
superfiacutecie do pavimento novo da Avenida Roraima o que natildeo aconteceu nos outros dois
trechos monitorados que satildeo de implantaccedilatildeo
Na Figura 424 eacute possiacutevel verificar tambeacutem os modelos de previsatildeo de desempenho
para o IGG encontrado para a Avenida Roraima e Avenida Heacutelvio Basso Foi feito tambeacutem o
modelo de previsatildeo de desempenho para a percentagem de aacuterea trincada apenas para a
Avenida Roraima jaacute que na Avenida Heacutelvio Basso esta no iniacutecio de trincamento aos 19 meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do trecho ao traacutefego e no Trevo dos Quarteacuteis foram realizados apenas dois
levantamentos de defeitos
Para verificar o quatildeo representativo estatildeo sendo os modelos encontrados foi
confeccionada a Figura 425 que compara os valores encontrados durante os ensaios para IGG
e aacuterea trincada com os valores calculados para IGG e aacuterea trincada
167
00 20 40 60 80 100 120 140 160 180
00
20
40
60
80
100
120
140
160
180
00
100
200
300
400
500
600
700
00 100 200 300 400 500 600 700
Aacuterea Trincada Observada ()
Aacutere
a T
rin
cad
a C
alc
ula
da (
)
IGG
Ca
lcu
lad
o
IGG Observado
Heacutelvio Basso IGG Roraima IGG Roraima Aacuterea Trincada
Figura 425 Comparaccedilatildeo entre valores observados e calculados para IGG e Aacuterea Trincada
Observando a Figura 425 verifica-se que os modelos de previsatildeo de desempenho para
os trechos monitorados representa bem as expectativas previstas para os trechos em relaccedilatildeo
aos dois paracircmetros estudados neste item Aleacutem da Figura 425 fez-se tambeacutem a Tabela 413
que mostra os modelos de previsatildeo de desempenho do IGG para as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso e o modelo para Avenida Roraima para o paracircmetro de percentagem de aacuterea
trincada do trecho Tal tabela apresenta tambeacutem os valores de coeficiente de determinaccedilatildeo e
erro padratildeo de estimativa para cada modelo encontrado
Tabela 413 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de IGG e Aacuterea Trincada Rsup2 e
p
Meacutetodo Rsup2 p
087 1383
093 158
043 696
087 1367
093 167
043 695Avenida Heacutelvio Basso
Trecho Monitorado
AASHTO
USACEAvenida Roraima
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Avenida Heacutelvio Basso
Avenida Roraima93710936 5
AASHTORNIGG
60010102 5
AASHTORNTRI
95210888 6
AASHTOHBNIGG
77710874 5
USACERNIGG
63010471 5
USACERNTRI
92210315 6
USACEHBNIGG
168
Onde IGG = Iacutendice de Gravidade Global do trecho analisado
TRI = Percentagem de Aacuterea Trincada ()
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa
A Tabela 413 confirma que os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
simulam de forma satisfatoacuteria as expectativas de comportamento esperados nos trechos
monitorados Os valores de Rsup2 mostraram-se relativamente altos para os modelos encontrados
para Avenida Roraima e valor mediano para o modelo da Avenida Heacutelvio Basso poreacutem
satisfatoacuterio para confiabilidade no modelo
Jaacute os valores de p para os modelos de IGG ficaram um pouco elevados podendo
interferir na classificaccedilatildeo de um pavimento que estaacute oacutetimo ou bom onde a faixa de
classificaccedilatildeo eacute pequena No entanto nas classificaccedilotildees mais importantes de um pavimento
rodoviaacuterio que satildeo as classificaccedilotildees onde o pavimento jaacute deveria sofrer alguma intervenccedilatildeo
devido ao niacutevel de deterioraccedilatildeo os modelos poderatildeo mostrar-se coerentes com o que iraacute
acontecer com o pavimento uma vez que a faixa de classificaccedilatildeo eacute maior reduzindo a
possibilidade de erros de enquadramento
O valor de erro padratildeo de estimativa para o modelo de percentagem de aacuterea trincada
encontrado para Avenida Roraima apresentou-se baixo aprovando a confianccedila na utilizaccedilatildeo
de tal modelo que representou bem os valores observados no trecho para cada um dos
levantamentos realizados Com a confirmaccedilatildeo da possibilidade de utilizaccedilatildeo dos modelos
realizaram-se os graacuteficos da Figura 426 que mostra os modelos encontrados nos trechos
estudados e aqueles apresentados na literatura
169
00
40
80
120
160
200
240
00
100
200
300
400
500
600
700
800
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Aacutere
a T
rin
cad
a (
)
Ind
ice
de
Gra
vid
ad
e G
lob
al
(IG
G)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima IGG Heacutelvio Basso IGG Marcon (2004) IGG
Roraima Aacuterea Trincada Basilio (2002) Aacuterea Trincada
Figura 426 Comparaccedilatildeo entre os modelos encontrados para IGG e Aacuterea Trincada
Na Figura 426 verifica-se que o modelo de previsatildeo de desempenho para o IGG da
Avenida Heacutelvio Basso estaacute de acordo com o esperado em comparaccedilatildeo com o encontrado por
Marcon (2004) poreacutem o modelo da Avenida Roraima exibiu uma taxa de aumento no valor
do IGG muito acentuada devido agrave caracteriacutestica da via e fatores que aceleraram o surgimento
dos defeitos Jaacute o modelo de previsatildeo de desempenho para percentagem de aacuterea trincada da
Avenida Roraima teve um comportamento bem semelhante ao observado por Basiacutelio (2002)
com valores um pouco superiores tambeacutem devido aos mesmos fatores jaacute mencionados
47 DEFLEXAtildeO
Para os modelos de deflexatildeo utilizaram-se os dados obtidos atraveacutes dos ensaios
realizados com Viga Benkelman e FWD nos periacuteodos descritos nos itens 337 e 338 Com
estes dados foi possiacutevel obter os valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima desvio padratildeo e
170
coeficiente de variaccedilatildeo em cada um dos periacuteodos de levantamentos Realizou-se tambeacutem o
caacutelculo dos valores de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo (N) em cada periacuteodo do ensaio e assim foi
encontrada uma faixa de aceitaccedilatildeo dos valores de deflexatildeo atraveacutes da meacutedia mais o desvio
padratildeo e a meacutedia menos o desvio padratildeo Os valores encontrados para a Avenida Roraima nos
ensaios realizados com a Viga Benkelman e FWD estatildeo apresentados na Tabela 414
Tabela 414 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 8173 2305 2820 10478 5868
1 303E+04 436E+04 7866 1880 2390 9746 5986
6 179E+05 257E+05 9252 1962 2121 11214 7290
13 388E+05 557E+05 9062 2475 2731 11537 6587
20 598E+05 854E+05 7152 1512 2114 8664 5640
23 688E+05 981E+05 7068 1651 2336 8719 5417
27 809E+05 115E+06 7138 1095 1534 8233 6043
2 597E+04 858E+04 6762 1853 2740 8615 4909
14 418E+05 600E+05 5166 1209 2340 6375 3958
23 688E+05 981E+05 4859 945 1944 5804 3914
27 809E+05 115E+06 4941 121 2453 6152 3729
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Viga
Benkelman
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
A partir dos dados da Tabela 414 foi possiacutevel a confecccedilatildeo dos graacuteficos apresentados
na Figura 427 onde estaacute demostrado o comportamento da deflexatildeo em funccedilatildeo do nuacutemero
equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo Estatildeo apresentados ainda os modelos de previsatildeo
de desempenho encontrados para a deflexatildeo maacutexima com Viga Benkelman e FWD
Recomenda-se a utilizaccedilatildeo de tais modelos para um traacutefego de ateacute 809x105 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo que eacute o traacutefego que solicitou o trecho monitorado ateacute o ultimo
ensaio acima deste traacutefego pode-se encontrar resultados improacuteprios com o esperado
Eacute possiacutevel observar na Figura 427 que haacute uma grande variaccedilatildeo na faixa de aceitaccedilatildeo
dos resultados principalmente para o ensaio realizado com Viga Benkelman ou seja o desvio
padratildeo das leituras realizadas se apresentou relativamente alto como pode ser visualizado na
Tabela 414 Isso ocorreu pelo fato de se tratar de um trecho onde foi executada uma
restauraccedilatildeo sem qualquer cuidado em realizar uma fresagem ou ateacute mesmo uma operaccedilatildeo tapa
buracos adequada antes da colocaccedilatildeo da nova camada de revestimento asfaacuteltico causando
variaccedilotildees altas entre cada ponto de ensaio
171
0 5 10 15 20 25 30 35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)D
efle
xatilde
o D
0(1
0 ˉ
sup2mm
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 427 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Avenida Roraima
Observa-se ainda que ateacute o momento do uacuteltimo levantamento houve uma reduccedilatildeo no
valor de deflexatildeo em relaccedilatildeo ao primeiro ensaio isso aconteceu nos ensaios realizados com os
dois equipamentos comprovando assim que houve uma reduccedilatildeo nos valores de deflexatildeo Essa
reduccedilatildeo pode ter ocorrido por um enrijecimento da estrutura agrave medida que o pavimento foi
solicitado principalmente pelo enrijecimento da mistura asfaacuteltica que sofre oxidaccedilatildeo ao longo
do tempo deixando a camada menos susceptiacutevel a deformaccedilotildees
Poreacutem para melhor conclusatildeo sobre o comportamento deste pavimento frente agrave
solicitaccedilatildeo do traacutefego se faz necessaacuterio um periacuteodo de observaccedilotildees mais longo jaacute que a
literatura mostra que com o passar do tempo a tendecircncia eacute ocorrer um aumento nas deflexotildees
Natildeo se pode afirmar tambeacutem que essa reduccedilatildeo eacute um indicativo de melhora na qualidade da
estrutura do trecho pois pelo fato de os valores de desvio padratildeo no ensaio com Viga
Benkelman estarem na ordem de 20 deacutecimos de miliacutemetro esta reduccedilatildeo no valor de deflexatildeo
estaacute dentro desta faixa de desvio padratildeo podendo ateacute mesmo natildeo ser considerada como uma
reduccedilatildeo real nos valores de deflexatildeo
Jaacute a Tabela 415 apresenta os valores obtidos nos ensaios com FWD e Viga
Benkelman na Avenida Heacutelvio Basso tambeacutem com os paracircmetros de deflexatildeo maacutexima meacutedia
das leituras desvio padratildeo e coeficiente de variaccedilatildeo bem como os dados dos nuacutemeros de
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 065
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
Rsup2 = 10
172
solicitaccedilotildees em cada periacuteodo de levantamento Com os dados da Tabela 415 realizaram-se os
graacuteficos apresentados na Figura 428 com seus respectivos modelos de previsatildeo de
desempenho para os ensaios realizados com FWD e Viga Benkelman
Tabela 415 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD na Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 5686 1365 2401 7051 4321
1 435E+04 736E+04 7223 658 910 7881 6565
7 299E+05 505E+05 5023 539 1074 5562 4483
14 736E+05 124E+06 6965 977 1402 7942 5989
17 835E+05 140E+06 5722 465 813 6187 5257
21 103E+06 173E+06 4332 616 1421 4948 3717
9 391E+05 661E+05 3727 332 892 4059 3394
17 835E+05 140E+06 4669 319 683 4988 4350
21 103E+06 173E+06 3519 295 840 3815 3224
NUSACE
Viga
Benkelman
FWD
Periodo Ensaio
(meses)NAASHTO
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)
0 5 10 15 20 25
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 428 Deflexotildees medidas Viga Benkelman e FWD para Avenida Heacutelvio Basso
Assim como para Avenida Roraima os modelos para este trecho tem um limite de
utilizaccedilatildeo recomendado para o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 103x106 e como o
modelo para o FWD foi obtido com dados de apenas trecircs ensaios sendo que o primeiro foi
realizado nove meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego deve-se ter cautela ao utilizaacute-lo
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 025
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFW D NNDEF
Rsup2 = 10
173
Observa-se nos graacuteficos da Figura 428 que haacute uma variaccedilatildeo nos valores das
deflexotildees com uma queda nos valores de deflexatildeo principalmente nos ensaios realizados
com a Viga Benkelman a partir dos 16 meses apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego Esta reduccedilatildeo nos
valores ocorre por um aumento na rigidez das camadas que compotildeem o pavimento passando
a dar uma maior resistecircncia ao deslocamento quando solicitado pelo traacutefego
No Trevo dos Quarteacuteis realizaram-se os mesmos procedimentos que nos trechos
apresentados anteriormente com os dados obtidos com Viga Benkelman e FWD encontrando-
se os valores apresentados na Tabela 416 Esta tabela deu origem aos graacuteficos mostrados na
Figura 429 com o modelo apenas dos ensaios com Viga Benkelman uma vez que foram
feitos apenas dois levantamentos deflectomeacutetricos com o FWD natildeo sendo significativo para a
apresentaccedilatildeo de um modelo de previsatildeo de desempenho
Tabela 416 Valores de deflexatildeo de Viga Benkelman e FWD no Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 5807 904 1557 6712 4903
3 136E+05 295E+05 7016 766 1092 7782 6251
7 319E+05 691E+05 5334 894 1676 6228 4440
3 136E+05 295E+05 5870 539 918 6409 5331
7 319E+05 691E+05 4213 379 900 4593 3834
Viga
Benkelman
FWD
NAASHTO
Periodo Ensaio
(meses)
Deflexatildeo Meacutedia
(10macrsup2mm)
Desvio Padratildeo
(10macrsup2mm)
Coef Variaccedilatildeo
()
Meacutedia+DP
(10macrsup2mm)
Meacutedia-DP
(10macrsup2mm)NUSACE
0 2 4 6 8 10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Periacuteodo de ensaio (meses)
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Deflexatildeo
Meacutedia VB
Meacutedia plusmn DP
VB
Deflexatildeo
Meacutedia FWD
Media plusmn DP
FWD
Figura 429 Deflexotildees medidas com Viga Benkelman e FWD para Trevo dos Quarteacuteis
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
Rsup2 = 10
174
Da mesma forma que nos outros dois trechos monitorados houve uma reduccedilatildeo nos
valores de deflexatildeo agrave medida que a estrutura foi solicitada poreacutem neste caso a reduccedilatildeo pode
ter ocorrido devido a um periacuteodo de consolidaccedilatildeo da estrutura do pavimento Nos
