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Curso de Engenharia Civil Pavimentação

NOTAS DE AULA SOBRE PAVIMENTAÇÃONOTAS DE AULA SOBRE PAVIMENTAÇÃO

Prof. José Nuno Amaral WendtProf. José Nuno Amaral Wendt Colaboração: Byanca Amorim, Colaboração: Byanca Amorim,

Adolfo A. da Luz Jr. e Silvia Peixer.Adolfo A. da Luz Jr. e Silvia Peixer.

1. 1. INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Pavimentação consiste em revestir com um pavimento a superfície de ruas, rodovias, aeroportos e outras vias de tráfego.

O pavimento é a estrutura construída sobre a terraplenagem e destinada, técnica e economicamente, a:- resistir aos esforços verticais oriundos do trafego e distribui-los,- melhorar as condições de rolamento do trafego quanto ao conforto e segurança- resistir as esforços horizontais, tornando mais durável a superfície de rolamento

(SENÇO, 1997).

1.1. CAMADAS CONSTITUINTES DA PAVIMENTAÇÃO1.1. CAMADAS CONSTITUINTES DA PAVIMENTAÇÃO

O pavimento é um sistema constituído pelas seguintes camadas ou serviços (figura 2.1):

a) sub-leito: é o terreno de fundação do pavimento. Se a terraplenagem é recente, o sub-leito deverá apresentar uma superfície (greide) nivelado. No caso de uma estrada de terra, já em uso há algum tempo e que se pretende pavimentar, o sub-leito apresenta superfície irregular devido ao próprio uso e aos serviços de conservação;

b) Regularização: é o serviço destinada a conformar o sub-leito transversalmente, através de cortes e/ou aterros até 0,20 m de espessura, utilizando os materiais do próprio sub-leito.

c) Reforço do sub-leito: é uma camada de espessura constante, construída, se necessário, acima da regularização, com características tecnológicas superiores às da regularização e inferiores às da camada imediatamente superior, ou seja, a sub-base ou base;

d) Sub-base: é a camada complementar à base, quando, por circunstâncias técnicas e econômicas, não for aconselhável construir a base diretamente sobre a regularização ou reforço do sub-leito;

e) Base: é a camada destinada a resistir os esforços verticais oriundos do tráfego e distribuí-los. O pavimento pode ser considerado composto de base e revestimento, sendo que a base poderá ou não ser complementada pela sub-base e pelo reforço do sub-leito;

f) Revestimento: constituído por camadas de reperfilagem, camada de ligação e capa. A capa, é a camada, tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente a ação do tráfego e destinada a melhorar a superfície de rolamento quanto às condições de

Prof. José Nuno Amaral Wendt Página 1 2009


conforto e segurança, além de resistir ao desgaste, ou seja, aumentando a durabilidade da estrutura. Quando for conveniente, ou a capa asfáltica apresentar espessura excessiva para compactação (mais de 7,5 cm de massa asfáltica), haverá uma camada intermediaria entre a base e a capa denominada de camada de ligação (ou “bainder” - pronuncia da palavra inglesa binder).

g) Imprimação: nos pavimentos asfálticos, a base recebe, na sua superfície, o espargimento de cimento asfalto diluído com solvente, serviço denominado de imprimação, destinado a aglutinação superficial da base, impermeabilização da base e aderência da base com o revestimento.

h) Pintura de ligação: aplicação, entre as camadas asfálticas, de aspersão de asfalto líquido sem solvente (emulsão asfáltica), espargido para aderência entre uma camada asfáltica e outra, ou aplicado sobre a imprimação.

Figura 2.1. Camadas do pavimento

1.2. TIPOS DE PAVIMENTOS1.2. TIPOS DE PAVIMENTOS

Segundo Senço (1997, p. 22) os pavimentos podem ser classificados em pavimentos rígidos, pavimentos flexíveis e pavimentos mistos.

Pavimentos rígidos são aqueles pouco deformáveis, constituídos principalmente de concreto de cimento. Rompem por tração na flexão, quando sujeitos a deformações. Utilizam revestimentos rígidos sobre bases rígidas (quadros 1.1 e 1.2)).

Pavimentos flexíveis são aqueles em que as deformações, até um certo limite, não levam ao rompimento. São dimensionados normalmente a compressão e a tração na flexão, provocada pelo aparecimento das bacias de deformação sob as rodas dos veículos, que levam a estrutura a deformações permanentes, e ao rompimento por fadiga. Utilizam revestimentos flexíveis sobre bases flexíveis.


Pintura de ligação

base imprimação

caparevestimento

binder

sub-basereforço

talude 1,5 : 1,0

regularizaçãoSub-leito


Pavimentos mistos são aqueles que utilizam base rígida e pavimento flexível, ou base flexível e pavimento rígido (exemplo: white-topping).

Quadro 1.1. Exemplos de bases rígidas e flexíveis.

1.B

ases

2. Rígidas

Concreto de cimentoMacadame de cimentoSolo-cimento

Flexíveis

Solo estabilizadoGranulometricamente - SAFLSolo-betume – Solo-calSolo-brita

Macadame hidráulicoBrita graduadaMacadame betuminosoAlvenaria poliédrica

Por aproveitamentoParalelepípedos

Fonte: Senço, 1997

Quadro 1.2. Exemplos de revestimentos rígidos e flexíveis:

Revestimentos

Rígidos

Concreto de cimentoMacadame de cimentoParalelepípedos rejuntados com cimento

Flexíveis

Betuminosos

Concreto betuminosoUsinadosPré-misturado a quente

Pré-misturado a frio

Tratamento superficial

Penetração direta

SimplesDuploTriploQuádruplo

Penetração invertida

Calçamentos

Alvenaria PoliédricaParalelepípedosBlocos de concreto pré-moldados e articulados

Fonte: Senço, 1997



2. 2. MATERIAIS EMPREGADOS NA PAVIMENTAÇAOMATERIAIS EMPREGADOS NA PAVIMENTAÇAO

2.1. SOLOS:2.1. SOLOS:

2.1.1. conceito:2.1.1. conceito: produto da decomposição por ação física, química ou biológica sobre as rochas.

2.1.2. tipos de solos:2.1.2. tipos de solos: residuais sedimentaresorgânicos

2.1.3. nomenclatura:2.1.3. nomenclatura: oficial: pedregulho

areiasilteargila

outros termos: turfacascalhosaibrolaterita

2.1.4. categorias:2.1.4. categorias:

Conforme o equipamento de escavação empregado, os solos são classificados em categorias, sendo o solo de 1ª categoria o solo facilmente escavável pela lâmina do trator, 2ª categoria os solos que necessitam escarificação ou fogachos e 3ª categoria as rochas com emprego intensivo de explosivos (figura 2.1).

Figura 2.1. categorias de solos:

2.1.5. ensaios:2.1.5. ensaios: GranulometriaCBR ou índice suporte Califórnia,Consistência: LL, LP, LCMassa especifica realMassa especifica aparenteEquivalente de areiaCompactaçãoTeor de umidade


solo orgânicoA – 1ªcategoriaB – 2ªcategoriaC – 3ªcategoria


2.1.6. Classificação de solos2.1.6. Classificação de solos

Existem diversos sistemas de classificação de solos. No Brasil, os mais utilizados são o índice de grupo, o sistema unificado, o sistema de classificação do HRB e o sistema MCT.

2.1.6.1. Índice de grupo:2.1.6.1. Índice de grupo:

Obtêm-se através da expressão:

IG = 0,2 a + 0,005 a c + 0,01 b d

Com valores: a = P200 – 35 e limites: 0 a 40b = P200 – 15 0 b 40c = LL – 40 0 c 20d = IP – 10 0 d 20

sendo P200 = porcentagem passante na peneira de malha 200,LL = limite de liquidezIP = índice de plasticidade, igual a LL – LP.

exercício:calcular IG para os solos com os seguintes resultados:

a) P200 = 35LL = 33LP = 21 R: IG = 0

b) P200 = 60LL = 55LP = 25 R: IG = 15

2.1.6.2. Sistema unificado:2.1.6.2. Sistema unificado:

Utiliza as letras G para pedregulho,S para areiaM para silteC para argilaW para granulometria bem graduadaP para granulometria mal graduadaO para solos orgânicosL para solos de baixa compressibilidadeH para solos de alta compressibilidadePt para turfas,



estabelecendo os seguintes grupos de solos:pedregulhos: GW, GP, GM, GCareias: SW, SP, SM, SCsiltes e argilas: CL, ML, OL, CH, MH, OHturfas: Pt

2.1.6.3. Sistema de classificação de solos do HRB2.1.6.3. Sistema de classificação de solos do HRB

Os solos são classificados em grupos e subgrupos, conforme o quadro 2.1. A classificação do solo será o primeiro grupo ou subgrupo que satisfaz as condições indicadas, por este motivo o solo A-3 (areia) esta colocado antes dos solos A-2 (solos arenosos).

O grupo HRB a que pertence o solo é o primeiro grupo ou subgrupo que atender aos valores dos ensaios, a partir da direita para a esquerda do quadro.

2.1.6.4. Sistema MCT:2.1.6.4. Sistema MCT:

O sistema MCT foi proposto pelos professores Job e Nogami, utilizando mini-ensaios, equipamentos compactos e levando em conta os solos tropicais existentes no Brasil, como as argilas lateríticas, que apresentam um comportamento diferenciado das demais argilas. Por esta razão, o sistema de classificação foi denominação Mini-Compacto-Tropical (MCT).

Os solos são classificados em grupos, conforme o quadro 2.3, com base nos critérios estabelecidos no quadro 2.2.

Quadro 2.2. Critérios para classificação:

Ensaio Posição critério

Mini-CBR (%)Muito elevado >30

Elevado 12 a 30Médio 4 a 12Baixo <4

Expansão (%) contração (%)

Elevada >0,5Media 0,5 a 3Baixa <3

Coeficiente de absorção s

Elevada > -1Media -1 a –2Baixa < -2

Coeficiente de permeabilidade k

Elevada > -3Media -3 a –6Baixa < -6



Quadro 2.1. Classificação de solos do Highway Research Board (HRB) adotada pela AAHSTO

Classificação geral Materiais granulares ( até 35% passando na peneira no. 200) Materiais siltosos e argilosos (min 36% passando na n.º. 200)

GrupoSubgrupo

A-1 A-3 A-2 A-4 A-5 A-6 A-7A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6

Granulometria:% que passa n.º 10% que passa n.º 40

% que passa n.º 200

Max. 50Max. 30Max. 15

Max. 50Max. 25

Min. 51Max. 10 Max. 35 Max. 35 Max. 35 Max. 35 Min. 36 Min. 36 Min. 36 Min. 36 Min. 36

Características da fração < n.º 40:

Limite de liquidezÍndice de

plasticidade

-max. 6

-max. 6

-NP

Max. 40Max. 10

Min. 41Max. 10

Max. 40Min. 11

Min. 41Min. 11

Max. 40Max. 10

Min. 41Max. 10

Max. 40Min. 11

Min. 41Min. 11

IP≤LL-30

Min. 41Min. 11

IP>LL-30

Índice de grupo (IG) 0 0 0 0 0 Max. 4 Max. 4 Max. 8 Max. 12 Max. 16 Max. 20 Max. 20

Materiais pedregulho e areia Areia fina Areia, areia siltosa ou areia argilosa Solos siltosos Solos argilosos

Comportamento Sub-leito excelente a bom Sub-leito fraco a pobre



Quadro 2.3. Classificação de solos MCT

Areia,Silte

Areia siltosa

Silte,silte

arenoso

Argila, argila arenosa, argila

siltosa,Silte argiloso

Areia siltosa Areia argilosa

Argila, argila arenosa,

argila siltosa, silte argiloso

Comportamento Não lateritico (N) Lateritico (L)

Grupo MCT NA NA’ NS’ NG’ LA LA’ LG’

Propriedades

Mini – CBR sem imersãocom imersão

M , EM , E

EM , E

M , EB , E

EE

EE

E , EEE

EE

Expansão B B E M , E B B BContração B B , M M M , E B B , M M , E

Coeficiente de permeabilidade k M , E B B , M B , M B , M B BCoeficiente de sorção s E B , M M M , E B B B

Utilização

Base NR NR NRReforço NR NR

Sub-leito compactadoAterro compactadaProteção a erosão NR NR NR NR

Revestimento primário NR

Obs.: 1. NR = não recomendado.2. Corpos de prova compactados na massa especifica aparente seca máxima da energia normal.3. B = Baixo, M = médio, E = elevado, EE = muito elevado.



2.2. PEDRAS2.2. PEDRAS

2.2.1. Conceito2.2.1. Conceito

Materiais constituintes da crosta terrestre provenientes: da solidificação do magma (lava vulcânica), da consolidação de depósitos sedimentares, ou da transformação de algumas rochas (metamórficas).

2.2.2. Classificação2.2.2. Classificaçãonaturaisartificiais

2.2.3. Denominações:2.2.3. Denominações:

Rocha sãRocha alteradaBloco diâmetro d > 1 m.Matacão 25 cm < d < 1 mPedra de pedreiraPedra-pulmão ou pedra de mão d entre 76 mm e 25 cmBritaBrita corrida ou bica corridaBrita selecionadaBrita 3 d entre 76 mm e 38 mmBrita 2 d entre 38 mm e 19 mmBrita 1 d entre 19 mm e 9,5 mmBrita 0 d entre 9,5 mm e 4,8 mm (peneira n.º 4)Brita graduadaPedrisco d entre 4,8 mm e 2,4 mm (peneira n.º. 8)Pó-de-pedra: d < 2,4 mm

2.2.4 Central de britagem2.2.4 Central de britagem

A central de britagem tem por objetivo reduzir a dimensão das pedras obtidas da detonação, atender as necessidades da obra e suprir as especificações.

Para tanto, a central utiliza-se de britadores (de mandíbulas, girosférico, de rolos, de martelos), peneiras vibratórias e correias transportadoras.



Primeiro a rocha passa pelo britador primário. Continuando o processo, o material passa pela peneira secundária, que separa a pedra pulmão da brita. Daí segue para o britador secundário ou pode ir direto para a peneira classificadora - esta separa o material, conforme o tamanho, em Brita 3, Brita 2, Brita 1, Brita 0, pedrisco e pó, que são conduzidos por correias transportadoras para as pilhas (montes) de cada um destes materiais. Do britador secundário o material vai para a peneira classificadora. Retornam ao britador secundário, para uma rebritagem, os materiais que ainda permanecerem com tamanho acima do necessário.

Alguns fatores podem influenciar no processo de britagem: Excesso de umidade; Quantidade excessiva de material; Entupimento da malha; Defeito da peneira.

2.2.5.2.2.5. Ensaios com materiais pétreosEnsaios com materiais pétreos

Ensaio granulométrico; Massa específica: - Aparente (considera os vazios)

- Real do agregado graúdo e do agregado miúdo (sem vazios – balança hidrostática, frasco graduado)

Desgaste (Abrasão a Los Angeles): a brita vai para um tambor que contem esferas de aço. A quantidade de esfera e de brita é função da granulometria do material ensaiado. São dados 500 giros. Depois é feito novamente o ensaio granulométrico para saber o desgaste sofrido pelo material. Existe uma % máxima que pode sofrer desgaste por abrasão.

Índice de forma: testa se o material é cúbico (mais resistente) ou lamelar (forma desfavorável pois está mais susceptível a quebra com o tráfego).

Adesividade: capacidade de aderência do betume com a pedra. Se reprovar neste ensaio, pode ser acrescentado o dope (melhorador de adesividade). É um produto caro e por isso deve ser usado em pequenas quantidades. Este material confere um odor forte e característico à massa asfáltica.

Durabilidade a sulfatos: a pedra deve ter uma perda de massa maxima de 12% depois de permanecer 5 dias dentro de sulfato de sódio e magnésio.

2.2.6.2.2.6. Escavação em RochaEscavação em Rocha

A escavação em rocha muitas vezes consiste num complemento da terraplanagem. Com freqüência, ao logo do trecho de uma estrada encontra-se um maciço rochoso que exige técnicas distintas daquelas convencionais para sua remoção.

Sua exploração é feita da seguinte maneira. A princípio é feita uma decapagem, que é a retirada de toda camada de solo existente sobre o maciço, deixando apenas a rocha sã. São feitos furos, a distâncias pré determinadas, através de um conjunto de equipamentos: compressor de ar, perfuratriz, avanços, brocas.



O compressor de ar vai gerar a energia para a perfuratriz transmitir movimentos de perfuração à broca. A broca passa os esforços recebidos para a rocha através de uma pastilha, que por ser constituída de um material mais duro que a rocha escavada, vai triturando-a, avançando a escavação. Na broca existe uma coroa por onde é feita a limpeza do furo (ar ou água).

Feitos os furos, são colocados dentro destes os explosivos. O desmonte da rocha é feito pela detonação dos explosivos.

2.2.7.2.2.7. EQUIPAMENTOS DE PERFURAÇÃOEQUIPAMENTOS DE PERFURAÇÃO

São constituídos pelas perfuratrizes, brocas e compressores de ar. O compressor alimenta a perfuratriz com a energia do ar comprimido, e esta transforma a energia em movimento transmitido a broca, que efetua o furo na rocha.

As perfuratrizes podem ser classificadas de duas maneiras: Quanto a funcionalidade: - percussiva (movimento de impacto);

- rotativa (movimento de rotação);- percussiva-rotativa (impacto mais rotação);- de furo abaixo.

Quanto a mobilidade: a perfuratriz pode ser: - manual: transportada no ombro do trabalhador;

- tracionada: rebocada por outro equipamento (através de uma estrutura de suporte e de rodas);

- auto-transportáveis (locomoção própria por tração).

As brocas podem ser dos tipos: - integral;- extensão.

