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Rio de Janeiro

2008

Liedi Bariani Bernucci

Laura Maria Goretti da Motta

Jorge Augusto Pereira Ceratti

Jorge Barbosa Soares

Pavimentao asflticaFormao bsica para engenheiros

3. Reimpresso

2010

PAtRoCinAdoReS

Petrobras Petrleo Brasileiro S. A.

Petrobras distribuidora

Abeda Associao Brasileira das empresas distribuidoras de Asfaltos

Copyright 2007 Liedi Bariani Bernucci, Laura Maria Goretti da Motta,

Jorge Augusto Pereira Ceratti e Jorge Barbosa Soares

P338 Pavimentao asfltica : formao bsica para engenheiros / Liedi Bariani Bernucci... [et al.]. Rio de Janeiro : PetRoBRAS: ABedA,2006.504 f. : il.

inclui Bibliografias.Patrocnio PetRoBRAS

1. Asfalto. 2. Pavimentao. 3. Revestimento asfltico. 4. Mistura.i. Bernucci, Liedi Bariani. ii. Motta, Laura Maria Goretti da. iii. Ceratti,Jorge Augusto Pereira. iV. Soares, Jorge Barbosa.

Cdd 625.85

CooRdenAo de PRoduo

trama Criaes de Arte

PRoJeto GRFiCo e diAGRAMAo

Anita Slade

Sonia Goulart

deSenhoS

Rogrio Corra Alves

ReViSo de texto

Mariflor Rocha

CAPA

Clube de idias

iMPReSSo

Grfica imprinta

Ficha catalogrfica elaborada pela Petrobras / Biblioteca dos Servios Compartilhados

APRESENTAO

tendo em vista a necessidade premente de melhoria da qualidade das rodovias brasileiras e a importncia da ampliao da infra-estrutura de transportes, a Pe-trleo Brasileiro S.A., a Petrobras distribuidora S.A. e a Associao Brasileira das empresas distribuidoras de Asfaltos Abeda vm investindo no desenvolvimento de novos produtos asflticos e de modernas tcnicas de pavimentao. Para efeti-vamente aplicar estes novos materiais e a recente tecnologia, preciso promover a capacitao de recursos humanos.

Assim, essas empresas, unidas em um empreendimento inovador, conceberam uma ao para contribuir na formao de engenheiros civis na rea de pavimenta-o: o Proasfalto Programa Asfalto na universidade. este projeto arrojado foi criado para disponibilizar material didtico para aulas de graduao de pavimentao visan-do oferecer slidos conceitos tericos e uma viso prtica da tecnologia asfltica.

Para a elaborao do projeto didtico, foram convidados quatro professores de renomadas instituies de ensino superior do Brasil. iniciou-se ento o projeto que, aps excelente trabalho dos professores Liedi Bariani Bernucci, da universidade de So Paulo, Laura Maria Goretti da Motta, da universidade Federal do Rio de Janei-ro, Jorge Augusto Pereira Ceratti, da universidade Federal do Rio Grande do Sul, e Jorge Barbosa Soares, da universidade Federal do Cear, resultou no lanamento deste importante documento.

o livro Pavimentao Asfltica descreve os materiais usados em pavimentao e suas propriedades, alm de apresentar as tcnicas de execuo, de avaliao e de restaurao de pavimentao. A forma clara e didtica como o livro apresenta o tema o transforma em uma excelente referncia sobre pavimentao e permite que ele atenda s necessidades tanto dos iniciantes no assunto quanto dos que j atuam na rea.

A universidade Petrobras, co-editora do livro Pavimentao Asfltica, sente-se honrada em participar deste projeto e cumprimenta os autores pela importante ini-ciativa de estabelecer uma bibliografia de consulta permanente sobre o tema.

Petrleo Brasileiro S.A. PetrobrasPetrobras distribuidora S.A. AsfaltosAbeda Associao Brasileira das empresas distribuidoras de Asfaltos

PReFCio 7

1 Introduo 9

1.1 PAViMento do Ponto de ViStA eStRutuRAL e FunCionAL 9

1.2 uM BReVe hiStRiCo dA PAViMentAo 11

1.3 SituAo AtuAL dA PAViMentAo no BRASiL 20

1.4 ConSideRAeS FinAiS 22

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 24

2 Ligantes asflticos 25

2.1 intRoduo 25

2.2 ASFALto 26

2.3 eSPeCiFiCAeS BRASiLeiRAS 58

2.4 ASFALto ModiFiCAdo PoR PoLMeRo 59

2.5 eMuLSo ASFLtiCA 81

2.6 ASFALto diLudo 96

2.7 ASFALto-eSPuMA 97

2.8 AGenteS ReJuVeneSCedoReS 99

2.9 o PRoGRAMA ShRP 100

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 110

3 Agregados 115

3.1 intRoduo 115

3.2 CLASSiFiCAo doS AGReGAdoS 116

3.3 PRoduo de AGReGAdoS BRitAdoS 124

3.4 CARACteRStiCAS teCnoLGiCAS iMPoRtAnteS doS AGReGAdoS PARA PAViMentAo ASFLtiCA 129

3.5 CARACteRiZAo de AGReGAdoS SeGundo o ShRP 150

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 154

SumRiO

4 Tipos de revestimentos asflticos 157

4.1 intRoduo 157

4.2 MiStuRAS uSinAdAS 158

4.3 MiStuRAS IN SITU eM uSinAS MVeiS 185

4.4 MiStuRAS ASFLtiCAS ReCiCLAdAS 188

4.5 tRAtAMentoS SuPeRFiCiAiS 191

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 200

5 Dosagem de diferentes tipos de revestimento 205

5.1 intRoduo 205

5.2 deFinieS de MASSAS eSPeCFiCAS PARA MiStuRAS ASFLtiCAS 207

5.3 MiStuRAS ASFLtiCAS A Quente 217

5.4 doSAGeM de MiStuRAS A FRio 253

5.5 MiStuRAS ReCiCLAdAS A Quente 256

5.6 tRAtAMento SuPeRFiCiAL 263

5.7 MiCRoRReVeStiMento e LAMA ASFLtiCA 269

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 281

6 Propriedades mecnicas das misturas asflticas 287

6.1 intRoduo 287

6.2 enSAioS ConVenCionAiS 288

6.3 enSAioS de MduLo 290

6.4 enSAioS de RuPtuRA 308

6.5 enSAioS de deFoRMAo PeRMAnente 316

6.6 enSAioS CoMPLeMentAReS 327

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 332

7 Materiais e estruturas de pavimentos asflticos 337

7.1 intRoduo 337

7.2 PRoPRiedAdeS doS MAteRiAiS de BASe, SuB-BASe e ReFoRo do SuBLeito 339

7.3 MAteRiAiS de BASe, SuB-BASe e ReFoRo do SuBLeito 352

7.4 ALGuMAS eStRutuRAS tPiCAS de PAViMentoS ASFLtiCoS 365

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 369

8 Tcnicas executivas de revestimentos asflticos 373

8.1 intRoduo 373

8.2 uSinAS ASFLtiCAS 373

8.3 tRAnSPoRte e LAnAMento de MiStuRAS ASFLtiCAS 384

8.4 CoMPACtAo 389

8.5 exeCuo de tRAtAMentoS SuPeRFiCiAiS PoR PenetRAo 393

8.6 exeCuo de LAMAS e MiCRoRReVeStiMentoS ASFLtiCoS 397

8.7 ConSideRAeS FinAiS 401

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 402

9 Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia 403

9.1 intRoduo 403

9.2 SeRVentiA 405

9.3 iRReGuLARidAde LonGitudinAL 407

9.4 deFeitoS de SuPeRFCie 413

9.5 AVALiAo oBJetiVA de SuPeRFCie PeLA deteRMinAo do iGG 424

9.6 AVALiAo de AdeRnCiA eM PiStAS MoLhAdAS 429

9.7 AVALiAo de Rudo PRoVoCAdo PeLo tRFeGo 435

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 438

10 Avaliao estrutural de pavimentos asflticos 441

10.1 intRoduo 441

10.2 MtodoS de AVALiAo eStRutuRAL 443

10.3 eQuiPAMentoS de AVALiAo eStRutuRAL no-deStRutiVA 445

10.4 noeS de RetRoAnLiSe 453

10.5 SiMuLAdoReS de tRFeGo 457

10.6 ConSideRAeS FinAiS 460

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 461

11 Tcnicas de restaurao asfltica 463

11.1 intRoduo 463

11.2 tCniCAS de ReStAuRAo de PAViMentoS CoM PRoBLeMAS FunCionAiS 466

11.3 tCniCAS de ReStAuRAo de PAViMentoS CoM PRoBLeMAS eStRutuRAiS 468

11.4 ConSideRAeS SoBRe o tRinCAMento PoR ReFLexo 469

BiBLioGRAFiA CitAdA e ConSuLtAdA 475

ndiCe de FiGuRAS 477

ndiCe de tABeLAS 486

ndiCe ReMiSSiVo de teRMoS 490

ndiCe ReMiSSiVo dAS BiBLioGRAFiAS 496

7

PREFCiO

este livro tem por objetivo principal contribuir para a formao do aluno na rea de pavimentao asfltica, dos cursos de engenharia Civil de universidades e faculda-des do pas. o projeto deste livro integra o Programa Asfalto na universidade, con-cebido em conjunto com a Petrobras e a Abeda, nossos parceiros e patrocinadores, para apoiar o ensino de graduao, disponibilizando material bibliogrfico adicional aos estudantes e aos docentes de disciplinas de infra-estrutura de transportes. os autores acreditam que seu contedo possa ser tambm til a engenheiros e a tc-nicos da rea de pavimentao e, no aspecto de organizao do conhecimento, a ps-graduandos.

A elaborao deste livro em muito assemelha-se construo de uma estrada, e os autores o vem como mais uma via na incessante busca de novos horizontes. estradas preexistentes influenciam o traado de novas rodovias, assim como a pre-existncia de diversos materiais bibliogrficos contribuiu para o projeto deste livro. os autores procuraram ao mximo trafegar por diversas referncias, devidamente reconhecidas no texto, e esto cientes de que muitos outros caminhos precisam ser percorridos para uma viagem mais plena.