levantamentos realizados tanto com a Viga Benkelman quanto com o FWD esta reduccedilatildeo foi
bastante significativa se comparado o ensaio realizado nos periacuteodos de trecircs e sete meses apoacutes
a liberaccedilatildeo do traacutefego
Para o modelo encontrado referente aos levantamentos com a Viga Benkelman eacute
recomendado utilizar um nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo natildeo superior a
319x105 neste modelo uma vez que o tempo de monitoramento desta via foi curto para coleta
de mais dados e por consequecircncia para ter um modelo de previsatildeo de desempenho mais
preciso
Apoacutes a apresentaccedilatildeo e anaacutelise dos valores de deflexatildeo maacutexima encontrados nos trecircs
trechos monitorados vale mencionar neste momento que em todos os casos os valores
meacutedios de deflexatildeo encontrados com FWD foram menores que os valores meacutedios encontrados
com Viga Benkelman Estes valores mostraram-se menores devido a maior precisatildeo na
obtenccedilatildeo dos dados com FWD uma vez que quando realizado o ensaio com Viga Benkelman
sempre haacute um momento durante o procedimento de posicionamento e preparaccedilatildeo para o
ensaio em que o caminhatildeo inicia um carregamento inadequado para a obtenccedilatildeo dos dados
pegando assim aleacutem da deformaccedilatildeo elaacutestica uma parcela viscosa da deformaccedilatildeo Jaacute com o
FWD eacute obtido apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas
Para verificar se os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados para cada trecho
estatildeo de acordo com os valores encontrados em campo foi desenvolvido o graacutefico da Figura
430 onde eacute realizado uma comparaccedilatildeo dos valores observados em campo com os valores
calculados atraveacutes dos modelos de previsatildeo de desempenho
Analisando a Figura 430 eacute possiacutevel verificar que a grande maioria dos valores natildeo
estaacute perfeitamente em cima da linha o que significa que os modelos de previsatildeo de
desempenho natildeo satildeo perfeitos poreacutem representam satisfatoriamente o comportamento
encontrado em campo Uma observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo aos modelos
encontrados atraveacutes dos ensaios com FWD que obtiveram valores extremamente proacuteximos
aos valores obtidos em campo posicionando os pontos mostrados na Figura 430 em cima da
linha
175
30
40
50
60
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
Def
lax
atildeo
Ca
lcu
lad
a (
10
ˉsup2m
m)
Deflexatildeo Observada (10 ˉsup2mm)
Roraima VB
Roraima FWD
Heacutelvio Basso
VB
Heacutelvio Basso
FWD
Trevo dos
Quarteacuteis VB
Figura 430 Comparaccedilatildeo entre valores observados e valores calculados de deflexatildeo
A Tabela 417 mostra resumidamente os modelos encontrados em cada trecho para os
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD com seus respectivos valores de Rsup2 e Erro
Padratildeo de Estimativa (p)
Tabela 417 Resumo dos modelos de previsatildeo de desempenho de deflexatildeo Rsup2 e p
Meacutetodo Rsup2 p (10macrsup2mm)
065 596
10 010
025 1078
10 107
10 020
065 594
10 007
024 1079
10 018
10 010
AASHTO
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
USACE
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
Viga Benkelman
FWD
Viga Benkelman
FWD
Trecho Monitorado
Avenida Roraima
Avenida Heacutelvio
Basso
Trevo dos Quarteacuteis
Modelo de Previsatildeo de Desempenho
Viga Benkelman
54711089610145 5211
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
67601006210143 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
38111073110231 4210
AASHTOAASHTOFWD NNDEF
57461086210328 4210
AASHTOAASHTOVB NNDEF
81811085210683 5211
USACEUSACEVB NNDEF
56711082410522 5211
USACEUSACEFWD NNDEF
57461032110771 4210
USACEUSACEVB NNDEF
87811098310377 5211
AASHTOAASHTOVB NNDEF
16121004110434 4211
USACEUSACEFWD NNDEF
70601021110111 5211
USACEUSACEVB NNDEF
Onde DEFVB = deflexatildeo maacutexima determinada com a Viga Benkelman (10-2
mm)
DEFFWD = deflexatildeo maacutexima determinada com o FWD (10-2
mm)
176
NAASHTO = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da AASHTO
NUSACE = Nuacutemero equivalente de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo de 82 tf acumulado
calculado pelo FEC da USACE
Rsup2 = Coeficiente de determinaccedilatildeo
p = Erro Padratildeo de Estimativa (10-2
mm)
O Erro Padratildeo de Estimativa (p) mostra a variaccedilatildeo que existe entre os valores obtidos
com os ensaios em campo e os valores obtidos com o modelo Assim os valores que chamam
a atenccedilatildeo na Tabela 415 satildeo para o modelo de previsatildeo de desempenho encontrado com Viga
Benkelman para as Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso onde tal variaccedilatildeo foi mais elevada
chegando num p de 1079x10-2
mm para Avenida Heacutelvio Basso
Como grande parte da literatura apresenta modelos de previsatildeo de desempenho onde
os valores de deflexatildeo maacutexima foram obtidos com Viga Benkelman foram confeccionados os
graacuteficos da Figura 431 para os modelos de deflexatildeo maacutexima encontrados com Viga
Benkelman nos trecircs trechos monitorados Fez-se ainda uma comparaccedilatildeo destes modelos com
os encontrados nos estudos de Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) onde eacute mostrado o
comportamento das deflexotildees em funccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Def
lex
atildeo
D0
(10
ˉsup2m
m)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Roraima
Heacutelvio Basso
Trevo dos
Quarteacuteis
Marcon (2004)
Basilio (2002)
Figura 431 Modelos desenvolvidos comparados com os da literatura
177
Observa-se na Figura 431 que o modelo encontrado para Avenida Heacutelvio Basso estaacute
de acordo com os encontrados por Marcon (2004) e Basiacutelio (2002) com resultados bem
proacuteximos Eacute possiacutevel mencionar ainda que o modelo da Avenida Roraima apresentou valores
bem superiores aos demais pelo fato de ser um trecho onde ocorreu uma restauraccedilatildeo de forma
inadequada com espessuras insuficientes como seraacute mostrada no item 49 de anaacutelise
estrutural dos trechos
Como mencionado anteriormente pelo fato de o tempo de monitoramento do Trevo
dos Quarteacuteis ter sido bastante curto seu modelo de previsatildeo de desempenho natildeo apresenta
uma precisatildeo adequada do comportamento estrutural com o passar do tempo o que estaacute bem
em evidecircncia no graacutefico da Figura 431
48 MOacuteDULO DE RESILIEcircNCIA POR RETROANAacuteLISE
Atraveacutes da obtenccedilatildeo das bacias de deflexotildees com Viga Benkelman e FWD na Avenida
Roraima Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis realizou-se o procedimento de
retroanaacutelise para estimativa dos moacutedulos de resiliecircncia em cada camada que compotildee cada
uma das vias Tais moacutedulos foram inferidos com a utilizaccedilatildeo do software BAKFAA e
utilizando os valores das bacias de deflexotildees jaacute corrigidas para uma temperatura de 25ordmC bem
