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AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DA CAMADA DE LASTRO

DE PEDRA PULMÃO EMPREGADA NO LOTE 8 DA DUPLICAÇÃO DA BR-101

Alexandre de Oliveira, Mestrando

PPGEC / UFSC e-mail: xanoli@ig.com.br

Danilo Martineli Pitta

Engº - Iguatemi - (0xx48)248 2633

Glicério Trichês

Prof. Dr. / UFSC e-mail: ecv1gtri@ecv.ufsc.br

RESUMO

A pedra pulmão como camada de pavimento rodoviário na forma de lastro de pedra pulmão

ou macadame seco, tem sido largamente utilizada no estado de Santa Catarina, tanto pelo

Departamento Nacional de Estradas de Rodagem – DNER, como pelo Departamento de

Estradas e Rodagem de Santa Catarina - DER-SC, sendo este estado, talvez, o pioneiro nesta

utilização e o que relativamente mais tem feito este uso (Simon et. al., 1997).

O macadame seco - lastro de pedra pulmão com camada de travamento - vem sendo utilizado

em camadas de pavimentos rodoviários, no Estado de Santa Catarina, há vários anos,

notadamente a partir da década de 70. A partir do início da década de 90, buscando a redução

de custos de pavimentação, em rodovias de baixo volume de tráfego, o DER-SC passou a

empregar o macadame seco também em camadas de base.

Em que pese a grande utilização da pedra pulmão, esta ainda não se encontra muito bem

caracterizada em termos experimentais, tanto pela impossibilidade de se realizar um ensaio

triaxial neste material, que é de granulometria bastante avantajada, como da própria falta de

recursos para a construção de pistas experimentais. Poucos são os resultados de módulo de

deformabilidade em materiais granulares desta natureza encontrados na bibliografia

especializada.

Por outro lado, o conhecimento do comportamento mecânico dos materiais empregados na

pavimentação rodoviária brasileira tem sido um dos itens mais importantes para a definição de

modelos racionais de dimensionamento de estruturas de pavimentos.

Dos resultados obtidos com o programa ELSYM5, pode-se estimar que o módulo médio

encontrado para o lastro de pedra pulmão é igual a 2.126 Kgf/cm2, desvio padrão de 1.435

Kgf/cm2 e coeficiente de variação de 67,47%, caracterizando assim um material com

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características bastante heterogêneas. Também pode-se afirmar que os módulos do lastro de

pedra pulmão encontram-se estatisticamente entre 687 e 4939 Kgf/cm2 com um nível de

confiança de 95%.

INTRODUÇÃO

Nos últimos anos a avaliação de pavimentos tem se tornado um conhecimento obrigatório no

currículo de todo o engenheiro civil engajado no setor rodoviário, tendo em vista,

principalmente, o estado de degradação das rodovias brasileiras. A avaliação dos pavimentos

existentes, pode ser realizada de duas maneiras: a primeira diz respeito à caracterização

funcional de um pavimento, enquanto que a segunda, diz respeito à capacidade estrutural do

mesmo.

Ao usuário, importa, mais diretamente, a caracterização funcional dos pavimentos, ou seja, o

nível de conforto e a segurança oferecida. Mas, é de suma importância a caracterização

estrutural do pavimento, haja visto que, uma via estruturalmente defeituosa, se já não está,

deverá se tornar insegura e desconfortável ao usuário. Neste sentido, o conhecimento do

comportamento mecânico dos materiais empregados na estrutura de um pavimento, tem sido

um dos itens mais importantes para a definição de modelos racionais de análise tensão-

deformação no dimensionamento de estruturas de pavimentos no Brasil e no mundo.

Apesar do lastro de pedra pulmão ser muito utilizado no estado de Santa Catarina e na região

sul do Brasil, este ainda não se encontra muito bem caracterizado mecanicamente em termos

experimentais, tanto pela impossibilidade de se realizar um ensaio triaxial neste material que é

de granulometria bastante avantajada, como da própria falta de recursos para a construção de

pistas experimentais. Poucos são os resultados de módulo resiliente em materiais granulares

desta natureza encontrados na literatura especializada.