Como em qualquer projeto de engenharia, decises foram tomadas com vistas delimitao do trabalho. Foram enfocados tpicos julgados menos disponveis na li-teratura tcnica brasileira sobre materiais de pavimentao principalmente no que se refere aos ligantes asflticos e aos tipos e propriedades das misturas asflticas , tcnicas executivas e de avaliao de desempenho, bem como as diretrizes para a restaurao asfltica de pavimentos. esses assuntos foram considerados pelos autores de grande valia para a construo do conhecimento sobre pavimentao na academia. os autores reconhecem a limitao do escopo deste livro e recomendam fortemente que os estudantes busquem bibliografia complementar que enriquea seus conhecimentos, enveredando tambm pelos caminhos do projeto de dimensio-namento das estruturas de pavimentos e de restauraes, da mecnica dos pavi-mentos, da geotecnia, do projeto de trfego e de drenagem, das tcnicas de controle tecnolgico, da gerncia de pavimentos etc. todas essas reas do saber afins pa-vimentao do embasamentos aos conceitos necessrios para termos pavimentos rodovirios, aeroporturios e urbanos mais econmicos, com melhor desempenho e mais durveis para cada situao.

Como toda obra de pavimentao, no faltou neste caso a consultoria e o contro-le de qualidade, exercidos com competncia e elegncia pelos cole gas aqui reconhe-cidos por seus valiosos comentrios e sugestes: dra. Leni Figueiredo Mathias Leite

e eng. Luis Alberto do nascimento (Centro de Pesquisa da Petrobras), eng. ilonir Antonio tonial (Petrobras distribuidora), eng. Armando Morilha Jnior (Abeda), Prof. dr. Glauco tlio Pessa Fabbri (escola de engenharia de So Carlos/univer-sidade de So Paulo), Prof. Srgio Armando de S e Benevides (universidade Fe-deral do Cear), Prof. lvaro Vieira (instituto Militar de engenharia) e eng. Alfredo Monteiro de Castro neto (desenvolvimento Rodovirio S.A.).

A experincia de escrever este livro a oito mos foi deveras enriquecedora, construindo-o em camadas, com materiais convencionais e alternativos, cuida-dosamente analisados, compatibilizando-se sempre as espessuras das camadas e a qualidade dos materiais. no livro, competncias e disponibilidades de tempo foram devidamente dosadas entre os quatro autores. um elemento presente foi o uso de textos anteriormente escritos pelos quatro autores em co-autoria com seus respectivos alunos e colegas de trabalho, sendo estes devidamente referen-ciados.

Por fim, tal qual uma estrada, por melhor que tenha sido o projeto e a execu-o, esta obra est sujeita a falhas, e o olhar atento dos pares ajudar a realizar a manuteno no momento apropriado. o avano do conhecimento na fascinante rea de pavimentao segue em alta velocidade e, portanto, alguns trechos da obra talvez meream restaurao num futuro no distante. novos trechos devem surgir. Aos autores e aos leitores cabe permanecer viajando nas mais diversas es-tradas, em busca de paisagens que ampliem o horizonte do conhecimento. Aqui, espera-se ter pavimentado mais uma via para servir de suporte a uma melhor compreenso da engenharia rodoviria. Que esta via estimule novas vias, da mesma forma que uma estrada possibilita a construo de outras tantas.

os autores

notA iMPoRtAnte: os quatro autores participaram na seleo do contedo, na organizao e na redao de todos os onze captulos, e consideram suas respec-tivas contribuies ao livro equilibradas. A ordem relativa co-autoria levou em considerao to somente a coordenao da produo do livro.

9.1 INTRODUO

O objetivo principal da pavimentao garantir a trafegabilidade em qualquer poca do ano e condies climticas, e proporcionar aos usurios conforto ao rolamento e segurana. Uma vez que o solo natural no suficientemente resistente para suportar a repetio de cargas de roda sem sofrer deformaes significativas, torna-se neces-sria a construo de uma estrutura, denominada pavimento, que construda sobre o subleito para suportar as cargas dos veculos de forma a distribuir as solicitaes s suas diversas camadas e ao subleito (Croney, 1977), limitando as tenses e as defor-maes de forma a garantir um desempenho adequado da via, por um longo perodo de tempo.

O desempenho adequado do conjunto de camadas e do subleito relaciona-se capa-cidade de suporte e durabilidade compatvel com o padro da obra e o tipo de trfego, bem como o conforto ao rolamento e a segurana dos usurios. O desafio de projetar um pavimento reside no fato, portanto, de conceber uma obra de engenharia que cum-pra as demandas estruturais e funcionais. Aliado a esses dois objetivos, o pavimento deve ainda ser projetado da forma mais econmica possvel, atendendo as restries oramentrias.

Do ponto de vista do usurio, o estado da superfcie do pavimento o mais impor-tante, pois os defeitos ou irregularidades nessa superfcie so percebidos uma vez que afetam seu conforto. Quando o conforto prejudicado, significa que o veculo tambm sofre mais intensamente as conseqncias desses defeitos. Essas conseqncias acar-retam maiores custos operacionais, relacionados a maiores gastos com peas de manu-teno dos veculos, com consumo de combustvel e de pneus, com o tempo de viagem etc. Portanto, atender o conforto ao rolamento tambm significa economia nos custos de transporte. Modelos empricos de desempenho mostram claramente a correlao entre a irregularidade e os custos operacionais (Geipot, 1981; Robinson, 1986). Esses modelos so empregados em planejamento e em gerncia de pavimentos e de manuteno, tendo alguns sido desenvolvidos pela Pesquisa de Inter-relacionamento de Custos Rodovirios (Geipot, 1981), utilizados nos programas de gerncia do HDM III (The Highway Design and Maintenance-III), World Bank (1985), e tambm incorporados na nova verso IV (World Bank, 2000).

9Diagnstico de defeitos, avaliao

funcional e de aderncia

404 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

9.2 SERVENTIA

A avaliao funcional de um pavimento relaciona-se apreciao da superfcie dos pavi-mentos e como este estado influencia no conforto ao rolamento. O primeiro mtodo es-tabelecido de forma sistemtica para a avaliao funcional foi o da serventia de um dado trecho de pavimento, concebida por Carey e Irick (1960) para as pistas experimentais da AASHO (American Association of State Highway Officials, hoje AASHTO, American Association of State Highway and Transportation Officials). O valor de serventia atual uma atribuio numrica compreendida em uma escala de 0 a 5, dada pela mdia de notas de avaliadores para o conforto ao rolamento de um veculo trafegando em um de-terminado trecho, em um dado momento da vida do pavimento. Esta escala compreende cinco nveis de serventia, conforme expresso na Tabela 9.1, sendo tambm adotada no pas pelo DNIT 009/2003-PRO (DNIT, 2003d).

TAbElA 9.1 NVEIS DE SERVENTIA (DNIT, 2003d)

Padro de conforto ao rolamento Avaliao (faixa de notas)Excelente 4 a 5Bom 3 a 4Regular 2 a 3Ruim 1 a 2Pssimo 0 a 1

Nos Estados Unidos a avaliao subjetiva de conforto ao rolamento do pavimento denominada present serviceability ratio (PSR), correspondendo no Brasil ao valor de serventia atual (VSA) (DNIT, 2003d).

O VSA , em geral, elevado logo aps a construo do pavimento, quando bem execu-tado pois este exibe uma superfcie suave, praticamente sem irregularidades. A condio de perfeio, sem qualquer irregularidade (VSA = 5), no encontrada na prtica. Como exemplo, nas pistas experimentais da AASHO, na dcada de 1960, foram obtidos valores de serventia atual inicial de 4,2 para pavimentos asflticos e de 4,5 para pavimentos de concreto de cimento Portland. Com o aprimoramento das tcnicas construtivas, poss-vel obter nos dois tipos de pavimento valores iniciais mais prximos da nota 5. Portanto, o VSA, logo aps o trmino da construo do pavimento, depende muito da qualidade executiva e das alternativas de pavimentao selecionadas.

O VSA do pavimento diminui com o passar do tempo por dois fatores principais: o tr-fego e as intempries. A forma da curva de serventia com tempo decorrido de utilizao da via mostrada esquematicamente na Figura 9.1.

Todos os veculos que passam pelo trecho so registrados na estrutura uma vez que cada passagem de carga contribui incrementalmente para o estado de deteriorao do pavimento. Portanto, a superfcie sofre alteraes que deterioram seu estado de superf-cie e causam desconfortos crescentes aos usurios. Os veculos, principalmente os cami-nhes e nibus, ao trafegarem sobre as irregularidades (depresses, corrugaes, trilhas

405Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

de rodas, entre outras), tm sua carga esttica acrescida devido a efeitos dinmicos e que atuam por um perodo curto de tempo nas proximidades da irregularidade (Fernandes Jr. e Barbosa, 2000). Como ilustrao desse efeito, a Figura 9.2 mostra a variao da carga dinmica produzida por um eixo simples de rodas duplas com a carga legal esttica de 100kN e por um eixo tandem duplo com a carga legal esttica de 170kN, trafegando a 90km/h sobre um pavimento com elevada irregularidade. O aumento na magnitude de solicitao intensifica de forma no-linear a progresso dos defeitos, acentuando-os e provocando um aumento na irregularidade da superfcie ou queda da serventia.

O clima contribui para a acelerao da deteriorao do pavimento uma vez que a gua da chuva pode provocar queda de capacidade de suporte. Como conseqncia, a es-trutura ao ser solicitada pelo trfego sofre maiores deslocamentos, provocando maiores danos estruturais e de superfcie. O pavimento j trincado na superfcie facilita a entrada de gua. Com a evoluo das trincas, o decrscimo do valor de serventia ainda mais acentuado. A temperatura tambm afeta o comportamento dos materiais. O aumento

Figura 9.1 Variao da serventia com o trfego ou com o tempo decorrido de utilizao da via

Figura 9.2 Variao da carga dinmica de dois eixos legais trafegando em uma via com elevada irregularidade (Fernandes Jr. e barbosa, 2000)

406 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

da temperatura reduz a viscosidade dos ligantes asflticos e a resistncia das misturas asflticas s deformaes permanentes. Temperaturas muito baixas podem provocar trin-camento no revestimento asfltico por retrao e levam ainda ao seu enrijecimento que, se muito delgado, e construdo sobre materiais muito deformveis, fica mais suscetvel ao trincamento por fadiga.