como os valores de coeficiente de Poisson mencionados no item 339 Para obter os valores
de moacutedulo de resiliecircncia de cada uma das camadas do pavimento com a maior precisatildeo
possiacutevel adotou-se como metodologia de parada quando se alcanccedilasse o menor valor
quadraacutetico meacutedio (RMS) possiacutevel apresentado no software em cada uma das bacias
retroanalisadas Para a Avenida Roraima os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia de cada
camada estatildeo apresentados na Tabela 418 e na Figura 432
178
Tabela 418 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Roraima
0 000E+00 000E+00 2390 122 187
1 303E+04 436E+04 4321 1178 52 255
6 179E+05 257E+05 4701 1330 383 62
13 388E+05 557E+05 4307 1023 71 199
20 598E+05 854E+05 4276 1023 81 165
23 688E+05 981E+05 4309 1198 52 211
27 809E+05 115E+06 4102 1013 71 207
2 597E+04 858E+04 2816 913 79 340
14 418E+05 600E+05 3881 1562 100 374
23 688E+05 981E+05 4910 2208 125 295
27 809E+05 115E+06 3580 1390 165 263
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Rev Novo
(MPa)
MR Rev Antigo
(MPa)
MR Base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
MonitoradoNUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Rev Novo VB
Rev Novo FWD
Rev Antigo VB
Rev Antigo FWD
Base VB
Base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 432 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Roraima
Na Figura 432 verifica-se para a camada de revestimento novo uma constacircncia nos
valores de MR nos ensaios realizados com Viga Benkelman Jaacute no ensaio com FWD os
valores de MR sofreram um aumento constante durante os trecircs primeiros levantamentos com
uma queda acentuada no quarto ensaio Esta diferenccedila de comportamento entre os MRs dos
ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD se daacute devido a maior precisatildeo na obtenccedilatildeo
dos dados com o FWD que mede apenas as deformaccedilotildees elaacutesticas do pavimento Tal fato eacute
179
ideal para a obtenccedilatildeo dos valores de deflexatildeo nos ensaios e por conseguinte para o MR das
camadas mostrando assim a evoluccedilatildeo na capacidade do material de deformar absorver essa
energia de deformaccedilatildeo e retornar a posiccedilatildeo inicial o que natildeo aconteceu na retroanaacutelise dos
dados obtidos com Viga Benkelman O aumento nos trecircs primeiros ensaios realizados com
FWD deve ter ocorrido em funccedilatildeo de um possiacutevel acreacutescimo na rigidez da mistura asfaacuteltica
devido ao envelhecimento da mistura A queda no valor do moacutedulo possivelmente ocorreu
pelo aumento da quantidade e severidade dos defeitos reduzindo assim a capacidade
estrutural da mistura
Jaacute a camada antiga de revestimento teve uma queda no valor de MR do ensaio
realizado antes do recapeamento em relaccedilatildeo aos realizados apoacutes o recapeamento e liberaccedilatildeo
ao traacutefego com Viga Benkelman Poreacutem a obtenccedilatildeo dos valores de MR no primeiro
levantamento se deu atraveacutes da meacutedia dos valores de retroanaacutelise de apenas seis bacias de
deflexatildeo o que pode ter alterado os valores reais de MR da camada de revestimento antigo de
todo o trecho mostrando assim valores mais altos para esta camada
Os moacutedulos obtidos para o revestimento antigo com os dados dos ensaios de FWD
mostraram um comportamento semelhante aos conseguidos para o revestimento novo Tal
comportamento pode ser explicado pela hipoacutetese de que como a retroanaacutelise leva em conta
toda a estrutura para realizar as anaacutelises e como o revestimento novo teve o comportamento
de inicialmente aumentar e posteriormente retrair o revestimento antigo seguiu o mesmo
comportamento por ter caracteriacutesticas semelhantes
Observa-se tanto na Tabela 418 como na Figura 432 valores de MR na camada de
Base abaixo do esperado tanto para a retroanaacutelise dos dados de Viga Benkelman como para
os dados de FWD Este valor baixo deve ter ocorrido devido a grande contaminaccedilatildeo por finos
que a camada estava apresentando Foi possiacutevel verificar esta contaminaccedilatildeo pois se realizou a
coleta e avaliaccedilatildeo do material que estava empregado nesta camada Verificou-se ainda valores
relativamente altos de MR para camada de subleito na ordem de 180 MPa Poreacutem Ribas
(2014) encontrou valores semelhantes nas retroanaacutelises realizadas com dados de deflexatildeo
obtidos em rodovias do Rio Grande do Sul
Para a Avenida Heacutelvio Basso os valores meacutedios de moacutedulo de resiliecircncia conseguidos
com retroanaacutelise de cada uma das camadas para as bacias de deflexatildeo obtidas nos ensaios
com Viga Benkelman e FWD estatildeo mostrados na Tabela 419 O comportamento dos
moacutedulos de resiliecircncia com o passar do tempo e agrave medida que o pavimento foi solicitado estatildeo
apresentados na Figura 433
180
Tabela 419 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas da Avenida Heacutelvio Basso
0 000E+00 000E+00 4276 255 501 195
1 435E+04 736E+04 4084 245 365 120
7 299E+05 505E+05 4203 413 621 142
14 736E+05 124E+06 4094 301 614 69
17 835E+05 140E+06 4026 304 398 144
21 103E+06 173E+06 4249 549 463 212
9 391E+05 661E+05 6477 617 603 163
17 835E+05 140E+06 6706 634 399 167
21 103E+06 173E+06 6983 671 587 206
MR Sub base
(MPa)
Viga
Benkelman
FWD
Trecho
Monitorado
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO NUSACE
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
000E+00 200E+05 400E+05 600E+05 800E+05 100E+06 120E+06 140E+06
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 433 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD na
Avenida Heacutelvio Basso
Pode-se observar da Figura 433 que haacute uma constacircncia nos valores de moacutedulo de
resiliecircncia em todas as camadas que compotildeem o pavimento com o passar do tempo Essa
constacircncia se daacute devido a uma compactaccedilatildeo adequada nas camadas de solo e granulares
subjacentes ao revestimento Na camada de revestimento a constacircncia nos valores de MR se
daacute devido a um envelhecimento natildeo muito acentuado simultaneamente com o natildeo
181
aparecimento de trincas fazendo com que natildeo aumentasse nem reduzisse os valores nestes
meses de observaccedilatildeo
Observam-se ainda valores de MR condizentes com o encontrado na literatura nos
encontrados no laboratoacuterio e como no estudo realizado por Ribas (2014) tanto na camada de
solo quanto nas camadas granulares e de revestimento asfaacuteltico A coerecircncia dos valores
encontrados nos moacutedulos de resiliecircncia deste trecho com o da literatura se daacute devido a uma
adequada construccedilatildeo de cada uma das camadas com suas respectivas teacutecnicas
Vale salientar ainda que os valores de MR encontrados para o revestimento asfaacuteltico
dos ensaios com FWD mostraram-se aproximadamente 39 maiores do que os encontrados
com Viga Benkelman Este valor maior ocorreu devido a valores de deflexatildeo menores
encontrados no ensaio com FWD
No trevo dos Quarteacuteis os valores meacutedios de MR encontrados para cada camada nos
