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UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDRAL DO PARAN CAMPUS PATO BRANCO COORDENAO DE ENGENHARIA CIVIL

PAVIMENTAO II

AVALIAO, DIGNSTICO E MANUTENO DE PAVIMENTOS FLEXVEIS

PROF. JAIRO TROMBETTA 2010

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SUMRIO1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.2.6 2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.8.1 3.8.2 3.8.3 4 5 5.1 5.2 5.3 PAVIMENTOS............................................................................................. Conceitos...................................................................................................... Classificao dos pavimentos....................................................................... Pavimentos flexveis..................................................................................... Pavimentos rgidos........................................................................................ Pavimentos semi-rgidos............................................................................... Pavimentos compostos.................................................................................. Pavimentos invertidos................................................................................... Pavimentos intertravados............................................................................. SISTEMA DE GERNCIA DE PAVIMENTOS........................................ Finalidades de um Sistema de Gerncia de Pavimentos (SGP)................... Estrutura de um SGP.................................................................................... AVALIAO DE PAVIMENTOS............................................................. Conceitos...................................................................................................... Avaliao dos defeitos de superfcie............................................................. Avaliao da condio funcional.................................................................. Avaliao da condio estrutural.................................................................. Deteriorao dos pavimentos........................................................................ Mecanismos do trincamento......................................................................... Mecanismos de deformaes........................................................................ Mecanismos da desagregao....................................................................... Desempenho quanto segurana.................................................................. Identificao dos defeitos de superfcie........................................................ Metodologias para o levantamento de dados................................................ Avaliao subjetiva dos pavimentos............................................................. Avaliao objetiva dos pavimentos............................................................... Mtodo do IGG - Norma DNIT 006/2003-PRO........................................... Mtodo PCI (Pavement Condition Index)..................................................... Mtodo do ndice de Serventia Urbano (ISU).............................................. DIAGNSTICO DA CONDIO DO PAVIMENTO............................... MANUTENO DE PAVIMENTOS......................................................... Definio de estratgias de manuteno....................................................... Seleo de atividades de manuteno e reabilitao..................................... rvores de deciso para atividades de manuteno e reabilitao............... 20 20 21 21 22 22 22 22 23 23 24 25 27 27 29 29 30 31 33 35 37 38 40 43 45 49 49 52 55 58 59 59 61 68

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1. PAVIMENTOS 1.1 Conceitos O pavimento uma estrutura construda sobre terraplanagem e destinada, tcnica e economicamente, a: 1) Resistir aos esforos verticais oriundos do trfego e distribu-los; 2) Melhorar as condies de rolamento quanto ao conforto e segurana; 3) Resistir aos esforos horizontais que nela atuam, tornando mais durvel a superfcie de rolamento. um sistema de vrias camadas de materiais diversos, de espessuras finitas, que se assenta sobre um semi-espao infinito que exerce a funo de fundao da estrutura, chamado subleito. Pavimentar uma via de circulao de veculos uma obra civil que objetiva a melhoria operacional para o trfego, na medida em que criada uma superfcie mais regular (garantia de melhor conforto ao rolamento), mais aderente (garantia de mais segurana em condies de pista molhada). Ao se proporcionar ao usurio uma via com melhor condio de qualidade ao rolamento, este obter ganhos em termos de custos operacionais, haja vista que estes custos esto diretamente associados ao custo de operao do veculo, tempo de viagem e ao custo com acidentes e estes fatores dependem das condies da superfcie do pavimento. De acordo com a NBR 7207/82, a estrutura tpica de um pavimento constituda pelo subleito, sub-base, base e revestimento, cujas definies so: 1) Subleito: o terreno de fundao do pavimento ou do revestimento. 2) Sub-base: a camada corretiva do subleito, ou complementar a base, quando por qualquer circunstncia no seja aconselhvel construir o pavimento diretamente sobre o leito obtido da terraplanagem. 3) Base: uma camada destinada a resistir e distribuir os esforos verticais oriundos dos veculos, sobre a qual se constri um revestimento. 4) Revestimento: a camada, tanto quanto possvel impermevel, que recebe diretamente a ao do rolamento dos veculos, que se destina econmica e simultaneamente:

10 a) a melhorar as condies do rolamento quanto a comodidade e segurana; b) a resistir aos esforos horizontais que nele atuam, tornando mais durvel a superfcie de rolamento. Ainda, pode ser executada uma camada de reforo do subleito, entre este e a subbase, para melhorar as condies de suporte do solo de fundao do pavimento. As placas de concreto, nos pavimentos rgidos, preenchem as finalidades prprias do revestimento e base, simultaneamente. Ainda a NBR 7207/1982 considera uma estrada que tenha apenas um revestimento primrio (cascalhamento, macadame ou pedra brita), como no pavimentada. medida que se passou a analisar o pavimento como um sistema em camadas e a calcular as tenses e deformaes, comeou-se a considerar a absoro dos esforos de trao pelas camadas superficiais dotadas de rigidez. Os esforos tangenciais aplicados por pneumticos so absorvidos numa espessura de poucos centmetros do revestimento. O estado de tenso aplicado a uma camada espessa de concreto asfltico tem influncia na tenso transmitida ao subleito. A deformabilidade das camadas de base e sub-base granulares influencia o comportamento da fadiga na camada de revestimento, provocando um trincamento em maior uma menor progressividade. 1.2 Classificao dos pavimentos Os pavimentos so classificados segundo a tipologia e comportamento de sua estrutura, conforme segue. 1.2.1 Pavimentos flexveis Um pavimento flexvel constitudo por um revestimento asfltico sobre camada de base granular. Neste tipo de pavimento a distribuio das tenses e deformaes geradas na estrutura pelas cargas de rodas do trfego se d de modo que as camadas de revestimento e base aliviem as tenses verticais de compresso no subleito por meio da absoro de tenses cisalhantes. Nesse processo tenses e deformaes nas fibras inferiores do revestimento asfltico provocam seu trincamento por fadiga com a repetio das cargas do trfego; ao mesmo tempo em que as tenses e deformaes verticais de compresso que atuam em todas as camadas do pavimento levaro a formao do afundamento em trilha de roda ou ondulaes longitudinais. A NBR 7207/1982 inclui nesta classificao os pavimentos com

11 paraleleppedos, de cimento, de pedra, de cermica e blocos de concreto e alvenaria polidrica (calamento com pedras irregulares). 1.2.2 Pavimentos rgidos O pavimento rgido constitudo por placas de concreto de cimento portland (CCP) assentes sobre o solo de fundao ou sub-base granular intermediria. A placa de CCP o principal componente estrutural, deste tipo de pavimento, aliviando as tenses para as camadas subjacentes por meio de sua elevada rigidez a flexo, quando so geradas tenses e deformaes de trao sob a placa, que ocasionam trincamento por fadiga aps certo nmero de repeties da carga. A NBR 7207/1982 inclui nesta classificao os pavimentos com paraleleppedos rejuntados com cimento. 1.2.3 Pavimentos semi-rgidos So constitudos por camada de revestimento em concreto asfltico assente sobre uma base de placa cimentada, como solo-cimento, solo-cal e brita graduada com cimento. 1.2.4 Pavimentos compostos So aqueles constitudos por camada de revestimento em concreto asfltico flexvel assente sobre placa de cimento portland . 1.2.5 Pavimentos invertidos So constitudos por uma sub-base cimentada, uma base granular e revestimento em concreto asfltico.

1.2.6 Pavimentos intertravados A camada de rolamento formada por peas pr-moldadas de concreto, assentes sobre uma camada de areia e com as juntas entre as peas preenchidas com areia, formando um travamento entre elas. A camada de base recebe as tenses distribudas pela camada de revestimento, sendo sua funo a de resistir e distribuir os esforos ao subleito, resistindo a

12 esforos que provoquem deformaes permanentes e a conseqente deteriorao do pavimento. 2.0 SISTEMA DE GERNCIA DE PAVIMENTOS O termo gerncia de pavimentos pode ser entendido como a coordenao eficiente e integrada das vrias atividades envolvidas na concepo, na construo e na manuteno dos pavimentos que fazem parte de uma infraestrutura viria, de modo a permitir que estes proporcionem condies aceitveis para o usurio a um custo mnimo para a sociedade. E, um sistema de gerncia de pavimentos (SGP) um conjunto de ferramentas e mtodos para auxiliar os que tomam decises a encontrar estratgias timas para construir, avaliar e manter os pavimentos numa condio funcional aceitvel durante um certo perodo de tempo. Um sistema de gerncia de pavimentos (SGP) como uma srie de atividades integradas e coordenadas associadas ao planejamento, projeto, construo, manuteno, avaliao e pesquisas sobre pavimentos. Um SGP visa obteno do melhor retorno possvel para os recursos investidos, provendo pavimentos seguros, confortveis e econmicos aos usurios. Devem ainda propiciar a melhoria das condies dos pavimentos e a reduo dos custos de manuteno e restaurao e dos custos operacionais dos veculos. A finalidade bsica de um SGP auxiliar a organizao responsvel pela administrao de uma rede viria a responder seguinte questo: sob certas restries oramentrias, quais as medidas de conservao e de restaurao que deveriam ser executadas, bem como quando e onde, de modo a se preservar o patrimnio representado pela infra-estrutura existente e se obter o mximo retorno possvel dos investimentos a serem realizados? Alm disso, qual parcela dos recursos disponveis deveria ser alocada para novas pavimentaes? Um SGP deve ser capaz de auxiliar a tomada de decises por parte de usurios em diversos nveis dentro da organizao. Para a mais alta administrao, o SGP deve responder s seguintes questes: 1) Qual ser o padro futuro da rede, em funo dos recursos disponveis para sua manuteno? 2) Qual a estratgia de manuteno e de construo que resultar no mximo retorno para a sociedade dos investimentos a serem efetuados?