Na Figura 9.1 esto indicados dois limites: de aceitabilidade e de trafegabilidade. Para os usurios, h um limite de aceitabilidade das condies de rolamento do pavimento, abaixo do qual o nvel de conforto passa a ser inaceitvel; este limite depende da catego-ria da rodovia e do trfego. O guia de dimensionamento de pavimentos norte-americano da AASHTO (1993) introduziu pioneiramente j na sua primeira verso da dcada de 1960, alm do critrio de resistncia, tambm o critrio de serventia para o clculo das estruturas de pavimento. Esse mtodo atribui como limite da aceitabilidade a nota 2,5 para vias de alto volume de trfego e 2,0 para as demais. Na prtica, sempre que o valor de serventia atual atinge este patamar, uma interveno de manuteno corretiva deve ser realizada de modo a repor o ndice a um valor superior Figura 9.3. No perodo em que o pavimento apresenta VSA acima deste valor, deve-se realizar manuteno preven-tiva peridica de modo a prolongar o tempo em que o mesmo permanece em condio aceitvel quanto ao rolamento. Caso no haja manuteno ou esta seja inadequada, o pavimento pode atingir o limite de trafegabilidade, situao na qual se torna necessria sua reconstruo. Este limite depende dos padres estabelecidos, estando geralmente prximo ao valor de serventia atual de 1,0 Figura 9.1.

Aps manuteno corretiva, o valor de serventia eleva-se novamente podendo atingir valores menores, iguais ou maiores serventia inicial do pavimento. Esta situao representada na Figura 9.4 pelas letras A, B e C. Este novo valor depende do tipo de revestimento asfltico, da espessura projetada e da qualidade executiva. Aps a restaura-o do pavimento, a serventia volta a diminuir dependendo da estrutura original, do grau

Figura 9.3 Perodo recomendvel para a manuteno dos pavimentos

407Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

de deteriorao em que se encontrava, e do tipo e espessura da camada de manuteno. Essas diferenas podem ser observadas no exemplo da restaurao do tipo A, onde se destacam trs diferentes curvas de serventia, denominadas pelos algarismos 1, 2 e 3.

A manuteno de um pavimento asfltico no deve ser realizada to-somente como correo funcional ou estrutural e prxima ao limite de aceitabilidade. aconselhvel um plano estratgico de intervenes peridicas, envolvendo tambm manuteno preventi-va, de modo a garantir um retardamento do decrscimo das condies de superfcie. Es-sas tcnicas envolvem s vezes uma simples selagem de trincas ou execuo de camadas asflticas delgadas. Algumas tcnicas de restaurao so apresentadas no Captulo 11. Servios peridicos de conservao devem ser sempre realizados envolvendo tcnicas reparadoras em locais especficos, como limpeza e preservao do sistema de drenagem, dos acostamentos e das reas lindeiras estrada.

9.3 IRREGUlARIDADE lONGITUDINAl

A irregularidade longitudinal o somatrio dos desvios da superfcie de um pavimento em relao a um plano de referncia ideal de projeto geomtrico que afeta a dinmica do veculo, o efeito dinmico das cargas, a qualidade ao rolamento e a drenagem superficial da via. Existe um ndice internacional para a medida da irregularidade, designado de IRI international roughness index (ndice de irregularidade internacional) que um ndice estatstico, expresso em m/km, que quantifica os desvios da superfcie do pavimento em relao de projeto. A Figura 9.5 mostra as faixas de variao do IRI em diversas situa-es (Sayers e Karamihas, 1998). O IRI tem sido utilizado como ferramenta de controle de obras e aceitao de servios em alguns pases.

A irregularidade longitudinal medida ao longo de uma linha imaginria, paralela ao eixo da estrada e, em geral, coincidente com as regies de trilhas de roda, po-dendo em alguns casos haver o interesse de melhor detalhar o perfil, levantando-o

Figura 9.4 Perodo recomendvel para a manuteno dos pavimentos

408 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

em diversas linhas paralelas imaginrias. A linha de levantamento longitudinal possui uma largura varivel de alguns milmetros a centmetros e depende do tipo de equi-alguns milmetros a centmetros e depende do tipo de equi-pamento empregado.

H mais de um sculo os tcnicos procuram quantificar a qualidade de rolamento de seus pavimentos. Um dos primeiros equipamentos norte-americanos para tal finalidade foi o perfilgrafo; um dos exemplos o perfilgrafo da Departamento de Transportes de Illinois, da dcada de 1920, que operava baixa velocidade Figura 9.6. Outro exemplo bastante conhecido o perfilgrafo da Departamento de Transportes da Califrnia de 1958, que tambm operava com baixa velocidade.

O primeiro equipamento para a avaliao da irregularidade usado na pista da AASHO levou seu nome: AASHO road test profilometer Figura 9.7. Para a avaliao mais exten-siva das irregularidades, e no s para pesquisa, foi desenvolvido o perfilmetro CHLOE que tambm foi empregado nas pistas da AASHO e nos departamentos de transportes norte-americanos.

A irregularidade pode ser levantada com medidas topogrficas ou por equipamentos medidores do perfil longitudinal com ou sem contato, ou ainda indiretamente avaliada por equipamentos do tipo resposta, que fornecem um somatrio de desvios do eixo de um veculo em relao suspenso. Essa terminologia se deve ao fato desses equipa-mentos medirem mais o efeito da irregularidade nos veculos do que propriamente a irre-gularidade. Tm sido empregadas diversas classificaes de equipamentos, dependendo do tipo e princpio utilizado para o levantamento. Segundo Sayers e Karamihas (1998), tem-se empregado largamente a seguinte classificao:

Figura 9.5 Diversas faixas de variao do IRI dependendo do caso e situao(Sayers e Karamihas, 1998)

409Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

Figura 9.6 Perfilgrafo do Departamento de Transportes de Illinois(Carey, Huckins e leathers, 1962)

Figura 9.7 Perfilmetro da AASHO empregado inicialmente na avaliao de suas pistas experimentais (Carey, Huckins e leathers, 1962)

(c) Exemplo de registro do perfil longitudinal com baixa irregularidade

(a) Perfilmetro empregado nas pistas experimentais da AASHO

(b) Exemplo de registro do perfil longitudinal com alta irregularidade

avaliao direta: por meio de equipamentos de classe I (nvel e mira; Dipstick, perfil-metro do TRL etc.) e classe II (perfilgrafos, equipamentos com sensores a laser, APL francs etc.);

avaliao indireta: equipamentos de classe III do tipo-resposta (TRL Bump integrator, Maysmeter, Merlin etc.).

A avaliao subjetiva da serventia realizada por um painel de avaliadores classifica-da por alguns autores e rgos como classe IV, uma vez que a serventia e a irregularidade se correlacionam.

Como classe I, tem-se o levantamento topogrfico do perfil longitudinal feito por nvel e mira (DNER-ES 173/86). O levantamento longitudinal feito nas trilhas de roda externa e interna a cada 0,50m, geralmente. Trata-se de mtodo relativamente lento e trabalhoso, sendo empregado para calibrao de outros instrumentos de medida de irre-

410 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

gularidade de maior rendimento. A Figura 9.8 mostra um exemplo de uma plotagem de levantamento de irregularidade longitudinal efetuado pelo mtodo topogrfico.

O dipstick um equipamento classe I tambm usado para calibrao de trecho de referncia por se tratar de um mtodo manual de nivelamento de pequeno rendimento. Um operador caminha com o aparelho ao longo das trilhas de roda; o aparelho girado 180 em torno do segundo ponto de apoio de modo que os dois apoios esto sempre em uma linha imaginria na longitudinal paralela ao eixo. O aparelho possui um inclinmetro instalado que fornece leituras da ordem de um milsimo de polegada. A Figura 9.9 mos-tra uma foto do equipamento porttil e um esquema de seu funcionamento.

Figura 9.8 Exemplo de levantamento da irregularidade longitudinal por nvel e mira (Queiroz, 1984)

Figura 9.9 Exemplo de equipamento dipstick e esquema de funcionamento

(a) Equipamento (Foto: Face Company EUA)

(b) Esquema (Sayers e Karamihas, 1998)

O APL analyseur de profil en long (analisador de perfil longitudinal) francs foi desenvolvido pelo Laboratoire Central des Ponts et Chausses (Laboratrio Central de Pontes e Estradas) para medida de irregularidade. um equipamento rebocvel, poden-do ser empregado um nico equipamento ou dois paralelos, para o levantamento das

411Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

Figura 9.10 Exemplo de equipamento APl francs (Foto: Vectra, 2005)

Figura 9.11 Exemplo de equipamento munido de barra com ultra-som (Foto: Vectra, 2005)

Figura 9.12 Exemplos de equipamentos medidores de irregularidade de classe II

(a) PAlAS 2 com laser e cmara filmadora digital (Foto: LCPC, 2003)

(b) barra com vrios lasers (Foto: Cibermtrica, 2004)

irregularidades nas trilhas de roda. O reboque puxado por um brao muito rgido, com uma roda em contato com a superfcie e possui um pndulo inercial de baixa freqncia que serve como referncia horizontal. A velocidade de levantamento de 72km/h; so registrados comprimentos de onda entre 1 e 40m (comprimentos de onda que interferem nos veculos trafegando entre 80 e 130km/h). A Figura 9.10 mostra uma foto do equipa-mento francs classificado como de classe II.

Ainda na classe II, existem os equipamentos que fazem o levantamento do perfil lon-gitudinal sem contato. Um exemplo de equipamento dessa classe mostrado na Figura 9.11, que o TUS transversoprofilomtre ultrasons que emprega ondas ultra-snicas para levantamento da irregularidade.

A Figura 9.12 mostra outro tipo de equipamento sem contato que utiliza o princpio da onda de luz laser para as medidas de irregularidade. Na Figura 9.12(a) encontra-se uma foto do equipamento francs Palas 2 que utiliza um conjunto composto por diodo laser e uma cmera filmadora acoplada capaz de levantar 175 pontos de uma seo transversal com 4m de largura. Na Figura 9.12(b) mostra-se um equipamento brasileiro da mesma

412 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

classe com uma barra contendo cinco lasers para o levantamento da seo transversal com at 3,5m de comprimento.