trecircs ensaios realizados com Viga Benkelman e para os dois ensaios realizados com FWD
estatildeo apresentados na Tabela 420
Tabela 420 Valores de Moacutedulo de Resiliecircncia nas camadas do Trevo dos Quarteacuteis
1 464E+04 101E+05 3064 193 337 285
3 136E+05 295E+05 2786 134 176 252
7 319E+05 691E+05 3304 425 170 195
3 136E+05 295E+05 3093 382 184 221
7 319E+05 691E+05 3200 556 445 285
NUSACETrecho
Monitorado
Viga
Benkelman
FWD
Periacuteodo Ensaio
(meses)NAASHTO
MR Sub base
(MPa)
MR Subleito
(MPa)
MR
Revestimento
MR Base
(MPa)
Uma observaccedilatildeo que deve ser salientada na visualizaccedilatildeo da Tabela 420 eacute com relaccedilatildeo
aos valores de MR obtidos para o subleito relativamente altos para uma camada composta por
uma argila com as caracteriacutesticas apresentadas neste trecho Poreacutem para a realizaccedilatildeo da
retroanaacutelise natildeo foi considerada a camada de reforccedilo do subleito em pedra detonada como
uma camada isolada do subleito ambas foram consideradas como uma camada do sistema
subleito composta pela camada de argila e a pedra detonada colocadas como reforccedilo do
subleito por isso o surgimento de valores mais elevados
Para melhor visualizaccedilatildeo do comportamento dos moacutedulos em cada camada foram
confeccionados os graacuteficos da Figura 434 com os valores de moacutedulo de resiliecircncia em funccedilatildeo
do nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes do eixo padratildeo de 82tf
182
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
000E+00 100E+05 200E+05 300E+05 400E+05
Moacute
du
lo d
e R
esil
iecircn
cia
(M
Pa
)
Nuacutemero de solicitaccedilotildees (NAASHTO)
Revestimento VB
Revestimento FWD
Base VB
Base FWD
Sub base VB
Sub base FWD
Subleito VB
Subleito FWD
Figura 434 Moacutedulo de Resiliecircncia para ensaios realizados com Viga Benkelman e FWD no
Trevo dos Quarteacuteis
O comportamento dos valores de MR de todas as camadas agrave medida que o pavimento
foi solicitado obtidos com Viga Benkelman e FWD mostraram-se constantes ao longo do
tempo Deve ter acontecido esta constacircncia devido ao curto periacuteodo de tempo de
monitoramento do trecho uma vez que foi realizado o ultimo levantamento apenas sete meses
apoacutes a liberaccedilatildeo do traacutefego
Realizando uma comparaccedilatildeo entre os valores de moacutedulo de resiliecircncia encontrados
para os trecircs trechos monitorados observa-se que para os ensaios com Viga Benkelman os
moacutedulos de resiliecircncia para o revestimento novo da Avenida Roraima e o revestimento da
Avenida Heacutelvio Basso resultaram bem semelhantes na ordem de 4300 MPa Acredita-se que
esta semelhanccedila se daacute devido a mistura asfaacuteltica ter sido feita pela mesma empresa em ambos
os trechos com agregados da mesma jazida e com arranjo granulomeacutetrico com caracteriacutesticas
parecidas e ligantes de comportamentos semelhantes Jaacute a mistura asfaacuteltica do Trevo dos
Quarteacuteis obteve um valor de MR na ordem de 3200 MPa que eacute um pouco inferior a dos
outros dois trechos monitorados
Para a camada de base a uacutenica que apresentou valores um pouco inferiores foi a base
em BGS da Avenida Roraima que teve valores em torno de 100 MPa por ser uma camada
183
antiga contaminada por finos os outros dois trechos jaacute mostraram valores na ordem de 300
MPa como na pesquisa de Ribas (2014) Para a camada de subleito as Avenidas Roraima e
Heacutelvio Basso obtiveram valores em torno de 150 MPa o que tambeacutem condiz com o
apresentado em outros estudos Somente o subleito do Trevo dos Quarteacuteis exibiu valores mais
altos justamente por ter sido considerado como um sistema subleito
Realizando a mesma anaacutelise poreacutem agora com os valores de MR obtidos pelos dados
dos ensaios realizados com FWD haacute um disparidade nos valores de MR das camadas de
revestimento asfaacuteltico dos trecircs trechos que apresentam valores mais altos para a Avenida
Heacutelvio Basso na ordem de 6700 MPa medianos para Avenida Roraima 4200 MPa e um
pouco mais baixos no Trevo dos Quarteacuteis em torno de 3200 MPa O uacutenico que se sobressaiu
neste comparativo foram os valores para a Avenida Heacutelvio Basso que foram bem superiores
para os ensaios com FWD do que para os ensaios com Viga Benkelman poreacutem o motivo
desta variaccedilatildeo jaacute foi justificado anteriormente
Os valores de MR nas camadas de base obtidos com os dados de FWD tiveram o
mesmo comportamento que os conseguidos a Viga Benkelman para cada trecho com exceccedilatildeo
do valor para base da Avenida Heacutelvio Basso com valores mais altos na faixa de 630 MPa
Acredita-se que da mesma forma que os valores de MR do revestimento apresentaram valores
mais elevados para os dados obtidos com FWD neste trecho os valores de MR para base
tambeacutem tiveram valores mais altos pelo mesmo motivo Para o subleito o comportamento dos
valores de MR em cada trecho foi o mesmo para os obtidos com Viga Benkelman com
valores em torno de 180 MPa para as Avenida Roraima e Heacutelvio Basso e de 250 MPa para o
Trevo dos Quarteacuteis
49 ANAacuteLISE ESTRUTURAL
Neste item seratildeo apresentadas anaacutelises estruturais dos trecircs trechos monitorados atraveacutes
de anaacutelises mecanicistas com dados obtidos nos ensaios de deflexatildeo com Viga Benkelman
uma vez que foi realizado apenas ensaios com este equipamento no primeiro mecircs de abertura
das vias ao traacutefego Seraacute mostrada ainda uma anaacutelise estrutural da espessura da camada
asfaacuteltica colocada na Avenida Roraima feita com a norma do DNER-PRO 0111979 de
restauraccedilatildeo do pavimento da via existente
184
491 Anaacutelise mecanicista
Para realizaccedilatildeo deste estudo selecionaram-se os valores de moacutedulo de resiliecircncia
obtidos atraveacutes da retroanaacutelise dos dados dos ensaios realizados com Viga Benkelman no
periacuteodo em que cada trecho havia sido utilizado durante um mecircs Foi utilizado como
ferramenta o software AEMCSisPav (2009) com carregamento do eixo padratildeo sendo eixo
simples de rodas duplas com inflaccedilatildeo dos pneus igual a 055MPa e carga de 8200 kg
Foram adotados os mesmos valores de Coeficiente de Poisson utilizados na
retroanaacutelise que foram de 030 para concreto asfaacuteltico segundo Specht (2004) 035 para
camadas granulares e 045 para subleitos de solos segundo Medina e Motta (2015) Com esta
anaacutelise mecanicista realizada com o software obteve-se a deformaccedilatildeo especiacutefica de traccedilatildeo na
fibra inferior do revestimento (t) e a deformaccedilatildeo especiacutefica de compressatildeo no topo do
subleito (c) valores que foram aplicados nos modelos de fadiga e de deformaccedilatildeo permanente
buscados na literatura
Com estes dados foram realizadas seis simulaccedilotildees no software AEMCSisPav (2009)
as trecircs primeiras para obtenccedilatildeo dos valores das tensotildees de traccedilatildeo na fibra inferior do