13 2.1 Finalidades de um Sistema de Gerncia de Pavimentos (SGP) Os objetivos especficos de um Sistema de Gerncia de Pavimentos (SGP) so: 1) Obter o melhor retorno para os recursos pblicos disponveis; 2) Assegurar um sistema de transporte que seja seguro, econmico e confortvel; 3) Aumentar a eficincia do processo de tomada de decises; 4) Fornecer um feedback acerca das conseqncias das decises que so tomadas; 5) Assegurar consistncia nas decises, independentemente de onde elas so tomadas dentro da organizao, ou independentemente de quem o faz; 6) Determinar a importncia relativa de quaisquer fatores locais que possam contribuir para a deteriorao dos pavimentos. Um SGP um meio de se organizar, coordenar e controlar todas as atividades que possam estar relacionadas economia e ao desempenho dos pavimentos de uma rede. A prtica da gerncia de pavimentos, consiste no direcionamento eficiente e eficaz das diversas atividades envolvidas em se manter os pavimentos em uma condio aceitvel para os usurios ao menor custo total para o transporte. Um Sistema de Gerncia de Pavimentos estabelece a documentao de cada uma das atividades componentes, tornando-as formais, ao mesmo tempo em que elas so tratadas de forma coordenada e objetiva, existindo feedback entre elas. 2.2 Estrutura de um SGP Um SGP pode ser classificado em funo do seu objetivo maior, como um sistema em nvel de rede, para fins de planejamento, ou um sistema em nvel de projeto para definio das atividades de construo e manuteno. O sistema de gerncia de pavimentos (SGP) opera em dois nveis fundamentais: em nvel de rede e em nvel de projeto (Figura 1) Dentro das atividades bsicas de um SGP, o planejamento utiliza as informaes em nvel de rede no processo de estabelecimento de prioridades e no desenvolvimento de uma programao, com seu oramento correspondente. A programao desenvolve os programas reais para novas construes ou para a restaurao de pavimentos existentes, dentro das restries oramentrias e das recomendaes da organizao. O projeto converte cada projeto selecionado de um item programado para um conjunto de planos e especificaes. A construo transforma o projeto de um pavimento novo ou restaurado em realidade. A conservao adequada e oportuna dos pavimentos ao longo de sua vida de projeto essencial

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Figura 1 - Atividades de um sistema de gerncia de pavimentos (Gonalves, 2007)

para a proteo do grande investimento representado pelo pavimento e para a preservao de um nvel de servio adequado para os usurios. As propriedades e a uniformidade dos materiais utilizados na construo, restaurao e conservao constituem um aspecto de crucial importncia para a qualidade e a economia de todo o processo. As condies ambientais, tais como umidade e temperatura, tm um efeito significativo no projeto e no desempenho dos pavimentos. Informaes razoavelmente acuradas quanto s cargas do trfego para os diversos segmentos so necessrias para se avaliar adequadamente os pavimentos. Informaes quanto segurana e acidentes, na medida em que se relacionem condio e ao desempenho dos pavimentos, so benficas no processo de se determinar o que deveria ser feito e quando. A pesquisa deveria ser um processo contnuo na gerncia de pavimentos, tanto para se aperfeioar o sistema como na procura de materiais e mtodos melhores e mais eficazes. No caso de uma rede viria urbana, ocorre uma fuso entre ambos os nveis, de modo que a medida de manuteno que determinada para um certo segmento na anlise econmica em nvel de rede implementada na prtica, sendo raros os casos onde um projeto de restaurao efetuado antes da execuo das obras. O Subsistema de Planejamento, tambm denominado SGP em nvel de rede, analisa a rede como um todo, de modo a: 1) Avaliar as conseqncias de diversas estratgias de alocao de recursos; 2) Analisar as implicaes, em termos de custos de manuteno e de custos operacionais do transporte, de se dispor de diferentes nveis de restries oramentrias para os prximos anos;

15 3) A partir de restries oramentrias e operacionais conhecidas, priorizar as obras de construo e as intervenes de manuteno na rede, de modo a se obter o mximo retorno possvel para esses investimentos. Estas atividades so executadas com base em dados suficientemente simplificados e de levantamento expedito para que sejam disponveis para toda a rede, de forma atualizada, a cada ano. O Subsistema de Projeto, tambm denominado SGP em nvel de projeto, o responsvel pela execuo de projetos executivos de engenharia para obras de restaurao ou de construo de pavimentos. Tais projetos utilizam como restrio oramentria o volume de recursos que foi alocado a cada obra especfica pelo SGP em nvel de rede. Sua finalidade bsica a de levar ao melhor aproveitamento possvel dos recursos alocados para cada trecho. Para tanto, so levantados dados detalhados acerca da condio estrutural, funcional e de degradao dos pavimentos, bem como das caractersticas do trfego atual e futuro e dos materiais de construo disponveis, a fim de se tomar decises com base em um diagnstico suficientemente preciso dos problemas e do desempenho dos pavimentos. O resultado a adoo de solues tcnicas que uniformizem o desempenho e maximizem a vida de servio dos pavimentos restaurados. Por exemplo: O SGP em desenvolvimento e implantao em Porto Alegre (GERPAV/POA) caracteriza-se por ser em nvel de rede e destinado ao planejamento das atividades de conservao e manuteno dos pavimentos da malha viria da cidade. Os principais objetivos a serem atendidos por este SGP so citados a seguir: 1) Cadastrar e manter atualizadas as informaes referentes s caractersticas das vias; 2) Dimensionar em nvel financeiro, temporal e tcnico as intervenes necessrias com o estabelecimento da hierarquia viria e prioridade das mesmas, assim como adequar as diversas aes de conservao aos recursos financeiros disponveis; 3) Municiar a programao da atividade de conservao com as informaes tcnicas necessrias tomada de deciso, de forma a garantir a manuteno do patrimnio pblico representado pelos pavimentos da cidade: 4) Fornecer relatrios sobre as atividades de manuteno, conservao e expanso da malha viria e seus pavimentos.

16 3. AVALIAO DE PAVIMENTOS 3.1 Conceitos Para se estabelecer um diagnstico das condies de um pavimento necessrio que se faa uma avaliao em relao aos defeitos de superfcie, conforto e segurana oferecida aos usurios da via, sua capacidade estrutural, resistncia a derrapagem e a irregularidade longitudinal. A avaliao dos pavimentos a primeira etapa do processo de seleo das intervenes numa determinada via. Compreende um conjunto de aes destinadas a obter dados e definir parmetros que permitam diagnosticar as condies atuais de um pavimento, de modo a que se possa detectar suas necessidades atuais e futuras de manuteno e, verificar se ele est atendendo s especificaes para as quais foi projetado. Para se avaliar a condio de um pavimento e ter compreenso do nvel com que ele atende s exigncias para as quais foi concebido. preciso o entendimento de dois conceitos fundamentais estabelecidos neste processo: 1) Serventia: o grau com que o pavimento atende aos requisitos de conforto ao rolamento e segurana, nas velocidades operacionais da via e num determinado momento de sua vida de servio. No mtodo da AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) adota-se uma escala de 0 a 5 para quantificar o nvel de serventia, com 5 indicando um pavimento perfeito e 0, um pavimento impassvel. Este grau avaliado subjetivamente, sendo denominado Present Serviceability Rating (PSR). Quando o PSR calculado por meio de correlaes com defeitos de superfcie ou com irregularidade, denominado Present Serviceability Index (PSI). 2) Desempenho: a variao da serventia ao longo do tempo (Figura 2). Em algumas situaes conveniente quantificar o desempenho por meio da rea sob a curva da variao do PSI ao longo do tempo . Em outras situaes, principalmente em um SGP em nvel de projeto, existe a preocupao adicional com relao ao desempenho estrutural, entendido como o tempo em que um pavimento resiste ao trincamento e ao acmulo de deformaes plsticas quando submetido a um certo trfego.

17C O N C E IT O 5 E x c e le n te 4 Bom 3 R e g u la r 2 R u im 1 M u ito R u im 0 T em poFigura 2 - Desempenho de um pavimento (GONALVES, 2007)

Os dados levantados so utilizados para: 1) Verificar a condio com que os pavimentos esto atendendo as suas funes; 2) Determinar a condio atual da rede viria; 3) Elaborar curvas de previso de desempenho a partir do conhecimento de uma srie histrica de dados; 4) Planejar e programar futuras reabilitaes necessrias; 5) Estabelecer prioridades na programao de investimentos sob uma condio de restrio oramentria; 6) Melhorar a tecnologia de projeto, construo e manuteno dos pavimentos atravs da terminao e do acompanhamento da vida til do pavimento; 7) Atualizar programas de melhorias em nvel de rede. Uma avaliao completa dos pavimentos compreende a anlise dos aspectos que sero apresentados na seqncia. 3.2 Avaliao dos defeitos de superfcie Compreende a observao da superfcie do pavimento, registrando os defeitos encontrados, quanto ao tipo, severidade e extenso dos mesmos. O analista deve ter um conhecimento amplo quanto a morfologia e origem dos defeitos e suas caractersticas. Para a caracterizao dos defeitos, devem ser descritos os seguintes parmetros: 1) Tipo de defeito: especifica o tipo da deteriorao, caso de trincas (couro-de-crocodilo, isoladas, interligadas em padro irregular, longitudinais, transversais, em bloco,

18 dependendo da geometria e do mecanismo que deu origem a mesma), desgaste, exsudao, escorregamento de massa, eroso de bordo, bombeamento de finos, remendos e panelas, entre outros; 2) Severidade: representa a gravidade e intensidade com que o defeito afeta a estrutura do pavimento e/ou compromete seu desempenho. Usualmente, em diversas metodologias, a severidade conceituada em trs nveis: (1) aceitvel/baixa; (2) tolervel/mdia; (3) inaceitvel/alta; 3) Extenso: corresponde ao percentual de rea afetada pelo defeito; tambm apresentada em trs nveis: (A) alta (mais de 50% da rea do segmento); (M) mdia (entre 10% e 50% da rea do segmento); e (B) baixa (menos que 10% da rea do segmento com o defeito). 3.2.1 Avaliao da condio funcional Representa a forma com que o pavimento atende suas funes, em relao as necessidades do usurio de transitar pela via com conforto ao rolamento (relacionado com irregularidades na pista) e segurana (funo da resistncia a derrapagem, presena de panelas); tambm, a condio funcional do pavimento afeta diretamente o custo operacional do transporte (custo operacional do veculo, custo do tempo de viagem e o custo com acidentes). 3.2.2 Avaliao da condio estrutural Corresponde a caracterizao completa dos elementos e variveis estruturais dos pavimentos que possibilite uma descrio do seu comportamento diante das cargas do trfego e ambientais, de modo a possibilitar um julgamento concreto quanto a capacidade portante do pavimento existente em face das demandas futuras de trfego. A avaliao da condio estrutural indica como a condio funcional do pavimento evoluir ao longo do tempo, tanto se nenhuma interveno for imposta, como se forem implementadas aes de manuteno e restaurao. Uma avaliao confivel da condio estrutural de um pavimento de fundamental importncia para dar suporte s seguintes atividades: 1) Na elaborao de um diagnstico referente aos problemas e do desempenho apresentado pelo pavimento, objetivando a adoo de mediadas de manuteno/restaurao que sejam eficazes do ponto de vista tcnico e econmico,

19 por demonstrarem os mecanismos que atuam na degradao do pavimento ao longo do tempo. 2) Na caracterizao do pavimento atravs de um modelo estrutural que permita o clculo das tenses e deformaes provocadas pelas cargas do trfego nas diversas camadas. Estas respostas da estrutura s cargas do trfego so utilizadas tanto para estimar o tempo de vida restante do pavimento quanto para dimensionar a estrutura do pavimento restaurado. A condio estrutural de um pavimento composta pelos seguintes elementos: a) Integridade estrutural Est relacionada a ocorrncia de descontinuidades, como trincas e desagregaes na camada do revestimento. medida por meio de avaliao visual, atravs do registro de sua extenso, freqncia e severidade dos defeitos existentes na superfcie do pavimento, podendo ser complementada com medidas de ensaios no destrutivos, que permitem, por exemplo, detectar a reduo no mdulo de elasticidade efetivo da camada de revestimento.

b) Capacidade estrutural Corresponde a capacidade que as camadas do pavimento tm de resistir aos efeitos deteriorantes que so produzidos pelo trfego. Refere-se ao comportamento tensodeformao das camadas (comportamento resiliente) como a resistncia dos materiais contra o acmulo de deformaes plsticas sob cargas repetidas e, a resistncia ao trincamento por fadiga ou a afundamentos plsticos por acmulo de deformao permanente em todas as camadas asflticas cimentadas. A condio estrutural pode ser avaliada de duas formas: 1) Avaliao destrutiva: consiste na abertura de furos de sondagem para a identificao da natureza e espessura das camadas do pavimento, alm da coleta de amostras de materiais que sero ensaiados em laboratrio. Ensaios in situ nas camadas de solos e de materiais granulares podem ser realizados, como CBR (Califrnia Bearing Ratio) in situ e determinao de umidade e densidade; os ensaios de laboratrio abrangem desde os convencionais que permitem a caracterizao geotcnica at ensaios especiais para a determinao de mdulo de deformao resiliente. Este ltimo traduz o comportamento tenso-deformao dos materiais quando submetidos a cargas transientes do trfego.