A avaliao da irregularidade pode ser feita por equipamento Merlin, de classe III, desenvolvido pelo Transport Research Laboratory (TRL) ingls, para ser utilizado em pases em desenvolvimento (Cundill, 1991). Na atualidade so mais empregados para levantamento de pequenos trechos ou para calibrao de trechos para os equipamentos tipo-resposta tambm de classe III. Trata-se de uma estrutura metlica com 1,80m de comprimento, munido de uma roda na parte dianteira, uma ponta de prova e um p traseiro assemelha-se a uma bicicleta sem a roda traseira Figura 9.13(a). Anexada ponta de prova, h uma haste capaz de registrar em uma folha de papel um grfico condizente com os movimentos da ponta de prova na proporo de 1:10 (1mm de irre-gularidade : 10mm de registro) Figura 9.13(b).

Figura 9.13 Exemplo de equipamento Merlin medidor de irregularidade

(a) Vista geral do equipamento (Foto: Silva, 2005)

(b) Folha de registros (Foto: Silva, 2005)

H uma srie de equipamentos tipo-resposta de classe III, muito difundidos e utili-zados pela sua praticidade. So sistemas de simples operao e relativamente de baixo custo, com uma unidade sensora/transmissora que registra os movimentos da carroceria do veculo em relao ao eixo traseiro, por meio de um sistema sensvel a uma fotoclula, e transmite essas vibraes do movimento a uma unidade de processamento. Um regis-trador mostra a contagem de movimentos verticais em um trecho de via de determinada extenso (em geral de 80 a 320m). Os registros so de QI (quociente de irregularidade). A Figura 9.14 mostra o princpio de funcionamento de equipamentos dessa natureza.

O Maysmeter um equipamento medidor de irregularidade do tipo-resposta; foi utiliza-do no Brasil na Pesquisa do Inter-relacionamento de Custos de Construo, Conservao e Utilizao de Rodovias que estudou extensivamente a irregularidade longitudinal dos pavimentos e sua relao com os custos operacionais; seus modelos foram introduzidos pelo Banco Mundial no Programa HDM III para gerncia de rodovias e de manuteno de pavimentos. A medio de irregularidade pelo Maysmeter normatizada no Brasil pelo DNIT (DNER-PRO 182/94).

413Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

Na dcada de 1980, dentro do mesmo conceito, foi concebido um equipamento pelo IPR Instituto de Pesquisas Rodovirias e pela USP Universidade de So Paulo, deno-minado integrador IPR/USP. O equipamento composto por dois conjuntos: um sensor de deslocamentos vertical instalado no diferencial para ser sensibilizado pelo movimento vertical entre o chassi e o diferencial, e um quantificador de irregularidades digital. A medio de irregularidade pelo IPR/USP normatizada no Brasil pelo DNIT (DNER-PRO 182/94 DNER, 1994b). Os equipamentos tipo-resposta fornecem um valor de QI (quociente de irregularidade) que numericamente pode ser relacionado com o IRI atravs da seguinte expresso:

(9.1)

O DNER especifica o procedimento de calibrao e manuteno dos equipamentos Maysmeter e do IPR/USP, (DNER-PRO 164/94 e PRO 229/94, DNIT 1994a, 1994c). Alguns estudos complementares foram realizados para ajuste dos procedimentos de cali-brao para projetos de vias e de redes rodovirias, e ainda para controle de concesses (Bottura, 1998).

9.4 DEFEITOS DE SUPERFCIE

Os defeitos de superfcie so os danos ou deterioraes na superfcie dos pavimentos asflticos que podem ser identificados a olho nu e classificados segundo uma termino-logia normatizada (DNIT 005/2003-TER-DNIT, 2003a). O levantamento dos defeitos de superfcie tem por finalidade avaliar o estado de conservao dos pavimentos asflticos e embasa o diagnstico da situao funcional para subsidiar a definio de uma soluo tecnicamente adequada e, em caso de necessidade, indicar a melhor ou melhores alter-nativas de restaurao do pavimento. Na gerncia de pavimentos ou de manuteno, o

Figura 9.14 Princpio de funcionamento de equipamento tipo-resposta (Gillespie et al., 1980)

414 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

conjunto de defeitos de um dado trecho pode ser resumido por ndices que auxiliem na hierarquizao de necessidades e alternativas de interveno.

9.4.1 Causas dos defeitos e importncia do diagnstico corretoOs defeitos de superfcie podem aparecer precocemente (devido a erros ou inadequaes) ou a mdio ou longo prazo (devido utilizao pelo trfego e efeitos das intempries). Entre os erros ou inadequaes que levam reduo da vida de projeto, destacam-se os seguintes fatores, agindo separada ou conjuntamente: erros de projeto; erros ou inade-quaes na seleo, na dosagem ou na produo de materiais; erros ou inadequaes construtivas; erros ou inadequaes nas alternativas de conservao e manuteno.

Os erros de projeto decorrem de diferentes fatores, muitos comumente relacionados dificuldade de prever o trfego real que atuar no perodo de projeto. Essa dificuldade ad-vm da ausncia de dados de trfego local ou da falta de planejamento estratgico regio-nal, o que leva ao desconhecimento das taxas de crescimento real. Tambm difcil quan-tificar o volume de trfego gerado por uso no previsto em projeto, tais como utilizao como via alternativa pelo maior conforto ao rolamento ou por no ser cobrado o pedgio. Deve-se incluir nessas falhas de prognstico a dificuldade de prever o excesso de carga, comumente praticado em muitas rodovias brasileiras no controladas por balana.

Ainda com relao ao projeto, podem ocorrer erros ou problemas no dimensiona-mento estrutural, tais como: incompatibilidade estrutural entre as camadas gerando fa-diga precoce dos revestimentos (ex.: revestimento asfltico com mdulo de resilincia muito elevado alta rigidez, e muito delgado sobre camadas muito resilientes ou defor-mveis); especificao em projeto de material inexistente ou de difcil disponibilidade lo-cal, obrigando substituies incorretas durante a obra; concepo estrutural que permita aprisionamento de gua na estrutura de pavimento e falhas no sistema de drenagem; ou mesmo subdimensionamento estrutural, seja por erro de projeto ou erro na previso da capacidade de suporte dos materiais.

Quanto aos erros ou inadequaes na seleo de materiais, na dosagem ou na pro-duo de misturas, destacam-se alguns exemplos ilustrativos: seleo incorreta de solo para reforos do subleito ou para misturas; seleo imprpria de agregados e de gradua-o para compor bases e sub-bases, ou ainda revestimentos asflticos; dosagem incor-reta de materiais estabilizados com cimento ou cal; dosagem incorreta do teor de ligante asfltico nas misturas asflticas; variaes de materiais e teores durante a usinagem; uso de temperatura inadequada na usinagem das misturas asflticas, entre outros.

Entre os erros e problemas construtivos, destacam-se alguns exemplos: espessuras menores que as previstas em projeto; falta de compactao apropriada das camadas, causando deformaes e afundamentos excessivos ou rupturas localizadas; tcnica de compactao inadequada, com uso de equipamentos de baixa eficincia; compactao de misturas asflticas em temperaturas inadequadas ou variabilidade de temperatura na massa asfltica durante o processo de compactao; erros nas taxas de imprimao ou de pintura de ligao, entre outros.

415Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

As inadequaes na seleo de alternativas de conservao e manuteno podem causar novos defeitos, como por exemplo: reforo de revestimento asfltico delgado de rigidez elevada sobre pavimento muito trincado possibilitando a reflexo de trincas preco-cemente; tratamentos superficiais delgados para reduo de irregularidade; restaurao com revestimentos permeveis sobre superfcies j muito trincadas, permitindo a entrada de gua, entre outros.

Antes da adoo de qualquer alternativa de restaurao ou aplicao de qualquer cri-trio numrico ou normativo para clculo de reforos, um bom diagnstico geral dos de-feitos de superfcie imprescindvel para o estabelecimento da melhor soluo. Portanto, para corrigir ou minimizar uma conseqncia (defeito), deve-se conhecer as provveis causas que levaram ao seu aparecimento. Para tanto, recomenda-se: verificao in situ dos problemas de superfcie, relaes com as condies geomtricas, dos taludes e de drenagem; levantamento de dados climticos, de trfego, de mapas geolgicos, pedol-gicos ou geotcnicos; levantamento de memrias tcnicas e de relatrios de projeto e de controle; e estabelecimento de um cenrio global dos defeitos e sua relao com todos os dados observados e levantados.

9.4.2 Terminologia e tipos de defeitosPara a classificao dos defeitos, utiliza-se a norma DNIT 005/2003 TER: Defeitos nos pavimentos flexveis e semi-rgidos: terminologia.

Os tipos de defeitos catalogados pela norma brasileira e que so considerados para clculo de indicador de qualidade da superfcie do pavimento (IGG ndice de Gravidade Global) so: fendas (F); afundamentos (A); corrugao e ondulaes transversais (O); exsudao (EX); desgaste ou desagregao (D); panela ou buraco (P); e remendos (R).

As fendas so aberturas na superfcie asfltica e podem ser classificadas como fissuras, quando a abertura perceptvel a olho nu apenas distncia inferior a 1,5m, ou como trincas, quando a abertura superior da fissura. As fendas representam um dos defeitos mais signifi-cativos dos pavimentos asflticos e so subdivididas dependendo da tipologia e da gravidade.

A gravidade caracterizada por classe 1 (fendas com abertura no superior a 1mm), classe 2 (fendas com abertura superior a 1mm), e classe 3 (fendas com abertura superior a 1mm e desagregao ou eroso junto s bordas).

Quanto tipologia, as trincas isoladas podem ser: transversais curtas (TTC) ou trans-versais longas (TTL), longitudinais curtas (TLC) ou longitudinais longas (TLL), ou ainda de retrao (TRR). As trincas interligadas so subdivididas em: trincas de bloco (TB) quando tendem a uma regularidade geomtrica, ou ainda (TBE) quando as trincas de bloco apre-sentam complementarmente eroso junto s suas bordas; ou trincas tipo couro de jacar (J) quando no seguem um padro de reflexo geomtrico de trincas como as de bloco e so comumente derivadas da fadiga do revestimento asfltico, ou ainda (JE) quando as trincas tipo couro de jacar apresentam complementarmente eroso junto s suas bordas.