O presente trabalho procura caracterizar o comportamento do lastro de pedra pulmão em

campo através da retroanálise de bacias de deformação,obtidas durante o processo de

construção do lote 8 da duplicação da BR-101, Palhoça (SC). Os programas computacionais

utilizados para as retroanálises foram o ELSYM5 e o RETROANA.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Generalidades

Pode-se definir pavimento, como uma estrutura construída sobre a superfície obtida pelos

serviços de terraplenagem, com a função principal de atender ao tráfego estimado no período

de projeto, fornecendo ao usuário segurança e conforto, que devem ser conseguidos sob o

ponto de vista da engenharia, isto é, com máxima qualidade e o mínimo custo.

Para isto a estrutura deverá:

Melhorar as condições de rolamento;

Resistir e distribuir os esforços verticais oriundos do tráfego;

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Resistir aos esforços horizontais; e,

Ser impermeável, evitando que a infiltração das águas superficiais venha a danificá-la.

2.2 Tipos de pavimentos

De uma forma geral os pavimentos são classificados em flexíveis e rígidos.

O pavimento flexível é uma estrutura constituída de uma ou mais camadas de espessura finita

geralmente constituídas de materiais granulares de pedra britada, assente sobre um semi

espaço infinito (subleito), cujo revestimento é do tipo betuminoso. O surto dos pavimentos

asfálticos flexíveis deu-se quando do desenvolvimento da indústria de refinação de petróleo,

pois o resíduo betuminoso passava a ser abundante.

Então, o pavimento flexível tem a característica de se adaptar às deformações do subleito, sem

o aparecimento de tensões adicionais, apresentando um deslocamento vertical elástico mais

expressivo quando solicitado por cargas idênticas.

O pavimento rígido é formado, predominantemente, por camadas que trabalham

sensivelmente à tração. O pavimento rígido é constituído de uma placa de concreto de

cimento que desempenha o papel de revestimento e de base assente sobre uma Sub-base

cimentada, coesiva ou granular com o objetivo de melhorar a capacidade de suporte do

subleito e/ou evitar o fenômeno de bombeamento “pumping” nas juntas transversais de

dilatação térmica.

Com isso, pode-se dizer que estes pavimentos têm a característica de não acompanhar as

deformações do subleito, devendo resistir bem as tensões de tração que se originam. É

utilizado em vias onde transitam veículos pesados com grande repetibilidade e locais sujeitos

ao derramamento de óleos e combustíveis (corredores e terminais de ônibus). É empregado

também em cabeceiras das pistas de aeroportos, em portos, em pátios de indústrias e em

curvas de pequeno raio.

2.3 Avaliação mecânica do pavimento

2.3.1 Métodos destrutivos

Os métodos destrutivos valem-se da retirada de partes do pavimento para verificação das

condições “in situ” e obtenção de amostras para ensaios de laboratório. São chamados

destrutivos porque invalidam, para futuros testes, as áreas do pavimento onde foram feitas as

remoções.

Estas retiradas de amostras deformadas ou indeformadas da pista são feitas através de poços

de sondagem com medição de umidade e densidade “in situ”, e sonda rotativa, no caso de

revestimento. Estes materiais são levados para o laboratório, recompactados (quando

deformados) e submetidos aos ensaios triaxiais, para solos e britas.

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2.3.2 Métodos não-destrutivos

Os métodos não destrutivos, na sua quase totalidade, determinam a deformação elástica que

significa a resposta do pavimento sob carregamento. Este parâmetro é influenciado pelo

comportamento resiliente dos materiais, pelo teor de umidade dos materiais e pela

temperatura, que diminui o módulo de resiliência, principalmente das misturas asfálticas e

provoca deformações em placas de concreto.

Basicamente, este método consiste na determinação das bacias deflectométricas ou de

deformação na superfície do pavimento e, “a posteriori”, a determinação dos módulos

resilientes por meio de retroanálise, utilizando-se de programas computacionais.

2.3.3 Equipamentos para medida das deformações elásticas de campo

Os aparelhos de medida de deformação elástica utilizados normalmente são classificados em

três grupos (Haas et al., 1994):

Estáticos – medem a deformação sob uma carga estática ou em deslocamento a

velocidade muito baixa; (Teste de Placa e Viga Benkelman)

Vibratórios – medem a deformação sob uma carga vibratória ou cíclica; (Dynaflect e

Road Rater)

Impulsos – a deformação medida é causada pela queda de um peso padronizado; (Falling

Weight Deflectometer – FWD)

Propagação de Ondas – deformação medida através da fase de velocidade de propagação

da onda de tensões e deformações (menos utilizados no Brasil).