20 2) Avaliao no-destrutiva: consiste na realizao de provas de carga para medidas de parmetros de resposta da estrutura s cargas de rodas em movimento. Os deslocamentos verticais de superfcie (deflexes) so os parmetros de resposta cuja medida mais simples e confivel, em comparao com tenses ou deformaes, esta razo pela qual quase todos os equipamentos utilizados para ensaios no destrutivos so deflectmetros. A viga Benkelman, deflectmetro vibratrio e o deflectmetro de impacto FWD (Falling Weight Deflectometer), so os equipamentos mais utilizados. 3.3 Deteriorao dos pavimentos Os pavimentos no so estruturas concebidas para durarem eternamente, mas sim por um perodo determinado de tempo chamado de ciclo de vida, mesmo durante este perodo a condio do pavimento sofre alterao, essa variao conhecida como o desempenho do pavimento. Este fenmeno que rege a mudana da condio do pavimento, no caso um decrscimo da serventia denominado de deteriorao. O conhecimento dos mecanismos do processo de deteriorao de um pavimento fundamental para identificao das causas que o levaram a condio atual, bem como para escolher a tcnica mais adequada para sua reabilitao. Todos os materiais utilizados em pavimentao apresentam alguma forma de deteriorao, resultado das solicitaes de trfego ou condies climticas. Esta deteriorao no linear, apresentando-se mais lenta no incio da vida do pavimento e acelerando no final. Isto aponta para a existncia de um momento ideal para uma interveno de manuteno e reabilitao do pavimento, momento este que se obtm o melhor resultado em decorrncia de um determinado volume de recursos investidos, gerando uma melhor relao custo-benefcio. Determinar quando, onde e o que fazer requer uma srie de estudos que so resultado de um plano administrativo chamado de gesto dos pavimentos, onde so fixadas estratgias de manuteno dos pavimentos. No AASHO Road Test concluiu-se que a caracterstica do pavimento que mais afetava a avaliao dos usurios (desempenho funcional) era a irregularidade longitudinal. A Norma DNER-PRO 164/94 define a irregularidade longitudinal como sendo o desvio da superfcie da via em relao a um plano de referncia, que afeta a dinmica dos veculos, a qualidade ao rolamento e as cargas dinmicas sobre o pavimento. Ela pode ser medida direta ou indiretamente e est relacionada ao custo de operao dos veculos, o conforto, a segurana e ao custo de viagens. A reabilitao dos pavimentos deve ser aplicada quando forem

21 detectados valores limites de serventia ou irregularidade, que podem ser fornecidos por anlises de desempenho, atravs de avaliao direta, ou indireta que reproduzam a opinio dos usurios. Um pavimento deve manter sua integridade estrutural, sem apresentar falhas significativas. O desempenho estrutural de um pavimento est associado com a preservao dos investimentos e deve-se considerar como o melhor momento para reabilitar o pavimento, aquele que conduza a um menor custo do ciclo de vida. preciso considerar que quando um pavimento asfltico permanecer por muito tempo trincado, a entrada de gua pelas trincas enfraquece as camadas subjacentes (base, subbase, subleito) acelerando o acmulo de deformaes plsticas e a formao de panelas, devido s cargas dinmicas dos veculos. Para identificar os mecanismos que vm interferindo no desempenho de um pavimento requer a ponderao relativa dos efeitos das duas fontes de solicitaes mecnicas: 1) O clima, na forma da variao da temperatura e de umidade; 2) O trfego, seja pela degradao estrutural gerada pelas tenses aplicadas pelos veculos de carga, seja pelo desgaste de superfcie produzido pela passagem de todos os tipos de veculos. Para contrapor-se e essas duas condies externas o pavimento deve apresentar condies intrnsecas, em especial as seguintes: 1) As propriedades dos materiais das camadas (natureza, compactao, aspectos construtivos); 2) As condies de drenagem do pavimento, superficiais e profundas; 3) A estrutura do pavimento existente. possvel separar os defeitos dos pavimentos em trs categorias e fazer uma sntese da correlao do defeito com os provveis fatores causadores, conforme mostra o Quadro 2.Categoria do defeito Causa genrica Associado com trfego Trincamento No associada com trfego Causa especfica Cargas repetidas (Fadiga) Carga excessiva Escorregamento de capa Mudanas de umidade Mudanas trmicas Retrao (Propagao) Carga excessiva (Cisalhamento) Fluncia plstica Densificao (Compactao) Expanso Consolidao de substratos

Associada com trfego Deformao No associada com trfego

22Associada com trfego Degradao do agregado

Desagregao

No associada com trfego Falta de qualidade dos materiais Quadro 2 - Categorias de defeitos nos pavimentos e sua correlao com os fatores causadores (DNER, 1998)

3.3.1 Mecanismos do trincamento Os revestimentos betuminosos tendem a trincar em algum momento de suas vidas, sob as aes combinadas do trfego e das condies ambientais, por meio de um ou mais mecanismos. Uma vez iniciado, o trincamento tende a aumentar sua extenso e severidade levando at a desintegrao do revestimento. A velocidade de deteriorao de um pavimento aumenta aps o aparecimento de trincas, com grande impacto nas deformaes e irregularidades. Por esse motivo o trincamento tem sido um critrio importante para a deflagrao de intervenes de manuteno ou restaurao no pavimento. As trincas em um pavimento podem ser descritas, de acordo com a sua geometria, como: longitudinal, transversal, inteligadas (couro-de-crocodilo), e de bloco; de acordo com o mecanismo que as causou, tal como nos casos das trincas de escorregamento, de retrao e de reflexo; e, em pelo menos um caso, o trincamento descrito pela sua localizao, como no das trincas de bordo. Os principais tipos de trincamento esto relacionados a seguir. a) Trincas por fadiga O efeito cumulativo de carregamentos sucessivos leva fadiga dos materiais. O fenmeno da fadiga nos materiais que constituem um pavimento est relacionado as sucessivas solicitaes a nveis de tenso inferiores queles de ruptura; porm os materiais a elas submetidos desenvolvem alteraes em sua estrutura interna, que resultam em perda de caractersticas estruturais internas originais, gerando um processo de microfratura, que culmina em fratura e, posteriormente o rompimento do material. As trincas se manifestam na superfcie do pavimento, restando saber se o fenmeno atm-se ao revestimento, a base ou a ambas as camadas. b) Trincas por envelhecimento O ligante betuminoso perde seus elementos mais leves com a exposio ao ar e ao longo do tempo vai tornando-se mais frgil, perdendo as caractersticas de ductilidade. A trinca aparece quando o ligante betuminoso torna-se to suscetvel a fratura que no suporta mais as deformaes oriundas das mudanas de temperatura que ocorrem ao longo do dia. A velocidade do processo do envelhecimento do asfalto da resistncia oxidao do ligante, da

23 temperatura ambiente e da espessura do filme do ligante. Teores mais elevados de asfalto e baixa quantidade de vazios tm efeitos benficos sobre a vida de uma mistura asfltica. A forma das trincas por envelhecimento, usualmente se apresentam de forma irregular com espaamentos maiores que 50 cm, sobre a superfcie do pavimento. c) Trincas por reflexo As trincas por reflexo ocorrem quando existir um trincamento em uma camada inferior, esta se propaga em direo a superfcie do revestimento; podem se apresentar em diversos formatos (longitudinal, irregular ou interligada) A reflexo gerada a partir da concentrao de tenses no entorno da regio ocupada pela trinca existente (aqui inclusas as juntas induzidas nas camadas subjacentes). Quando da solicitao por cargas as fibras inferiores da camada do revestimento trabalham trao na flexo, a fissura no topo da camada inferior tende a se abrir, gerando uma descontinuidade na distribuio dos esforos. O esforo resultante nas fibras inferiores da camada de revestimento, nestes locais, maior que a capacidade suporte, sujeitando este ponto a um processo de fratura induzida pela presena de trincas na camada inferior. A fissura, uma vez iniciada, apresenta um processo progressivo e ascendente at atingir a superfcie do revestimento. d) Outros tipos de trincamento O trincamento devido a variao da temperatura resultante da retrao trmica e da alta rigidez do ligante betuminoso, que ocorre quando a temperatura reduzida drasticamente. As trincas se apresentam transversais e longitudinais. A retrao trmica longitudinal da camada, especialmente em base cimentada, provoca aumento da abertura de fissuras ou ainda gerar novas fissuras transversais, devido a restrio do movimento longitudinal dessa placas em contato com as camadas inferiores. 3.3.2 Mecanismos de deformaes Os afundamentos nas trilhas de roda, deformaes plsticas no revestimento e depresses, so deformaes permanentes em pavimentos. Tais defeitos geram irregularidades longitudinais que afetam a dinmica do trfego, a qualidade ao rolamento, o custo operacional dos veculos e, devido ao acmulo de gua, riscos segurana dos usurios. As causas destas deformaes permanentes podem ou no estar associadas ao carregamento, conforme indicado no Quadro 3.