Outro defeito importante so os afundamentos derivados de deformaes permanen-tes seja do revestimento asfltico ou de suas camadas subjacentes, incluindo o subleito.

416 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

Os afundamentos so classificados como: afundamento por consolidao (AC), quando as depresses ocorrem por densificao diferencial, podendo ser localizado (ALC) quan-do a extenso no supera 6m, ou longitudinal nas trilhas de roda (ATC) no caso que exceda 6m de extenso; ou afundamentos plsticos (AP), quando as depresses so decorrentes principalmente da fluncia do revestimento asfltico, podendo ser localizado (ALP) ou longitudinal nas trilhas de roda (ATP). Em geral, neste ltimo tipo de afunda-mento, h certa compensao volumtrica, com solevamento da massa asfltica junto s bordas do afundamento.

As corrugaes (O) so deformaes transversais ao eixo da pista, em geral compen-satrias, com depresses intercaladas de elevaes, com comprimento de onda entre duas cristas de alguns centmetros ou dezenas de centmetros. As ondulaes (O) so tambm deformaes transversais ao eixo da pista, em geral decorrentes da consolida-o diferencial do subleito, diferenciadas da corrugao pelo comprimento de onda entre duas cristas da ordem de metros. Ambas so classificadas pela letra (O) na norma bra-sileira, embora sejam decorrentes de fenmenos diferentes.

A exsudao (EX) caracterizada pelo surgimento de ligante em abundncia na su-perfcie, como manchas escurecidas, decorrente em geral do excesso do mesmo na massa asfltica.

O desgaste (D) ou ainda desagregao decorre do desprendimento de agregados da superfcie ou ainda da perda de mstique junto aos agregados.

A panela (P) ou buraco uma cavidade no revestimento asfltico, podendo ou no atingir camadas subjacentes. O escorregamento (E) decorrente de fluncia do revesti-mento asfltico.

O remendo (R) um tipo de defeito apesar de estar relacionado a uma conservao da superfcie e caracteriza-se pelo preenchimento de panelas ou de qualquer outro orif-cio ou depresso com massa asfltica.

Outros defeitos, apesar de no acarretarem prejuzo nos indicadores do tipo IGG, so tambm importantes e devem ser considerados para uma anlise da soluo de restaura-o: escorregamento do revestimento asfltico, polimento de agregados, bombeamento de finos, trincas distintas das anteriores como trincas de borda prximas aos acostamen-tos e parablicas, falhas do bico espargidor, desnvel entre pista e acostamento, marcas impressas na superfcie marcas de pneus, empolamento ou elevaes por expanso ou razes de rvores, entre outros.

So ilustrados nas Figuras 9.15 a 9.20 alguns tipos dos defeitos de superfcie citados e que sero considerados para o clculo do IGG, alm de alguns exemplos de defeitos no considerados pela especificao brasileira, mas que a observao e anotao de sua ocorrncia auxiliaro na soluo ou minimizao de problemas futuros. A cada tipo de defeito so associadas algumas causas provveis para seu aparecimento na superfcie. O importante a ser ressaltado que o diagnstico da situao geral, envolvendo a compre-enso das causas dos defeitos a etapa mais importante do levantamento da condio funcional para fins de projeto de restaurao ou de gerncia de manuteno.

417Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

DEFEITOS AlGUMAS CAUSAS PROVVEIS

Figura 9.15 Fendas

(e) TbE: trincas de bloco em tratamento superficial decorrentes de reflexo de trincas em solo-cal da base, com eroso junto s bordas

(f) Tb: trincas de bloco decorrentes de reflexo das trincas em solo-cimento da base

(a) Trincas isoladas curtas longitudinais (TlC)

(b) Trincas longitudinais longas (Tll)

(a) TlC: falhas na execuo, na temperatura de compactao ou mesmo na dosagem da mistura asfltica. Envelhecimento de ligante asfltico

(b) Tll: falhas executivas, recalques diferenciais. Podem tambm aparecer junto trilha de roda ou como falha de juntas longitudinais de diferentes frentes de compactao. Envelhecimento do ligante asfltico

(c) Trinca de retrao (TRR) (d) Trinca de retrao (TRR)

(c) e (d) TRR: trincas decorrentes da reflexo de trincas de placas de concreto de cimento Portland ou de trincas preexistentes

(e) Trincas de bloco com eroso (TbE) (f) Trincas de bloco sem eroso (Tb)

418 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

Figura 9.15 Fendas (continuao)

(g) Trincas tipo couro de jacar com eroso (JE)

(h) Trincas tipo couro de jacar (J)

(i) Conjunto de trincas longitudinais longas

(j) Trinca de retrao trmica

(g) e (h) JE e J vrias causas podem gerar o trincamento jacar, entre elas: ao da repetio de cargas do trfego; ao climtica gradientes trmicos; envelhecimento do ligante e perda de flexibilidade seja pelo tempo de exposio seja pelo excesso de temperatura na usinagem; compactao deficiente do revestimento; deficincia no teor de ligante asfltico; subdi-men sionamento; rigidez excessiva do revestimento em estrutura com elevada deflexo; reflexo de trincas de mesma natureza; recalques diferenciais; entre outros. Podem aparecer em trilhas de roda, localizadamente, junto s bordas ou de forma generalizada

(i) Trincas decorrentes da ao de umedecimento da base por infiltrao de gua pelos acostamentos no protegidos e ao conjunta do trfego

(j) Trinca de retrao trmica em ambientes sujeitos a baixas temperaturas

DEFEITOS AlGUMAS CAUSAS PROVVEIS

419Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

DEFEITOS AlGUMAS CAUSAS PROVVEIS

Figura 9.16 Afundamentos e escorregamentos

(a) Afundamento por consolidao em trilha de roda (ATC)

(b) Afundamento por consolidao localizado (AlC)

(a) ATC: afundamento decorrente de densificao ou ruptura por cisalhamento de camadas subjacentes ao revestimento; pode tambm ocorrer por descolamento de pelcula de asfalto junto ao agregado (stripping); em geral desenvolvem-se trincas dentro das trilhas de roda ou sua borda. Em geral sem compensao volumtrica lateral, a no ser em alguns casos de ruptura por cisalhamento

(b) AlC: problemas ou deficincias construtivas, falhas de compactao, presena de solo borrachudo; problemas de drenagem; rupturas por cisalhamento localizadas; em geral desenvolvem-se trincas nas depresses

(c) ATP: falha na dosagem de mistura asfltica excesso de ligante asfltico; falha na seleo de tipo de revestimento asfltico para a carga solicitante; em geral com solevamento lateral compensao volumtrica junto depresso

(d) E: Escorregamento de massa asfltica por fluncia decorrente de excesso de ligante; em geral junto s depresses localizadas, s trilhas de roda e s bordas de pavimentos

(c) Afundamento plstico nas trilhas de roda (ATP)

(d) Escorregamento de massa (E)

420 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

DEFEITOS AlGUMAS CAUSAS PROVVEIS

Figura 9.17 Escorregamento, corrugao e exsudao

(a) Escorregamento do revestimento (E) (b) Corrugao (O)

(a) E: escorregamento do revestimento asfltico por falhas construtivas e de pintura de ligao; difere do escorregamento de massa por fluncia do subitem (d) anterior

(b) O: corrugao devido fluncia da massa asfltica comprimento de onda da ordem de centmetros a dezenas de centmetros; em geral ocorre em rea de acelerao ou desacelerao, rampas sujeitas ao trfego de veculos pesados e lentos, curvas, entre outros locais. No se deve confundir com a ondulao causada por adensamento diferencial do subleito que provoca comprimentos de ondas da ordem de metros

(c) Exsudao (EX) (Foto: Moura, 2004)

(d) Detalhe de exsudao (EX)

(c) e (d) EX: falhas de dosagem provocando excesso de ligante em alguns pontos ou de maneira generalizada; pode ocorrer por segregao de massa, com concentrao de ligante em alguns pontos e falta em outros; ou ainda por cravamento de agregados em base e ascenso de ligante superfcie

421Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

DEFEITOS AlGUMAS CAUSAS PROVVEIS

Figura 9.18 Desgaste, desagregao, polimento de agregados

(a) Desgaste (D) (b) Desagregao (D)

(a) e (b) D: falhas de adesividade ligante-agregado (stripping); presena de gua aprisionada e sobrepresso em vazios da camada de revestimento gerando descolamento de ligante (stripping); problemas de dosagem deficincia no teor de ligante; falhas de bico em tratamentos superficiais; problemas executivos ou de projeto de misturas segregao de massa asfltica

(d) Polimento de agregado

(c) Deslocamento e perda de agregados

(c) D: problemas na adesividade ligante asfltico-agregado provocando o descolamento e remoo dos agregados pelo trfego; agregados com baixa resistncia mecnica ou qumica

(d) Seleo deficiente de agregados problemas de adesividade somados potencialidade de polimento das superfcies dos agregados pela ao dos pneus de veculos

422 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

DEFEITOS AlGUMAS CAUSAS PROVVEIS

Figura 9.19 Panelas e remendos

(a) Panela atingindo a base (P)

(b) Panela (P) (Foto: Silva, 2003)

(c) Remendo mal executado (R)

(d) Remendo bem executado (R)

(a) e (b) P: local onde havia trincas interligadas e com a ao do trfego e intempries houve remoo do revestimento ou mesmo de parte da base; falha construtiva deficincia na compactao, umidade excessiva em camadas de solo, falha na imprimao; desagregao por falha na dosagem, stripping ou ainda segregao. Na foto (b): falha na pintura de ligao em camadas de revestimento causando o destacamento ou despelamento

(c) e (d) R: preenchimento de depresses ou panelas com massa asfltica; apesar de ser uma atividade de conservao considerado um defeito por apontar um local de fragilidade do revestimento e por provocar danos ao conforto ao rolamento. Na foto (d) consta uma conservao bem executada; na foto (c), demonstra-se falta de tcnica para reparos

423Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

DEFEITOS AlGUMAS CAUSAS PROVVEIS

Figura 9.20 Outros defeitos

(a) Segregao

(b) bombeamento de finos

(c) Falha de bico espargidor

(d) Recalque diferencial

(a) Concentrao de agregados em uma rea e de mstique em outras, resultado da deficincia de ligante em alguns locais e excesso em outros; problemas na definio de faixa granulomtrica da mistura, problemas de usinagem, problemas diferenciais de temperatura de distribuio e compactao. Pode ser classificado como desgaste (D)

(b) Subida superfcie por meio de fendas de material fino devido presena de gua sob presso causada pela ao do trfego e rapidamente aliviada aps solicitao provocando a ascenso dos finos

(c) Falha nos bicos espargidores em tratamentos superficiais, em geral com falta de ligante asfltico provocando deficincia de cobertura e envolvimento dos agregados e seu conseqente desprendimento pela ao do trfego

(d) Falhas construtivas de compactao, adensamento diferencial causado por alteraes substanciais no material da fundao, alargamentos de faixas com preexistncia de pistas anteriores

424 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

9.5 AVAlIAO ObJETIVA DE SUPERFCIE PElA DETERMINAO DO IGG

A condio de superfcie de um pavimento asfltico deve ser levantada, analisados seus defeitos e causas, e atribudos indicadores numricos que classifiquem seu estado ge-ral. O DNIT 006/2003 PRO (DNIT, 2003b) estabelece um mtodo de levantamento sistemtico de defeitos e atribuio do ndice de Gravidade Global (IGG), que poder ser empregado em projetos de reforo. Para sistemas de gerncia de manuteno emprega-se geralmente o DNIT 007/2003 PRO (DNIT, 2003c). Muitas vezes o levantamento dos defeitos e o clculo do IGG precedem o levantamento estrutural para poder melhor embas-lo.