revestimento e tensatildeo de compressatildeo no topo do subleito dos trecircs trechos monitorados com
aderecircncia total entre as camadas No caso especiacutefico da Avenida Roraima pegou-se a tensatildeo
de traccedilatildeo na fibra inferior do revestimento novo pois o antigo jaacute se encontrava bastante
deteriorado
As outras trecircs simulaccedilotildees foram realizadas com o mesmo objetivo poreacutem
considerando a natildeo aderecircncia entre as camadas Somente foi considerada aderida a camada
asfaacuteltica nova com a camada asfaacuteltica antiga da Avenida Roraima por se tratar de uma
interface de camada asfaacuteltica com camada asfaacuteltica Optou-se por realizar as simulaccedilotildees com
aderecircncia entre as camadas e sem aderecircncia entre as camadas que compotildeem o pavimento para
verificar a influecircncia de tal paracircmetro nas tensotildees e na previsatildeo de durabilidade do pavimento
Para avaliar o desempenho a fadiga foram utilizados os modelos de Franco (2007)
Pinto (1991) e da Federal Highway Administration ndash FHWA (2006) que satildeo os modelos mais
utilizados no meio acadecircmico Para a deformaccedilatildeo permanente o modelo empregado foi o
proposto pelo Asphalt Institute (1991)
Dando prosseguimento ao estudo inseriu-se no modelo de Franco (2007) que estaacute
apresentado na Equaccedilatildeo 245 do item 23212 no modelo de Pinto (1991) que estaacute mostrado
na Equaccedilatildeo 251 do item 23214 e no modelo do FHWA (2006) que estaacute apresentado na
185
Equaccedilatildeo 260 do item 23217 as tensotildees de traccedilatildeo na base do revestimento para obtenccedilatildeo da
previsatildeo da vida de fadiga de cada um dos trechos No modelo proposto pelo Asphalt Institute
(1991) que estaacute na Equaccedilatildeo 253 do item 23215 inseriu-se as tensotildees de compressatildeo no
topo do subleito para obtenccedilatildeo do nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo necessaacuterios para
causar a deformaccedilatildeo permanente maacutexima na estrutura
A Tabela 421 apresenta os valores de tensatildeo de traccedilatildeo na base das camadas asfaacutelticas
e tensatildeo de compressatildeo no topo dos subleitos bem como os valores de moacutedulo de resiliecircncia
da camada de revestimento necessaacuterio para o caacutelculo de alguns modelos Jaacute a Tabela 422
mostra os valores de N de Fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente em que modelos
mencionados preveem o momento que ocorreratildeo as rupturas dos pavimentos seja essa
ruptura pelo mecanismo de fadiga ou da deformaccedilatildeo permanente
Tabela 421 Valores de tensatildeo de traccedilatildeo e tensatildeo compressatildeo calculados no AEMC
Trechoεt
(10-6 m mm)
εc
(10-6 m mm)
MR Revestimento
(MPa)
Avenida Roraima Rev Novo 177 -263 4321
Avenida Heacutelvio Basso 251 -186 4084
Trevo dos Quarteacuteis 292 -236 3064
Avenida Roraima Rev Novo 207 -690 4321
Avenida Heacutelvio Basso 369 -610 4084
Trevo dos Quarteacuteis 414 -740 3064
Aderido
Natildeo Aderido
Tabela 422 N de fadiga e N de deformaccedilatildeo permanente dos modelostestados
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima 497E+05 603E+06 164E+07 137E+07
Avenida Heacutelvio Basso 194E+05 239E+06 481E+06 646E+07
Trevo dos Quarteacuteis 156E+05 162E+06 283E+06 223E+07
Avenida Roraima 320E+05 398E+06 947E+06 544E+09
Avenida Heacutelvio Basso 653E+04 863E+05 124E+06 943E+09
Trevo dos Quarteacuteis 584E+04 642E+05 830E+05 398E+09
NAASHTOTrecho
Aderido
Natildeo Aderido
Analisando a Tabela 422 eacute possiacutevel afirmar que ao realizar as simulaccedilotildees com as
camadas do pavimento natildeo aderidas a possibilidade de o pavimento romper por fadiga e natildeo
por deformaccedilatildeo permanente eacute bem maior pois eacute necessaacuterio um nuacutemero de solicitaccedilotildees bem
186
inferior para romper o pavimento por fadiga segundo os modelos utilizados para esta anaacutelise
Isso ocorre devido as camadas da estrutura do pavimento trabalharem de forma individual
absorvendo o carregamento e transmitindo uma menor parcela de tensatildeo para camada inferior
rompendo com uma maior tensatildeo de traccedilatildeo na base do revestimento e uma menor tensatildeo de
compressatildeo no topo do subleito
Aleacutem disso a grande maioria dos pavimentos brasileiros inclusive os trechos
estudados nesta pesquisa satildeo dimensionados pelo meacutetodo do CBR que protege o subleito
contra o carregamento fazendo com que as tensotildees de compressatildeo nesta camada sejam muito
baixas Assim os pavimentos brasileiros possuem uma possibilidade maior de romper por
fadiga do que por deformaccedilatildeo permanente
Jaacute quando foram realizadas as simulaccedilotildees com as camadas do pavimento totalmente
aderidas entre elas se tomado como base o modelo do FHWA (2006) e analisando a tensatildeo
na fibra inferior do revestimento da Avenida Roraima o pavimento chegaria a ruina pelo
mecanismo da deformaccedilatildeo permanente Isso ocorre devido agrave maior transferecircncia de tensatildeo de
compressatildeo entre as camadas uma vez que elas estatildeo trabalhando juntas como se fossem uma
estrutura uacutenica Poreacutem nos demais trechos a ruptura ainda seria pelo mecanismo de fadiga
mesmo com todas as camadas do pavimento aderidas Para melhor visualizar todas estas
observaccedilotildees foram realizados os graacuteficos da Figura 435
10E+03
10E+04
10E+05
10E+06
10E+07
10E+08
10E+09
10E+10
Av Roraima
Aderido
AvRoraima
Natildeo Aderido
Av Heacutelvio Basso
Aderido
Av Heacutelvio Basso
Natildeo Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Aderido
Trevo dos Quarteacuteis
Natildeo Aderido
Nuacute
mer
o d
e so
lici
taccedilotilde
es (
NA
AS
HT
O)
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Figura 435 Estimativa de durabilidade do pavimento segundo os modelos mecaniacutesticos
187
Com os dados conseguidos atraveacutes de contagem de traacutefego dos trecircs trechos
monitorados e seguindo o mecanismo de ruptura adotado pela AASHTO que assume a perda
de serventia como criteacuterio de ruptura obteve-se o periacuteodo que a estrutura suportaria a
solicitaccedilatildeo real que ocorre em cada um dos trechos Para encontrar o periacuteodo em que o
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar
sua ruptura seria necessaacuterio conhecer as caracteriacutesticas do traacutefego e como ele se comporta
durante o dia
Um dos paracircmetros que natildeo foi possiacutevel medir foi o peso dos veiacuteculos devido a isso
foi adotado que 100 dos veiacuteculos estavam passando com carga maacutexima legal outro
paracircmetro adotado foi com relaccedilatildeo a taxa de crescimento anual que foi a encontrada para a
Avenida Roraima de 115 e para a Avenida Heacutelvio Basso de 1368 Para o Trevo dos
Quarteacuteis foi adotado a taxa de crescimento de 30 segundo recomendaccedilotildees do DNIT uma
vez que neste trecho foi realizada apenas uma contagem de traacutefego natildeo sendo possiacutevel assim
encontrar a taxa de crescimento anual Jaacute os paracircmetros de fator de sentido e fator climaacutetico