24Causa geral Causa especfica Carregamento concentrado ou em excesso Carregamento de longa durao ou esttico Grande nmero de repeties de carga Subleito constitudo de solo expansivo Solos compressveis na fundao do pavimento Exemplo de defeito Fluncia plstica (ruptura por cisalhamento) Deformao ao longo do tempo (creep) Afundamento nas trilhas de roda Inchamento ou empolamento Recalque diferencial

Associada com o carregamento

No associada com o carregamento

Quadro 3 - Resumo das causas e tipos de deformao permanente (DNER, 1998)

As deformaes causadas pela ao do trfego esto associadas a densificao e a fluncia plstica das camadas constituintes do pavimento. A densificao em pavimentos pode ser controlada atravs da compactao adequada no momento da construo do pavimento. Quanto mais compactado estiver um material, menos suscetvel a absoro de gua e maior a sua resistncia ao cisalhamento. Quando a densificao feita pelo trfego, no h controle das cargas e das condies das camadas densificadas, tal situao implica numa reduo do volume das camadas e uma simples aproximao das partculas do material, levando a degradao do mesmo. A fluncia plstica um mecanismo que pressupe a constncia do volume e d origem a esforos cisalhantes geradores de depresses e solevamentos. Isso ocorre quando o carregamento aplicado ao pavimento maior que a resistncia tpica do material, induzindo ao recalque. Desde a abertura do trfego normal, especialmente sob trfego mais canalizado, ocorrer o afundamentos em trilhas de roda, decorrentes da consolidao volumtrica e de deformaes plsticas, geradas pelas tenses de cisalhamento em todas as camadas do pavimento. Logo nos primeiros anos de uso, o volume de vazios de ar da camada asfltica de revestimento poder cair nas trilhas de roda (por exemplo, de 7% para 4%), provocando um certo nvel de afundamentos em pavimentos rodovirios. A velocidade com que estes afundamentos ocorrem em um ano deve ser na ordem de 0,5mm/ano. Velocidade de afundamento superior a esta considerada excessiva e deve merecer ateno quanto ao estudo das causas e medidas de correo a ser tomadas. O Carregamento do trfego causa deformao nas trs situaes, a seguir descritas: 1) Quando os esforos imputados aos materiais que constituem o pavimento superam numericamente o valor da resistncia especfica dos materiais quanto quele tipo de esforo, ocorrer a ruptura por cisalhamento na camada dos materiais. Neste caso, poucas cargas concentradas ou presses excessivas nos pneus podem causar tenses que excedam a resistncia ao cisalhamento dos materiais e ainda causam fluncia

25 plstica, representada por afundamentos sob carga de roda e, solevamentos ao redor da rea carregada. medida que uma base granular vai sendo contaminada pela ao de finos transportados para o seu interior devido ao efeito de bombeamento, ou ainda quando ela saturada, os finos ou a gua agem como lubrificantes nas superfcies de contato entre os gros, gerando uma substancial diminuio de sua resistncia. Desta forma a ao de cargas anteriormente suportveis, leva o material, em nova condio estrutural, ruptura por perda de resistncia. 2) Carregamentos estticos ou de longa durao podem causar afundamentos em material viscoso, como o caso das misturas asflticas e alguns tipos de solo. 3) Tambm, cargas com presses reduzidas, aplicadas com grande nmero de repeties, podem causar pequenas deformaes que se acumuladas ao longo do tempo e se manifestam como afundamentos canalizados nas trilhas de roda. Com relao a este item, a que se considerar que o comportamento tpico dos materiais de pavimentao, sobre tudo dos pavimentos flexveis de natureza elasto-plstica. Isto , a cada aplicao de carga apresentaro um componente de deformao residual, que de forma cumulativa, no decorrer da vida de servio de um pavimento geram as deformaes permanentes, em especial em trilhas de roda. Esta condio de ruptura est associada ao desempenho funcional do pavimento, sendo mais notada onde h baixa resistncia das camadas inferiores, ou ainda quando o fluxo de veculos comerciais muito canalizado em faixas de rolamento bem definidas, muito percebido, inclusive em vias urbanas. 3.3.3 Mecanismos da desagregao A desagregao como a perda do agregado superficial devido a fratura mecnica do filme do ligante ou pela perda de adeso entre o ligante e o agregado, que na presena de gua tambm conhecido como arrancamento. A fratura mecnica do filme de ligante que envolve o agregado ocorre quando o ligante torna-se muito endurecido ou o filme muito esbelto, para fazer frente aos esforos gerados a rea de contato pneu-pavimento. A desagregao ocorre quando a viscosidade do ligante baixa muito devido a evaporao do leo mais leve do asfalto, o que pode ser decorrente do superaquecimento na usinagem ou a oxidao durante longa exposio s aes ambientais. A ao do pneu sobre o pavimento retira o agregado pela combinao de esforos horizontais e de suco da rea de contato dos pneus. A desagregao dos pavimentos est mais associada a presso de contato, tamanho e tipo do pneu do que propriamente ao peso por eixo dos veculos.

26 O asfalto passa por um processo de oxidao j durante a fase de mistura na usina. Essa oxidao controlada atravs da temperatura e do tempo de misturao. Ao longo da vida de servio, este processo continua, sendo mais intenso na superfcie que no interior da camada, devido maior presena de ar e incidncia da luz solar. Com isso, o revestimento apresenta uma fragilizao gradual do componente asfltico, que muda da colorao original preta para cinza claro e a maior facilidade de seu descolamento da superfcie dos agregados, levando exposio dos agregados grados na superfcie. O revestimento torna-se ento mais suscetvel ao trincamento, desagregao e perda de sua textura superficial (desgaste) por abraso do trfego, reduzindo a resistncia derrapagem. Esta posteriormente mais reduzida ainda medida que o agregado exposto abraso do trfego vai sendo gradualmente polido. Quanto ao modo de desagregao superficial, tm-se dois processos fundamentais: 1) A desagregao da superfcie, por meio do arrancamento de agregados; 2) A perda da macrotextura, por embutimento dos agregados ou por exsudao, e da microtextura, devido ao polimento por abraso dos agregados. difcil a previso da poca de ocorrncia dos fenmenos de desagregao, por dependerem da especificao dos materiais, da qualidade da construo e dos processos construtivos. Quanto a oxidao, ela um processo termicamente ativado, quanto mais elevadas forem as temperaturas, mais rapidamente ocorrer a oxidao; portanto, pelcula mais espessas, que aumentem o caminho que o oxignio deve percorrer por difuso, protegem o pavimento da oxidao, levando mais tempo para endurecer o ligante. 3.4 Desempenho quanto segurana A resistncia derrapagem e o potencial de hidroplanagem, so caractersticas relacionadas segurana dos pavimentos e podem conduzir a recomendao de aes corretivas. De acordo com DNER (1998) o potencial de hidroplanagem existe sempre que o filme de gua sobre o revestimento do pavimento atingir uma espessura maior que 5 mm e a velocidade do veculo for igual ou maior que a obtida atravs da seguinte expresso:0 v=1 . p

(2)

Onde: v = velocidade do veculo e, p = presso dos pneus

27 O afundamento em trilha de roda contribui para o fenmeno da hidroplanagem. Em via com seo transversal apresentando pequena declividade e quando a profundidade nas trilhas atingir 13 mm, cria-se condies de armazenamento de gua suficiente para uma situao potencial de hidroplanagem. Quanto a resistncia a derrapagem entre a superfcie do pavimento e um pneumtico, est associada ao coeficiente de atrito e uma grandeza que interfere diretamente na segurana dos usurios da via. A aderncia transversal , associada ao coeficiente de atrito transversal est vinculada ao caso de derrapagens e da trajetria do veculo em curvas e, a aderncia longitudinal depende do coeficiente de atrito longitudinal, estando vinculada ao caso da frenagem. Todo pavimento asfltico, a princpio, tem boas condies de aderncia a um pneumtico sobre uma superfcie seca. Por isso, os ensaios constantes da literatura, que visam quantificar ou qualificar a resistncia a derrapagem, o fazem na presena de gua. A principal finalidade de se controlar a resistncia derrapagem a de procurar minimizar a possibilidade de ocorrncia de acidentes, uma vez que sem uma resistncia adequada o motorista ir encontrar dificuldade em manter o controle direcional ou capacidade de parada em uma superfcie molhada. Os fatores que interferem na aderncia so de complexa definio, pois envolvem o condutor do veculo, o prprio veculo, o revestimento do pavimento e o ambiente, dentre os principais fatores esto: 1) A espessura da lmina dgua, como causa principal pela falta de aderncia. Pode ser combatido pelo sulco da banda de rodagem do pneu e/ou pelo prprio revestimento, em termos da macrotextura, abaulamento transversal e curta distncia de escoamento de gua; 2) O pneumtico, em termos de tipo de superfcie de contato com o revestimento; 3) O revestimento, cuja caracterstica de capital importncia para o projetista conferirlhe aspectos satisfatrios, j que sobre a chuva e os pneus no se pode ter muita interferncia; 4) A velocidade, sobre pavimentos secos a aderncia se d mesmo a altas velocidades dos veculos, porm na presena de gua h um decrscimo significativo da aderncia, sobretudo no contato de superfcies pouco rugosas e pneus lisos; 5) O deslizamento est associado ao bloqueio total da roda, neste caso o deslizamento maior que no caso da roda que alm de deslizar permanecer com certo movimento angular;

28 6) Alm destes, outros fatores externos que interferem na aderncia, podemos citar a existncia de leo, o barro, a areia, material erodido ou depositado sobre o pavimento. 3.5 Identificao dos defeitos de superfcie O reconhecimento do tipo de defeito, a quantificao de sua extenso e a identificao do nvel de severidade, juntamente com a determinao das causas dos defeitos, so de vital importncia para a seleo das estratgias de interveno e definio das atividades de manuteno e reabilitao dos pavimentos. Tal reconhecimento feito atravs de coleta de dados no campo, que deve levar em conta os seguintes aspectos: 1) Identificar as sees que no necessitam de manuteno imediata; 2) Identificar as sees que requerem apenas manuteno de rotina; 3) Identificar e priorizar as sees que requerem manuteno preventiva; 4) Identificar as sees que necessitam de reabilitao. Na fase de levantamento de dados no campo, avaliadores tm encontrado dificuldades relacionadas ao reconhecimento e a forma de medio dos defeitos. Vrios manuais tm sido elaborados buscando estabelecer e uniformizar a nomenclatura, as definies, os conceitos e os mtodos de medio dos defeitos de superfcie observados nos pavimentos. As formas de deteriorao utilizadas nos estudos sobre o desempenho do pavimento a longo prazo1, do programa estratgico de pesquisa rodoviria (SHRP)2 tem sido utilizadas largamente por diversos rgo de administrao rodoviria para nortear seus levantamentos de campo. O Programa SHRP foi estabelecido pelo congresso dos Estados Unidos e conta com a participao de mais de 20 pases, inclusive o Brasil, que desenvolvem pesquisas sobre pavimentao por um perodo de 20 anos (SHRP, 1993). O manual do Programa de Pesquisa SHRP considera 15 defeitos em pavimentos flexveis, identificando-os atravs de fotos e figuras. Apresenta, para cada tipo de defeito, a descrio, os nveis de severidade e a forma de medir a extenso, conforme apresentado no Quadro 4.