Os compressores podem ser classificados de 3 maneiras: Quanto a mobilidade: - semi-estacionário;

- móvel. Quanto a alimentação: - energia elétrica;

- diesel ou gasolina. Quanto a funcionalidade: - pistão e cilindro;

- parafusos (rosca sem fim);



2.2.8. 2.2.8. EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS

Os explosivos são separados em três categorias básicas: Primários ou iniciadores: são extremamente sensíveis e geram energia

suficiente para ativar o explosivo secundário. Compreendem: Espoletas - comum (com ou sem retardo);

- elétrica: neste caso deve-se ter um projeto elétrico e não utilizar em locais próximos de alta tensão (com ou sem retardo).

Cordel detonante; Estopim.

Secundários ou alto explosivos: Dinamite: composta de nitratos, nitroglicerina e material de

enchimento (celulose que da característica sólida para dinamite); Gelatina: pode ser usada dentro da água; Nitrato e óleo; Lama explosiva (suporta umidade).

Baixo explosivo: pólvora

2.2.8.1. 2.2.8.1. PROPRIEDADES DOS EXPLOSIVOSPROPRIEDADES DOS EXPLOSIVOSforçavelocidaderesistência a águasegurança no manuseiodensidadeSensibilidadeVolume de gasesGases tóxicos

2.2.8.2. 2.2.8.2. TIPOS DE EXPLOSIVOSTIPOS DE EXPLOSIVOSpólvorasgelatinosos ou semi-gelatinososanfos (nitratos)granuladoslamas explosivaspastasemulsõesbombeados



2.2.9 . 2.2.9 . PLANO DE FOGOPLANO DE FOGO

A extração de pedra do maciço ocorre ao ar livre, por meio de explosivos colocados nas perfurações da rocha, em bancadas sucessivas quando necessário, obedecendo a um plano de fogo preestabelecido.

O plano de fogo é determinado através de formulas empíricas, considerando:

- diâmetro do furo (D): conforme o equipamento de perfuração utilizado, varia entre 7/8” (22mm) a 5” (127mm).

- altura da bancada (H): conforme o equipamento de perfuração, a altura da bancada pode atingir até 4m quando utilizar equipamento manual, entre 4 e 18 m empregando-se perfuratriz auto-propelida, e até 30m com perfuratriz de furo-abaixo.

- afastamento (A): distancia da linha de furos até a frente da bancada, ou de uma linha de furos a outra. Obtém-se pelas expressões:

para detonar apenas uma linha de furos:

A = 45 D – 0,02 H

ou para detonar mais de uma linha de furos simultaneamente:

A = 45 D – 0,05 H

- Espaçamento (E): é a distância entre dois furos de uma mesma fila. Utiliza-se espaçamento entre 1 e 1,30 vezes o afastamento, geralmente “1,15 A” para rochas duras e “1,30 A” para rochas brandas.

O espaçamento nunca deve ser menor que o afastamento, caso contrário, o número de matacões será excessivo.

- tampão (T): a parte superior do furo que não é carregada com explosivos, mas sim com terra, areia ou outro material inerte afim de confinar os gases do explosivo.

T é igual a “1,0 A”.

- profundidade do furo (p): utiliza-se as expressões:



p = H + 0,3 A para bancadas verticais, ou

p = (H/cos ) + 0,2 A para bancadas inclinadas.

- taxa de carga de fundo (Cf): utiliza-se a expressão:

Cf (em g/m) = [ D (em mm) ] 2

- comprimento da carga de fundo (Lf): utiliza-se a expressão:

Lf = 1,3 A

- taxa de carga de coluna (Cc): Na carga de coluna utiliza-se explosivo de menor densidade, para adequar-se a taxa de carga de coluna.

Cc varia de 0,5 Cf a 0,65 Cf.

- comprimento da carga de coluna (Lc): utiliza-se as expressões:

Lc = p – 2,3 A

- quantidade de explosivos por furo (Qf):

Qf = Cf . Lf + Cc . Lc

- volume de rocha extraída por furo (Vf):

Vf = H . A . e

- consumo de explosivos por m3 de rocha extraída (C):

C = Qf / Vf

A empresa Exploservice Ltda., no seu curso de Blaster, apresenta as seguintes expressões:

para o cálculo do afastamento (Af), em função da densidade do explosivo e da rocha:



Af = 0,0123 . [ 2 ( de / dr ) + 1,5 ] . D

Sendo: de = Densidade do explosivo (g/cm³) dr = Densidade da rocha (g/cm³)

D= Diâmetro do explosivo ou do furo (mm)

para o espaçamento apresenta a fórmula:

E= 0,23 ( H +2 . Af)

Sendo: H= Altura da bancada em metros

e para a carga de fundo (Exploservice):

Cf (em kg/m) = . (de)² . D 4000

para: D= diâmetro do explosivo ou do furo(mm) de= densidade do explosivo (g/cm³)

comprimento da carga de fundo (Lf) e comprimento da carga de coluna (Lc) pelas expressões:

Lf = 0,3 ( p – T )Lc = 0,7 ( p –T)

Para outras informações, pode-se consultar os seguintes sites na internet:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Explosivohttp://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_19.asp

2.3.2.3. MATERIAIS BETUMINOSOS MATERIAIS BETUMINOSOS

O betume é a combinação de hidrocarbonetos produzidos naturalmente ou por combustão, ou por ambos associados, encontrados freqüentemente acompanhados por derivados não-metálicos e sempre completamente solúveis no bissulfeto de carbono.

Asfaltos são materiais aglutinantes de consistência variável, cor pardo-escura ou negra e nos quais o constituinte predominante é o betume, podendo ocorrer na natureza



em jazidas ou ser obtido pela refinação do petróleo. Existem asfaltos para pavimentação e asfaltos industriais.

Alcatrões, para pavimentação, são produtos resultantes do processos de refino dos alcatrões brutos, os quais se originam da destilação dos carvões ou madeira durante a fabricação de gás e coque.

O asfalto e o alcatrão são materiais betuminosos, porque contem betume, mas com propriedades bem diferentes. O alcatrão, alem de baixa qualidade e homogeneidade, apresenta substancias cancerígenas.

2.3.1. ENSAIOS COM MATERIAIS BETUMINOSOS2.3.1. ENSAIOS COM MATERIAIS BETUMINOSOS

Viscosidade absoluta; Viscosidade Saybolt Furol: quanto tempo 60ml de CAP leva para escoar, a

uma determinada temperatura, pelo orifício do viscosimetro. Efeito de calor e do ar: efeito sobre amassa, ductilidade e viscosidade após

aquecimento e resfriamento. Ductilidade: quantos centímetros uma amostra de CAP com seção transversal

de 1 cm2 estende sem romper; Penetração: penetração em décimos de mm de uma agulha padrão numa

amostra de CAP, no tempo de 5s, com o peso de 100g, a temperatura de 25 graus C. Ponto de amolecimento (ensaio de anel e bola): uma amostra de CAP é

colocada sobre um anel. Em cima do CAP é colocada uma bolinha cujo diâmetro é menor que o do anel. Todo material é colocado em banho Maria. Junto tem um termômetro. A medida que a temperatura aumenta, o CAP amolece e a bolinha vai descendo empurrando o CAP por dentro do anel. Quando a amostra encosta no fundo do prato, anota-se a temperatura e esta é o ponto de amolecimento.

Ponto de fulgor: ensaio de segurança. Determina-se a temperatura em que o material corre o risco de incendiar-se, ou seja, torna-se inflamável. Obtém-se pelo aquecimento da amostra passando-se uma chama a 1 mm acima da superfície da amostra, o ponto de fulgor será a menor temperatura em que surgir um lampejo de fogo na superfície da amostra.

Solubilidade: ensaio feito para verificar o teor de pureza do CAP. Verifica-se o que é solúvel no tricloroetileno.

Espuma: o produto não deve produzir espuma (bolhas) quando aquecido a 175º C.

Índice de suscetibilidade térmica, ou índice Pfeiffer e Van Doormall, calculado a partir dos valores do ponto de amolecimento (em º C) e da penetração ( em 0,1 mm), deve situar-se entre –1,5 e +1.

Ensaio de resíduo mínimo para emulsão asfáltica: verifica se o CAP está diluído numa quantidade de água acima do permitido. Toda emulsão deve ter de 60 a 70% de CAP.

Ensaio Marshall: mede a resistência da massa asfáltica. Molda-se um corpo de prova cilíndrico de 4” com uma altura prevista de 6,35 cm. Esse CP é rompido em compressão diametral. Para saber a quantidade de material para fazer o CP, basta calcular o volume pelas dimensões citadas anteriormente e multiplicar pela sua massa



específica. Coloca-se a massa num molde e no fundo um filtro de papel, para não grudar. São aplicados 75 golpes nas duas faces. Retira-se o CP e mede-se a altura, que pode variar, não ficando exatamente com 6,35cm. Neste caso usa-se um fator de correção da estabilidade em função da espessura. O material é rompido e têm-se dois resultados: a estabilidade (carga máxima que suporta até a ruptura) e a fluência (deformação em função da carga aplicada).

Teor de Betume: a massa asfáltica vai para a centrífuga para separar o cimento asfáltico do agregado. É adicionado gasolina até que esta saia limpa, sem CAP. Neste momento, só resta o agregado e pode-se calcular o teor de betume.

Peneiração de emulsões.

2.3.2. TIPOS DE MATERIAIS BETUMINOSOS2.3.2. TIPOS DE MATERIAIS BETUMINOSOS

Os asfaltos para pavimentação são encontrados nas seguintes formas:

Cimento asfáltico de petroleo: também conhecido por CAP, é o responsável pela liga da massa. É classificado pelo ensaio de penetração desde 2005, substituindo a a classificação pela viscosidade que vigorava ate então.

Quadro 1. Especificação de cimento asfaltico (ANP, 2005, apud Bernucci et al, 2008).

Pela penetração: Os cimentos asfálticos são classificados conforme uma faixa de valores do ensaio de penetração: CAP 30/45, CAP 50/60, CAP 85/100, CAP



150/200. No quadro 1 tem-se a especificação brasileira dos CAPs para diferentes ensaios com materiais betuminosos.

Pela viscosidade os CAPs eram classificados até 2005 em CAP 7, CAP 20 e CAP 40 .

O cimento asfáltico é o asfalto obtido especialmente para apresentar características adequadas para o uso na construção de pavimentos, podendo ser obtido por destilação do petróleo em refinarias ou do asfalto natural encontrado em jazidas. O cimento asfáltico de petróleo recebe o símbolo CAP e o cimento asfáltico natural o símbolo CAN. São semi sólidos à temperatura ambiente, e necessitam de aquecimento para terem consistência apropriada ao envolvimento de agregados, possuem características e flexibilidade, durabilidade, aglutinação, impermeabilização e elevada resistência à ação da maioria dos ácidos, sais e álcalis.

O cimento asfaltico modificado por polímeros são necessários para melhorar as propriedades dos asfaltos, para atender trafego pesado, ou regiões com grandes diferenças de temperaturas, ou aeroportos. No quadro 2 consta a especificação adotada pelo DNIT para asfalto modicado por polímeros.

Quadro 2. Especificação para asfalto modificado por polímero (DNIT, 1999)

No quadro 3, apresenta-se a especificação estudada pela agencia nacional de petróleo (ANP).

Um polímero bastante estudado tem sido a borracha triturada de pneus obtida pela via úmida, que, misturado ao CAP aquecido, é chamado de asfalto-borracha. A borracha de pneus triturada pela via seca entra na mistura como agregado, substituindo parte do agregado pétreo, e é chamado de agregado-borracha.

No quadro 4 tem-se especificações do asfalto borracha via úmida do Departamento de estradas de rodagem do Paraná (DER/PR).



Quadro 3. Especificação para asfaltos modificados por polímeros (ANP, 2007)..

Quadro 4. Especificações para asfalto-borracha via úmida (DER/PR ES-28/05)

Emulsão asfáltica (EAP): mistura de CAP (60 a 70%) com água e emulsificante (0,2 a 1%) para dispersar a água. Pode ser de ruptura rápida (RR-1C e RR-2C), média (RM-1C e RM-2C) ou lenta (RL-1C ou as emulsões do tipo LA).

As emulsões de ruptura lenta preparadas para misturas betuminososas tipo lama asfaltica são as emulsões LA-1, LA-2, LA-1C, LA-2C ou LA-E.

O quadro 5 mostra as especificações brasileiras para emulsões asfalticas catiônicas, e o quadro 6 as especificações para as emulsões para lama asfaltica (LA), adotadas pelo Conselho Nacional de Petróleo (CNP).



Quadro 5. Especificações para emulsões asfalticas catiônicas (CNP, 1988).

Quadro 6. Especificações de emulsões para lama asfaltica (CNP, 1973)



Também as emulsões podem ser as suas propriedades modificadas por adição de polímeros dos tipos SBR e SBS, com especificações em estudo pela ANP.

Asfaltos diluídos (ADP): mistura de CAP com solvente. O CAP pode ser diluído em querosene (cura média: CM-30 e CM-70) ou gasolina (cura rápida: CR-70 e CR-250). A vantagem é que estes asfaltos podem ser utilizados a frio. A desvantagem é que a gasolina ou a querosene não tem outra função se não diluir o CAP, no processo de cura ela evapora, e é perdida, permanecendo apenas o CAP residual como aglutinante da massa asfáltica

2.4. OUTROS MATERIAIS:2.4. OUTROS MATERIAIS:

Utiliza-se ainda nos serviços de pavimentação outros materiais como: cal , cimento portland, pozolanas, e outros aglomerantes.

São também empregados materiais para conferir determinadas qualidades técnicas ou econômicas às massas asfálticas, como os polímeros já vistos, as borrachas de pneus, sucatas, etc.

A adição de um pequeno volume de água ao CAP aquecido, em condições controladas, produz o denominado asfalto-espuma: a expansão provocada pela espumação do ligante produz um aumento de volume e menor viscosidade, que facilita o recobrimento dos agregados.

Utiliza-se ainda os agentes rejuvenescedores para repor o elemento malteno dos betumes, perdido no envelhecimento da mistura asfaltica, através dos processos de reciclagem a quente, ou agentes rejuvenescedores emulsionados na reciclagem a frio.



3. 3. DIMENSIONAMENTODIMENSIONAMENTO

O dimensionamento dos pavimentos consiste na determinação das espessuras das camadas constituintes do pavimento. Existem diversos métodos de dimensionamento de pavimentos, sendo os mais utilizados o método do Eng. Murillo Lopes de Souza e os métodos baseados na teoria da elasticidade.

3.1. Dimensões e cargas por eixo dos veículos3.1. Dimensões e cargas por eixo dos veículos

Os veículos que podem trafegar sem autorização especial de trafego tem que possuir as seguintes dimensões:

· Largura máxima: 2,60 metros; · Altura máxima: 4,40 metros; · Comprimento máximo:

· Veículo simples: 14 metros; · Veículo articulado: 18,15 metros; · Veículo com reboques: 19,80 metros.

A legislação em vigor, conhecida como Lei da Balança define carga máxima por eixo:

Eixo Isolado com dois pneus = 6 t.Eixo Isolado com quatro pneus = 10 t.Dois eixos de quatro pneus cada = 17 t (tandem), ou 15 t (se não forem em

tandem). Três eixos de quatro pneus cada = 25,5 t (tandem)

Qualquer composição de eixos deve atender o limite de 45 toneladas por unidade. Cargas, por veiculo, superior a 45 t, necessitam de autorização especial de trafego, como é o caso dos bi-trens ou rodo-trens (resolução 68/98 do Contran).

O eixo é considerado isolado quando o centro do eixo se situa a mais de 2,40m do centro do outro eixo mais próximo.

Eixos em tandem são dois ou mais eixos que constituem um conjunto integral de suspensão, podendo qualquer um deles ser ou não motriz.

3.2. Método de dimensionamento do Eng. Murillo Lopes de Souza:3.2. Método de dimensionamento do Eng. Murillo Lopes de Souza:

O método de dimensionamento proposto pelo Eng. Murilo Lopes de Souza, tem base no ensaio de ISC e no numero N.

O número N é o número de repetições do eixo simples padrão (ESP) durante o período P de vida útil de projeto de um pavimento. O numero N pode ser calculado a partir da determinação dos seguintes elementos: fator–eixo, fator-carga, fator-veiculo, fator climático regional, volume atual, volume inicial, volume final, volume médio, volume total.

Fator eixo (FE): é o coeficiente que, multiplicado pelo numero de veículos, dá o numero de eixos correspondente. Fator de eixo é um fator que transforma o tráfego em número de veículos padrão no sentido dominante, em número de passagens de eixos equivalentes. É calculado através da formula:



FE = 2x + 3y + 4z

Sendo: x, y, z as porcentagens de veículos com 2, 3 e 4 eixos, respectivamente.

Exemplo: Tendo 60% de veículos com 2 eixos, 30% 3 eixos e 10% 4 eixos, qual o fator eixo? R.: 2,5

Fator Carga (FC) : é um coeficiente que, multiplicado pelo numero de eixos que circulam, da o numero equivalente de cargas padrão ESP. Obtém-se pela somatória das equivalência de operações multiplicadas pela porcentagem que a carga representa no trafego. Os fatores de equivalência de operações para eixos simples e os fatores para eixos tandem duplo estão apresentados nos quadros 3.1 e 3.2, e os fatores de equivalência para eixo triplo constam do quadro 3.3.

Fator carga é o número que relaciona o efeito de uma passagem de qualquer tipo de veículo sobre o pavimento com o efeito provocado pela passagem de um veículo considerado padrão

FC = ∑ FEO . pc

Sendo: FEO = fator de equivalência de operações da carga,pc = porcentagem da carga no trafego.

Exemplo: Se um pavimento tiver 50% das cargas com 11 toneladas por eixo simples e 50% das cargas com 19 toneladas por eixo tandem duplo, qual o fator carga?