A figura 1, mostra a medida da deformação elástica através da Viga Benkelman (equipamento

estático), muito utilizada na avaliação de pavimentos para fins de restauração e mais

recentemente, no controle da execução de rodovias no Brasil.

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A figura 2, mostra o Falling Weight Deflectometer – FWD, que passou a ser utilizado no

Brasil a partir do início da década de 90, na avaliação estrutural de pavimentos,

principalmente para fins de restauração.

Figura 2 Medida de deformação elástica com o FWD

Figura 1 Medida de

deformação elástica com

Viga Benkelman

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2.3.4 Retroanálise

A Mecânica dos Pavimentos permite que se calculem as tensões, deformações e

deslocamentos (deformações elásticas) em uma estrutura de pavimento, desde que conhecida

a geometria do pavimento, as cargas aplicadas e os parâmetros mecânicos dos materiais

(módulo de deformabilidade e coeficiente de Poisson). A abordagem mecanística é possível

tanto no dimensionamento de novas estruturas, como na verificação estrutural de pavimentos

já existentes.

A metodologia para avaliação estrutural de um pavimento existente através da macânica dos

pavimentos é correntemente denominada de retroanálise. O maior responsável pelo avanço

dessa metodologia foi a evolução do computador, que viabilizou os métodos analíticos

baseados na teoria da elasticidade, ou seja, cálculos que levavam dias para serem feitos, são

hoje processados em segundos.

A retroanálise, é correntemente entendida na Mecânica dos Pavimentos como o procedimento

analítico de obtenção dos módulos elásticos “in situ” das camadas do pavimento e do subleito,

a partir da interpretação da forma e da magnitude da deformação da superfície do pavimento

(superfície deformada) causada por um determinado carregamento externo.

2.3.5 Programas existentes para a execução da retroanálise

No transcorrer das pesquisas desenvolvidas por várias agências rodoviárias e especialistas

com intuito de se obter formas mais rápidas e facilitadas de resolução de sistemas de múltiplas

camadas, vários programas de retroanálise dos módulos elásticos foram desenvolvidos em

especial para o emprego de microcomputadores.

Dentre estes programas computacionais específicos para cálculo de deformações elásticas, os

mais conhecidos são o ELSYM5, o CHEVRON, o ELASTMCF e o BISAR.

Porém, atualmente, a grande tendência em termos de programas para retroanálise, que

inclusive está superando os modelos de camadas elásticas, são aqueles que se utilizam de

métodos numéricos mais poderosos, como o método dos elementos finitos. Nos últimos anos

foram desenvolvidos vários programas para análises não-lineares e bidimensionais

(axissimétricas), através de elementos finitos, tais como o FEPAVE, desenvolvido na

Universidade da Califórnia; ILIPAVE (Raad e Figueroa), da Universidade de Illinois;

MICHPAVE (Harichandran et al.), da Universidade de Michigan, entre outros.

No cenário nacional, a forma de retroanálise mais divulgada é a aplicação pura e simples da

rotina ELSYM5 para cálculo de tensões, deformações e deslocamentos (deformações

elásticas) em uma estrutura simples até 5 camadas, baseado na Teoria da Elasticidade.

RODRIGUES e PREUSSLER (1992) desenvolveram um programa específico para

retroanálise com base nas equações clássicas da Teoria da Elasticidade. Estas equações,

retiradas do método de camadas finitas elaboradas inicialmente por Booker e Small (1985),

para o cálculo de recalques por adensamento em solos estratificados, resultaram no programa

RETROANA, que simula uma estrutura até 3 camadas distintas.

ALBERNAZ (1994) desenvolveu, baseado nos estudos de Noreldin (1993), ensejando a

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avaliação de pavimentos tendo em vista medidas de deformações elásticas com o uso do

FWD, sistemas de equações, em face da utilização de equipamentos do tipo Viga Benkelman,

a fim de permitir a retroanálise dos módulos de deformabilidade efetivos de pavimentos

flexíveis e de subleitos para fins de anteprojetos, análise estrutural e gerência de pavimentos

na qual denominou de RETRAN-2CL. Este programa realiza a retroanálise de sistemas de 2

camadas elásticas lineares.