1 2

LTPP (Long Term Pavement Performance) SHRP (Strategic highway research Program- 1993)

29Defeito Caracterstica Nveis de Severidade Baixa: poucas trincas conectadas, sem eroso nos bordos e sem evidncia de bombeamento. Mdia: trincas conectadas e bordos levemente erodidos, mas sem evidncia de bombeamento. Alta: trincas erodidas nos bordos, movimentao dos blocos quando submetidos ao trfego e com evidncias de bombeamento. Baixa: trincas com aberturas mdias inferior a 6 mm ou seladas com material selante em boas condies. Mdia: trincas com abertura mdia entre 6 e 19 mm ou com trincas aleatrias adjacentes com severidade baixa. Alta: trincas com abertura mdia superior a 19 mm ou trincas aleatrias adjacentes com severidade mdia a alta. Baixa: sem perda do material ou despedaamento. Mdia: perda de material e despedaamento em at 10% da extenso afetada. Alta: perda de material e despedaamento em mais de 10% da extenso afetada. Baixa: trincas com abertura mdia inferior a 6 mm ou seladas com material selante em boas condies. Mdia: trincas com abertura mdia entre 6 e 19 mm ou com trincas aleatrias adjacentes com severidade baixa. Alta: trincas com abertura mdia superior a 19 mm ou trincas com abertura mdia inferior a 19 mm, mas com trincas aleatrias adjacentes com severidade mdia alta. Baixa: trincas com abertura mdia inferior a 6 mm ou seladas com material selante em boas condies. Mdia: trincas com abertura mdia entre 6 e 19 mm ou com trincas aleatrias adjacentes com ,,,,severidade baixa. Alta: trincas com abertura mdia superior a 19 mm ou trincas com abertura mdia inferior a 19 mm, mas com trincas aleatrias adjacentes com severidade mdia alta. Como Medir

1. Trincas por fadiga do revestimento

reas submetidas a cargas repetidas de trfego. Forma: couro de crocodilo ou tela de galinheiro. Espaamento inferior a 30 cm.

Registrar a rea afetada (m) para cada nvel de severidade.

2. Trincas em blocos

Trincas que dividem o pavimento em pedaos aproximadamente regulares. Tamanho dos blocos: 0,1 a 10m.

Registrar a rea afetada (m) para cada nvel de severidade.

3. Trincas nos bordos

P/pavimento c/ acostamento no pavimentado. Dentro de uma faixa de 60 cm a partir da extremidade do pavimento

Registrar extenso afetada (m) para cada nvel de severidade.

4. Trincas longitudinais

Trincas predominantemente paralelas ao eixo, podendo se localizar dentro ou fora das trilhas de roda.

Registrar extenso (m) das trincas. Longit.; nveis de severidade correspondentes (nas trilhas de roda ou fora delas). Registrar extenso com selante em boas condies.

5. Trincas por reflexo

Reflexo de trincas ou juntas de camadas inferiores.

Recapeamento

ou pavimentos novos (contrao da base).

Registrar, separado, trincas transversais e long. Registrar n. de trincas transv. Registrar extenso das trincas; nveis ,,,,de severidade. Registrar extenso com selante em boas condies.

30 Baixa: trincas com abertura mdia inferior a 6 mm ou seladas com material selante em boas condies. Mdia: trincas com abertura mdia entre 6 e 19 mm ou com trincas aleatrias adjacentes com severidade baixa. Alta: trincas com abertura mdia superior a 19 mm ou trincas com abertura mdia inferior a 19 mm, mas com trincas aleatrias adjacentes com severidade mdia alta. Funo de severidade dos defeitos apresentados pelo remendo.

6. Trincas transversais

Trincas predominantemente perpendicular ao eixo Severidade de uma trinca: adotar a mais elevada, desde que represente pelo menos 10% da extenso.

Registrar n de trincas, extenso e nvel de severidade correspondente. Registrar a extenso com selante em boas condies.

7. Remendos

Poro da superfcie do pavimento, maior que 0,1 m, removida e substituda ou material aplicado ao pavimento aps a construo inicial. Buracos resultantes da desintegrao localizada, sob a ao do trfego em presena de gua. Fragmentao, causada por trincas, por fadiga ou desgaste, e remoo localizada de partes do revestimento. Depresso longitudinal nas trilhas de roda, em razo de densificao dos materiais ou ruptura por cisalhamento Deformao plstica caracterizada pela formao de ondulaes transversais na superfcie do pavimento. Causada por esforos tangenciais (frenagem ou acelerao).

Registrar n. de remendos e rea afetada (m) para cada nvel de severidade.

8. Panelas

Baixa: profundidade menor que 25 mm. Mdia: profundidade entre 25 e 50 mm. Alta: profundidade maior que 50 mm.

Registrar n. de panelas e rea afetada por cada nvel de severidade.

9. Deformao permanente

Substitudos pelas medies da deformao permanente a cada 15 m.

Registrar a mxima deformao permanente na trilha de roda Registrar n. de ocorrncias na rea afetada (m).

10. Corrugao

Associados ao efeito sobre a qualidade do rolamento.

11. Exsudao

Excesso de ligante betuminoso na superfcie do pavimento.

Baixa: mudana de colorao em relao ao restante do pavimento devido ao excesso de asfalto. Mdia: perda da textura superficial. Alta: aparncia brilhante; marcas de pneu evidentes em tempo quente; agregado cobertos pelo asfalto. Nveis de polimento poder ser associados reduo no coeficiente de atrito pneupavimento. Baixa: incio do desgaste, com perda de agregados midos. Mdia: textura superficial torna-se spera, com perda de agregados midos e alguns grados. Alta: textura superficial muito spera, com perda de agregados grados.

Registrar a rea afetada (m) para cada nvel de severidade.

12. Agregado polido

13. Desgaste

Polimento (desgaste) dos agregados e do ligante betuminoso e exposio dos agregados grados. Comprometimento da segurana: reduo do coeficiente de atrito pneupavimento. Perda de adesividade do ligante betuminoso e desalojamento dos agregados. Envelhecimento, endurecimento, oxidao, volatilizao, intemperizao.

Registrar a rea afetada (m).

Registrar a rea afetada (m) para cada nvel de severidade.

31 Diferena de elevao entre a faixa de trfego e o acostamento: camadas sucessivas de revestimento asfltico; eroso do acostamento no pavimentado; consolidao diferencial. Sada de gua pelos trincos do pavimento sob a ao das cargas do trfego. Identificado pela deposio superfcie, de material carreado das camadas inferiores.

14. Desnvel entre pista e acostamento

Substitudos pelas medies do desnvel.

Registrar o desnvel (mm) a cada 15 m, ao longo da interface pista-acostamento.

15. Bombeamento

No aplicveis, bombeamento depende do teor de umidade das camadas inferiores do pavimento.

Registrar n.de ocorrncias e a extenso afetada.

Quadro 4 Identificao de defeitos nos pavimentos (SHRP, 1993).

Salienta-se que esto elencados no Apndice A os defeitos de superfcie descritos e caracterizados, tornando a identificao dos defeitos padronizada especificando sua severidade, com a facilitao apresentada por relatrio fotogrfico. 3.6 Metodologias para o levantamento de dados As metodologias para a avaliao dos defeitos de superfcie diferem nos seguintes aspectos: 1) Forma de levantamento: manual, atravs de caminhamento no trecho (anotando os dados em planilhas para posterior processamento ou registrando-os em equipamentos eletrnicos) ou percorrendo o trecho com um veculo a baixa velocidade (10 a 30 km), neste caso registrando os defeitos atravs de filmes e analisando os dados em escritrio, ou ainda com o uso de equipamentos especficos; 2) Extenso do levantamento: a avaliao pode ser feita por amostragem (recomenda-se no mnimo 10% da rea total quando o estudo for destinado a gerncia de pavimentos em nvel de rede, observando-se as especificaes da DNIT-PRO 007/2003, e 25% quando for para nvel de projeto), ou na totalidade da malha viria em estudo; 3) Tipo do pavimento a que se destina o levantamento; 4) Tipos de defeitos considerados; 5) Modelo empregado para a determinao da condio do pavimento. J, o DNER (1998) preconiza que existem duas tcnicas disponveis para o levantamento da condio da superfcie, sendo: levantamentos manuais (de alta e baixa velocidade do veculo), ou levantamentos automatizados.

32 a) Os levantamentos manuais Os levantamentos manuais so realizados por um motorista e dois avaliadores em um veculo de passeio, andando a baixa velocidade pelo acostamento, podendo os avaliadores descer do carro para efetuar medidas fsicas de alguns defeitos, tais como: flecha nas trilhas de roda e abertura de trincas ou mediar a extenso de um defeito. A equipe de avaliao deve realizar o seguinte trabalho: 1) Examinar todas as faixas de trfego; 2) Registrar as condies do pavimento a cada passo (20m, 50m ou 100m) em planilha padronizada; 3) Registrar a severidade e intensidade dos defeitos; 4) Observar nas planilhas todas as condies anormais encontradas na pista, tais como problemas com drenagem. Os dados resultantes dos levantamentos das condies podem ser registrados por meio de diversos procedimentos, ou seja: 1) Os vrios tipos de defeitos podem ser registrados em plantas, croquis do trecho analisado, com o nvel de severidade do defeito encontrado; 2) Planilhas de informaes desenvolvidas com o intuito de registrar os dados necessrios a determinada interveno. A vantagem deste tipo de levantamento que o inventrio inicial necessrio relativamente pequeno. J, as desvantagens encontradas so: a exigncia de maior mo-deobra; so lentas e, os dados podem variar de equipe para equipe em funo da subjetividade das observaes. b) Os levantamentos automatizados Consistem de utilizao de aparelhos de vdeo-filmagem com cmeras de alta definio instalados na regio frontal ou traseira de veculos, realizam levantamentos visuais contnuos dos defeitos que ocorrem na superfcie do pavimento, depois as imagens so processadas e obtida a condio do pavimento. Alguns equipamentos atuais dispem de sensores computadorizados que separam e codificam os tipos de defeitos, inclusive quanto severidade e extenso, calculam ndice de defeitos e efetuam o registro magntico das informaes. Estes dispositivos esto revolucionando a coleta de dados sobre as condies de superfcie de pavimentos em pases desenvolvidos, gerando os seguintes benefcios: 1) Reduo no custo de mo-de-obra;

33 2) Maior velocidade na obteno dos dados; 3) Maior segurana aos avaliadores; 4) Uniformidade das informaes. 3.7 Avaliao subjetiva dos pavimentos As avaliaes subjetivas fornecem o estado de deteriorao do pavimento utilizandose do conceito de serventia, apresentado por Carey e Irick (1960) quando do AASHO Road Test. A serventia definida como a habilidade de uma seo de pavimento, poca da observao, de servir ao trfego de automveis e caminhes, com elevados volumes e altas velocidades. A capacidade de um pavimento servir satisfatoriamente ao trfego durante um dado perodo o seu desempenho, que pode ser interpretado como a variao da serventia com o tempo e/ou trfego (Figura 3).

Figura 3 - Reduo de serventia com tempo e/ou trafego (HASS e HUDSON, 1978)

Carey e Irick (1960) consideraram as seguintes hipteses: 1) O propsito principal de um pavimento servir ao pblico que trafega sobre ele; 2) As opinies dos usurios so subjetivas, mas se relacionam com algumas caractersticas dos pavimentos passveis de serem medidas objetivamente; 3) A serventia de uma seo de rodovia pode ser expressa atravs de avaliaes realizadas pelos usurios; 4) O desempenho de um pavimento o histrico de sua serventia ao longo do tempo. O mtodo utilizado por Carey e Irick (1960) consiste, inicialmente, na composio de uma equipe de avaliadores que atribuem notas ao pavimento. Cada avaliador utiliza uma ficha de avaliao (Figura 4) para cada seo, registrando seu parecer em uma escala de 0

34 (pssimo) a 5 (timo). A mdia aritmtica dessas avaliaes subjetivas de serventia definida como Valor de Serventia Atual (VSA).