R.: 10,5

Fator veiculo (FV): o fator veiculo individual de cada categoria de veículos é a somatória dos fatores de equivalência de operações dos eixos do veiculo. O fator veiculo global é o somatório dos fatores veículos individuais multiplicados pela porcentagem que cada veiculo representa no trafego. FV é o fator de veículo, que se trata do produto do fator de carga e do fator de eixo.

FV = ∑ (Fvi . pv)

Sendo Fvi = ∑ FEO e pv = porcentagem da categoria de veículos no trafego.

Exemplos: a) Qual o fator veiculo para caminhões médios com um eixo simples dianteiro com

carga de 6 toneladas, e um eixo duplo traseiro com carga de 10 toneladas? R.: 0,8

b) Qual o fator veiculo para caminhões médios com um eixo simples dianteiro com carga de 6 toneladas, e um eixo simples traseiro com carga de 10 toneladas?

R.: 3,2



Quadro 3.1. Fatores de equivalência de Quadro 3.2. Fatores de equivalência deoperações para eixos simples: operações para eixos duplos:

Eixo simplesCarga por eixo

(tf)

Fator deequivalênciade operações

Eixo em tandem duplo

Carga por eixo(tf)

Fator deequivalênciade operações

1 0,0004 1 0,0012 0,004 2 0,0023 0,020 3 0,0054 0,050 4 0,0105 0,100 5 0,0206 0,200 6 0,0607 0,500 7 0,1008 1,000 8 0,2009 2,000 9 0,40010 3,000 10 0,60011 6,000 11 0,70012 9,000 12 1,30013 15,000 13 2,00014 25,000 14 3,10015 40,000 15 4,00016 50,000 16 6,00017 80,000 17 7,00018 110,000 18 10,00019 200,000 19 15,00020 260,000 20 20,000

21 30,00022 35,00023 45,00024 55,00025 70,00026 80,00027 100,00028 130,00029 160,00030 190,000



Quadro 3.3. Fatores de equivalência para eixos tandem triplos:

carga/eixo triplo

(ton.)

fator de equivalência de

operações6 0,04

8 0,08

10 0,18

12 0,29

14 0,58

16 0,92

18 1,5

20 2,47

22 5,59

24 6,11

26 9,88

28 14,82

30 20,80

32 40,30

34 46,80

36 59,80

38 91,00

40 130,00

Na falta de dados mais precisos, poderão ser adotados os valores do quadro 3.4 para FV, quando se conhece o percentual de veiculos comerciais. Santana (1992) sugere os FVi constantes do quadro 3.4, para veículos com carregamento máximo.

Quadro 3.4. Fator veiculo (FVi) para veículos com carregamento máximo:

veiculo Tipo FViônibus 2 eixos simples 4,15Caminhões leves 2 eixos simples 4,15Caminhões médios 1 eixo simples e 1 duplo 9,65Reboques leves 2 eixos simples (cavalo) e 1 eixo simples (reboque) 8,15Reboques médios 2 eixos simples (cavalo) e 1 eixo duplo (reboque) 11,65Reboques pesados 2 eixos simples (cavalo) e 1 eixo triplo (reboque) 13,35Reboques pesados 1 eixo simples e 1 duplo (cavalo) e 1 eixo duplo (reboque) 18,85

Fonte: Santana, 1992.



Fator climático regional (FR): originalmente o método de dimensionamento estabelecia fatores climáticos conforme a intensidade anual media de chuvas na região. FR é o fator regional, função da altura média anual de chuva. Entretanto, a tendência é se usar FR=1,0 para qualquer altura média de chuva. Atualmente, prefere-se não considerar o efeito do clima da região no dimensionamento, utilizando-se geralmente FR = 1 nos dimensionamentos.

Volume atual ou volume de referencia (Vo): é necessário conhecer o volume diário médio atual, ou de alguma data anterior, que permita projetar o volume de trafego atual. Geralmente efetua-se contagens classificatorias para determinar este parâmetro.

Fator de expansão horária (FH): quando o volume de trafego conhecido não contemplar as 24 horas do dia, necessita-se de um fator horário para expandir o trafego de n horas para o volume diário . Dados coletados em rodovia do médio vale de hora em hora durante 28 dias resultaram nas medias constantes do quadro 3.5 a seguir, onde se observa que no horário das 8 as 19 horas circulou 71,6% do trafego diário, assim o FH será igual a 100/71,6 equivalente a aproximadamente 1,40.

Quadro 3.5. Médias de tráfego horário na rodovia SC 470, trecho Blumenau-Gaspar, no bairro Bela Vista, em abril de 1995:

Horário Media %inicio termino Veículos

0 1 107,07 0,8601 2 65,39 0,5252 3 51,79 0,4163 4 53,64 0,4314 5 81,21 0,6525 6 106,14 0,8536 7 322,57 2,5917 8 742,93 5,9688 9 758,71 6,0959 10 790,96 6,354

10 11 789,68 6,34411 12 733,89 5,89512 13 578,07 4,64413 14 735,79 5,91114 15 824,39 6,62215 16 837,50 6,72816 17 930,39 7,47417 18 997,43 8,01218 19 940,14 7,55219 20 676,86 5,43720 21 455,71 3,66121 22 376,96 3,02822 23 308,46 2,47823 24 182,82 1,469

total: 12448,50 100Fonte: DEINFRA/SC



Fator faixa (FF): normalmente a contagem de trafego é feita nos dois sentidos, assim Vo expressa o trafego de ida e volta nas duas ou mais faixas de rolamento do pavimento, enquanto o dimensionamento se processa para o trafego de cada faixa. Para Vo correspondente ao trafego total nos dois sentidos e uma via de pista simples com duas faixas de rolamento, o FF será igual a 0,50. Para quatro faixas, FF varia de 0,35 a 0,48.

Fator dia (FD): trata-se da relação entre o volume diário médio semanal com o registrado em um dia da semana. Assim, um dia útil normalmente apresenta um trafego superior a media semanal, enquanto no domingo geralmente observa-se um volume inferior a media.

Fator mês: trata-se da relação entre o volume diário médio anual e o volume diário médio mensal. Em algumas regiões existe sazonalidade, ou seja, variação do volume de trafego conforme a época do ano (colheita da safra e entressafra, por exemplo, em regiões agrícolas).

Taxa de crescimento: é o índice de variação percentual do trafego, projetada para o período de vida útil da estrada. Necessita-se conhecer as taxas de variação dos últimos anos na rodovia ou na região, para estabelecer as taxas futuras. A taxa pode ser estabelecida em função de crescimento em progressão aritmética ou em progressão geométrica. Geralmente são estabelecidas taxas diferenciadas para as categorias de trafego.

Volume inicial Vi: É o volume de tráfego na entrega da obra, ou seja, o número de veículos que vão utilizar cada faixa do pavimento no primeiro ano do período de vida útil do pavimento. Quando existir um período i entre o ano que foi medido o volume de projeto Vo e o ano previsto para a abertura ao tráfego, o volume Vi é determinado por:

Vi = Vo + Vo . ta . i para uma taxa de crescimento aritmética ta, ou

Vi = Vo ( 1+ tg )i para uma taxa de crescimento geométrica tg.

Volume final: é o volume diário médio de tráfego no final do período de projeto, ou seja, no último ano do período de vida útil.

Volume médio Vm: Vm é a média dos volumes inicial e final do período. Para taxa aritmética, sendo:

Vf = Vi + Vi . ( P – 1) . ta

resulta:

Vm = (Vi + Vf) /2

Volume total Vt: é o volume de tráfego no sentido mais solicitado, durante o período de projeto P. Para o cálculo de Vt, é necessário adotar uma taxa t de crescimento



aritmética ou geométrica para o tráfego durante o período de projeto P. Obtém-se Vt, para taxa aritmética, através da expressão:

Vt = 365 . P . Vm

O volume Vt, quando considera-se a taxa geométrica, é obtido por:

Vt = 365 . Vi . [ (1 + tg )P – 1 ] / tg

Numero N: é o numero de aplicações da carga padrão (ESP) no pavimento durante o período de projeto. É obtido pelas expressões:

N = Vt . FV . FR ou

N = Vt . FE . FC . FR Segundo Senço (1997, p. 481) o método de dimensionamento de Pavimento

Flexível do Eng.º Murilo Lopes de Souza, adotado pelo DNIT, vale-se de gráfico (figura 3.1)com o auxílio do qual se obtém a espessura da camada acima da Sub-base (H20), ou seja, base e revestimento, em função do número N e do ISC. A espessura total é obtida no gráfico.

Os coeficientes de equivalência estrutural (K) recomendados são os do quadro 3.6.

A espessura de base (B), sub-base (h20) e reforço do sub-leito (href), são obtidos pela resolução sucessiva das equações:

R . Kr + B . Kb ≥ H20 . c

R . Kr + B . Kb + hsb . Ksb ≥ Hn

R . Kr + B . Kb + hsb . Ksb + href . Kref ≥ Hm

Onde: R é a espessura mínima do pavimento betuminosoB é a espessura mínima da base,hsb é a espessura mínima da sub-base,href é a espessura mínima do reforço,Kr é o coeficiente estrutural do revestimento betuminosoKb é o coeficiente estrutural da baseKsb é o coeficiente estrutural da Sub-baseKref é o coeficiente estrutural do reforço do Sub-leitoc é um fator de correção, adota-se:

c= 1,2 para N > 107 , c = 0,8 quando N ≤ 106 e o CBR da sub-base for ≥ 40 , e c = 1 para os demais casos.



Quadro 3.6. – Coeficientes de equivalência estrutural em função do tipo de pavimento

TIPO DE PAVIMENTO COEFICIENTE KBase ou revestimento de concreto betuminoso 2,00Base ou revestimento pré-misturado a quente, de graduação densa 1,70Base ou revestimento pré misturado a frio, de graduação densa 1,40Base ou revestimento betuminoso por penetração

(tratamento superficial e macadame betuminoso) 1,20Camadas Granulares 1,00Solo cimento com resistência aos 7 dias > 45 kg/cm2 (3,5 Mpa) 1,70Solo cimento com resistência aos 7 dias entre 45 kg/cm2 (4,5 Mpa) e 35 Kg/cm2 1,40Solo cimento com resistência aos 7 dias < 35 kg/cm2 (4,5 Mpa) 1,00Solo cal 1,20

Fonte: Senço (1997, p.484)

A espessura mínima a adotar para o revestimento betuminoso é um dos pontos ainda em aberto na engenharia, quer se trate de proteger a camada de base do esforço imposto pelo tráfego, quer se trate de evitar a ruptura do próprio revestimento por esforços de tração na flexão. As espessuras recomendadas no quadro 3.7, visam especialmente as bases de comportamento puramente granular.

Quadro 3.7 – Valores de R em função de N

N Rmín (cm) Tipo de RevestimentoAté 106 0 a 3 (adotar 0) Tratamento Superficial106 a 5.106 5 Revestimento Betuminoso5.106 a 107 7,5 Concreto Betuminoso 107 a 5.107 10 Concreto BetuminosoMais de 5.107 12,5 Concreto Betuminoso

Fonte: Souza, 1979, p.16

Figura 3.1. Gráfico de dimensionamento de pavimentos flexíveis:



Fonte: Senco, 1997.



As especificações do DNIT e DEINFRA/SC estipulam uma espessura minima de camada granular para as rodovias, de 15 cm, assim, caso a espessura calculada seja menor que este valor, será adotado 15 cm, ou recalcula-se o dimensionamento, considerando a possibilidade de excluir-se a camada delgada com o reforço da anterior.

Os coeficientes de equivalência estrutural permitem determinar a espessura equivalente de um material y (Ey) com um coeficiente de equivalência Ky em substituição a outro material de espessura Ex e de coeficiente Kx, através da expressão:

Ex . Kx = Ey . Ky

Por exemplo, a espessura de PMF (KPMF=1,4) equivalente a 5,0 cm de concreto asfáltico (KCAUQ=2) é 7,14 cm. Como este valor é difícil de executar na pratica, adota-se então uma espessura maior, com arredondamento de 0,5 cm, que neste caso será 7,5 cm.

3.3. Introdução aos métodos de dimensionamento baseados na teoria da3.3. Introdução aos métodos de dimensionamento baseados na teoria da

elasticidade:elasticidade:

Segundo Boussinesq, a teoria da elasticidade - aplicada a um meio homogêneo – permite determinar a tensão ou pressão resultante Th a uma espessura h de profundidade, conhecendo-se o raio de contato r entre o pneu e o pavimento e a pressão p transmitida pelo pneu ao pavimento:

Th = p { 1 – [ z3 / ( z2 + r2 ) 1,5 ] } ou

Th/p = 1 – { ( z/r )3 / [ 1 + ( z /r ) 2 ] 1,5 }

A deflexão D na superfície do pavimento pode obtém-se por:

D = 2 . p . r . ( 1 – u 2 ) / E

Onde: u é o coeficiente de poisson, geralmente 0,5, eE é o modulo de elasticidade do meio homogêneo.

Exemplos:

1. Qual a espessura z em que se tem a tensão Th reduzida a um decimo da pressão p aplicada na superfície (Th = 0,1 p), sabendo-se que r = 10 cm.

R.: 37 cm.

2. Qual a deflexão na superfície para p = 55 N / cm2 , E = 5000 N / cm2 , u = 0,5 e r = 10 cm?

R.: 0,165 cm.

Porem, a pavimentação geralmente utiliza camadas de materiais diferentes, fazendo com que a distribuição das tensões através das camadas forme um sistema não



homogêneo com duas ou três camadas de materiais com módulos de elasticidade diferentes.

Desta forma, segundo Burmister, uma pressão p aplicada na superfície do pavimento não homogêneo através de um raio de contato r, com duas camadas de materiais com espessuras h1 e h2, módulos E1 e E2, respectivamente, e coeficiente de poisson geralmente 0,5 para as camadas, pode-se obter as tensões Th1 na base da 1ª

camada e Th2 na base da 2ª camada por meio de tabelas ou programas de computador tipo FEPAVE ou ELSYM5.

3.4. Projeto geotécnico: 3.4. Projeto geotécnico:

Os estudos geotécnicos são efetuados com a finalidade de encontrar e avaliar os materiais terrosos e os agregados pétreos que se dispõe para a terraplenagem e pavimentação de uma rodovia.

No desenvolvimento dos estudos existem três fases distintas:

- estudo preliminar: levantamento de dados e informações disponíveis (mapas, fotos, publicações, estudos anteriores, etc. )

- projeto básico: os materiais são coletados e estudados com menor precisão, mais grosseiramente, em espaçamentos maiores.

- projeto executivo: quando os materiais são avaliados detalhadamente, para que não hajam duvidas quanto a qualidade e quantidade.

3.4.1. Coleta de materiais:3.4.1. Coleta de materiais:

A coleta é efetuada em poços, denominados furos de sondagem, abertos com pá, picareta, trado ou sonda. Os materiais são levados para o laboratório em sacos de lona devidamente etiquetados (rodovia, trecho, estaca, numero do furo, posição do furo, profundidade, camada, classificação expedita, nível freático).

3.4.2. Estudo do sub-leito:3.4.2. Estudo do sub-leito:

Na fase de projeto básico, são coletados materiais a nos cortes a intervalos de aproximadamente 1000 metros, para ensaios de consistência (LL e LP), granulometria, compactação e CBR, alem de coletas especiais para estudo de gargantas, encostas íngremes e determinação de espessuras de solos compressivas (solos moles).

Na fase de projeto executivo, a sondagem será efetuada a cada 100 m, ate a profundidade de 1,00 m abaixo do greide de terraplenagem, efetuando-se os ensaios

- de granulometria, e consistência a cada 100m, - compactação, CBR e massa especifica a cada 200m.



3.4.3. Estudos de saibreiras, cascalheiras, areias ou jazidas de solos:3.4.3. Estudos de saibreiras, cascalheiras, areias ou jazidas de solos:

Na fase de projeto básico, consistirá de inspeção expedita de campo e execução de 5 a 12 furos de sondagem em cada jazida, sendo de 4 a 8 furos na periferia e de 1 a 4 furos na região central, na profundidade definida de acordo com as necessidades de projeto. As ocorrências deverão apresentar um volume mínimo de 10.000 m3. As amostras serão ensaiadas quanto a granulometria, consistência, compactação e CBR.

Para o projeto executivo, lança-se furos a cada 30m, formando uma malha de lado 30m, ensaiando-se quanto a granulometria, consistência, equivalente de areia em todos os furos, e CBR, compactação e massa especifica em furos alternados.

As jazidas de empréstimo podem situar-se afastadas do eixo, ou situar-se lateralmente ao aterro, ou ainda através de alargamento de cortes.

3.4.4. Estudos de pedreiras: 3.4.4. Estudos de pedreiras:

No projeto básico, coletam-se amostras nos locais de ocorrência de materiais, para ensaios de abrasão Los Angeles, adesividade, e durabilidade a sulfatos (este ultimo no caso de basaltos). Os locais serão locados topograficamente em relação ao eixo da rodovia.

Na fase de projeto executivo, serão efetuadas sondagens a cada 20 m para determinação da espessura da camada de decapagem, e pelo menos três furos de sonda rotativa para coleta de amostras da rocha para ensaios. O numero de furos pode ser aumentado em caso de duvidas quanto a homogeneidade do material.

3.4.5. Estudo de fundação de aterros3.4.5. Estudo de fundação de aterros

Toda vez que se tiver duvidas quanto a capacidade de suporte dos terrenos de fundação de aterros, proceder-se-á um estudo geotécnico especial para definir a capacidade de suporte do terreno natural.

3.4.6. Estudos de estabilidade de taludes3.4.6. Estudos de estabilidade de taludes

Os taludes deverão ser investigados quanto a sua estabilidade, especialmente os cortes com mais de 5 metros de altura .

3.4.7. Resumo final e diagrama de utilização de jazidas3.4.7. Resumo final e diagrama de utilização de jazidas



Um diagrama (croquis ou um mapa) mostrando a localização das jazidas escolhidas deverá fazer parte do projeto.