foram adotados de acordo com as caracteriacutesticas da via e da regiatildeo os demais foram
calculados atraveacutes dos dados obtidos nas contagens de traacutefego realizados nos trecircs trechos
monitorados
Com os dados tabulados foi possiacutevel realizar o cruzamento dos dados das contagens
com os obtidos nos modelos mecaniacutesticos e assim encontrar o periacuteodo em que o nuacutemero de
solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo causaria o dano no pavimento ateacute causar sua ruptura
Estes periacuteodos estatildeo apresentados na Tabela 423
Tabela 423 Previsatildeo de ruptura dos trechos atraveacutes dos modelos mecaniacutesticos e contagens
Franco (2007) Pinto (1991) FHWA (2006) A Institute (1991)
Avenida Roraima1 ano e
5 meses14 anos
31 anos e
3 meses
27 anos e
3 meses
Avenida Heacutelvio
Basso5 meses
4 anos e
5 meses
8 anos e
5 meses
64 anos e
6 meses
Trevo dos
Quarteacuteis4 meses
2 anos e
11 meses
4 anos e
10 meses
28 anos e
6 meses
Avenida Roraima 11 meses9 anos e
9 meses
20 anos e
4 meses-
Avenida Heacutelvio
Basso2 meses
1 ano e
8 meses
2 anos e
4 meses-
Trevo dos
Quarteacuteis
1 mecircs e
6 meses
1 ano e
2 meses
1 ano e
6 meses-
TrechoNAASHTO
Aderido
Desaderido
Natildeo Aderido
1 ano e
6 meses
188
Eacute possiacutevel observar na Tabela 423 que se for utilizado o modelo de Franco (2007) o
tempo necessaacuterio para ocorrer a ruptura do pavimento por fadiga eacute bem inferior em
comparaccedilatildeo aos demais modelos utilizados no comparativo isso ocorre pelo fato de o modelo
de Franco (2007) ser conservador em se tratando de vida de fadiga do pavimento Em
contrapartida o modelo apresentado pelo FHWA (2006) mostra uma perspectiva de
durabilidade maior chegando a ser bastante otimista principalmente para Avenida Roraima
Assim foi possiacutevel verificar que a escolha do modelo influencia diretamente na expectativa de
vida uacutetil do pavimento
Outra observaccedilatildeo que vale ser feita eacute com relaccedilatildeo agrave colocaccedilatildeo ou natildeo de aderecircncia
entre as camadas do pavimento Foi possiacutevel verificar que para vida de fadiga este paracircmetro
natildeo teve influecircncia tatildeo significativa quanto na deformaccedilatildeo permanente Para deformaccedilatildeo
permanente a colocaccedilatildeo da aderecircncia entre as camadas durante as simulaccedilotildees reduziu
extremamente a previsatildeo de vida uacutetil do pavimento jaacute sem aderecircncia natildeo foi possiacutevel
verificar o tempo de vida uacutetil devido ter uma previsatildeo extremamente alta da vida de
deformaccedilatildeo permanente
Aleacutem da anaacutelise mecanicista atraveacutes dos modelos foi realizado tambeacutem o caacutelculo do
nuacutemero estrutural dos trecircs trechos monitorados Segundo Johnston (2001) o nuacutemero estrutural
eacute um nuacutemero indicativo da espessura total de um pavimento para resistir um nuacutemero total de
solicitaccedilotildees equivalente ao eixo padratildeo com determinadas combinaccedilotildees de capacidade de
suporte do solo serventia final e clima Para a realizaccedilatildeo destes caacutelculos foi seguido as
orientaccedilotildees contidas na AASHTO
Para a Avenida Roraima o nuacutemero estrutural encontrado foi 146 jaacute para Avenida
Heacutelvio Basso o valor encontrado foi 283 e para o Trevo dos Quarteacuteis foi 263 Com isso eacute
possiacutevel mencionar que a estrutura do pavimento da Avenida Heacutelvio Basso tem maior
capacidade de suporte em relaccedilatildeo aos outros dois trechos monitorados jaacute a Avenida Roraima
apresentou o menor nuacutemero estrutural
Outra anaacutelise realizada foi com relaccedilatildeo a um possiacutevel Shift Factor na Avenida
Roraima para o trincamento Utilizou-se o modelo encontrado para o trincamento obtido pelo
meacutetodo de caacutelculo do FEC da USACE e encontrou-se o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees
necessaacuterio para causar 20 de aacuterea trincada sendo encontrado NUSACE = 146x106 Utilizando
o modelo de Franco (2007) e t = 207x10-6m mm que eacute para o caso de apenas as duas
camadas asfaacutelticas aderidas encontrou-se um ―Shift Factor igual a 146x104 corroborando
com a indicaccedilatildeo de Franco (2007)
189
492 Anaacutelise Estrutural pela norma DNER-PRO 0111979
Por se tratar de um trecho onde foi realizada uma restauraccedilatildeo optou-se por conferir a
espessura de reforccedilo que foi colocada na estrutura antes do iniacutecio do monitoramento do
trecho Esta conferecircncia foi realizada atraveacutes da utilizaccedilatildeo dos meacutetodos abordados na norma
DNER-PRO 0111979
Com os dados de deflexatildeo encontrados no levantamento do dia 30112012 (antes da
colocaccedilatildeo da camada de reforccedilo) realizou-se a anaacutelise estatiacutestica para obter a meacutedia e o
Desvio Padratildeo Como foi possiacutevel considerar os dados de todas as estacas para realizaccedilatildeo dos
caacutelculos encontrou-se a meacutedia e o desvio padratildeo e assim a deflexatildeo caracteriacutestica do trecho
(Dc = 10479x10-2
mm) Com a deflexatildeo caracteriacutestica e considerando o fator de correccedilatildeo
sazonal igual a um encontrou-se a deflexatildeo de projeto (Dp = 10479x10-2
mm)
Com os dados citados adotou-se para realizaccedilatildeo do caacutelculo da espessura da camada de
CA no reforccedilo periacuteodos de projeto de 5 e 10 anos bem como uma taxa de crescimento de
115 ao ano encontrada para o referido trecho A partir dos dados referentes agrave contagem
meacutedia de 2013 encontrou-se o nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo para um periacuteodo de 5
anos igual agrave 184x106 e assim a necessidade de realizaccedilatildeo de pelo menos 45cm de uma
camada de CA e 67cm para um periacuteodo de projeto de 10 anos onde N = 378x106 solicitaccedilotildees
equivalentes do eixo padratildeo
Como foi realizada a colocaccedilatildeo de 50cm de reforccedilo no trecho monitorado calculou-se
o possiacutevel nuacutemero de solicitaccedilotildees do eixo padratildeo que poderiam levar o trecho a ruiacutena e
encontrou-se um valor de N = 215x106 Tambeacutem com os dados referentes a contagem de
2013 estimou-se o periacuteodo que esta ruiacutena ocorreria e foi encontrado um periacuteodo de 5 anos e
10 meses
Observando os dados de levantamento de defeitos verificou-se que 6 meses apoacutes a
liberaccedilatildeo do traacutefego iniciou-se o surgimento de trincas interligadas de fadiga com
esborcinamento das fissuras sendo classificada como severidade alta no iniacutecio da estaca 7
Acredita-se que as trincas interligadas que surgiram neste periacuteodo sejam a propagaccedilatildeo das
trincas que existiam no revestimento antigo da Avenida Roraima uma vez que natildeo foi
realizado nenhum meacutetodo que impedisse esta propagaccedilatildeo durante a restauraccedilatildeo do trecho
5 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS
51 CONCLUSOtildeES
Esta pesquisa teve como objetivo monitorar trecircs trechos de pavimentos implantados na