Para o levantamento dos defeitos so utilizadas planilhas para anotaes das ocorrn-cias, material para demarcao de estacas e reas da pesquisa, e trelia metlica para determinao do afundamento nas trilhas de roda das reas analisadas. A Figura 9.21 mostra um exemplo de trelia, com haste mvel central, capaz de medir os afundamen-tos com a preciso de 0,5mm.

O IGG no determinado para toda a rea da pista, mas de forma amostral para algumas estaes com rea e distanciamento entre elas prefixados pela especificao do DNIT. As estaes so inventariadas nas rodovias de pista simples a cada 20m, alter-nados entre faixas, portanto, em cada faixa a cada 40m; nas rodovias de pista dupla, a cada 20m, na faixa mais solicitada pelo trfego, em cada uma das pistas. A superfcie de avaliao corresponde a 3m antes e 3m aps cada uma das estacas demarcadas, totali-zando em cada estao uma rea correspondente a 6m de extenso e largura igual a da faixa a ser avaliada. A Figura 9.22 mostra um exemplo das estaes em pista simples.

Faz-se a anotao numa planilha utilizando a terminologia e codificao de defeitos apresentados no item 9.4 existentes na rea demarcada. Observe-se que no se d im-portncia neste mtodo rea atingida pelo defeito, mas sua ocorrncia ou no. Os afundamentos nas trilhas de roda externa e interna devem ser mensurados com o auxlio

Figura 9.21 Trelia metlica para medida dos afundamentos em trilhas de roda

Haste mvel

425Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

da trelia metlica e anotados na planilha na coluna referente estao onde foi feita uma nica medida em cada trilha. A Figura 9.23 mostra um exemplo de uma planilha com 18 estaes inventariadas. A especificao do DNIT subdivide em oito categorias de defeitos: 1. fissuras e trincas; 2. trincas de bloco ou tipo couro de jacar sem eroso; 3. trincas de bloco ou tipo couro de jacar com eroso; 4. afundamentos localizados ou nas trilhas; 5. corrugao e panelas (alm de ondulaes); 6. exsudao; 7. desgaste; 8. remendos. Devem ser anotados os afundamentos nas trilhas externa e na interna, e registrada a existncia de afundamentos por consolidao e escorregamentos.

De posse dos dados levantados, deve-se proceder a uma anlise prvia de forma a subdividir a via em segmentos que possuam as mesmas caractersticas ou defeitos. No exemplo da planilha da Figura 9.23, h dois segmentos: o primeiro que se inicia na es-tao 1 e termina na 10, e o segundo com incio na estao 11 e final na 18. O mtodo contabiliza as freqncias absolutas fa de cada um dos oito tipos de defeitos (somatrio da quantidade de estaes que apresentam aquele tipo de defeito) e uma freqncia fr, relativa ao conjunto das estaes de um dado segmento; ou seja, a freqncia absoluta multiplicada pela porcentagem de estaes onde ocorre este determinado tipo de defeito, sendo que 100% corresponde totalidade das estaes de um dado segmento.

A Figura 9.24 mostra um exemplo do clculo das freqncias absolutas e relativas do primeiro segmento do exemplo anterior, com a computao dos defeitos da estao 1 a 10. Observe-se que a estao 5 possui dois defeitos do tipo 1; contabiliza-se apenas um defeito desta categoria nessa estao. Da mesma forma, deve-se contabilizar para os defeitos dos tipos 1, 2 e 3 apenas o mais grave deles na estao. Observe-se no exem-plo que na estao 4 h trincas do tipo 1 e 2; deve prevalecer apenas o tipo 2 que o mais grave deles; da mesma forma, no exemplo da estao 7, h trincas do tipo 1 e 3, devendo prevalecer a do tipo 3, ou seja, a mais grave delas. Assim, os defeitos do tipo 2 prevalecem sobre o 1, da mesma forma que o 3 prevalece sobre o 1 e 2. Os defeitos do tipo 1 somente so considerados quando no houver defeitos do tipo 2 ou 3.

A norma estabelece um fator de ponderao prefixado para os defeitos, ou seja, confere a gravidade daquele tipo de defeito sobre os demais. Na Figura 9.24 so apre-

Figura 9.22 Exemplo de demarcao de reas para inventrio de defeitos

426 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

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427Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

sentados estes fatores, que devem ser utilizados para o clculo do ndice de gravidade individual IGI, expresso por:

(9.2)

Onde:IGI = ndice de gravidade individual de cada tipo de defeito; fr = freqncia relativa;fp = fator de ponderao.

Exemplificando, observe-se que o defeito do tipo 1, aparece em trs das estaes, entre as dez do segmento. Dessa forma, a freqncia absoluta 3, a freqncia relativa 30% (3 estaes em 10), o fator de ponderao 0,2 (prefixado por norma) e o IGI 6 (30 x 0,2). Observe-se que a existncia de corrugao (O) e panela (P) eleva significa-tivamente o valor final do IGG uma vez que o fator de ponderao igual unidade.

Para o clculo do IGI dos afundamentos em trilha de roda, considera-se a mdia F dos afundamentos (a norma denomina flechas para os afundamentos nas trilhas de roda) e a mdia FV das varincias das flechas da seguinte forma:

(9.3)

(9.4)

Onde:FRE = flecha na trilha externa em milmetros de cada uma das estaes do segmento;FRI = flecha na trilha interna em milmetros de cada uma das estaes do segmento;i = primeira estao do segmento;j = ltima estao do segmento;F = mdia aritmtica da mdia das flechas na trilha externa e da mdia das flechas na trilha interna do segmento;FREv = varincia das flechas medidas na trilha externa do segmento, considerando todas as estaes de i a j;FRIv = varincia das flechas medidas na trilha interna do segmento, considerando todas as estaes de i a j;FV = mdia da varincia das flechas na trilha externa e da varincia das flechas na trilha interna do segmento.

Figura 9.24 Exemplo de planilha de clculo do IGG

Tipo Natureza do defeito Freqncia absoluta

Freqncia relativa

Fator de ponderao

ndice de gravidade individual

1 (FCI) F, TTC, TTL, TLC, TLL, TRE

3 30,0% 0,2 6,00

2 (FCII) J, TB 2 20,0% 0,5 10,003 (FCIII) JE, TBE 3 30,0% 0,8 24,004 ALP, ATP 3 30,0% 0,9 27,005 O, P, E 0 0,0% 1,0 0,006 Ex 0 0,0% 0,5 0,007 D 5 50,0% 0,3 15,008 R 0 0,0% 0,6 0,009 F = (TRI + TRE)/2 em mm TRI = 0,2 TRE = 1,0 F = 0,6 0,1510 FV = (TRIv + TREv)/2 TRIv = 0,18 TREv = 1,33 FV = 0,76 0,76Nmero de estaes inventariadas 10 IGI = (F x 4/3) quando F30 IGI = FV quando FV50ndice de gravidade global 83 IGI = 40 quando F>30 IGI = 50 quando FV>50

428 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

Para a contabilizao da contribuio das flechas ou afundamentos nas trilhas para o IGG, calculam-se dois ndices de gravidade individual da seguinte forma:

(quando F30) (9.6)

e

(quando FV 160 Pssimo IGG > 150

429Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

Embora o IGG reflita as condies funcionais do estado superficial dos pavimentos, a atribuio de um conceito serve para distinguir casos, subdividindo-os em poucas classes, mas o conceito no deve substituir a referncia ao valor calculado, visto que segmentos de mesmo conceito podem ter diferentes valores de IGG, e portanto, condi-es diversas a serem consideradas no projeto de restaurao. Vale a pena, mais uma vez, reforar a idia de que um bom diagnstico dos defeitos, com observaes globais, identificando as causas que levaram s patologias imprescindvel para um adequado projeto de restaurao. O valor de IGG um critrio complementar.

9.6 AVAlIAO DE ADERNCIA EM PISTAS MOlHADAS

A avaliao da segurana envolve vrios aspectos do pavimento, da sinalizao, do com-portamento humano etc. Quanto ao aspecto do pavimento, alm da geometria e irre-gularidade superficial, importante avaliar o atrito pneu-pavimento, principalmente em dias de chuva, que envolve a quantificao da resistncia derrapagem que funo da aderncia.

Vrios fatores colaboram para a aderncia pneu-pavimento em pistas molhadas, mas dois so essenciais: a textura superficial da pista e caractersticas dos pneus (ranhu-ras, presso de inflao, dimenses e tipo). A habilidade do motorista, a geometria da via e as condies gerais do veculo como amortecedores, freios etc., contribuem para evitar acidentes. A segurana em pistas molhadas pode ser considerada como um dos aspectos funcionais de um pavimento, muito embora haja pouca tradio no pas de sua avaliao ou medida em rodovias, sendo mais usual em aeroportos. As condies de aderncia de pavimentos aeroporturios constituem-se fatores de grande relevncia nas avaliaes de superfcie e na deciso de manutenes, principalmente das pistas de pouso e decolagem.