No resumo final de utilização das jazidas, ao final dos estudos, apresenta-se as jazidas, a sua localização, os volumes disponiveis, a camada de aplicação do material e o trecho onde será aplicado o material de cada jazida.

3.4.8. Analise estatística dos ensaios3.4.8. Analise estatística dos ensaios

a) Media aritmética (Xm): Xm = X / n

b) Desvio padrão (dp): dp = [ ( Xm – X )2 / ( n –1 ) ] 0,5

c) Valor de projeto (Xp):

Xp = Xm – [ f . dp / ( n )0,5 ]

Sendo: f = coeficiente de confiança, conforme quadro 3.8.

Quadro 3.8. Valores do coeficiente f:

N.º de amostras ≥ 9 8 7 6 5 4 3 2Valor de f 1,29 1,40 1,42 1,44 1,48 1,53 1,64 1,89



4. DOSAGEM DE MISTURAS BETUMINOSAS:4. DOSAGEM DE MISTURAS BETUMINOSAS:

A mistura betuminosa necessita atender critérios de granulometria, de densidade, de estabilidade, de fluência, de volume de vazios e da relação betume vazios.

4.1.4.1. Seleção de agregadosSeleção de agregados

Inicia-se a determinação do traço da massa asfáltica a partir da seleção dos agregados que vão ser utilizados na massa asfáltica. Como dificilmente um único agregado irá atender a faixa granulométrica necessária para uma boa estabilização, normalmente seleciona-se dois ou três agregados para uma composição.

4.2.4.2. Analise granulométrica dos agregadosAnalise granulométrica dos agregados

Determina-se a composição granulométrica de cada agregado selecionado.

4.3.4.3. Determinação da composição de agregados conforme a faixaDeterminação da composição de agregados conforme a faixa

granulométrica.granulométrica.

O percentual de cada agregado, para compor a mistura de agregados, é definido por tentativas, por fórmulas ou por métodos gráficos, de forma a atender a faixa granulométrica do material desejado (Veja SENÇO, 1997, p. 277 a 299 - misturas graduadas).

4.4.4.4. Determinação da densidade real das frações graúda, media e fina daDeterminação da densidade real das frações graúda, media e fina da

composição de agregados e calculo da densidade real media ponderada (dagr):composição de agregados e calculo da densidade real media ponderada (dagr):

Utiliza-se os ensaios de densidade real do material graúdo, médio e fino e obtém-

se a densidade real da mistura (dagr) através da expressão:

dagr = 100 / [ ( %G/dG ) + ( %M/dM ) + ( %F/dF) ]

sendo: %G = porcentagem de material graúdo%M = porcentagem de material médio%F = porcentagem de material finodG = densidade real do material graúdodM = densidade real do material médiodF = densidade real do material fino.

A densidade real do agregado graudo pode-se obter pela balança hidrostatica, onde coleta-se o peso seco (Ps) e o peso imerso (Pi):

dG = Ps / ( Ps – Pi )



e as densidade do agregado medio e fino atraves do picnometro:

dF = ( P2 – P1 ) / [ ( P4 – P1) – ( P3 – P2)

sendo: P1 peso do picnometro;P2 peso do picnometro mais solo;P3 peso do picnometro mais solo mais agua;P4 peso do picnometro mais agua.

4.5.4.5. Moldagem dos corpos de prova MarshallMoldagem dos corpos de prova Marshall

Estima-se um teor médio de betume T e utiliza-se os teores T-1%, T-0,5%, T, T+0,5% e T+1% para moldar os corpos de prova (mínimo de três em cada teor) em cada um destes teores, seguindo a metodologia do ensaio para a preparação e compactação da massa asfáltica no cilindro Marshall.

4.6.4.6. Medida das espessuras dos corpos de provaMedida das espessuras dos corpos de prova

Em cada corpo de prova (cp), após a moldagem, serão medidas as suas espessura nos quatro quadrantes. A espessura do cp será a media aritmética das quatro leituras.

4.7.4.7. Determinação da densidade aparente (da) do corpo de provaDeterminação da densidade aparente (da) do corpo de prova

A densidade aparente (da) de cada cp pode ser obtida pelo método da balança hidrostática. Quando se tratar de massas asfálticas com maior volume de vazios, será necessário parafinar o cp.

4.8.4.8. Determinação da densidade real teórica (dt) da massa asfálticaDeterminação da densidade real teórica (dt) da massa asfáltica

Utiliza-se a expressão:

dt = 100 / { (b/db) + [(100-b)/dagr] }

sendo: b = porcentagem de betumedb = densidade real do betumedagr = densidade real media da composição de agregados.



4.9.4.9. Determinação da estabilidade e fluência MarshallDeterminação da estabilidade e fluência Marshall

O cp é levado a prensa para rompimento, após estabilizar a temperatura em 60ºC, medindo-se a estabilidade, que é a carga (kg) suportada pelo cp até a sua ruptura, e a fluência - a deformação sofrida pelo cp durante o carregamento.

A estabilidade lida na prensa sofre uma primeira correção devido ao fator de calibragem da prensa, que transforma a carga lida na carga real aplicada no cp.

Em função da espessura media do corpo de prova, a estabilidade sofre uma segunda correção (caso a espessura do cp for diferente de 6,35 cm), conforme o fator de correção da estabilidade mostrado no quadro 4.1.

Quadro 4.1 Valores para correção da estabilidade em função da espessura do c. p.

Espessura (cm) fator Espessura

(cm) fator Espessura (cm) fator Espessura

(cm) fator

5,08 1,46 5,10 1,45 5,12 1,44 5,16 1,435,18 1,42 5,20 1,41 5,22 1,40 5,24 1,395,26 1,38 5,29 1,37 5,31 1,36 5,33 1,355,35 1,34 5,38 1,33 5,40 1,32 5,42 1,315,45 1,30 5,47 1,29 5,49 1,28 5,51 1,275,54 1,26 5,56 1,25 5,58 1,24 5,61 1,235,63 1,22 5,66 1,21 5,68 1,20 5,71 1,195,74 1,18 5,77 1,17 5,81 1,16 5,84 1,155,87 1,14 5,90 1,13 5,93 1,12 5,97 1,116,00 1,10 6,03 1,09 6,05 1,08 6,09 1,076,11 1,06 6,14 1,05 6,19 1,04 6,23 1,036,37 1,02 6,31 1,01 6,35 1,00 6,39 0,996,43 0,98 6,47 0,97 6,51 0,96 6,56 0,956,61 0,94 6,67 0,93 6,71 0,92 6,75 0,916,79 0,90 6,83 0,89 6,88 0,88 6,93 0,876,98 0,86 7,03 0,85 7,08 0,84 7,14 0,837,22 0,82 7,30 0,81 7,35 0,80 7,40 0,797,46 0,78 7,54 0,77 7,62 0,76

Fonte: método de ensaio DNER DPT 43-64 (ensaio Marshall).



4.10.4.10. Calculo de volume de vazios (Vv), vazios com betume (Vb), vazios doCalculo de volume de vazios (Vv), vazios com betume (Vb), vazios do

agregado mineral (VAM) e relação betume-vazios (RBV):agregado mineral (VAM) e relação betume-vazios (RBV):

Utilizam-se as expressões:

Vv = [ 1 – ( da/dt ) ] x 100

Vb = ( b/db ) x da

VAM = Vv + Vb

RBV = ( Vb/VAM) x 100

4.11.4.11. Determinação do teor ótimo de betume para a composição deDeterminação do teor ótimo de betume para a composição de

agregadosagregados

O teor ótimo será o valor que atender os limites de Vv, de RBV, de fluência, conforme quadro 4.2, quando se tratar de concreto asfáltico, e, dentro da faixa delimitada por estes limites, o valor que resulta na máxima estabilidade e na máxima densidade (ou a média de ambos, se não coincidirem).

Quadro 4.2. Especificações para Concreto Asfáltico (capa e binder):

Capa binderPorcentagem de vazios (Vv) 3 a 5 4 a 6Relação betume vazios 75 a 82 65 a 72Estabilidade mínima 500 kg (75 golpes cada face) 500 kg (75 golpes cada face)Fluência (mm) 2 a 4,5 2 a 4,5



5. AVALIAÇÃO ESTRUTURAL E FUNCIONAL DOS PAVIMENTOS5. AVALIAÇÃO ESTRUTURAL E FUNCIONAL DOS PAVIMENTOS

Avaliações periódicas são indispensáveis para conhecer as condições da malha rodoviária. As avaliações são efetuadas sob dois aspectos: o estrutural – que permite prever a vida útil do pavimento, e o funcional – baseado no desempenho e no sentimento do usuário (conforto, segurança e estética).

A avaliação estrutural avalia os defeitos de trincamentos e as deformações mecanisticas que ocorrem nos pavimentos (evidenciando a resistência estrutural), e a avaliação funcional considera as irregularidades superficiais (enfoque orientado para o usuário). Destas avaliações podem resultar os pavimentos bem estruturados e confortáveis, os pavimentos de boa estrutura e mau desempenho, os pavimentos de ma estrutura e bom desempenho e os pavimentos de ma estrutura e desempenho.

5.1. Defeitos:5.1. Defeitos:

Segundo Santana (1992, p. 21), as terminologias para os defeitos nos pavimentos flexíveis, estabelecido pelo DNER (1978), são as seguintes:

5.1.1 – Fenda

Fenda é qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que pode ser classificada em fissura ou trinca. As são denominadas Fendas de Classe 1 (FC-1). Segundo Penteado (1994) as fendas são causadas pela utilização de materiais de má qualidade, pelo emprego de mão-de-obra inexperiente, pela espessura insuficiente do pavimento para o tráfego existente, pela retração da base, ou devido a idade do pavimento. Se negligenciado, causa a destruição total ou parcial do pavimento.

5.1.1.1 – Fissuras

Fissura é a fenda capilar existente no revestimento, somente perceptível à vista desarmada de distância inferior a 1,5m. As fissuras são denominadas Fendas de Classe 1 (FC-1).

5.1.1.2 – Trincas

Trinca é a fenda com abertura superior à da fissura, podendo apresentar-se sob a forma de trincas isoladas ou interligadas.

- Trincas Isoladas A trinca isolada pode ser curta ou longa (maior que 1m), e Transversal ou

longitudinal. As trincas isoladas quando causadas por retração, são denominadas trincas de retração. As trincas isoladas são denominadas Fendas de Classe 1 (FC-1).

- Trincas InterligadasA trinca interligada pode se apresentar em forma de Couro de Jacaré ou em forma

de Blocos (TB) com lados bem definidos. Esses dois tipos de trincas podem não apresentar erosão acentuada nos bordos ou apresentar. Se não apresentarem erosão acentuada nos



bordos são denominadas fendas de classe 2 (FC-2), e quando apresentam erosão nas bordas são denominadas de fendas de classe 3 (FC-3).

5.1.2 – Afundamento (A)

O afundamento é a deformação permanente caracterizada por depressão da superfície do pavimento, acompanhada ou não de solevamento. Quando acompanhado de solevamento tem-se o Afundamento Plástico e, em caso contrário o Afundamento de consolidação. Estes defeitos refletem resistência ao cisalhamento insuficiente por parte de camadas do pavimento e/ou sub-leito. Acarretam irregularidades longitudinais e transversais que afetam a serventia substancialmente. O afundamento pode ser ao longo da trilha de roda ou localizado.

5.1.3 – Corrugação ou Ondulações Transversais do Pavimento (O)

A Ondulação transversal do pavimento é a deformação caracterizada por ondulações transversais do pavimento. Geralmente resultante de instabilidade da mistura betuminosa e gera irregularidades longitudinais intensas.

5.1.4 – Escorregamento do Revestimento Betuminoso (E)

O escorregamento do revestimento betuminoso é o deslocamento do revestimento em relação à base com aparecimento de fendas em forma de meia-lua.

5.1.5 – Exsudação (Ex)

A exsudação é um defeito causado por utilização de ligante em excesso ou ligante inadequado. Se negligenciado, a superfície da rodovia torna-se escorregadia quando molhada, e causa deformação e instabilidade da superfície do pavimento sob a ação do tráfego’.

5.1.6 – Desgaste (D)

O desgaste é o efeito do arrancamento progressivo do agregado do revestimento, caracterizado por aspereza superficial.

5.1.7 – Panela (P)

A panela é a cavidade que se forma no revestimento, podendo alcançar a base, provocada pela desagregação dessas camadas proveniente da utilização de material de qualidade inadequada para construção do pavimento, e também por infiltração de água nas trincas não seladas, ou por desagregação do material sob a ação do tráfego. Este defeito aumenta progressivamente.

5.1.8 – Remendo (R)O remendo é o conserto de um defeito e reflete o mau comportamento da

estrutura inicial.



5.2. INDICE DE GRAVIDADE GLOBAL5.2. INDICE DE GRAVIDADE GLOBAL:

Segundo o procedimento DNER-PRO 08-78 para a avaliação de uma superfície, as superfícies de avaliação devem ser localizadas a cada 20 metros alternados em relação ao eixo da pista de rolamento.

Em cada área demarcada deve ser anotada a presença de qualquer ocorrência no pavimento. Para as ocorrências agrupadas da forma a seguir, devem ser calculadas as freqüências absolutas e relativas dos defeitos:

Tipo 1 – FC-1Tipo 2 – FC-2Tipo 3 – FC-3Tipo 4 – ALP e ATPTipo 5 – O e PTipo 6 – ExTipo 7 – DTipo 8 – R

E ainda obter-se:

Tipo 9 - a media das flechas (fm) em mm medidas nas trilhas de roda interna e externa, através de uma treliça de alumínio com base de 1,20 m, e

Tipo 10 – a media das variâncias (V) em mm2 encontradas nas trilhas de roda.

A freqüência absoluta (fa) correspondente ao número de vezes em que a ocorrência foi verificada.

A freqüência relativa (fr) é obtida através da fórmula:

nfafr 100.

Onde n é o número de estações inventariadas.

Para cada uma das ocorrências inventariadas dos tipos 1 a 8, deve ser calculado o índice de Gravidade Individual (IGI), através da fórmula:

IGI= fr. fp

onde fp é o fator de ponderação, obtido de acordo com o quadro 5.1,

e para o tipo 9 (em função da flecha media fm) e o tipo 10 (em função da variância V), calculam-se os IGIs pelas expressões:

IGI = fm . 4 / 3 40

e IGI = V 50



Quadro 5.1 – Fatores de ponderação (fp)

Tipo Codificação de ocorrências Fator de Ponderação

1 FC – 1 0,2

2 FC – 2 0,5

3 FC – 3 0,8

4 ALP e ATP 0,9

5 O e P 1,0

6 Ex 0,5

7 D 0,3

8 R 0,6

Fonte: DNER – PRO 08-78

Quando em uma mesma estação forem constatadas ocorrências tipos 1, 2 e 3, só se consideram as do tipo 3 para cálculo da freqüência relativa em percentagem (fr) e índice de Gravidade Individual (IGI); do mesmo modo, quando forem verificadas ocorrências 1 e 2, só se consideram as de tipo 2.

O Índice de Gravidade Global (IGG) é obtido através da fórmula:

IGG = ∑ IGI

onde: ∑ IGI é o somatório dos Índices de Gravidade Individuais.Com a finalidade de conferir ao pavimento inventariado um conceito que retrata o

grau de deterioração atingido, é definida a correspondência apresentada no quadro 5.2.

Quadro 5.2 – Limites de IGG

Conceito Limites de IGG

Bom 0 – 20

Regular 20 – 80

Mau 80 – 150

Péssimo 150 – 500Fonte: DNER – PRO 08-78



5.3. Medida de deflexões com a viga benkelman

São medidas leituras no extensometro da viga benkelman (figura 1) quando da

aplicação de uma carga de 8,2 t por um eixo simples (Lo), outra leitura a 25 cm da carga

(L25) e uma terceira quando não se esta aplicando carga alguma ao pavimento (Lf).

Através destas leituras, determinam-se as deflexões no pavimento no ponto de aplicação

da carga (Do) e a 25 dela (D25), através das expressões a seguir:

Do = (Lo – Lf) . a / b

D25 = ( L25 – Lf) . a / b

Sendo a e b as dimensões da viga benkelman, conforme figura 1.

Estas deflexões e raios são determinados em estações situados a cada estaca,

alternando-se faixa direita e faixa esquerda, ou a cada 40 m na mesma faixa, nos trechos

críticos, podendo-se utilizar um espaçamento maior nos trechos em bom estado que não

justifiquem um levantamento rigoroso.

As deflexões Do e D25 permitem calcular o raio de curvatura R (em m) da

deformação através da expressão:

R = 6250 / [ 2 . (Do – D25) ]

A partir das deflexões Do e raio R, calcula-se Domedio e Rmedio, e os desvios padrões

das deflexões d e dos raios r, obtendo-se os valores característicos ou de projeto Dp

e Rp, de todo o trecho, através das expressões:

Dp = Domedio + d

Rp = Rmedio - r



Figura 1: Esquema da viga benkelman

Figura 2: esquema da medida das deflexões no eixo de 8,2 t e a 25 cm do eixo:



5.4. Medida de deflexões com o FWD

O equipamento FWD (Falling Weight Defletometer) é computadorizado, e mede as deflexões no pavimento causadas pela aplicação de uma carga impactante – queda de uma massa de uma altura prefixada, transmitida ao pavimento por uma base de borracha de 30 cm de diâmetro. As deflexões são medidas por geofones, geralmente sete, instalados um junto a aplicação da carga e os demais em posições variáveis ao longo de uma barra de 4,5 m de comprimento.

5.5. Índice de condição do pavimento (PCI)5.5. Índice de condição do pavimento (PCI)

O PCI é um índice do Corpo de Engenheiros do exercito americano que varia de zero para pavimentos rompidos até 100 para pavimentos em boas condições. O PCI é obtido pela expressão:

PCI = 100 - (índices de tipos, de severidade e de densidade dos defeitos).