regiatildeo de Santa Maria- RS a fim de verificar os desempenhos funcionais e estruturais de tais
trechos subsidiando assim o desenvolvimento de 34 modelos de previsatildeo de desempenho
sendo 17 deles obtidos pela forma de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela
metodologia da American Association of Highway and Transportation Officials (AASHTO) e
os outros 17 modelos pela forma de caacutelculo do FEC de acordo com o United States Army
Corps of Engineers (USACE)
Com isso foi possiacutevel chegar as seguintes conclusotildees
Durante a implantaccedilatildeo coletaram-se amostras de materiais utilizados na
construccedilatildeo de cada uma das camadas e pocircde-se concluir que a caracteriacutestica de cada
um desses materiais influenciou diretamente no desempenho dos trechos uma vez que
a Avenida Roraima que continha uma base contaminada com finos por exemplo
apresentou desempenho um pouco inferior com surgimento prematuro de trincas e
deflexotildees maiores do que a Avenida Heacutelvio Basso e Trevo dos Quarteacuteis que foram
construiacutedos com materiais novos
Com relaccedilatildeo agraves condiccedilotildees funcionais dos trechos monitorados ateacute o momento
apresentam valores satisfatoacuterios de irregularidade longitudinal A Avenida Heacutelvio
Basso foi a que mostrou maior IRI sendo este igual a 250mkm O maior
afundamento em trilha de roda ateacute o momento eacute do Trevo dos Quarteacuteis sendo igual a
390 mm e a Avenida Roraima mostrou 17 de aacuterea trincada com um IGG de 53
Conclui-se que grande parte deste trincamento foi ocasionado pela reflexatildeo das trincas
do pavimento antigo A Avenida Heacutelvio Basso apresentou o pior desempenho com
relaccedilatildeo a macrotextura sendo classificada como fina e o Trevo dos Quarteacuteis com a
classificaccedilatildeo de microtextura muito lisa teve o pior desempenhouma Microtextura
Lisa A Avenida Roraima mostrou o melhor desempenho em ambos os paracircmetros
com macrotextura meacutedia e microtextura lisa
192
Quando realizado o cruzamento dos dados de macrotextura e microtextura para
obtenccedilatildeo do IFI pocircde-se concluir que este estaacute ligado de forma direta agrave caracteriacutestica
da mistura e dos agregados A Avenida Heacutelvio Basso por apresentar uma macrotextura
fina e uma microtextura lisa obteve o menor valor de IFI sendo igual a 01 para
velocidade maacutexima permitida do trecho com classificaccedilatildeo de IFI ruim Tal fato deve-
se principalmente por este trecho ter um esqueleto peacutetreo bastante fechado da
mistura Jaacute a Avenida Roraima teve o melhor desempenho com IFI igual a 02 para
velocidade maacutexima permitida no trecho obtendo uma classificaccedilatildeo de IFI bom
Nos trechos monitorados a avaliaccedilatildeo estrutural do pavimento atraveacutes dos
ensaios natildeo destrutivos foi de suma importacircncia pois foi atraveacutes destes ensaios que se
pocircde concluir que a Avenida Roraima apresenta menor capacidade de suporte em
relaccedilatildeo aos outros dois trechos mostrando valores meacutedios de deflexatildeo maacutexima em
torno de 20 maiores que esses Pocircde-se concluir tambeacutem que quando realizada a
restauraccedilatildeo de um trecho o mesmo deve ter uma avaliaccedilatildeo preacutevia da qualidade de
cada uma das camadas pois na Avenida Roraima a provaacutevel causa da baixa
capacidade de suporte deve ser pelo fato da base estar contaminada por finos
Os valores de moacutedulo de resiliecircncia obtidos por retroanaacutelise se mostraram
bastante coerentes se comparados aos mencionados em literaturas Para os
revestimentos asfaacutelticos dos trecircs trechos monitorados foram encontrados valores de
2800 MPa a 4700 MPa Jaacute para as bases estes ficaram em torno de 300 MPa com
exceccedilatildeo da base da Avenida Roraima que obteve valores em torno de 100MPa As
camadas de subleito das Avenidas Roraima e Heacutelvio Basso tiveram valores em torno
de 150 MPa enquanto o Trevo dos Quarteacuteis teve valores um pouco mais elevado
justamente devido a consideraccedilatildeo do sistema subleito Assim conclui-se que este
mecanismo utilizado para obtenccedilatildeo de tais valores representa adequadamente o
comportamento do material
Foram realizadas contagens perioacutedicas que conseguiram caracterizar de forma
adequada o traacutefego que solicitou os trechos com as caracteriacutesticas de cada um A partir
disto concluiu-se que a vida uacutetil de uma determinada estrutura estaacute diretamente ligada
agrave solicitaccedilatildeo que esta estrutura sofre e que para se prever o comportamento de uma
estrutura ao longo do tempo eacute muito importante conhecer as solicitaccedilotildees que esta
estrutura iraacute sofrer
193
Com todos os dados dos ensaios obtidos e a caracterizaccedilatildeo do traacutefego
adequada realizaram-se 34 modelos de previsatildeo de desempenho em funccedilatildeo do
nuacutemero de solicitaccedilotildees equivalentes ao eixo padratildeo sendo 17 deles obtidos pela forma
de caacutelculo do fator de equivalecircncia de carga (FEC) pela metodologia da AASHTO e
os outros 17 modelos pela metodologia USACE Entatildeo pode-se dizer que eacute possiacutevel
prever a partir de modelos de previsatildeo de desempenho o comportamento funcional e
estrutural de um pavimento desde que o mesmo tenha caracteriacutesticas semelhantes aos
trechos que se quer prever o comportamento Aleacutem disso eacute possiacutevel prever a partir
dos modelos a necessidade de adequaccedilotildees na estrutura de um pavimento para uma
maior durabilidade e o possiacutevel momento em que seraacute necessaacuterio realizar intervenccedilotildees
para melhorias na pista
52 SUGESTOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS
Visando a complementaccedilatildeo e continuidade da pesquisa sugere-se as seguintes
realizaccedilotildees
Dar continuidade no monitoramento dos trechos implantados na regiatildeo de
Santa Maria ndash RS para aumentar a quantidade de dados obtidos para estes trechos
estudados e assim aperfeiccediloar os modelos de previsatildeo de desempenho jaacute encontrados
Obter mais dados no trecho do Trevo dos Quarteacuteis a fim de obter tambeacutem
modelos de previsatildeo de desempenho para este trecho nos paracircmetros estudados
Implantar e monitorar novos trechos em outros locais do Estado a fim de
obter novos dados e consequentemente novos modelos de previsatildeo de desempenho
verificando as semelhanccedilas e diferenccedilas que podem existir no Rio Grande do Sul
Realizar estudos laboratoriais mais avanccedilados com os materiais coletados em
campo a fim de subsidiar os modelos de previsatildeo de desempenho encontrados
REFEREcircNCIAS
ALBUQUERQUE F S Desenvolvimento de um Sistema de Gerecircncia de Pavimentos
Integrado com Ferramentas da Qualidade para a Malha Rodoviaacuteria do Estado da
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Flat and Elongated Particles in Coarse Aggregate
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