A hidroplanagem ou aquaplagem ocorre quando os pneus perdem o contato com o pavimento devido presena de um filme de gua no rompido pelos pneus ou pela textura da pista. Nessa situao os pneus deixam de rolar sobre a superfcie e passam a escorregar sobre ela. A manuteno do contato entre as superfcies essencial, portan-to, para evitar a hidroplanagem. Atravs desse contato pode-se garantir o atrito, que mobilizado quando uma das superfcies est em movimento em relao outra. Quando o atrito fica reduzido, pode-se perder o controle da direo e a frenagem tambm fica prejudicada. Um fator que interfere consideravelmente na reduo do atrito o aumento de velocidade de deslocamento de uma das superfcies (no caso os pneus) em relao outra (no caso os pavimentos). O contato de um pneu com um pavimento uma inte-rao complexa, dependendo de fatores como adeso entre a borracha e o pavimento e histerese decorrente da deformao do pneu provocada principalmente pelos agregados presentes na superfcie.

430 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

9.6.1 Microtextura e macrotexturaComo a textura do pavimento um dos aspectos da aderncia que os engenheiros rodovirios podem interferir, este o principal foco das avaliaes e medidas desses especialistas. A classificao da textura segundo a PIARC (The World Road Association) depende do comprimento de onda ou distncia entre dois picos ou depresses na super-fcie conforme indicado na Tabela 9.3.

TAbElA 9.3 ClASSIFICAO DA TEXTURA DE UM PAVIMENTO

Classificao da textura Faixa de comprimento de ondaMicrotextura < 0,5mmMacrotextura 0,5mm < 50mmMegatextura 50mm < 500mmIrregularidade 0,5m < 50m

A megatextura e a irregularidade interferem na dinmica veicular e no contato do veculo com o pavimento, afetando tambm a estabilidade direcional e a aderncia em pistas molhadas. No entanto, para a avaliao da textura da superfcie no que se refere aderncia so enfocadas a microtextura, dependente da superfcie e aspereza dos agre-gados, e a macrotextura, dependente da rugosidade formada pelo conjunto agregados e mstique. A Figura 9.25 representa esquematicamente esses dois tipos de textura.

Figura 9.25 Micro e macrotextura na superfcie de um revestimento asfltico

A microtextura pode ser avaliada por um equipamento simples como o pndulo brit-nico (ASTM E 303). Esse equipamento munido de um brao pendular cuja extremidade tem uma sapata recoberta de borracha para ser atritada contra a superfcie do pavimento umedecida. A Figura 9.26 mostra o equipamento pndulo britnico sendo operado para a determinao do VRD valor de resistncia derrapagem. A Tabela 9.4 mostra as classes de microtextura dependentes do VRD.

Tem-se recomendado o valor mnimo de 47 para garantir pelo menos uma microtex-tura medianamente rugosa. A microtextura uma caracterstica muito importante para rompimento da pelcula de gua e promoo do contato pneu-pavimento para baixas velocidades de deslocamento, de at cerca de 40km/h.

A macrotextura pode ser determinada de vrias formas, sendo a mais comum pelo ensaio simples de altura mdia da mancha de areia (ASTM E 965). Os materiais envolvi-dos nesse teste so de baixo custo e so mostrados na Figura 9.27(a). A areia deve ser

431Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

uniforme, arredondada, passante na peneira No 60 (0,177mm) e retida na peneira No 80 (0,250mm), com um volume de 25.000mm3. A areia deve ser espalhada sobre a super-fcie do pavimento com auxlio de uma base de um pisto circular, que movimentada em crculos, paralelamente superfcie do pavimento, de modo a distribu-la de forma homognea, perfazendo um crculo de areia Figura 9.27(b). O espalhamento cessa quando aparecem algumas pontas dos agregados. Mede-se na seqncia o dimetro do crculo de areia com auxlio de uma trena ou rgua, em trs direes distintas e faz-se a mdia das trs determinaes Figura 9.27(c).

(a) Materiais empregados no teste (b) Espalhamento da areia sobre a superfcie

Figura 9.27 Equipamentos e passos do ensaio de mancha de areia (Fotos: Moura, 2004)

(c) Medida do dimetro do crculo formado

(a) logo aps o incio do ensaio, com o pndulo sendo solto livremente em direo ao pavimento

(b) Aps atrito sobre a superfcie do pavimento quando o pndulo empurra a haste que marca o valor de VRD

Figura 9.26 Operao do pndulo britnico para a determinao do valor de resistncia derrapagem (Fotos: Moura)

Posio inicial Marcador

TAbElA 9.4 ClASSES DE MICROTEXTURA (AbPv, 1999)

Classe Valor de resistncia derrapagemPerigosa < 25Muito lisa 25 VRD 31Lisa 32 VRD 39Insuficientemente rugosa 40 VRD 46Medianamente rugosa 47 VRD 54Rugosa 55 VRD 75Muito rugosa VRD > 75

432 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

A altura mdia de mancha de areia pode ser calculada pela expresso:

(9.10)

Onde:HS = altura mdia de mancha de areia em mm;V = volume constante de areia de 25.000mm3;D = dimetro mdio do crculo de areia em mm.

A classificao da macrotextura dada pela altura mdia de mancha de areia segundo critrios mostrados na Tabela 9.5.

TAbElA 9.5 ClASSES DE MACROTEXTURA (AbPV, 1999)

Classe Altura mdia de mancha de areia (mm)Muito fina ou muito fechada HS 0,20Fina ou fechada 0,20 < HS 0,40Mdia 0,40 < HS 0,80Grosseira ou aberta 0,80 < HS 1,20Muito grosseira ou muito aberta HS > 1,20

Tem-se recomendado a macrotextura dos pavimentos asflticos na faixa entre 0,6mm e 1,2mm de altura mdia da mancha de areia (ABPv, 1999). Abaixo de 0,6mm, a macro-textura passa a ter uma tendncia de ser fechada e aumenta o risco de hidroplanagem. Acima de 1,2mm, a textura muito aberta, causando desgaste excessivo nos pneus, maior consumo de combustvel e tendncia a maior rudo ao rolamento. A macrotextura uma das caractersticas mais importantes e que afetam a aderncia, principalmente para velocidades de deslocamento acima de 50km/h.

A Figura 9.28 mostra dois exemplos de mancha de areia em revestimentos asflticos: um concreto asfltico de macrotextura fechada, e um microrrevestimento asfltico a frio com textura aberta.

(a) Concreto asfltico com macrotextura fechada (b) Microrrevestimento asfltico a frio com macrotextura aberta

Figura 9.28 Exemplo de mancha de areia em dois tipos de revestimento com macrotexturas distintas (Fotos: Moura, 1998)

433Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

Um dos fatores que mais interfere no atrito a macrotextura, portanto, qualquer de-feito de superfcie que promova o fechamento da textura prejudicial. A exsudao (EX), vista no item 9.3, um dos defeitos mais indesejveis sob este aspecto. Em contrapar-tida, o desgaste (D) pode causar melhoria de macrotextura, pois a perda de mstique e a conseqente exposio das pontas dos agregados fazem com que os canais formados entre agregados possibilitem maior vazo superficial. O polimento de agregados preju-dicial para a microtextura, tornando a superfcie do agregado menos spera e, portanto, com menor capacidade de ruptura da lmina dgua.

Todos os defeitos que interferem na geometria da via, como afundamentos de trilhas de roda ou localizados, e que resultem no acmulo de gua na superfcie do pavimento, so indesejveis para a aderncia, pois aumentam a espessura de pelcula de gua, au-mentando o risco de hidroplanagem.

9.6.2 Equipamentos medidores de atritoPara a medida do atrito, h diferentes mtodos e tcnicas. Os equipamentos medidores no-estticos mais comuns so em geral rebocveis e permitem a medida do atrito de um ou mais pneus que so bloqueados e arrastados (simulao de frenagem), ou ainda com pneus livres para rolarem, porm neste caso com certo ngulo em relao dire-o de deslocamento. Um exemplo deste ltimo tipo de equipamento o Meter, muito utilizado em pistas de aeroportos e disponvel no pas para esta finalidade especfica Figura 9.29.

Tendo em vista que o teste de medida de atrito em condies molhadas mais seve-ro, a superfcie umedecida artificialmente de forma uniforme e com quantidade de gua preestabelecida de modo a formar uma lmina dgua de espessura padronizada. Por causa da complexidade desse fenmeno, as normas tm especificado dois padres de pneu (liso ou ranhurado) para os equipamentos medidores de atrito de forma a analisar somente o efeito das diferentes texturas superficiais e dos agregados que compem os

Figura 9.29 Exemplo de equipamento de medida de atrito Meter (Foto: M. Parazo)

434 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

revestimentos. Emprega-se comumente a velocidade de referncia de 60km/h para as medidas de atrito.

H equipamentos capazes de realizar as medidas de atrito a diferentes velocidades, como o caso do equipamento francs Adhera que opera com pneu liso e roda bloquea-da, sobre lmina dgua de 1mm de espessura sobre o pavimento e velocidades de 40 a 120km/h. Resultados do coeficiente de atrito longitudinal obtidos com este equipamento so mostrados na Figura 9.30. Observe-se que nesse caso, o revestimento drenante, tipo camada porosa de atrito (CPA), aquele que mostra a menor reduo do atrito com o aumento da velocidade.

Figura 9.30 Resultados de coeficiente de atrito longitudinal medido em trs tipos diferentes de revestimentos asflticos e a diferentes velocidades (modificado de brosseaud, 2002)

9.6.3 ndice de Atrito Internacional IFIDa mesma forma que o IRI para a avaliao da irregularidade longitudinal dos pavimen-tos, para o atrito foi concebido o ndice Internacional de Atrito IFI (International Friction Index), em 1992 pela PIARC para criar uma escala nica, permitindo a comparao de resultados. A concepo deste ndice foi resultado de uma extensa pesquisa com 41 equipamentos diferentes, empregados para a investigao de atrito, e as correlaes em-pricas entre eles foram geradas a partir de 15.000 dados. O procedimento de clculo do IFI consta na norma ASTM E-1960. O IFI corresponde ao atrito de um veculo de passeio deslocando-se a 60km/h, com pneus lisos e rodas travadas, sobre pavimento molhado.