Os índices de tipos de defeitos, de severidade dos defeitos e de densidade dos defeitos são obtidos em gráficos que fazem parte da metodologia do PCI.

Quadro 5.3. Faixas de PCI, conceitos e intervenções recomendadas:

PCI conceito intervenções100 a 85 excelente selagem (lama asfáltica)85 a 70 muito bom selagem (lama asfáltica)70 a 55 bom recapeamento delgado (3 a 5 cm)55 a 40 regular recapeamento médio (5 a 7 cm)40 a 25 ruim recapeamento espesso (> 7 cm)25 a 10 muito ruim reconstrução10 a 0 rompido reconstrução

fonte: Cardoso, 1997

5.6. Quociente de Irregularidade (QI)5.6. Quociente de Irregularidade (QI)

Utilizando aparelhos medidores de irregularidades, que fazem a integração dos movimentos verticais registrados pelo aparelho durante o deslocamento de um veiculo ao longo do trecho; o aparelho maysmeter, desenvolvido no Texas, registra uma contagem para cada deslocamento vertical de 5,08 mm a velocidade de 80 km/h, o integrador IPR/USP – brasileiro - gera um pulso a cada 5 mm de movimento vertical, com o veiculo entre 50 e 80 km/h.



Quadro 5.4. Faixas de QI e conceitos

Faixas de QI em rodovias:Pavimentadas Não pavimentadas Conceito15 a 29 40 a 79 muito bom30 a 44 80 a 119 bom45 a 59 120 a 159 regular60 a 74 160 a 199 ruim> 75 > 200 muito ruim

5.7. Índice internacional de rugosidade (IRI)5.7. Índice internacional de rugosidade (IRI)

O IRI é obtido da mesma forma que o QI e corresponde a:

IRI = QI / 13

5.8. Classificação de serventia atual (PSR) e Índice de serventia atual (PSI)5.8. Classificação de serventia atual (PSR) e Índice de serventia atual (PSI)

O PSR é uma avaliação subjetiva e corresponde a uma nota de comportamento atribuída ao pavimento em um dado momento de sua vida por cinco membros de uma comissão de avaliação, com graduação entre 1 e 5.

Quadro 5.5. Valores de PSR e conceitos

PSR conceito1 muito mau2 mau3 sofrível4 bom5 muito bom.

O PSI é uma avaliação objetiva, obtida pela expressão:

PSI = 5,03 – 1,91 log ( 1 + SV ) – 0,01 ( C + P )0,5 - 1,38 (RD)2

Sendo: SV = variância (2) das inclinações medidas com um perfilômetro,C = proporção de fendas classe 2 e classe 3,P = proporção de remendosRD = media dos afundamentos das trilhas de rodas, em polegadas,

medidos a cada 7,5 m.

Um pavimento novo apresenta PSI entre 4,5 e 4, sendo 5 um valor excepcional. O PSI 2,5 para trechos importantes, ou 2 para trechos de menor importância, sugere um valor mínimo admissível. PSI = 1,5 representa pavimentos imprestáveis, exigindo reconstrução total.



5.9. Reforço de pavimentos flexíveis5.9. Reforço de pavimentos flexíveis

A analise da estrutura do pavimento e o dimensionamento de reforço de pavimentos flexíveis é realizado pelo DNIT através de procedimentos, como os procedimentos PRO 10-79, PRO 11-79 e PRO 159-85.

O PRO 11 estabelece uma deflexão admissível Dadm para o pavimento em função de um numero NA de aplicações de uma carga padrão de 8,2 t, calculado com os fatores de equivalência de operações adotados pela AAHSTO (associação americana de auto-estradas e transportes), para uma carga por eixo Q em toneladas:

- eixo simples e roda simples: FEO = ( Q / 7,77 ) 4,32

- eixo simples e roda dupla: FEO = ( Q / 8,17 ) 4,32

- eixo duplo: FEO = ( Q / 15,08 ) 4,14

- eixo triplo: FEO = ( Q / 22,95 ) 4,22

e a deflexão admissível Dadm obtém-se pela expressão:

log Dadm = 3,01 – 0,175 log NA

O PRO 11 estabelece os seguintes critérios de avaliação estrutural de um segmento homogêneo, considerando a deflexão Dp e o raio Rp determinados através da viga benkelman, e o IGG do segmento:

a) se Dp Dadm e Rp 100 m : pavimento em boas condições, requer apenas manutenção normal.

b) se Dadm < Dp 3 Dadm e Rp 100 m : necessita reforço.

c) se Dp > 3 Dadm ou Rp < 100 m : necessita reforço ou reconstrução, com base em sondagens e estudos in-loco.

d) se IGG > 180 : necessita reconstrução.

O calculo do reforço em concreto asfáltico hcauq, em cm, para a deflexão admissível Dadm

f correspondente a um futuro trafego NAf e a deflexão de projeto do segmento Dp, é

determinada pela expressão:

hcauq = 40 . log ( Dp / Dadmf ) ou

hcauq = 40 . [ log ( Dp ) – log ( Dadmf ) ]



6. EXECUÇÃO DE PAVIMENTOS6. EXECUÇÃO DE PAVIMENTOS

A execução de pavimentos rígidos ou flexíveis abrangem a preparação das diversas

camadas ou serviços constituintes da pavimentação: regularização, reforço, sub-base,

bases flexíveis ou rígidas, imprimação, pintura de ligação e revestimentos flexíveis ou

revestimentos rígidos.

6.1. Regularização e compactação do sub-leito

6.1.1. Conceito:

Segundo as Especificações Gerais para Obras Rodoviárias do Departamento de Estradas de Rodagem de Santa Catarina – DER/SC (1992, p.45), e a especificação DNER ES 299/97, a Regularização do sub-leito é o conjunto de operações executadas na superfície do sub-leito de rodovias a pavimentar, destinada a conformar o leito, compreendendo cortes e/ou aterros até 0,20m de espessura e a compactação da mesma, de modo a conferir condições adequadas em termos geométricos e tecnológicos.

A regularização resume-se a corrigir algumas falhas da superfície terraplenada, ou a correção de um leito antigo de estrada de terra.

Não será permitida a execução deste serviço em dias de chuva.

6.1.2. Materiais:

Os materiais empregados na Regularização do sub-leito serão os da própria camada final de terraplenagem.

No caso de substituição ou adição de material, estes deverão ser provenientes de ocorrências previamente estudadas, obedecendo as seguintes condições:

Diâmetro máximo de partícula igual ou inferior a 76mm. ISC - Índice de Suporte Califórnia: O ISC do material adicionado deverá ser

igual ou superior ao ISC de projeto considerado no dimensionamento do pavimento, como representativo do intervalo de sub-leito. O ensaio ISC é tradução de Califórnia Bearing Ratio (CBR), um ensaio idealizado por O.J. Porter, diretor da Divisão de Materiais da Califórnia Higway Department, no final dos anos 30 (Senço, 1997, p.219). O ISC é a relação percentual entre a pressão necessária para fazer penetrar, de maneira padronizada, um pistão numa amostra de solo convenientemente preparada e a pressão para fazer penetrar o mesmo pistão, à mesma profundidade, numa amostra padrão de pedra britada, ou material equivalente, o qual exige a pressão de 7,05 MPa na penetração de 2,54mm ou 10,34 MPa para a penetração de 5,08mm.

Expansão, medida no ensaio de Índice de Suporte Califórnia (método DNER – ME 49/64), inferior a 2%.

6.1.3. Equipamentos



O equipamento deverá ser aquele capaz de executar os serviços sob as condições especificadas e produtividade requerida e poderá compreender basicamente as seguintes unidades normalmente utilizadas nos serviços de terraplenagem convencional:

Motoniveladora pesada, equipada com escarificador;Caminhão-tanque irrigador;Trator agrícola;Grade de disco;Rolos compactadores compatíveis com o tipo de material empregado e as condições

de densificação especificadas (pe-de-carneiro, liso vibratório e pneumático) .

6.1.4. Controle Tecnológico :

O controle tecnológico consiste nos controles geotécnicos e geométricos. O controle geotécnico obtém-se através dos seguintes ensaios:

Ensaios de compactação ou massa específica aparente seca in situ, com espaçamento máximo a cada 100 m de pista, pelo método do frasco de areia. O grau de compactação (GC) deverá ser maior ou igual a 100%PN. Poderá ser exigido o ensaio de resistência a penetração através do penetrometro dinâmico nas estacas inteiras, para verificação da homogeneidade da compactação.

Ensaios de caracterização do material (granulometria e consistência), com espaçamento máximo de 300 m ou um por jornada diária, podendo-se utilizar 1000m no caso de materiais homogêneos (DNIT).

Uma determinação do teor de umidade a cada 100 m, imediatamente antes da compactação (com tolerância de +/- 2% em relação a umidade ótima). O teor de umidade é a relação entre a massa de água contida nos vazios desse solo e a massa de sólidos. Este teor obtém-se dividindo a diferença da pesagem da amostra úmida e seca em estufa pela massa do material seco.Um ensaio do Índice de Suporte Califórnia (ISC), com espaçamento máximo de 300 m ou um por jornada diária, utilizando-se 1000 m de pista para materiais homogêneos. O número de ensaios poderá assim ser reduzido, desde que se verifique a homogeneidade do material.

Pode-se ainda efetuar verificações das deflexões através da viga benkelmann.Os valores mínimos (X min) de ISC e GC, a serem confrontados com os

especificados, serão calculados pelas seguintes fórmulas (DNER):

X min = X – Ks

Onde:

X é a media dos valores medidos: X = Xi / n

K coeficiente de confiança,

n o numero de valores,



Xi são os valores medidos,

s é o desvio padrão:

)1()( 2

nxixs

O controle geométrico efetua-se após a execução da regularização, procedendo-se à relocação e ao nivelamento do eixo e dos bordos, permitindo-se as seguintes tolerâncias:

3 cm, em relação às cotas do projeto; 10 cm, quanto à largura da semi-plataforma (cada lado); até 20% , para a flecha de abaulamento.

6.1.5. Execução:

Após atingir o greide de projeto, procede-se a escarificação geral na profundidade de 20 cm (toda a vegetação e material orgânico da pista no leito serão removidos) seguida de pulverização (homogeneização) , umedecimento ou secagem, compactação e acabamento.

6.1.6. Medição:

Será medida a área em m2 de plataforma concluída de acordo com os dados de projeto.

6.2 - Reforço do sub-leito

6.2.1. Conceito:

O reforço do sub-leito é constituído de camadas de materiais selecionados para complementar a sub-base, executado sobre o sub-leito devidamente compactado e regularizado. O reforço será previsto em projeto sempre que ocorrer materiais de baixo poder de suporte no sub-leito, e existir disponibilidade de materiais para esta camada.

6.2.2. Materiais:

Os materiais deverão ter as seguintes condições : solos ou mistura de solos ISC superior ao sub-leito, expansão máxima de 1% e índice de grupo (IG) igual ou menor que o IG do sub-leito.

6.2.3. Execução:



O reforço deverá ser colocado, espalhado e compactado em camadas de espessura máxima de 20 cm. O reforço compreende as operações de mistura e pulverização, umedecimento ou secagem, espalhamento, compactação e acabamento, na pista previamente preparada, na largura desejada e nas quantidades que permitam atingir a espessura projetada após a compactação. A espessura mínima de reforço será de 10 cm, após a compactação.

6.2.4. Equipamentos:

Escavação de solos, carga, transporte, mistura em usina de solos (se necessário), motoniveladora com escarificador, carro tanque distribuidor de água, rolos compactadores e grade de disco.

6.2.5. Controle Tecnológico

O controle geotécnico deverá ser procedido com os seguintes ensaios:

Ensaio de compactação para cada 300 m de pista ou um por jornada diária, podendo utilizar-se 1000 m em caso de materiais homogêneos.

Determinação da massa especifica aparente seca in situ, por camada e para cada 100 m de pista, para verificação do grau de compactação. O grau de compactação do reforço deverá ser sempre 100% da massa específica aparente máxima dada pelo ensaio Normal de compactação. Estas determinações deverão ser feitas alternadamente nos bordos e no eixo, de preferência seguindo sempre uma mesma ordem : bordo direito, eixo, bordo esquerdo, etc. Os trechos do reforço que não se apresentarem devidamente compactados, deverão ser escarificados, e os materiais pulverizados, convenientemente misturados e recompactados.

Ensaio de umidade, imediatamente antes da compactação, por camada e para cada 100 m de pista, com tolerância de +/- 2% da umidade ótima.

Ensaio de caracterização dos materiais (granulometria consistência, equivalente de areia) para cada 300 m de pista ou um por jornada diária, podendo utilizar-se 1000 m em caso de materiais homogêneos.

Um ensaio de Índice de Suporte Califórnia, com energia de compactação equivalente a do ensaio Normal de compactação, para cada 300 m de pista ou um por jornada diária, podendo utilizar-se 1000 m em caso de materiais homogêneos.

Poderá ser exigido verificação da homogeneidade da compactação através do penetrometro dinâmico, e medida das deflexões através da viga benkelmann.

Para controle geométrico a camada de reforço do sub-leito, prevista em projeto, devidamente acabada e antes da colocação da camada subsequente, deverá apresentar as seguintes condições geométricas:

Largura : 10 cm Espessura: 3 cm da espessura do projeto para valores individuais, e na

média entre 0 a –2cm.



6.2.6. Medição:

O reforço será medido em volume (m3) de material compactado na pista, considerada as larguras e espessuras medias obtidas no controle geométrico, não se admitindo quantitativos superiores aos de projeto. O serviço inclui mão de obra, materiais, equipamentos, limpeza e expurgo de ocorrência de materiais, escavação, transporte, espalhamento, mistura e pulverização, umedecimento ou secagem, compactação e acabamento na pista.

6.3 - Execução sub-base estabilizada granulometricamente

6.3.1. Conceito:

A sub-base granular é constituída de camadas de materiais selecionados para complementar a base, executados sobre o sub-leito ou reforço do sub-leito. Previstos em projeto sempre que ocorrerem materiais de baixo poder de suporte no sub-leito e/ou reforço que originam espessuras elevadas de base, que, neste caso, poderá ter uma parcela da base substituída pelo material da sub-base, desde que ocorra disponibilidade de materiais de sub-base a um custo menor que a base.

Quando o material da sub-base for agregado graúdo e a camada inferior a sub-base for constituído de solo siltoso ou argiloso (mais de 35% passando na peneira 200), deve-se construir uma camada de bloqueio entre a sub-base e a camada de solo.

6.3.2. Materiais e execução

A execução da camada envolverá a utilização de solos, mistura de solos, mistura de solo e material britado, escoria ou produtos de britagem, isento de grumos, matéria orgânica e detritos vegetais, atendendo as seguintes condições:

IG igual a zero,Fração retida na peneira 10 constituída de partículas duras,ISC 20Expansão 1% (para solos lateriticos expansão 0,5%)A sub-base deverá ser misturada, umedecida ou secada, espalhada e compactada

em camadas de no máximo 20 cm após a compactação, na largura desejada, em quantidades e camadas que permitam atingir a espessura projetada, após a compactação. A espessura mínima de sub-base será de 10 cm, após a compactação.

Denomina-se macadame seco a camada de sub-base constituída de pedra pulmão e brita.

6.3.3. Controle Tecnológico (geotécnico e geométrico):

Para controle geotécnico serão procedidos os seguintes ensaios:Ensaios de caracterização do material, por camada e para cada 300 m de pista ou

por jornada diária, podendo-se utilizar 1000 m no caso de materiais homogêneos.Ensaio de compactação por camada e para cada 300 m de pista ou por jornada

diária, podendo-se utilizar 1000 m no caso de materiais homogêneos.



Ensaio de Índice Califórnia, e expansão obtida no ensaio de ISC menor ou igual a 1% (0,5% para solos lateriticos), com energia de compactação equivalente a do ensaio Intermediário ou modificado de compactação, por camada e para cada 300 m de pista ou por jornada diária, podendo-se utilizar 1000 m no caso de materiais homogêneos.

Umidade higroscópica do material (ótima +/- 2%), imediatamente antes da compactação, para cada 100 m de pista,

Massa especifica aparente seca in situ, para cada 100 m de pista, para calculo de GC.

O diâmetro máximo das partículas deverá ser igual ou inferior a 2/3 da espessura da camada.

Para o controle Geométrico, a camada de sub-base, prevista em projeto, devidamente acabada e antes da colocação da camada subsequente, deverá apresentar as seguintes condições geométricas:

Largura : mais ou menos 0,10 m em relação a largura do projetoEspessura: 10%Flecha de abaulamento: até 20% em excesso, não se tolerando falta.


Escavação em solo ou rocha, britagem (se necessário), usina de solos (se necessário), transporte, motoniveladora, carro pipa, rolos, grade de discos.

6.3.5. Medição:

A sub-base será medida em volume (m3) de material compactado, conforme seção transversal, considerando as larguras e espessuras medias obtidas, não se considerando quantitativos superiores ao projeto.

6.4. Sub-base de solo melhorado com cimento

Camada proveniente da mistura intima e compactada de solo, cimento e água em proporções previamente determinadas por processo próprio de dosagem em laboratório.

O solo deverá ter porcentagem máxima passante na peneira 200 de 50%, LL máximo de 40% e IP máximo de 18%.

A mistura de solo, cimento e água, depois de deixada solta para curar por 72 horas, deverá apresentar IG zero, ISC mínimo de 30% e expansão máxima de 1%.

A espessura máxima de compactação será 20 cm, e a espessura mínima da camada terá 10 cm.

6.5. Execução de bases estabilizadas granulometricamente

6.5.1. Conceito:



As bases estabilizadas granulométricamente são constituídas de camadas de solos, misturas de solos, misturas de solo e materiais britados, ou produtos totais de britagem, executada sobre a sub-base, reforço ou sub-leito.