Figura 4 - Planilha para avaliao subjetiva (HASS e HUDSON, 1978 apud FERNANDES JUNIOR. et al., 2006).

Em uma etapa seguinte, feita a anlise estatstica para correlacionar o VSA com valores obtidos atravs de medidas fsicas de defeitos do prprio pavimento (trincas, remendos, acmulo de deformao permanente nas trilhas de roda, irregularidade longitudinal entre outros). A previso do valor do VSA a partir dessas avaliaes objetivas definida como ndice de Serventia Atual (ISA). A Norma DNIT 009/2003-PRO (Avaliao subjetiva da superfcie de pavimentos flexveis e semi-rgidos DNIT, 2003) estabelece os procedimentos para a obteno do VSA em rodovias, como segue: 1) formado de um grupo responsvel pela determinao do Valor de Serventia Atual (VSA) constitudo por 5 (cinco) membros perfeitamente conhecedores dos propsitos desta Norma; 2) Para esta verificao deve ser escolhidos cerca de dez trechos de pavimentos, cada um com comprimento aproximado de 600m, de aspecto bastante uniforme; 3) O incio e o fim de cada trecho devem ser visivelmente demarcados na superfcie do pavimento da rodovia; 4) Cada integrante do grupo deve atribuir subjetivamente o Valor da Serventia Atual a cada trecho, usando a ficha de avaliao padronizada (Figura 5); 5) A sensibilidade do grupo menor ser considerada boa para avaliao, se as mdias diferirem de, no mximo at 0,3. Destacam-se a seguir as condies impostas para a avaliao do pavimento:

35 1) O trecho de pavimento deve ser avaliado determinando o Valor de Serventia Atual como se fosse para uma rodovia de trfego intenso e constitudo de veculos comerciais e de passageiros; 2) Cada avaliador deve considerar somente o estado atual da superfcie de rolamento; 3) A avaliao deve ser feita sob condies climticas totalmente favorveis (sem chuva, nevoeiro, neblina entre outros); 4) Devem ser ignorados os aspectos do projeto geomtrico (largura de faixas, traado em planta, rampas entre outros), assim como a resistncia derrapagem do revestimento; 5) Devem ser considerados principalmente os buracos, salincias e as irregularidades transversais e longitudinais da superfcie; 6) Devem ser desprezadas eventuais irregularidades causadas por recalques de bueiros e tambm depresses resultantes de recalque de aterros; 7) Cada trecho deve ser avaliado independentemente e no deve haver troca de informaes entre os avaliadores. O processo de avaliao deve ser independente de avaliador para avaliador, sendo a mdia das notas tomada como o valor da serventia atual do pavimento; para tanto, o parecer dos componentes do grupo deve ser registrado em escala de 0,0 a 5,0, indicando, respectivamente, pavimentos de pssimo a timo. O avaliador deve utilizar uma ficha de avaliao para cada trecho de pavimento. Nota 1: no preenchimento da ficha, o avaliador deve ter em mente os seguintes aspectos: 1) Como se portaria este trecho de pavimento, atendendo finalidade para a qual foi construdo, durante um perodo de 24 horas por dia, se ele estivesse localizado em uma rodovia principal?; Qual o conforto que este pavimento me proporcionaria se tivesse que utiliz-lo dirigindo um veculo durante 8 horas?; Como me sentiria dirigindo ao longo de 800 quilmetros sobre este pavimento? 2) Imediatamente aps ter percorrido o trecho, o avaliador deve assinalar a nota dada ao pavimento, marcando-a na escala vertical em nmeros decimais; 3) Cada trecho deve ser percorrido, sempre que possvel, em uma direo, com a velocidade prxima do seu limite permitido. Nota 2: os veculos utilizados na avaliao devem ser de passeio, do tipo mdio-padro dentre os fabricados no Pas. Nota 3: na avaliao devem ser usados, no mnimo, dois veculos do mesmo tipo para que os avaliadores possam ser distribudos de dois a trs em cada veculo.

36 O resultado obtido, para cada trecho separadamente, e so obtidos aplicando-se a seguinte frmula: VSA = Onde: VSA Valor as Serventia atual; X Valor da serventia atual individual atribudo por cada elemento avaliador; n quantidade de elementos do grupo de avaliao.

Xn

(3)

Figura 5 Ficha de avaliao da serventia (DNIT 009/2003-PRO)

3.8 Avaliao objetiva dos pavimentos Nos mtodos de avaliao objetiva dos pavimentos o objetivo estabelecer um ndice numrico que retrate a condio do pavimento. A seguir sero apresentados alguns mtodos para avaliao superficial de pavimentos no mbito de agncias virias, instituies de pesquisa e empresas do setor. No mbito municipal, para aplicao em pavimentos urbanos, os mtodos ainda esto muito aqum, sendo assim, so feitas adaptaes das normas existentes e consagradas no meio rodovirio, buscando estabelecer procedimentos especficos para os pavimentos urbanos.

37 3.8.1 Mtodo do IGG - Norma DNIT 006/2003-PRO Esta Norma, fixa as condies exigveis para a avaliao objetiva da superfcie de pavimentos rodovirios, dos tipos flexveis e semi-rgidos, mediante a contagem e classificao de ocorrncias aparentes e da medida das deformaes permanentes nas trilhas de roda. utilizado um aparelho chamado de trelia padronizada, conforme (Figura 6) que permite medir a flecha em trilhas de roda, em milmetros.

Figura 6 Trelia para medio das flechas em trilha de roda (DNIT 006/2003-PRO)

A localizao da superfcie de avaliao (SA), em rodovias de pista simples, deve ser a cada 20m alternados em relao ao eixo da pista (Figura 7), a SA esta limitada pelas bordas da faixa de trfego e pelas sees transversais situadas 3,0 m antes e 3,0 m depois da estao considerada. Para pista dupla, considerar as faixas de trfego externas da via.

38Figura 7 Superfcie de Avaliao (SA) em pista simples (GONALVES, 2005)

Em cada rea demarcada dever ser anotada a presena de qualquer ocorrncia de defeito no pavimento. A codificao e classificao dos defeitos est apresentada no Quadro 5 abaixo, conforme a Norma do DNIT 006/2003-PRO.Fendas Fissuras Trincas no revestimento geradas por deformao permanente excessiva e/ou decorrentes do fenmeno de fadiga Trincas no revestimento no atribudas ao fenmeno de fadiga Curtas Transversais Trincas Isoladas Longitudinais Longas Trincas Interligadas Trincas Isoladas Trincas Interligadas crocodilo Sem eroso acentuada nas bordas das trincas Com eroso acentuada nas bordas das trincas TLL CR CRE TRR TB TBE FC-1 FC-1 FC-2 FC-2 FC-2 FC-2 FC-3 FC-3 FC-3 FC-3 Longas Curtas Codificao FI TTC TTL TLC Classe Das Fendas FC-2 FC-2 FC-2 FC-3 FC-3 FC-3

FC-1 FC-1 FC-1

Devido retrao trmica ou dissecao da base (solo-cimento) ou do revestimento Sem eroso acentuada nas bordas das trincas Com eroso acentuada nas bordas das trincas

Bloco

Outros Defeitos Devido fluncia plstica de uma ou mais camadas do Local pavimento ou subleito Plstico Devido fluncia plstica de uma ou mais camadas do da Trilha pavimento ou subleito Afundamento Devido consolidao diferencial ocorrente em camadas Local do pavimento ou subleito De Consolidao Devido consolidao diferencial ocorrente em camadas da Trilha do pavimento ou subleito Ondulao/Corrugao Ondulaes transversais causadas por instabilidade de mistura betuminosa constituinte do revestimento ou da base Escorregamento (do revestimento betuminoso) Exsudao do ligante betuminoso no revestimento Desgaste acentuado na superfcie do revestimento Panelas ou buracos decorrentes da desagregao do revestimento e s vezes de camadas inferiores Remendo Superficial Remendos Remendo Profundo

Codificao ALP ATP ALC ATC O E EX D P RS RP

Quadro 5 Codificao e classificao dos defeitos (DNIT 006/2003-PRO)

Deve-se anotar em ficha de levantamento de campo a freqncia absoluta e a relativa de determinado defeito. Com efeito, a freqncia absoluta o nmero de vezes em que a ocorrncia verificada, j, a freqncia relativa calculada pela frmula Fr = (Fa x 100)/n , sendo Fr a freqncia relativa; Fa a freqncia absoluta e n o nmero de estaes inventariadas. As flechas mediadas em trilhas de roda recebem um tratamento estatstico, detalhado na Norma DNIT 006/2003-PRO. Para cada ocorrncia inventariada calcula-se o ndice de Gravidade Individual (IGI), pela frmula 4, abaixo:

39 IGI = Fr x Fp Onde: Fr Freqncia relativa; Fp Fator de ponderao (Quadro 6)Ocorrncia Tipo 1 2 Codificao de ocorrncias de acordo com a Norma DNIT 005/2002TER Defeitos dos pavimentos flexveis e semi-rgidos Terminologia Fissuras e Trincas Isoladas (FI, TTC, TTL, TLC, TLL e TRR) FC-2 (CR e TBE) FC-3 (CRE e TBE) NOTA: Para efeito e ponderao quando em uma mesma estao forem constatadas ocorrncias tipos 1,2 e 3, s considerar as do tipo 3 para o clculo da frequncia relativa em porcentagem (fr) e ndice de Gravidade Individual (IGI); do mesmo modo, quando forem verificadas ocorrncias tipos 1 e 2 em uma mesma estao, s considerar as do tipo 2. ALP, ATP e ALC, ATC O, P, E EX D R Quadro 6 Valor do fator de ponderao, conforme o tipo do defeito Fator de Ponderao Fp 0,2 0,5

(4)

3

0,8

4 5 6 7 8

0,9 1,0 0,5 0,3 0,6

A somatria de todos os IGI (ndice de Gravidade Individual) corresponde ao IGG (ndice de Gravidade Global) e representa a condio do trecho homogneo observado, assim: IGG = IGI (5)

Com o objetivo de atribuir ao pavimento inventariado um conceito que retrate o grau de degradao atingido (Quadro 7), com os respectivos limites entre um conceito e outro. Conceitos timo Bom Regular Ruim Pssimo Limites 0 < IGG 20 20 < IGG 70 40 < IGG 80 80 < IGG 160 IGG < 160

Quadro 7 Conceitos de degradao do pavimento em funo do IGG

3.8.2 Mtodo PCI (Pavement Condition Index) Este mtodo originrio de um estudo desenvolvido por Shain, M.Y, publicado em 1979 pelo Corpo de engenheiros do Exrcito dos Estados Unidos (USACE), inicialmente concebido para pavimentos de aeroporto, posteriormente foi adaptado para rodovias, ruas e estacionamentos, com base na validao de campo e informaes dos engenheiros do USACE.