Vrios estudos vm sendo realizados atualmente para definio de limites aceitveis para o IFI, tanto em pavimentos asflticos de rodovias como de aeroportos (Aps et al., 2003; 2004a; 2004b).

435Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

9.7 AVAlIAO DE RUDO PROVOCADO PElO TRFEGO

Cresce cada vez mais no mundo a preocupao com os danos ao meio ambiente e qualidade de vida das pessoas. Um aspecto desses problemas o excesso de rudo ge-rado nas cidades. Parte desse rudo provm do deslocamento dos veculos e nesse caso o pavimento tem tambm influncia nessa gerao. No pas esta preocupao ainda recente, mas espera-se que passe a ser cada vez mais considerada, especialmente nas reas urbanas. Muitos tipos de misturas asflticas tm sido projetadas atualmente j vol-tadas para esta questo. Devido limitao de espao, este tpico somente introduzido neste livro, recomendando-se ao leitor interessado buscar informaes sobre o assunto em outras publicaes tais como Lo (2004), Lo e Motta (2004), Nascimento et al. (2005) entre outros. O excesso de rudo pode provocar doenas no homem, baixar sua capacidade de trabalho, aumentar o estresse etc.

Muitos estudos verificaram a contribuio de alguns tipos de revestimentos de pavi-mentos na emisso, propagao e absoro do rudo proveniente da interao de sua su-perfcie com os pneumticos dos veculos automotores que por ele circulam. No exterior esses estudos j se fazem h algum tempo. No pas esto se iniciando. So necessrios sensores e microfones adaptados para essas medies. H tambm uma srie de en-saios de laboratrio que permitem avaliar a absoro dos rudos em cada tipo de mistura asfltica projetada, testando-se corpos-de-prova, e tambm revestimentos de concreto de cimento Portland.

Lo (2004) realizou campanhas de campo e de laboratrio de medies do rudo no interior e exterior de um veculo, com ele se deslocando com o motor desligado. Essas medidas foram associadas textura dos revestimentos asflticos, distribuio granulo-mtrica dos agregados, sua disposio nos revestimentos dos pavimentos, a determina-es do coeficiente de absoro acstico e porcentagem de vazios em corpos-de-prova moldados ou extrados das estaes de teste.

A Figura 9.31 mostra parte do esquema utilizado por Lo (2004) nessas medies de campo de rudo gerado pelo veculo em movimento em pista seca e molhada, externos e internos ao veculo, e parte dos equipamentos usados nas avaliaes de absoro acsti-ca de amostras de misturas asflticas em laboratrio em tubos de impedncia. A Figura 9.32 mostra alguns dos resultados obtidos no campo e no laboratrio. As medidas so feitas em geral em decibis.

Todos os estudos mostram a grande influncia da textura superficial dos revestimen-tos nos rudos gerados no deslocamento dos pneus sobre os pavimentos, da presena ou no de gua no contato, da velocidade, do tipo de mistura asfltica e, em algum grau, do tipo de ligante asfltico.

O emprego de tcnicas de pavimentao capazes de contribuir com a reduo do ru-do oriundo das vias de alta velocidade e alto volume de trfego, que cortam os grandes centros urbanos, traz benefcios econmicos ao poder pblico, pois poder reduzir gastos com isolamentos das edificaes que apresentam fragilidade acstica de suas fachadas

436 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

como por exemplo hospitais e reparties pblicas de atendimento aos cidados, e traz grandes benefcios sade da populao, alm de reduzir o gasto energtico devido possibilidade de se manter as janelas abertas mesmo em moradias prximas a viadutos, auto-estradas etc.

Figura 9.31 Exemplo de arranjos de conjunto de equipamentos para medies de rudo gerado com a contribuio do pavimento (lo, 2004)

(a) Parte dos equipamentos usados nas medies de rudo em campo uma estao de teste

(b) Equipamentos de laboratrio e detalhes do tubo de impedncia com amostra de concreto asfltico

437Diagnstico de defeitos, avaliao funcional e de aderncia

Figura 9.32 Exemplo de resultados obtidos em medies de rudo em campo e em laboratrio (lo, 2004)

(a) Medies de campo

(b) Medies de laboratrio

438 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

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440 Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

ndice de figuras e tabelas

9 diagnsticO de defeitOs, avaliaO funciOnal e de adernciaFigura 9.1 Variao da serventia com o trfego ou com o tempo decorrido

de utilizao da via 405Figura 9.2 Variao da carga dinmica de dois eixos legais trafegando em uma via

com elevada irregularidade (Fernandes Jr. e Barbosa, 2000) 405Figura 9.3 Perodo recomendvel para a manuteno dos pavimentos 406Figura 9.4 Perodo recomendvel para a manuteno dos pavimentos 407Figura 9.5 Diversas faixas de variao do IRI dependendo do caso e situao

(Sayers e Karamihas, 1998) 408Figura 9.6 Perfilgrafo do Departamento de Transportes de Illinois

(Carey, Huckins e Leathers, 1962) 409Figura 9.7 Perfilmetro da AASHO empregado inicialmente na avaliao de suas pistas

experimentais (Carey, Huckins e Leathers, 1962) 409Figura 9.8 Exemplo de levantamento da irregularidade longitudinal por nvel e mira

(Queiroz, 1984) 410Figura 9.9 Exemplo de equipamento dipstick e esquema de funcionamento 410Figura 9.10 Exemplo de equipamento APL francs 411Figura 9.11 Exemplo de equipamento munido de barra com ultra-som 411Figura 9.12 Exemplos de equipamentos medidores de irregularidade de classe II 411Figura 9.13 Exemplo de equipamento Merlin medidor de irregularidade 412Figura 9.14 Princpio de funcionamento de equipamento tipo-resposta

(Gillespie et al., 1980) 413Figura 9.15 Fendas 417Figura 9.15 Fendas (continuao) 418Figura 9.16 Afundamentos e escorregamentos 419Figura 9.17 Escorregamento, corrugao e exsudao 420Figura 9.18 Desgaste, desagregao, polimento de agregados 421Figura 9.19 Panelas e remendos 422Figura 9.20 Outros defeitos 423Figura 9.21 Trelia metlica para medida dos afundamentos em trilhas de roda 424Figura 9.22 Exemplo de demarcao de reas para inventrio de defeitos 425Figura 9.23 Exemplo de planilha empregada para levantamento do estado de superfcie

pela norma do IGG 426Figura 9.24 Exemplo de planilha de clculo do IGG 427Figura 9.25 Micro e macrotextura na superfcie de um revestimento asfltico 430Figura 9.26 Operao do pndulo britnico para a determinao do valor de resistncia

derrapagem 431Figura 9.27 Equipamentos e passos do ensaio de mancha de areia 431Figura 9.28 Exemplo de mancha de areia em dois tipos de revestimento com

macrotexturas distintas 432

Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

ndice de figuras e tabelas

Figura 9.29 Exemplo de equipamento de medida de atrito Meter 433Figura 9.30 Resultados de coeficiente de atrito longitudinal medido em trs tipos diferentes

de revestimentos asflticos e a diferentes velocidades (modificado de Brosseaud, 2002) 434Figura 9.31 Exemplo de arranjos de conjunto de equipamentos para medies de rudo

gerado com a contribuio do pavimento (Lo, 2004) 436Figura 9.32 Exemplo de resultados obtidos em medies de rudo em campo

e em laboratrio (Lo, 2004) 437

Tabela 9.1 Nveis de serventia (DNIT, 2003c) 404Tabela 9.2 Conceitos do ndice de gravidade global IGG por faixa de valores 428Tabela 9.3 Classificao da textura de um pavimento 430Tabela 9.4 Classes de microtextura (ABPv, 1999) 431Tabela 9.5 Classes de macrotextura (ABPv, 1999) 432

Pavimentao asfltica: formao bsica para engenheiros

AAASHTO, 287, 306, 346, 404,

406, 464abraso, 116, 124, 133, 153,

187, 269, 273, 395abraso Los Angeles, 134, 140,

261, 273, 327, 357absoro, 142, 149, 167, 216,

271, 435aderncia, 165, 179, 403, 429,

430, 483adeso, 116, 187, 264, 273, 275,

280adesividade, 64, 118, 143, 328,

421afundamento de trilha de roda,

322, 417, 443afundamentos, 322, 414, 416,

417, 419, 424, 442, 443, 445agentes rejuvenescedores, 41, 99,

188, 190, 256, 473agregado, 115, 207 artificial, 119 britado, 124 grado, 120, 132, 139, 142,

150, 152 mido, 85, 120, 148, 150, 151 natural, 99, 116 propriedades (ver propriedades

dos agregados) reciclado, 116, 119, 351, 352,

355, 362alcatro, 25, 26amostragem, 73, 130, 142, 387amostragem de agregados, 130anlise granulomtrica, 122, 132anlise petrogrfica, 117anlise por peneiramento, 119,

121, 122, 125, 139angularidade de agregado, 150,

151, 152, 240, 261

ngulo de fase, 104, 260, 290, 303

areia, 116, 119, 120, 141, 151, 164, 174, 341, 354, 356, 363, 430

areia-asfalto, 174, 253, 328areia-cal-cinza volante, 356argila, 132, 143, 150, 153, 340,

341, 354, 358, 360, 363argila calcinada, 119, 134argila expandida, 119aromticos, 27, 30, 37, 51, 64asfaltenos, 27, 30, 32, 68, 176asfalto, 25, 27, 30, 34, 41, 58,

100 asfalto-borracha, 75, 162, 165,

172, 302, 324, 377 asfaltos diludos, 81, 96 asfalto-espuma, 38, 41, 97, 441 asfalto modificado por

polmeros, 59, 63, 67, 69, 92, 162, 174, 377, 472

asfalto natural, 26 composio qumica, 27 especificao brasileira, 58, 61,

83, 94, 95, 96, 97, 99 especificao europia, 62 especificao SHRP, 32, 100,

102, 103 produo, 32, 33, 34, 39 programa SHRP, 100 propriedades fsicas-ensaios, 41 coesividade Vialit, 72 densidade relativa, 53 durabilid