6.5.2. Materiais e Execução

A base será executada com materiais que preencham os seguintes requisitos : Deverão possuir composição granulométrica enquadrada em uma das faixas do quadro 6.1. a fração que passa na peneira nø 40 deverá apresentar limite de liquidez inferior ou igual a 25% e índice de plasticidade inferior ou igual a 6%; quando esses limites forem ultrapassados, o equivalente de areia deverá ser maior que 30%; a porcentagem do material que passa na peneira nø 200 não deve ultrapassar 2/3 da porcentagem que passa na peneira nø 40; o índice de suporte Califórnia não deverá ser inferior a 60% e a expansão máxima será de 0,5%, Para rodovias em que o tráfego previsto para o período de projeto ultrapassar o valor N = 5 x 106, o índice de suporte Califórnia do material da camada de base não deverá ser inferior a 80%; O agregado retido na peneira n.º 10 deve ser constituído de partículas duras e duráveis, isentas de fragmentos moles, alongados ou achatados, isentos de matéria vegetal ou outra substância prejudicial. Quando submetido ao ensaio de Los Angeles , não deverá apresentar desgaste superior a 55%, admitindo-se valores maiores em caso de experiência satisfatória.

Quadro 6.1: Faixas granulométricas para base estabilizada granulométricamente em

função do número N (DNER):

P E N E I R A S PARA N > 5 X 106 PARA N < 5 X 106

Mm A B C D E F2" 50,8 100 100 - - - -1" 25,4 - 75 - 90 100 100 100 1003/8" 9,5 30 – 65 40 - 75 50 – 85 60 - 100 - -Nø 4 4,8 25 – 55 30 - 60 35 – 65 50 - 85 55 – 100 -Nø 10 2,0 15 – 40 20 - 45 25 – 50 40 - 70 40 – 100 55 – 100Nø 40 0,42 8 – 20 15 - 30 15 – 30 25 - 45 20 – 50 30 – 70Nø200 0,074 2 – 8 5 - 15 5 - 15 10 - 25 6 - 20 8 – 25 Fonte: DNER ES 303/97 p. 03

A execução compreende as operações de espalhamento, mistura e pulverização, umedecimento ou secagem, compactação e acabamento dos materiais importados, realizadas na pista, devidamente preparada na largura desejada, nas quantidades que permitam, após a compactação, atingir a espessura projetada.

Quando houver necessidade de executar camadas de base com espessura final superior a 20 cm, estas serão subdivididas em camadas parciais, nenhuma delas excedendo a espessura de 20 cm. A espessura mínima de qualquer camada de base será de 10 cm, após a compactação.



O grau de compactação deverá ser, no mínimo, 100%, em relação à massa específica aparente, seca, máxima, e o teor de umidade deverá ser a umidade ótima do ensaio citado 2%.

6.5.3. Controle Tecnológico:

Para controle tecnológico serão executados os seguintes ensaios:Um ensaio de caracterização e de equivalente de areia a cada 300m de pista ou por

jornada diária de 8 horas, podendo ser 1000 m no caso de materiais homogêneos.Determinações de massa específica aparente, "in situ", após compactação, com

espaçamento máximo de 100 m de pista, nos pontos onde foram coletadas as amostras para os ensaios de compactação;

Determinação do teor de umidade, cada 100 m, imediatamente antes da compactação;

Ensaio do índice de suporte Califórnia, e expansão, com espaçamento máximo de 300 m de pista ou por jornada diária de 8 horas, podendo ser 1000 m no caso de materiais homogêneos.

Ensaio de compactação, segundo o método DNER - ME 129 (energia modificada ou intermediaria), para determinação da massa específica aparente, seca, máxima, com espaçamento máximo de 300m de pista ou por jornada diária de 8 horas, podendo ser 1000 m no caso de materiais homogêneos.

Para Controle Geométrico, após a execução da base, proceder-se-á à relocação e ao nivelamento do eixo e dos bordos, permitindo-se as seguintes tolerâncias :

10 cm, quanto à largura da plataforma; 20%, em excesso, para a flecha de abaulamento, não se tolerando falta. Na verificação do desempenho longitudinal da superfície não se tolerarão flechas maiores que 1,5 cm, quando determinadas por meio de régua de 3,00 m. espessura média da camada de base +/- 10% da espessura de projeto.

No caso da aceitação de camada de base, dentro das tolerâncias, com espessura média superior à do projeto, a diferença não será deduzida da espessura do revestimento.

6.6. Base de solo melhorado com cimento

Base de solo melhorado com cimento é uma mistura de solo escolhido, cimento e água, em proporções convenientes e previamente determinadas, mistura essa que, convenientemente uniformizada e compactada, satisfaz as condições exigidas para funcionar como base de pavimento.

O solo deverá apresentar a composição granulométrica do quadro 6.2. A fração que passa na peneira 40 deverá apresentar LL 40% e IP 18%. O agregado retido na peneira 10 deve ser de partículas duras e duráveis.

Quadro 6.2. Granulometria do solo para base de solo melhorado com cimento

PENEIRAS FAIXASmalha mm A B C D2” 50,8 100 100 - -1” 25,4 - 75-90 100 100



3/8” 9,5 30-65 40-75 50-85 60-100n. 4 4,8 25-55 50-60 35-65 50-85n. 10 2,0 15-40 20-45 25-50 40-75n. 40 0,42 8-20 15-30 15-30 25-45n. 200 0,074 2-8 5-15 5-15 5-20

Fonte: DNER ES 304/97 p. 03

A mistura solo, cimento e água, depois de deixada solta para curar por um período de 72 horas, devera apresentar as seguintes características:

LL 25%IP 6%ISC 80% e Expansão máxima de 0,5%.

6.7. Base de solo cimento

Base de solo cimento é uma mistura de solo escolhido, cimento e água, em proporções convenientes e previamente determinadas.

O solo deverá apresentar as seguintes características:% passante na peneira de 65 mm (2½”): 100% passante na peneira n. 4: 50 a 100% passante na peneira n. 40: 15 a 100% passante na peneira n.200: 5 a 35LL, máximo: 40%IP, máximo: 18%

A mistura de solo cimento deverá apresentar o valor mínimo de 21 kg/cm2 para resistência a compressão aos 7 dias.

6.8 - Execução da Imprimação

6.8.1. Conceito:Consiste a imprimação na aplicação de uma camada de material betuminoso sobre a

superfície de uma base concluída, antes da execução de um revestimento betuminoso qualquer, objetivando :

aumentar a coesão da superfície da camada, pela penetração do material betuminoso empregado;

promover condições de aderência entre a base e o revestimento;impermeabilizar a base.

6.8.2. Materiais e Execução:Para a imprimação será usado o asfalto diluído, que é a diluição de cimento

asfáltico em solventes derivados do petróleo de volatilidade adequada, quando há necessidade de eliminar o aquecimento do CAP, ou utilizar um aquecimento moderado.

Os solventes funcionam somente como veículos para utilizar o CAP em serviços de pavimentação. A evaporação total do solvente após a aplicação do asfalto diluído deixa como resíduo o CAP que desenvolve, então, as propriedades cimentícias necessárias. A essa evaporação dá-se o nome de cura do asfalto diluído.



Podem ser empregados asfalto diluído, tipo CM-30, admitindo-se CM-70 somente em camadas granulares de alta permeabilidade.

A taxa de aplicação é aquela que pode ser absorvida pela base em 24 horas, devendo ser determinada experimentalmente, no canteiro da obra, sem deixar excesso na superfície e, que apresente uma penetração maior do que 3mm. A taxa de aplicação varia de 0,8 a 1,6 kg/m2, conforme o tipo e textura da base do material betuminoso escolhido.

Para a varredura da superfície da base, usam-se, de preferência, vassouras mecânicas rotativas, podendo entretanto, ser manual esta operação. O jato de ar comprimido poderá, também ser usado.

A distribuição do ligante deve ser feita por carros equipados com bomba reguladora de pressão e sistema completo de aquecimento, que permitam a aplicação do material betuminoso em quantidade uniforme.

As barras de distribuição devem ser do tipo de circulação plena, com dispositivo que possibilite ajustamentos verticais e larguras variáveis de espalhamento do ligante.

Os carros distribuidores devem dispor de tacômetro, calibradores e termômetros, em locais de fácil observação e, ainda, de um espargidor manual, para tratamento de pequenas superfícies e correções localizadas.

O depósito de material betuminoso, quando necessário, deve ser equipado com dispositivo que permita o aquecimento adequado e uniforme do conteúdo do recipiente. O depósito deve ter uma capacidade tal que possa armazenar a quantidade de material betuminoso a ser aplicado em, pelo menos, um dia de trabalho.

Após a perfeita conformação geométrica da base, procede-se à varredura da sua superfície, de modo a eliminar o pó e o material solto existentes.

Aplica-se, a seguir, o material betuminoso adequado, na temperatura compatível com o seu tipo, na quantidade certa e de maneira mais uniforme. O material betuminoso não deve ser distribuído quando a temperatura ambiente estiver abaixo de 10ºC, ou em dias de chuva, ou, quando estiver iminente. A temperatura de aplicação do material betuminoso deve ser fixada para cada tipo de ligante, em função da relação temperatura-viscosidade. Deve ser escolhida a temperatura que proporcione a melhor viscosidade para espalhamento.

As faixas de viscosidade recomendadas para espalhamento são de 20 a 60 segundos. Saybolt-Furol, para asfaltos diluídos. A viscosidade Sauybolt-Furol é o tempo, em segundos, que uma determinada quantidade de material betuminoso (60ml) leva para fluir através de um orifício de dimensões padronizadas, a uma determinada temperatura. O ensaio se destina a medir a consistência dos materiais betuminosos em estado líquido, de uma forma prática.

Deve-se imprimir a pista inteira em um mesmo turno de trabalho e deixa-la, sempre que possível, fechada ao trânsito. Quando isto não for possível, trabalhar-se-á em meia pista, fazendo a imprimação da adjacente, assim que a primeira for permitida a sua abertura ao trânsito. O tempo de exposição da base imprimida ao trânsito será condicionado pelo comportamento da primeira, não devendo ultrapassar a 30 dias.

A fim de evitar a superposição, ou excesso, nos pontos inicial e final das aplicações, devem-se colocar faixas de papel transversalmente, na pista, de modo que o início e o término da aplicação do material betuminoso situem-se sobre essas faixas, as quais serão, a seguir, retiradas. Qualquer falha na aplicação do material betuminoso deve ser, imediatamente, corrigida. Na ocasião da aplicação do material betuminoso, a base deve se encontrar levemente úmida.



6.8.3. Controle Tecnológico:

O material betuminoso, para todo carregamento que chegar à obra, deverá ser examinado em laboratório e constará de:

1 ensaio de viscosidade Saybolt-Furol, a diferentes temperaturas, para determinação da curva temperatura – viscosidade, para cada 100 t.,

1 ensaio de destilação, para verificação da quantidade de solvente, a cada 100 t.,1 ensaio do ponto de fulgor, para cada 100 t;1 ensaio de viscosidade cinemática a 60 o CA temperatura de aplicação deve ser a estabelecida para o tipo de material

betuminoso em uso e verificada no caminhão espargidor.A taxa de aplicação será verificada através da colocação de bandejas, de peso e

área conhecidas, na pista onde será feita a aplicação, pesando-se a bandeja após a passagem do carro distribuidor.

6.9 – Execução de Pintura de Ligação

6.9.1. Conceito:Consiste a pintura de ligação na aplicação de uma camada de material betuminoso

sobre a superfície de uma base ou pavimento betuminosos, antes da execução de um revestimento betuminoso qualquer, objetivando promover a aderência entre este revestimento e a camada subjacente.

6.9.2. Materiais e Execução:Na pintura de ligação é usada a emulsão asfáltica que é uma dispersão coloidal de

uma fase asfáltica em um fase aquosa (direta), ou, então, uma fase aquosa dispersa em uma fase asfáltica (inversa), com ajuda de um agente emulsificante. São obtidas combinando com água o asfalto aquecido, em um meio intensamente agitado, e na presença dos emulsificantes, que têm o objetivo de dar uma certa estabilidade ao conjunto, de favorecer a dispersão e de revestir os glóbulos de betume de uma película protetora, mantendo-os em suspensão. (DNER, 1996).

As emulsões asfálticas são classificadas quanto a velocidade de ruptura em ruptura rápida, ruptura média e ruptura lenta, mas apenas as emulsões de ruptura rápida, com uma percentagem relativamente baixa de emulsificante, são indicadas para pinturas de ligação. (DNER, 1996)

Podem ser empregadas as emulsões asfálticas de ruptura rápida tipos RR-1C, diluída em água , na proporção 1:1 e tipo RR-2C, podendo-se então aumentar a quantidade de água de diluição por ser esta mais viscosa que a RR-1C.

A taxa de aplicação será função do tipo de material betuminoso empregado, devendo-se situar-se em torno de 0,8 a 1,0 kg/m² da emulsão diluída com água. Considerando a diluição e o percentual de água na emulsão não diluída, resulta uma taxa de emulsão de 0,4 a 0,5 e de ligante entre 0,3 a 0,4 kg/m2.



Para a varredura da superfície da base, usam-se, de preferência, vassouras mecânicas rotativas, podendo entretanto, ser manual esta operação. O jato de ar comprimido poderá, também ser usado.

A distribuição do ligante deve ser feita por carros equipados com bomba reguladora de pressão e sistema completo de aquecimento, que permitam a aplicação do material betuminoso em quantidade uniforme.

As barras de distribuição devem ser do tipo de circulação plena, com dispositivo que possibilite ajustamentos verticais e larguras variáveis de espalhamento do ligante.

Os carros distribuidores devem dispor de tacômetro, calibradores e termômetros, em locais de fácil observação e, ainda, de um espargidor manual, para tratamento de pequenas superfícies e correções localizadas.

O depósito de material betuminoso, quando necessário, deve ser equipado com dispositivo que permita o aquecimento adequado e uniforme do conteúdo do recipiente. O depósito deve ter uma capacidade tal que possa armazenar a quantidade de material betuminoso a ser aplicado em, pelo menos, um dia de trabalho.

Após a perfeita conformação geométrica da camada que irá receber a pintura de ligação, procede-se à varredura da sua superfície, de modo a eliminar o pó e o material solto existente.

Aplica-se, a seguir, o material betuminoso adequado, na temperatura compatível com o seu tipo, na quantidade certa e de maneira mais uniforme. O material betuminoso não deve ser distribuído quando a temperatura ambiente estiver abaixo de 10ºC, ou em dias de chuva, ou, quando estiver iminente. A temperatura de aplicação do material betuminoso deve ser fixada para cada tipo de ligante, em função da relação temperatura-viscosidade. Deve ser escolhida a temperatura que proporcione a melhor viscosidade para espalhamento.

Afim de evitar a superposição, ou excesso, nos pontos inicial e final das aplicações, devem-se colocar faixas de papel transversalmente, na pista, de modo que o início e o término da aplicação do material betuminoso situem-se sobre essas faixas, as quais serão, a seguir, retiradas. Qualquer falha na aplicação do material betuminoso deve ser, imediatamente, corrigida.

Antes da aplicação do material betuminoso, no caso de bases de solo-cimento ou concreto magro, a superfície da base deve ser irrigada, afim de saturar os vazios existentes, não se admitindo excesso de água sobre a superfície. Essa operação não é aplicável quando se empregam materiais betuminosos, com temperaturas de aplicação superior a 100C.

6.9.3. Controle Tecnológico:1 ensaio de viscosidade Saybolt-Furol a 50 o C, para todo carregamento que chegar

à obra, e ensaios a diferentes temperaturas para confecção da curva viscosidade-temperatura,

1 ensaio de resíduo por evaporação, para todo carregamento que chegar à obra;1 ensaio de peneiração, para todo carregamento que chegar a obra;1 ensaio de carga de partícula, 1 ensaio de sedimentação, para cada 1 00 t.

O ensaio de destilação tem por finalidade determinar os constituintes da emulsão: quantitativamente – resíduo asfáltico. Coloca-se 200g de emulsão em um alambique metálico e procede-se o aquecimento através de anéis queimadores e do bico de



Bunsen. Faz-se a leitura do destilado em uma proveta graduada e calcula-se a percentagem da fase aquosa em relação a massa inicial da emulsão, bem como a percentagem do resíduo asfáltico existente.

O ensaio de peneiramento se destina em verificar a presença de glóbulos de asfaltos de grandes dimensões, consistindo em passar 1000ml de emulsão na peneira n.º 20 (0,84 mm), determinando-se a porcentagem, em peso, retida. As especificações admitem uma percentagem máxima retida de 0,10%.

O ensaio de sedimentação caracteriza a capacidade de uma emulsão apresentar uma estabilidade à estocagem prolongada sem que haja separação das fases constituintes. O ensaio consiste em verificar a sedimentação após 5 dias, a qual não pode ser superior a 5% em peso.

A temperatura de aplicação deve ser a estabelecida para o tipo de material betuminoso em uso.

6.10 – Execução de camada de Pré-Misturado a Quente (PMQ)

6.10.1. Conceito:

O P.M.Q. é uma mistura, obtida em usina, de agregado e asfalto (ou alcatrão). Porém, as especificações quanto ao P.M.Q. são menos rigorosas do que as do C.B.U.Q., quer quanto a granulometria, quer quanto à estabilidade, ou quanto ao índice de vazios.

Quadro 6.3: Faixas granulométricas para P.M.Q.