40 Conforme Shain e Khon3 (apud APS et al., 1998) o objetivo principal do mtodo obter um ndice numrico para qualificar a condio do pavimento (PCI), que retrate a condio do pavimento, fornecendo um padro para: 1) Classificar a integridade estrutural e a condio operacional da superfcie dos pavimentos; 2) Determinar as necessidades de manuteno; 3) Determinar necessidades de reabilitao e prioridades, por meio de comparao do estado de diferentes trechos de pavimento; 4) Prev o desempenho do pavimento por meio de determinao prpria do PCI. O mtodo de determinao do PCI estabelece as seguintes etapas: Seleciona-se uma rea de amostra com aproximadamente 225 m, a fim de identificar e anotar em planilha prpria, os tipos, as quantidades (em % da rea afetada) e severidade (alta, mdia, baixa) de cada defeito. A seguir apresentam-se os defeitos e a forma de medio considerada no mtodo (Quadro 8):Defeito Couro de Crocodilo Exsudao Fissura em blocos Elevaes/recalques Corrugao Afundamento localizado Fissura de borda Fissuras por reflexo de juntas Desnvel pavimento/acostamento Fissura longitudinal e transversal Forma de Medio rea rea rea Metro linear rea rea Metro linear Metro linear Metro linear Metro linear Defeito Remendos Agregado polido Panelas Cruzamento ferrovirio Afundamento de trilha de roda Escorregamento de massa Fissuras devido ao escorregamento de massa Inchamento Desgaste Forma de Medio rea rea Unidade rea rea rea rea rea rea

Quadro 8 Defeitos de pavimentos asflticos e forma de medio (APS et al., 1998)

O valor do PCI calculado pela frmula 6 abaixo:PCI = 100 i =1 p

a(Ti , Sj , Dij ).F ( t.q )j =1

mi

(6)

Onde: p = nmero total de tipos de defeitos, para o pavimento analisado; i = contador do tipo de defeitos; mi = nmero de nveis de severidade para i-simo tipo de defeito; j = contador dos nveis de severidade;

a ( ) = valor de deduo;

3

SHAIN, M.Y; KHON, S. D. Development of a pavement condition rating procedure for roads, streets and parking lot. Distress Identification Manual. CERL-TR-M-268, U.S. Army, 1979, v. 2.

41 F (t.q) = funo de ajuste para defeitos mltiplos que varia com a soma dos valores de deduo e o nmero de dedues; Ti = Tipos de defeitos; Sj = nveis de severidade; Dij = densidade. Os valores de deduo ( a ) so determinados em funo do tipo de defeito, severidade e extenso do defeito e, representam a influncia que um dado defeito apresenta sobre a condio estrutural superficial do pavimento. Estes valores variam de 0 a 100, sendo que o valor 0 indica que o defeito, como se apresenta, no tem nenhum impacto sobre a condio do pavimento, j o valor 100 representa que o defeito muito prejudicial condio do pavimento. Os Anexos, apresentam as curvas de deduo extradas de Shahin (2005), onde o valor da deduo obtido a partir da definio da extenso e da severidade do defeito. Aps a obteno do Valor Total de Deduo (TDV), este deve ser corrigido em funo da quantidade de defeitos encontrados no trecho considerado e, assim obtm-se o Valor da Deduo Corrigido (CDV) (bacos em Anexo), tem-se, portanto, o valor do PCI resultante da frmula 7 abaixo: PCI = 100 CDV (7)

Os defeitos identificados no campo, e anotados em planilha (Anexo 1) so transportados para planilha de clculo (Anexo 2) para a obteno do valor do PCI do trecho.

Figura 8 Valores limites de PCI que definem as faixas de classificao (METROPOLITAN TRANSPORTATION COMMISSION, 1993)

42 Em funo do valor obtido para o PCI no trecho considerado, o pavimento classificado de acordo com a tabela abaixo, variando o seu valor de 0 (pssimo) a 100 (excelente), conforme representado na Figura 8.

3.8.3 Mtodo do ndice de Serventia Urbano (ISU) Este mtodo foi desenvolvido por Villibor et al. (2009) baseado no fato de que tradicionalmente, na maioria das vezes as vias urbanas so projetadas, construdas e restauradas com procedimentos e tcnicas adotadas para rodovias, que apresentam trfego contnuo de veculos e altas velocidades. No caso de vias urbanas os trfegos operam em baixas velocidades, em fluxo descontnuo, devido principalmente as seguintes caractersticas: geometria irregular, semforos, interseces no semaforizadas, interferncia de servios pblicos, entre outros. Com isso, fundamental um estudo criterioso e alternativo para a gesto de vias urbanas, adotando-se uma poltica de manuteno preventiva, ao invs dos transtornos de manutenes corretivas e restauraes, duvidosas quanto aos efeitos tcnicos e econmicos por elas produzidos. Segundo Villibor et al. (2009) se aplicssemos mtodos j conhecidos, tais como o PSI (Present Serviceability Index) teramos que reconstruir praticamente toda a malha viria das cidades de grande e mdio porte, devido aos baixos ndices de serventia encontrados em funo da constatao de elevados valores de irregularidade longitudinal presente nas vias urbanas. Villibor et al., (2009) pondera que a adoo destes mtodos inconcebvel do ponto de vista prtico, econmico e tcnico, mesmo porque os pavimentos encontram-se atendendo aos usurios, mesmo que em muitos casos com certo desconforto. Em funo disto, os pavimentos urbanos necessitam um tratamento diferenciado de gesto e indica uma metodologia simplificada para o levantamento dos defeitos de superfcie, devido aos seguintes fatores: 1) Problemas relacionados ao treinamento do pessoal, para o caso de ser adotada uma metodologia complexa, levando subjetividade quando da avaliao dos defeitos superficiais e, 2) Custos elevados, quando do emprego de uma metodologia complexa. A catalogao e a padronizao dos defeitos tpicos de pavimentos urbanos, alm da padronizao dos inventrios de levantamento de superfcie, o primeiro passo para a implantao de um plano de gesto de manuteno viria.

43 Com vistas catalogao dos defeitos em pavimentos urbanos foram realizadas avaliaes amostrais nas diversas regionais da cidade de So Paulo, obtendo-se a seguinte resultado: trincas de diversos graus de severidade, remendos mal executados, panelas e ondulaes, entre outros. A seguir apresenta-se o procedimento para a obteno do ndice de Serventia Urbano (ISU): a) separam-se os defeitos em trs categorias, em funo da tipologia, morfologia e efeitos produzidos sobre o usurio: 1) Remendos; 2) Panelas/ondulaes; 3) Trincamento. b) separa-se a rea de incidncia os defeitos em trs categorias (Quadro 9):Categoria rea de Incidncia A1 (Baixa) 10% A2 (Mdia) 10 50% A3 (Alta) 50% Quadro 9 Categoria em funo da rea de incidncia dos defeitos

c) separa-se a severidade do defeito em trs categorias (Quadro 10):Categoria Severidade (S) S1 Baixa S2 Mdia S3 Alta Quadro 10 Categoria em funo da severidade dos defeitos

d) com os dados levantados do tipo de defeito, a incidncia (extenso) e a severidade dos mesmos, elabora-se uma matriz onde os valores correspondem ao produto da severidade (S) pela rea de incidncia (extenso) (A), que exprimem o grau de deteriorao (G) do pavimento (Quadro 11):rea de Incidncia A1 10% 10% < A2 75, onde normalmente as trincas de apresentam tanto longitudinais como transversais, com largura leve ou moderada e a densidade intermitente. Trincas com mais de 20 mm so inadequadas para a selagem, no importando sua densidade, sendo necessrio um tratamento de reabilitao. 2. A seleo do produto feita com testes a campo, onde o desempenho, que no linear ao longo do tempo, avaliado em um perodo de um a dois anos. O betume, com materiais termoplsticos, pode ser aplicado a 175C 200C. 3. A aplicao do selante afetada pela temperatura e pela umidade do ar. No inverno as fendas so maiores em funo da contrao das placas do pavimento, porm as condies climticas no favorecem a aplicao; j no vero as condies so as melhores, porm as fendas so diminudas em funo da expanso das placas do pavimento, o que proporciona menor quantidade de selante na fenda que, na contrao das placas ocasiona falta de material, por isso a aplicao de selante recomendada para a primavera ou outono.

50 So abertos sulcos no pavimento (Figura 10 (a)), conforme roteamento das trincas, com largura e profundidade (l/h>1), geralmente 30/15mm, 25/12mm. Deve ser feita uma limpeza criteriosa e o preenchimento completo com o selante (Figura 10 (b)).

(a)

(b)

Figura 10 Execuo de sulcos e aplicao do selante

Capa selante: De acordo com o Manual de Restaurao de Pavimentos Asflticos do DNIT (2005), a capa selante executada por penetrao invertida, consistindo da aplicao de ligante asfltico (emulso asfltica) e uma aplicao de agregado mido (areia ou p de pedra). O objetivo principal incrementar as condies de impermeabilizao da camada a ser tratada, porm este servio tambm melhora as condies de segurana do pavimento, pois interfere na macrotextura do revestimento. executado em os asflticos moderadamente fissurados. Lama asfltica: a lama asfltica resultante da mistura de agregados midos, material de enchimento (filler), gua e emulso asfltica. Devido a sua consistncia, permite a execuo de uma camada delgada. A aplicao da lama asfltica tem um especial efeito de rejuvenescimento e impermeabilizao de revestimentos porosos e/ou fissurados. Importante salientar que a oportunidade da aplicao de lama asfltica um fator da maior importncia na sua eficcia; Pode constituir-se em desperdcio se aplicao for precoce ou perder a eficincia se a aplicao for tardia. Portanto existe um momento ideal em que as condies da superfcie (fissurao, oxidao, desgaste e pequenas deformaes) podem ser recuperadas com a aplicao da lama asfltica, proporcionado uma sobrevida a estrutura. Tratamentos superficiais: so revestimento constitudos por uma um mais camadas de agregados ligadas por um ligante hidrocarbonado (cimento asfltico ou emulses), onde a dimenso mxima do agregado vai diminuindo das camadas subjacentes para as superficiais e,

51 a espessura total aproximadamente o dimetro mximo das partculas da primeira camada (Fernandes, Jr, 2006). Um tratamento superficial mltiplo contribui para a resistncia do pavimento (impermeabilizao, resistncia a braso), porm no se constitui em acrscimo em termos do nmero estrutural do pavimento. Microrrevestimento asfltico (MRA): em situaes onde os afundamentos em trilha de roda e desgastes so mais severos necessrio que se execute uma fina camada de revestimento betuminoso chamado de recapeamento. Este recapeamento que varia de 2,5 cm 5,0 cm de espessura confere ao pavimento uma superfcie impermevel, resistente ao escorregamento e resistente braso do trfego (DNIT - Manual de Restaurao de Pavimentos Asflticos, 2005). Tem prioritariamente a funo de melhorar o desempenho funcional do pavimento, corrigindo deficincias superficiais, tais como: polimento da superfcie nas trilhas de roda, pequenas irregularidades longitudinais no associadas ao carregamento, inadequada declividade transversal e defeitos relacionados com condies ambientais, tais como trincamento em bloco, desagregao e intemperismo. Este servio, em virtude da pequena espessura da camada e por no destinar-se a promover acrscimos estruturais, os locais mais atingidos e enfraquecidos devem ser corrigidos. Com isso, devero ser executados previamente os servios de: reparos localizados, reperfilamento, limpeza e pintura de ligao, melhoria na geometria da via, melhoria na drenagem e controle de trincas de reflexo. c) Reabilitao: Fresagem mais recapeamento simples: consiste na remoo parcial ou total da camada de revestimento e aplicao de recapeamento, com o objetivo de restabelecer a condio de serventia do pavimento. A fresagem elimina problemas de trincamento se o mecanismo de formao advier da camada do revestimento, caso o mecanismo provir de camadas inferiores a fresagem auxilia na resoluo; este servio tambm importante na correo de defeitos como afundamento em trilhas de rodas, corrugaes, remendos e panelas. Reciclagem: consiste em remover e rejuvenescer misturas asflticas envelhecidas serve para corrigir pequenas corrugaes, agregados polidos e exusadao. O revestimento escarificado, aquecido no local, misturado, lanado e compactado; geralmente so adicionados ligantes para garantir as propriedades da nova mistura; caso for misturado cimento asfltico novo mistura, esta poder ser utilizada com revestimento, caso contrrio, ela ser apenas uma camada ligante (binder), inibindo a reflexo de trincas e proporcionando boa ligao entre o pavimento antigo e o recapeamento (Fernandes, Jr, 2006).