Peneiras A B C D E

1 ½ 100 - - - -

1 95-

100

100 - - -

¾ - - 100 - -

½ 25-

60

45-

75

65-

95

100 100

3/8 - - - 85-

100

90-

1004 0-

10

5-

30

5-

35

- 30-

558 - - - 0-

10

-

10 0-4 0-6 0-

10

- -

16 - - - 0-5 -

40 - - - - 0-

12200 0-2 0-2 0-2 0-2 0-5Fonte: DER/SC 1992

O pré-misturado à quente é uma mistura asfáltica usinada a quente composta por agregado mineral preponderantemente graúdo, cuja graduação confere à mistura maior percentagem de vazios, e material asfáltico. (DER/SC, 1992)



Esta mistura betuminosa poderá ser empregada como camada de regularização nos revestimentos asfálticos de pavimentos existentes, ou como camada de ligação (binder) em pavimentos asfálticos

6.10.2. Materiais e Execução

O agregado poderá ser constituído de pedra britada de granito ou basalto, e previamente aprovado pela fiscalização. 0 agregado graúdo deve se constituir de fragmentos sãos, duráveis, livres de torrões de argila e substâncias nocivas, 0 valor máximo tolerado, no ensaio de desgaste Los Angeles, é de 50%.

Deve apresentar boa adesividade. Submetido ao ensaio de durabilidade, com sulfato de sódio, não deve apresentar perda superior a 15%, em 5 ciclos.

O índice de forma não deve ser inferior a 0,4. A porcentagem de grãos de forma defeituosa (Ensaio de lamelaridade) não poderá

ultrapassar 25%. O diâmetro nominal máximo do agregado deverá ser no máximo 2/3 da espessura

prevista para camada de regularização ou camada de base. (DER, 1992)A temperatura de aplicação do cimento asfáltico deve ser determinada para cada

tipo de ligante, em função da relação temperatura-viscosidade. Não devem ser feitas misturas a temperaturas inferiores a 107ºC nem superiores a 177ºC.

Os agregados devem ser aquecidos à temperatura de 10ºC a 15ºC acima da temperatura do ligante betuminoso.

A mistura betuminosa produzida deverá ser transportada, da usina ao ponto de aplicação, nos veículos basculantes antes especificados.

Quando necessário, para que a mistura seja colocada na pista à temperatura especificada, cada carregamento deverá ser coberto com lona ou outro material aceitável, com tamanho suficiente para proteger a mistura.

As misturas betuminosas devem ser distribuídas somente quando a temperatura ambiente se encontrar acima de 10ºC, e com tempo não chuvoso.

A distribuição do pré-misturado à quente deve ser feita por máquinas acabadoras, conforme já especificado.

Caso ocorram irregularidades na superfície da camada, estas deverão ser sanadas pela adição manual de mistura betuminosa, sendo esse espalhamento efetuado por meio de ancinhos e rolos metálicos.

Imediatamente após a distribuição da mistura betuminosa, tem início a rolagem. Como norma geral, a temperatura de rolagem é a mais elevada que a mistura betuminosa possa suportar, temperatura essa fixada, experimentalmente, para cada caso.

Caso sejam empregados rolos de pneus de pressão variável, inicia-se a rolagem com baixa pressão, a qual será aumentada à medida que a mistura for sendo compactada, e, consequentemente, suportando pressões mais elevadas.

A compressão será iniciada pelos bordos, longitudinalmente, continuando em direção ao eixo da pista.

Cada passada do rolo deve ser recoberta, na seguinte, de pelo menos, a metade da largura rolada.

Em qualquer caso, a operação de rolagem perdurará até o momento em que seja atingida a compactação especificada.



Durante a rolagem não serão permitidas mudanças de direção e inversão brusca de marcha, nem estacionamento do equipamento sobre o revestimento recém rolado. As rodas do rolo deverão ser umedecidas adequadamente, de modo a evitar a aderência da mistura.

6.10.3. Controle tecnológico

2 ensaios de granulometria do agregado, por semana de britagem;1 ensaio de desgaste Los Angeles, antes da execução, ou quando houver variação da

natureza do material;1 ensaio de índice de forma1 ensaio de equivalente de areia do agregado miúdo1 ensaio de durabilidade 1 ensaio de adesividade1 ensaio de granulometria do material de enchimento de cada carga que chegar a

obra.Será procedido o ensaio de granulometria da mistura dos agregados resultantes

das extrações citadas no item anterior.Serão efetuadas, no mínimo, oito medidas de temperatura, por dia, em cada um dos

itens abaixo discriminados: do agregado, no silo quente da usina;do cimento asfáltico, na entrada do misturador da mistura em todos os caminhões, em cada caminhão, antes da descarga, será feita, pelo menos, uma leitura da

temperatura.As temperaturas devem satisfazer aos limites especificados anteriormente.O controle de compactação da mistura betuminosa deverá ser feito medindo-se a

densidade aparente da mistura na pista, comparando-a com a densidade aparente do projeto. Deverá ser realizada uma determinação de densidade para cada 100m de pista.

A relação percentual entre a densidade da mistura obtida na pista após a compressão e a densidade de projeto não poderá ser inferior a 96%.

6.10.4. Controle Geométrico:

Será medida a espessura por ocasião do nivelamento, do eixo e dos bordos, antes e depois do espalhamento e compressão da mistura. Admitir-se-á variação de ±10%, da espessura de projeto, para pontos isolados, e até 5% de redução de espessura, em 10 medidas sucessivas, respeitados os pontos obrigatórios de passagem do greide.

6.11 – Execução de camada de Concreto Betuminoso Usinado à Quente (CBUQ)

6.11.1. Conceito:

Concreto betuminoso é o revestimento flexível, resultante da mistura a quente, em usina apropriada, de agregado mineral graduado, material de enchimento (filler) e material betuminoso, espalhada e comprimida a quente.



O CBUQ é o mais nobre dos revestimentos flexíveis. Consiste na mistura íntima do agregado - atendendo rigorosas especificações - e betume, devidamente dosado. A mistura deve ser feita em usina, com rigoroso controle de temperaturas do agregado e do betume, bem como da granulometria e do teor de betume, com controle também no transporte, aplicação e compressão, sendo estes serviços os de mais exigentes controles dos que compõem as etapas da pavimentação.

6.11.2. Materiais e Execução:

Sobre a base imprimida, a mistura será espalhada, de modo a apresentar, quando comprimida, a espessura do projeto.

Nas regiões sul, sudeste e centro-oeste emprega-se normalmente o cap de viscosidade intermediaria (CAP-20). Podem ser empregados os cap-7 e cap-40 em climas adequados a estas viscosidades. No norte ou nordeste, é fabricado cap segundo a classificação por penetração (cap-30/45, cap-50-60, cap- 85/100 e cap- 150/200). São utilizados nos projetos, também, ligantes betuminosos modificados.

O agregado graúdo é aquele que fica retido na peneira de 2,0 mm (n.º 10) e deverá ser constituído por pedra, escoria, seixos britados ou não, ou outro material, apresentando partículas sãs, limpas e duráveis, livres de torrões de argila e outras substâncias nocivas, obedecidas, ainda as seguintes indicações:

Valor de perda máxima de 12%, quando submetido ao ensaio de durabilidade com sulfato de sódio (DNER-ME 089)

Valor máximo de 40% no ensaio de desgaste Los Angeles (DNER ME 035), admitindo-se valores maiores somente em caso de desempenho satisfatório em utilização anterior.

Valor superior a 0,5 no índice de forma (DNER ME 086)Valor satisfatório no ensaio de adesividade (DNER ME 078), utilizando-se, se

necessário, melhorador de adesividade.O agregado miúdo pode ser areia, pó-de-pedra ou mistura de ambos. Suas

partículas individuais deverão ser resistentes, apresentar moderada angulosidade, livres de torrões de argila e de substâncias nocivas. Deverá apresentar um equivalente de areia (DNER ME 054) igual ou superior a 55% e valor de perda máxima de 15%, quando submetido ao ensaio de durabilidade com sulfato de sódio.

O material de enchimento deve ser constituído por materiais minerais finamente divididos, inertes em relação aos demais componentes da mistura, não plásticos, tais como cimento Portland, cal extinta, pós calcários ou cinzas volantes., e que atendam à granulometria do quadro 6.4.

Quadro 6.4: Granulometria para materiais de enchimento (filler)

P E N E I R A PORCENTAGEM MÍNIMA

PASSANDONo 40 100No 80 95No 200 65

Fonte: DER/SC 1992, p.5 e DNER ES 313/97.



Quando da aplicação, deverá estar seco e isento de grumos.A mistura do concreto betuminoso deve satisfazer os requisitos do quadro 6.4. A

faixa a ser usada deve ser aquela, cujo o diâmetro máximo seja igual ou inferior a 2/3 da espessura da camada de revestimento.

As porcentagens de betume se referem à mistura de agregados, considerada como 100%. Para todos os tipos, a fração retida entre duas peneiras consecutivas não deverá ser inferior a 4% do total.

Os depósitos para o ligante betuminoso deverão ser capazes de aquecer o material, às temperaturas fixadas pela Especificação. O aquecimento deverá ser feito por meio de serpentinas a vapor, eletricidade ou outros meios, de modo a não haver contato de chamas com o interior do depósito. Deverá ser instalado um sistema de circulação para o ligante betuminoso, de modo a garantir a circulação, desembaraçada e contínua, do depósito ao misturador, durante todo o período de operação. Todas as tubulações e acessórios deverão ser dotados de isolamento, a fim de evitar perdas de calor. A capacidade dos depósitos deverá ser suficiente para, no mínimo, três dias de serviço.

Quadro 6.5: Granulometria da mistura de agregados para C.B.U.Q.

P e n e i r a Porcentagem passando em pesoCamada de ligação

(binder)

Camada de ligação e

Rolamento

Camadas de

rolamento

mm A B C2” 50,8 100 - -1 ½” 38,1 95 – 100 100 -1” 25,4 75 – 100 95 – 100 -¾” 19,1 60 - 90 80 – 100 100½” 12,7 - - 85 – 1003/8” 9,5 35 – 65 45 – 80 75 – 100Nº 4 4,8 25 – 50 28 – 60 50 – 85Nº 10 2,0 20 – 40 20 – 45 30 – 75Nº 40 0,42 10 – 30 10 – 32 15 – 40Nº 80 0,18 5 – 20 8-20 8 - 30Nº200 0,074 1 - 8 3 – 8 5 - 10Betume solúvel no

CS2 (em %) 4,0 - 7,0 4,5 - 7,5 4,5 - 9,0

Fonte: DER/SC 1992, p.6

A usina deverá estar equipada com uma unidade classificadora de agregados, após o secador, dispor de misturador tipo Pugmill, com duplo eixo conjugado, provido de palhetas reversíveis e removíveis, ou outro tipo capaz de produzir uma mistura uniforme. Deve, ainda, o misturador possuir dispositivo de descarga, de fundo ajustáveis e dispositivo para controlar o ciclo completo da mistura. Um termômetro, com proteção metálica e escala de 90oC a 210oC, deverá ser fixado na linha de alimentação de asfalto, em local adequado, próximo à descarga do misturador. A usina deverá ser equipada, além disso, com um termômetro de mercúrio, pirômetro elétrico, ou outros instrumentos termométricos aprovados, colocados na descarga do secador, para registrar a temperatura dos agregados.



O equipamento para espalhamento e acabamento deverá ser constituído de pavimentadoras automotrizes, capazes de espalhar e conformar a mistura no alinhamento, cotas e abaulamento requeridos. As acabadoras deverão ser equipadas com parafusos sem fim, para colocar a mistura exatamente nas faixas, e possuir dispositivos rápidos e eficientes de direção, além de marchas para a frente e para trás. As acabadoras deverão ser equipadas com alisadoras e dispositivos para aquecimento dos mesmos, à temperatura requerida, para colocação da mistura sem irregularidade.

O equipamento em operação deve ser suficiente para comprimir a mistura à densidade requerida, enquanto esta se encontrar em condições de trabalhabilidade. Será constituído de rolos pneumáticos e rolos metálicos lisos tipo tandem. Os rolos pneumáticos devem possuir dispositivos de calibragem de variação de pressão dos pneus entre 2,5 a 8,4 kgf/cm2 (35 a 120 psi).

Os caminhões, tipo basculante, para o transporte de concreto betuminoso, deverão ter caçambas metálicas robustas, limpas e lisas, ligeiramente lubrificadas com água e sabão, óleo cru fino, óleo parafínico, ou solução de cal, de modo a evitar a aderência da mistura às chapas.

Sendo decorridos mais de sete dias entre a execução da imprimação e a do revestimento, ou no caso de ter havido trânsito sobre a superfície imprimada, ou, ainda, ter sido a imprimação recoberta com areia, pó-de-pedra etc., deverá ser feita uma pintura de ligação.

A temperatura de aplicação do cimento asfáltico deve ser determinado para cada tipo de ligante, em função da relação temperatura-viscosidade. A temperatura conveniente é aquela na qual o asfalto apresenta uma viscosidade situada dentro da faixa de 75 e 150 segundos Saybolt-Furol, indicando-se, preferencialmente, a viscosidade de 85 a 95 segundos Saybolt-Furol. Entretanto, não devem ser feitas misturas a temperaturas inferiores a 107oC e nem superiores a 177oC. O agregado deve ser aquecido a temperaturas de 10 a 15oC acima da temperatura do ligante.

A produção do concreto betuminoso é efetuada em usinas apropriadas, conforme anteriormente especificado.

O concreto betuminoso produzido deverá ser transportado, da usina ao ponto de aplicação, nos veículos basculantes antes especificados.

Quando necessário, para que a mistura seja colocada na pista à temperatura especificada, cada carregamento deverá ser coberto com lona ou outro material aceitável, com tamanho suficiente para proteger a mistura.

As misturas de concreto betuminoso devem ser produzidas e distribuídas somente quando a temperatura ambiente se encontrar acima de 10oC, e com tempo não chuvoso.

A distribuição do concreto betuminoso deve ser feita por máquinas acabadoras, conforme já especificado.

Caso ocorram irregularidades na superfície da camada, estas deverão ser sanadas pela adição manual de concreto betuminoso, sendo esse espalhamento efetuado por meio de ancinhos e rolos metálicos.

Imediatamente após a distribuição do concreto betuminoso, tem início a rolagem. Como norma geral, a temperatura de rolagem é a mais elevada que a mistura betuminosa possa suportar, temperatura essa fixada, experimentalmente, para cada caso.

A temperatura recomendável, para a compressão da mistura, é aquela na qual o ligante apresenta um viscosidade Saybolt-Furol, de 140 15 segundos, para o cimento asfáltico (ou uma viscosidade específica Engler, de 40 5, para alcatrão).



Caso sejam empregados rolos de pneus, de pressão variável, inicia-se a rolagem com baixa pressão, a qual será aumentada à medida que a mistura for sendo compactada, e, consequentemente, suportando pressões mais elevadas.

A compressão será iniciada pelos bordos, longitudinalmente, continuando em direção do eixo da pista. Nas curvas, de acordo com a superelevação, a compressão deve começar sempre do ponto mais baixo para o mais alto. Cada passada do rolo deve ser recoberta, na seguinte, de pelo menos, a metade da largura rolada. Em qualquer caso, a operação de rolagem perturbará até o momento em que seja atingida a compactação especificada.

Durante a rolagem não serão permitidas mudanças de direção e inversões bruscas de marcha, nem estacionamento do equipamento sobre o revestimento recém-rolado. As rodas do rolo deverão ser umedecidas adequadamente, de modo a evitar a aderência da mistura.

Os revestimentos recém-acabados deverão ser mantidos sem trânsito, até o seu completo resfriamento.

6.11.3. Controle Geotécnico:

O controle de qualidade do material betuminoso constará do seguinte:1 ensaio de viscosidade absoluta a 60oC ou 1 ensaio de penetração a 25oC,

conforme a classificação por viscosidade ou penetração, para todo carregamento que chegar à obra;

1 ensaio de viscosidade Saybolt-Furol, a diferentes temperaturas para determinação da curva viscosidade –temperatura, para cada 100t, e 1 ensaio para todo carregamento que chegar à obra;

1 ensaio de ponto de fulgor, para todo carregamento que chegar à obra;1 índice de suscetibilidade térmica, para cada 100 t;1 ensaio de espuma, para todo carregamento que chegar à abra.O ensaio de suscetibilidade térmica de Pfeiffer e Van Doormaal que nas

especificações brasileiras pode variar de –1 a +1; valores maiores que +1 indicam asfaltos oxidados, ou seja, pouco sensíveis a elevadas temperaturas e quebradiços quando a temperatura é baixa e valores menores que –1 indicam asfaltos muito sensíveis a altas temperaturas, ou seja, amolecem rapidamente.

O ensaio de espuma é o ensaio para verificar a presença de voláteis no CAP, o CAP não deve apresentar espuma quando aquecido a 175oC.

O controle de qualidade dos agregados constará do seguinte:

2 ensaios de granulometria do agregado, por por jornada de 8 horas de trabalho; 1 ensaio de desgaste Los Angeles, por mês, ou quando houver variação da natureza

do material; 1 ensaio de índice de forma para cada 900 m3; 1 ensaio de equivalente de areia do agregado miúdo por jornada de 8 horas de

trabalho;1 ensaio de granulometria do material de enchimento por jornada de 8 horas de

trabalho.



Será procedido o ensaio de granulometria da mistura dos agregados resultantes das extrações citadas no item anterior.

Serão efetuadas medidas de temperatura, durante a jornada de 8 horas de trabalho, em cada um dos itens abaixo discriminados, com tolerância de +/- 5oC:

do agregado, no silo quente da usina;do ligante, na usina, da mistura, no momento da saída do misturador.Em cada caminhão, antes da descarga, será feita, pelo menos, uma leitura de

temperatura.As temperaturas devem satisfazer aos limites especificados anteriormente +/-

5oC. O controle de compressão da mistura betuminosa deverá ser feito, preferencialmente, medindo-se a densidade aparente de corpos de prova extraídos da mistura comprimida na pista, por meio de brocas rotativas.

Na impossibilidade de utilização deste equipamento, admite-se o processo do anel de aço. Para tanto, colocam-se sobre a base, antes do espalhamento da mistura, anéis de aço de 10 cm de diâmetro interno e de altura inferior à espessura da camada comprimida. Após a compressão são retirados os anéis e medida a densidade aparente dos corpos de prova neles moldados.

Deve ser realizada uma determinação, cada 500 m de meia pista, não sendo permitidas densidades inferiores a 97% da densidade do projeto.

O controle de compressão poderá também ser feito, mediante as densidades aparentes dos corpos de prova extraídos da pista e comparando-as com as densidades aparentes de corpos de prova moldados no local. As amostras para moldagem destes corpos de prova deverão ser colhidas bem próximo do local onde serão realizados os furos e antes da sua compressão. A relação entre estas duas densidades não deverá ser inferior a 100%.

6.11.4. Controle Geométrico:Será medida a espessura por ocasião da extração dos corpos de prova na pista, ou

pelo nivelamento, do eixo e dos bordos, antes e depois do espalhamento e compressão da mistura. Admitir-se-á variação de da espessura de projeto, até 5%. Durante a execução, deverá ser feito diariamente o controle de acabamento da superfície de revestimento, com auxílio de duas réguas, uma de 3,00 m e outra de 0,90 m, colocadas em ângulo reto e paralelamente ao eixo da estrada, respectivamente. A variação da superfície, entre dois pontos quaisquer de contato, não deve exceder a 0,5 cm, quando verificada com qualquer das réguas. O Quociente de irregularidade (QI) devera ser inferior a 35 contagens por km. Os desvios do eixo e bordos não deverão exceder 5 cm para mais ou para menos.

6.12. - Pré-misturado a frio (P.M.F.)

O P.M.F. pode ser definido como a mistura de agregado e emulsão, em que o agregado é empregado sem prévio aquecimento, ou seja, à temperatura ambiente, espalhada e compactada a frio. É um produto menos nobre que o pré-misturado a quente e o concreto betuminoso.

O ligante pode ser emulsão asfaltica cationica de ruptura media ou lenta.



Agregado pode ser pedra, escoria, cascalho ou seixo rolado, britados. Devem consistir de partículas limpas, duras, livres de torrões de argila e substancias nocivas, e apresentar:

Desgaste Los Angeles 40%;Índice de forma superior a 0,5;Durabilidade, perda inferior a 12%;Adesividade superior a 90%;Granulometria: conforme quadro 6.6.A mistura deve atender os valores especificados no quadro 6.7.

Quadro 6.6. Composição do pré misturado a frio, porcentagem passante:

Peneiras Faixas Tolerânciamm A B C D %

1” 25,4 100 - 100 - 73/4 19,1 75-100 100 95-100 100 71/2 12,7 - 75-100 - 95-100 73/8 9,5 30-60 35-70 40-70 45-80 7n. 4 4,8 10-35 15-40 20-40 25-45 5n. 10 2,0 5-20 10-24 10-25 14-30 5n. 200 0,075 0-5 0-5 0-8 0-8 2Betume solúvel no CS2 4-6 4-6 4-6 4-6 2

Fonte: DNER ES 317/97 p. 04

Quadro 6.7. Especificações para pré misturado a frio

Porcentagem de vazios - Vv 5 a 30Estabilidade mínima 250 kgf (75 golpes) e 150kgf (50 golpes)fluência 2 a 4,5 mmFonte: DNER ES 317/97 p. 04

6.13. Lama asfáltica

6.13.1. conceito:

Mistura rica em emulsão asfáltica, agregado miudo,filler e água. Utiliza uma usina móvel (montada no caminhão de lama asfáltica). Pode ser empregada como camada de selamento, impermeabilização e rejuvenescimento de pavimentos.

6.13.2. materiais:

O ligante empregado são as emulsões asfálticas de ruptura lenta RL-1c ou emulsões para lama asfáltica LA-1c, LA-2c ou LA-E. Os agregados são pedrisco e pó, areia e filler



(cimento ou cal), se necessário. A água é adicionada para obter-se uma consistência adequada.

Granulometria do filler:

Peneira 40 0,42 mm 100% passantePeneira 80 0,18 mm 95 a 100% passantePeneira 200 0,074 mm 65 a 100% passante

Composição da mistura:

Peneiras Porcentagem passante, em peso, faixas:malha mm A B C D3/8 9,5 - - - 1001/4 6,3 - - 100 82-1004 4,8 100 - 85-100 70-958 2,4 80-100 100 - -10 2 - 90-100 60-85 40-6416 1,2 50-90 65-90 45-75 28-5030 0,6 30-60 40-60 - -40 0,42 - - 22-40 15-3050 0,31 20-45 20-42 - -80 0,18 - - 12-22 8-20100 0,15 10-25 15-30 - -200 0,074 5-15 10-20 5-15 5-15Peso mistura seca (kg) 4 - 6 2,5 - 5 5,5 - 8 8 -13Espessura (mm) 3 -4 2,5 - 3 4 – 6,5 6 – 9,5Água na mistura (%) 10 - 20 10 - 20 10 - 15 10 – 15Emulsão (%) 12 - 20 15 - 25 11 - 21 10 – 19utilização I – II - V I - V III - V IV – VIIObservação: % de água e emulsão referem-se ao peso da mistura seca.

Fonte: DER/SC, 1992.

Utilização:

I – enchimento de fissurasII – rejuvenescimento de revestimento com pequeno desgaste superficial.III – idem, com médio desgaste superficial.IV – idem, com grande desgaste superficial.V – capa selante de misturas abertas com textura lisa.VI – idem, de textura áspera.VII – revestimento de acostamento ou pista de trafego leve.


Depósitos para materiais.



Caminhão usina de lama asfáltica com silos, bomba, misturador, e rodo.Rolo pneumáticoVassoura mecânicaFerramentas manuais.

6.13.4. Execução:

A lama asfáltica não será executada em tempo chuvoso, ou temperatura baixo de 10 graus C a sombra.

Após a limpeza, a superfície poderá receber pintura de ligação, se necessário (caso de superfície muito porosa). Quando não houver pintura, a superfície será umedecida, e aplicada a mistura da lama, com correções manuais onde necessário. Em quatro a seis horas após a aplicação, a superfície poderá receber três a cinco passadas de rolo de pneus, procedimento obrigatório em curvas, interseções ou trechos de pequeno trafego; nos demais a superfície tratada com lama poderá ser entregue ao trafego imediatamente após a aplicação.

6.14. Tratamento superficial:

Revestimento executado na própria pista, através da aplicação de ligante asfalto liquido (CAP 7 aquecido ou emulsão asfáltica), seguindo-se recobrimento com agregado e compactação, caracterizado como tratamento superficial simples (TSS). Este processo pode ser repetido mais uma ou duas vezes, originando o tratamento superficial duplo (TSD) ou triplo (TST).

A ultima camada do tratamento superficial é denominada de capa selante por utilizar agregado miúdo.

O ligante pode ser cap 7 (ou cap 150/200) e emulsões asfálticas, tipos RR 1c ou RR 2c, podendo ser utilizados ligantes modificados.

Agregado pode ser pedra, escoria, cascalho ou seixo rolado, britados. Devem consistir de partículas limpas, duras, livres de torrões de argila e substancias nocivas, e apresentar:

Desgaste Los Angeles 40%;Índice de forma superior a 0,5;Durabilidade, perda inferior a 12%;Granulometria: para TSS conforme quadro 6.8; TSD conforme quadro 6.10 e TST

conforme quadro 6.12.Taxas: TSS conforme quadro 6.9; TSD conforme quadro 6.11 e TST conforme

quadro 6.13.

Quadro 6.8. granulometria de agregados para TSS

Peneiras Faixas Tolerânciasmm A B %

1/2" 12,7 100 - 73/8” 9,5 85-100 100 7n. 4 4,8 10-30 85-100 7n. 10 2,0 0-10 10-40 5



n. 200 0,074 0-2 0-2 5

Quadro 6.9. Taxas para TSS

Ligante betuminoso Agregado pétreo0,8 a 1,2 l/m2 8 a 12 kg/m2

Quadro 6.10. Granulometria para TSD, porcentagem passante em peso:

Peneiras Faixas Tolerânciasmm A (1ª camada) B (1ªou 2ª cam.) C (2ª camada) %

1” 25,4 100 - - 73/4" 19,1 90-100 - - 71/2" 12,7 20-55 100 - 73/8” 9,5 0-15 85-100 100 7n. 4 4,8 0-5 10-30 85-100 5n. 10 2,0 - 0-10 10-40 5n. 200 0,074 0-2 0-2 0-2 2

Quadro 6.11. Taxas para TSD

Ligante betuminoso Agregado pétreo1ª camada - 20 a 25 kg/m2

2ª camada - 10 a 12 kg/m2

1ª e 2ª camada 2 a 3 l/m2 -

Quadro 6.12. Granulometria para TST:

Peneiras Faixas Tolerânciasmm A B C %

1 1/2” 28,1 100 - -1” 25,4 90-100 - - 73/4" 19,1 20-55 - - 71/2" 12,7 0-15 100 - 73/8” 9,5 0-15 85-100 100 7n. 4 4,8 - 10-30 85-100 5n. 10 2,0 - 0-10 10-40 5n. 200 0,074 0-2 0-2 0-2 2

Quadro 6.13. Taxas para TST

Ligante betuminoso Agregado pétreo1ª camada - 20 a 25 kg/m2



1ª, 2ª e 3ª camadas 2 a 3 l/m2 -



6.15. Macadame betuminoso:

Consiste de duas aplicações alternadas de ligante betuminoso sobre agregados de tamanho e quantidades especificadas, espalhadas, niveladas e comprimidas, podendo servir como base, reforço ou camada de revestimento, esta após selamento.

Como ligantes podem ser empregados os diversos tipos de cap ou emulsões de ruptura rápida. O agregado pode ser pedra, cascalho ou seixo rolado, britados. Devem consistir de partículas limpas, duras, livres de torrões de argila e substancias nocivas, e apresentar:

Desgaste Los Angeles 40%;Índice de forma superior a 0,5;Durabilidade, perda inferior a 12%;

6.16. Calçamentos

Os calçamentos com pedras ou blocos em rodovias estão em desuso, substituídos pelo pavimento betuminoso ou rígido, sendo mais empregados em vias urbanas. Entretanto, em locais sujeito a recalques, pode ser uma solução interessante, devido a possibilidade de correções e reaproveitamento do material.

6.16.1. Materiais:Os materiais empregados são uma base arenosa e o revestimento de

paralelepípedos, ou blocos de concreto pre-moldados e articulados.a) paralelepípedos: peças prismáticas de granito ou basalto de resistência a

compressão mínima de 1000 kg/cm2 (100 Mpa), e dimensões geralmente entre 17 a 28 cm de comprimento, 11 a 17 cm de largura e de 11 a 15 cm de altura.

b) Blocos: feitos de concreto de cimento portland, agregado e água, adequadamente dosado, vibrado e curado, para obter-se uma resistência a compressão simples mínima de 250 kg/cm2 (25 Mpa), em media, com o mínimo de 20 Mpa por amostra.

6.16.2. equipamentosa) motoniveladora: para o preparo do sub-leito (regularização).b) Rolo compressor: compactação do sub-leito e pavimento.c) Basculantes: transporte de materiais. d) Ferramentas manuais: pá, picareta, ponteiro de aço, marreta, martelo,

carrinho de mão, nível, corda, vassoura, etc.

6.16.3. Execução



A terraplenagem e drenagem devem estar concluídas para a construção do pavimento. Inicia-se pelo preparo do sub-leito, escarificando e umedecendo ate a umidade ótima, para execução da compactação do sub-leito. Caso necessário, segundo o dimensionamento, executa-se uma sub-base com material de jazida adequado na espessura de projeto, e devidamente compactado. Segue-se a aplicação dos meios-fios, espalhamento da base de areia e assentamento do revestimento, obedecendo ao abaulamento previsto, e compactado com o rolo compressor, ou socado manualmente.

6.16.4. Dimensionamento

A espessura mínima da base com o revestimento (EBR) deve ser de 23 cm. Verifica-se se esta espessura é suficiente para proteger o sub-leito, em função do seu CBR. Caso o CBR do sub-leito exija uma espessura maior que 23 cm, será projetada uma sub-base de espessura 15 cm ou superior, com CBR adequado ao trafego.

O CBR necessário ao sub-leito em função da espessura de base mais revestimento (EBR) determina-se pela equação de Peltier:

CBR = [ 100 + 150 . ( P ) 0,5 . K – 5 . EBR ] / EBR

Sendo:

P = carga por roda em toneladas, normalmente utiliza-se 6.K = coeficiente em função do numero de veículos comerciais (ônibus e

caminhões), utilizando-se:K=1 para ate 100 veículos comerciais/dia, K=1,1 entre 100 e 300 veículos comerciais/dia, e K=1,2 acima de 300 veículos comerciais/dia.

Exemplo: Um calçamento com paralelelepipedos de espessura 13 cm e uma base de areia de 10 cm (totalizando a espessura mínima de 23 cm), e trafego de 200 veículos comerciais/dia, qual deve ser o CBR mínimo do sub-leito (ou do reforço, caso necessário)?

R. Pela equação de Peltier: CBR = 17.



Havendo necessidade de reforço, a espessura de reforço obtém-se pela espessura total (E) de pavimento necessário a um determinado CBR de sub-leito, obtido pela expressão:

E = [ 100 + 150 . ( P ) 0,5 . K] / ( CBR + 5 )

Exemplo: Caso o CBR do sub-leito do exercício anterior seja 7, qual a espessura de reforço de CBR mínimo de 17 a ser aplicado?

R. 19 cm.

6.17. Pavimentos rígidos;

Os materiais constituintes são os mesmos das bases rígidas, com condições de resistir aos esforços horizontais e distribuir esforços verticais à sub-base.

No caso dos paralelepípedos rejuntados com cimento, a tomada das juntas é feita com argamassa de cimento e areia, o que dá ao conjunto alguma rigidez, justificando a classificação.

O revestimento rígido por excelência, no entanto, é o revestimento de concreto de cimento. Executado em vias de importância, nos primeiros tempos da pavimentação no Brasil teve reduzida sua utilização com o surgimento dos revestimentos flexíveis devido ao menor custo de implantação destes últimos. Entretanto, com o aumento do trafego e a necessidade de revestimentos betuminosos mais espessos, o revestimento de concreto torna-se viável, devido ao seu custo menor de manutenção.

Para o concreto de pavimentos recomenda-se a resistência característica a flexão em corpos de prova prismáticos de 4,5 Mpa aos 28 dias. A Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP, apresenta uma correlação entre a resistência a flexão (fct) e a resistência a compressão simples (fc), dada por:

fc = ( fct / 0,56 ) 1,67

devendo o fc ser adicionado de 0,84 vezes o desvio padrão para se obter o fcj. O desvio padrão de fc, quando não conhecido, adota-se 4 Mpa para controle rigoroso, 5,5 Mpa para controle médio e 7 Mpa para controle brando.

O pavimento de concreto de cimento pode ser constituído de placas de concreto de cimento simples. As dimensões das placas, neste caso, são definidas por juntas transversais e longitudinais. Caso não se queira as juntas para controle das fissuras, estas fissuras podem, também, ser controladas através do emprego de armadura distribuída, sem função estrutural, somente para impedir a separação das faces fissuradas.

As juntas transversais são necessárias devido a retração do concreto durante a cura, e a movimentação das placas devido a dilatação térmica. No caso de cargas intensas (trafego pesado), para que estas cargas aplicadas numa placa sejam distribuídas as placas vizinhas, colocam-se barras de transferencia de esforços nas



juntas transversais, com a finalidade de distribuir os esforços verticais, mas sem impedir a movimentação horizontal de uma placa em relação a outra. Eventualmente, poderemos ter necessidade de executar uma junta transversal não programada, em virtude de alguma pane no serviço.

As juntas longitudinais se devem a fissuras causadas pela variação térmica. As juntas longitudinais devem ficar espaçadas no máximo de 3,75 m. Neste caso, podem ser utilizadas barras de ligação, para impedir qualquer movimentação lateral indesejável. A área de aço por metro de comprimento de junta (As) obtém-se pela expressão:

As = 36000 . b. h / (100 S )

onde b= distancia entre juntas ou entre junta e borda da placa (m), h = espessura da placa (m)

S = tensão admissível do aço (Mpa), geralmente 2/3 da tensão de escoamento.O comprimento L da barra de ligação, em cm, é dado por:

L = [ ( S . d ) / 4,9 ] + 7,5

onde d é o diâmetro da barra de ligação.Alem das juntas transversais e longitudinais normais, projetam-se ainda

juntas de dilatação nas cabeceiras de pontes ou cruzamento com outras vias de pavimento rígido.

Espaçamento recomendado entre juntas transversais:

Tipo de agregado graúdo Espaçamento Pedra britada granítica Até 7,5 mPedra britada calcarea Até 6,0 mSeixo rolado, pedregulho silicoso, pedregulho d<19mm, escoria Até 4,5 m

Dimensões das barras de transferencia (aço CA 25)

Espessura da placa Bitola (mm) Comprimento (mm) Espaçamento (mm)Ate 17 cm 20 460 30017,5 a 22 cm 25 460 30022,5 a 30 32 460 300> que 30 cm 40 460 300

Para vedação das juntas, impedindo infiltrações e expulsão de materiais pelas juntas, aplicam-se selantes adequados, aplicados no reservatório do selante a frio (emulsão, asfalto diluído, mastiques), a quente(asfalto, com ou sem borracha e filler) ou de pre-moldados (borracha, cortiça, espuma, poliuretano, polietileno, pvc, neoprene, gaxetas, elastomeros).



Gráficos de dimensionamento de pavimentos rígidos

Gráfico 1: Eixo simples Gráfico 2: Eixo duplo Gráfico 3: Eixos Triplos.

Fonte: ABCP



REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASREFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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