52 Recapeamento estrutural: geralmente constituda de uma camada de correo do pavimento antigo e seguida por uma ou mais camadas de espessura uniforme de concreto asfltico. d) Reconstruo: A reconstruo se faz necessria quando o pavimento no foi reabilitado em tempo hbil, chegando a nveis de deteriorao que requer que seja removido todo o revestimento, base e s vezes a sub-base e recompondo depois as camadas do pavimento novo, dimensionado segundo um projeto especfico. Atualmente, neste tipo de servio usada a reciclagem dos materiais removidos, que consiste na utilizao da mistura antiga de ligante e agregados, combinada com ligantes novos e agentes recicladores para produzir uma base asfltica que deve ser revestida por concreto asfltico ou tratamento superficial duplo. O Quadro 15 apresenta um resumo das causas dos defeitos e as principais atividades de manuteno e reabilitao recomendadas:Defeito Causa dos Defeitos Atividades de M&R Manuteno: remendos (reparo permanente, no caso de problemas localizados) ou tratamento superficial e lama asfltica (reparos temporrios). Reabilitao: recapeamento (reforo estrutural, no caso de reas extensas). Reconstruo: novos materiais ou reciclados Obs: geralmente associadas saturao do subleito, sub-base ou base, as trincas por fadiga podem exigir a remoo do material saturado e a instalao de drenagem.

Trincas por fadiga do revestimento

Problema estrutural (espessuras inadequadas Enfraquecimento estrutural durante o perodo das chuvas.

Trincas em blocos

Trincas nos bordos

Contrao de origem termina (revestimento formado por misturas asflticas com agregados finos e alto teor de asfalto com baixa penetrao) ou de variao do teor de umidade (camadas inferiores), ou ainda em razo do envelhecimento (perda da elasticidade do revestimento causada por oxidao em virtude de tempo de mistura muito longo, temperatura de mistura elevada ou perodo de armazenamento muito longo) Contrao de bases tratadas com cimento ou com utilizao dos solos tropicais. Compactao insuficiente. Drenagem deficiente.

Manuteno: aplicao de selante (emulso asfltica seguida por tratamento superficial, lama, asfltica ou recapeamento delgado) Reabilitao: reciclagem ou recapeamento (nos estgios avanados) Selante para evitar entrada de gua e conseqente enfraquecimento estrutural. Manuteno: trincas com abertura que 3 mm no precisam ser preenchidas; trincas com abertura entre 3 e 20 mm devem ser limpas e receber aplicao de selante (asfalto modificado com borracha ou elastmetros) e lanamento de areia sobre o selante. Reabilitao: trincas com abertura maior que 20 mm devem ser reparadas com remendo ou, no caso estar previsto um recapeamento, devem preenchidas com concreto asfltico de granulometria fina.

Trincas longitudinais

M execuo de juntas longitudinais de separao entre duas faixas trfego (menor densidade e menor resistncia trao). Contrao do revestimento.

53 Manuteno: remendos e tratamento superficial ou lama asfltica (reparos temporrios). Reabilitao: recapeamento (reforo estrutural: tm sido utilizadas geomembranas entre o pavimento antigo e o reforo para absoro do movimento horizontal das camadas inferiores; outra tcnica consiste na reciclagem das pores mais superficiais do pavimento antigo, de modo a liminar o padro das trincas e, dessa forma, ao menos retardar o aparecimento das trincas por reflexo). Obs: trincas com abertura que 3 mm no precisam ser preenchidas; trincas com abertura entre 3 e 20 mm devem ser limpas e receber aplicao de selante (asfalto modificado com borracha ou elastmetros) e lanamento de areia sobre o selante; trincas com abertura maior que 20 mm devem ser reparadas com remendo ou, no caso de estar previsto um recapeamento, devem ser preenchidas com concreto asfltico de granulometria fina. Selante para evitar entrada de gua e conseqentemente enfraquecimento estrutural. Obs: o simples preenchimento de panelas chamado de tapa-buraco. Manuteno: remendos (reparo permanente) Reabilitao: recapeamento (reforo estrutural) aps a execuo dos remendos. Obs: as atividades de M&R devem, sempre, ser precedidas de instalao de drenagem.

Trincas por reflexo

Movimentao de placas rgidas subjacentes (pavimento rgido, bases tratadas com cimento ou cal, bases solos arenosos finos laterticos)

Trincas tranversais Remendos

Contrao trmica do revestimento e hidrulica das outras camadas

Panelas

Deformao permanente

Falha estrutural (revestimento com pequena espessura ou baixa capacidade de suporte das camadas inferiores) Segregao da mistura (falta de ligante asfltico em pontos localizados) Problema construtivo (drenagem inadequada) Dimensionamento inadequado (espessuras insuficientes) Dosagem da mistura (falta de estabilidade, que resulta em deformao plstica em razo de elevado teor de ligante, excesso de material de preenchimento e uso de agregados arredondados) Compactao inadequada e posterior consolidao pelas cargas do trfego Cisalhamento (fluncia plstica) causada por enfraquecimento em razo de infiltrao de gua. Falha estrutural. Dosagem de mistura (falta de estabilidade, em razo do excesso de asfalto, ligante asfltico pouco viscoso, excesso de agregados finos, agregados arredondados, com textura lisa ou granulometria inadequada). Problema construtivo (fraca ligao entre base e revestimento). Excesso de ligante betuminoso. Baixo ndice de vazios da mistura asfltica. Compactao pelo trfego (m dosagem). Ao abrasiva do trfego, que elimina as asperezas e angularidades das partculas. Seleo dos materiais (agregados com pequena resistncia abraso, como por exemplo, agregados de rochas calcrias).

Reabilitao: reciclagem, recapamento delgado (nas fases iniciais, precedido pelo preenchimento das depresses com concreto asfltico) ou recapamento espesso (reforo estrutural). Reconstruo: novos materiais ou reciclados.

Corrugao

Exsudao

Manuteno: remendos. Reabilitao: reciclagem (fresagem dos revestimentos com espessura superior a 5 cm, seguida de aplicao de capa selante ou concreto asfltico); recapeamento delgado (sobre superfcie regularizada: escarificao e mistura com material da base e compactao antes dos lanamento da nova camada de revestimento) ou recapeamento espesso (reforo estrutural). Reconstruo: novos materiais ou reciclados. Manuteno: tratamento superficial (reparo temporrio) ou aplicao de areia quente, que seve ser imediatamente compactada e varrida aps o resfriamento. Reabilitao: reciclagem. Manuteno: tratamento superficial ou mala asfltica. Reabilitao: reciclagem ou recapeamento delgado. Reconstruo: novos materiais ou reciclados.

Agregados polidos

54 Dosagem da mistura (falta de ligante). Problema construtivo (sobreaquecimento da mistura; falta de compactao, que resulta em envelhecimento precoce; agregados sujos, midos ou com pequena resistncia abraso; segregao; com a ausncia de agregados midos, h apenas poucos pontos de ligao entre partculas da matriz de agregados grados, facilitando a oxidao). Perda de adesividade ligante-agregado por ao de produtos qumicos, gua ou abraso. Abertura ao trfego antes de o ligante aderir ao agregado. Execuo sob condies meteorolgicas desfavorveis. Eroso do acostamento. Consolidao do acostamento. Existncia de gua nos vazios sob o revestimento. Presso exercida pelas cargas do trfego.

Desgaste

Manuteno: capa selante (reparo temporrio), tratamento superficial ou mala asfltica. Reabilitao: reciclagem ou recapeamento delgado.

Desnvel entre pista e acostamento Bombeamento

Recomposio do acostamento. Drenagem.

Quadro 15 - Resumo das causas dos efeitos considerados no programa SHRP e principais atividades de manuteno e reabilitao

5.3 rvores de deciso para atividades de manuteno e reabilitao Propem-se rvores de deciso para a seleo de atividades de manuteno e reabilitao de pavimentos. Consideram como fatores de deciso os tipos de defeitos (nvel de severidade e extenso) e o volume de trfego (quando este influencia a ocorrncia do defeito) e adotam as seguintes atividades de manuteno e reabilitao: No fazer nada; capa selante; lama asfltica; tratamento superficial; selagem de trincas; preenchimento reciclagem; aplicao de areia quente. Os critrios para a definio dos nveis de severidade, extenso e trfego so indicados na Figura 11:Nvel de Severidade 2 3 Severidade Mdia Alta Nvel de Extenso de Defeito 1 2 Extenso Pequena (< 50%) Grande (>50%) Nvel de Trfego VDM (x1000) 1 - Leve 2 Mdio 3 Pesado Trfego 5 Figura 11 - Critrios para classificao dos fatores utilizados nas rvores de deciso 1 Baixa

de buracos; remendo; regularizao; reconstruo; recomposio do

drenagem;

recapeamento;

acostamento;

As rvores de deciso para cada tipo de defeito so mostradas a seguir, nas Figuras 12 a 24.

55Severidade Atividade de M&R

Baixa Mdia Alta

No fazer nada Selante Remendo+drenagem

Figura 12 - rvore de deciso para trincas por fadiga dos revestimento Severidade Atividade de M&R

Baixa Mdia

No fazer nada Selante Remendo

Alta

Figura 13 rvore de deciso para trincas transversais

Severidade

Extenso

Atividade de M&R

Pequena Baixa Grande

No fazer nada

Capa selante

Pequena Mdia Grande

Capa selante

Capa selante+lama asfaltica

Pequena Alta

Selante+trtamento superficial

Grande Figura 14 - rvore de deciso para trincas em blocos

Reciclagem recapeamento

56

Severidade Baixa Mdia Alta

Atividade de M&R No fazer nada Selante Remendo

Figura 15 rvore de deciso para trincas longitudinais

Severidade

Extenso

Trfego Leve

Atividade de M&R No fazer nada No fazer nada Capa selante Capa selante Capa selante Lama asfltica No fazer nada Capa Selante Remendo Capa selante Lama asfltica Recapeame