FARIAS e MONTEIRO (1996) apresentaram estudo comparativo da utilização de modelos

elásticos lineares e não-lineares na retroanálise de pavimentos. Utilizando o programa

ALLFINE, baseado na análise de elementos finitos, observaram que apesar do modelo não

linear, caracterizado por este programa, possuir exatidão superior que o modelo de

elasticidade linear, este modelo de elasticidade linear ainda permite uma boa reprodução da

superfície deformada, podendo ser utilizado como valores médios representativos para o nível

de tensões aplicado na retroanálise.

2.4 O lastro de pedra pulmão

No meio rodoviário, há uma controvérsia que gira em torno deste tipo de material, pois várias

nomenclaturas são empregadas como: lastro de pedra pulmão, macadame seco e até mesmo

conhecido mais vulgarmente como rachão. Basicamente o que diferencia o lastro de pedra

pulmão do macadame seco é a presença ou não da camada inicial de bloqueio, que nada mais

é do que uma camada granular de granulometria previamente definida (DER-SC ES-P 03/92).

A presença da camada de bloqueio sobre a camada final de terraplenagem, caracteriza uma

camada de macadame seco, enquanto que a falta desta, caracteriza puramente o lastro de

pedra pulmão.

Como já mencionado, a pedra pulmão, como camada de pavimento rodoviário, tem sido

largamente utilizada no estado de Santa Catarina, tanto pelo DNER como pelo DER-SC,

sendo este estado, talvez, o pioneiro nesta utilização e o que relativamente mais tem feito seu

uso.

Também o macadame seco (lastro de pedra pulmão com camada de travamento) vem sendo

utilizado em camadas de pavimentos rodoviários, em Santa Catarina e no sul do Brasil, a

vários anos, notadamente a partir da década de 70.

Inicialmente, o macadame seco era utilizado como reforço do subleito, na forma de uma

camada constituída de material resultante exclusivamente da britagem primária (pedra

pulmão), porém preenchido com brita graduada ou brita de tamanho uniforme, com limitações

de diâmetro máximo. O processo construtivo era regulado por especificação própria, só que

sem a camada de bloqueio. Posteriormente foi incorporada a camada de bloqueio (DER-SC

ES-P 03/92).

A partir do início da década de 90, buscando a redução de custos de pavimentação, em

rodovias de baixo volume de tráfego, o DER-SC passou a empregar o macadame seco

também em camadas de base.

Com o objetivo de avaliar o comportamento estrutural da camada de macadame seco como

base de pavimentos, comparativamente ao emprego de brita graduada, o DER-SC construiu

uma pista experimental no município de Palma Sola - SC, cujos resultados foram

apresentados por SIMON et al. (1996). Os resultados serviram de base para consolidar a

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especificação ES-P 03/92 - DER-SC.

A figura 3, mostra uma camada de lastro de pedra pulmão sendo executada em campo. O

agregado graúdo, utilizado na camada de lastro de pedra pulmão da duplicação da BR-101-

Lote 8, é oriundo principalmente da Pedreira Saibrita, em Forquilhas, município de São José –

Grande Florianópolis.

De acordo com a especificação do DER-SC para a execução da camada de macadame seco, o

diâmetro dos agregados graúdos poderá chegar a uma dimensão de até 2/3 da espessura da

camada final compactada. Sendo assim, no lote 8, está sendo admitida uma dimensão de até 6

polegadas, limite este, atribuído para que a camada não perca sua função estrutural,

permitindo um bom intertravamento e distribuindo melhor os esforços para o subleito.

Figura 3 Compactação do lastro de pedra pulmão com o material de enchimento e

travamento espalhado sobre a camada – lote 8

3 METODOLOGIA

3.1 Generalidades

Poucos estudos de caracterização mecânica da camada de lastro de pedra pulmão “in situ”

através de retroanálise, são encontrados na bibliografia. Esta metodologia é de grande

importância, já que a avaliação estrutural através de ensaios triaxiais está descartada devido às

dimensões dos agregados. Estas dificuldades reforçam ainda mais a necessidade de se ter o

controle de deformação elástica para análise estrutural através da retroanálise.

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3.2 Localização do trecho estudado

O segmento rodoviário Lote 8 da duplicação da BR-101, pertence ao trecho divisa PR/SC –

Palhoça (SC).

O subtrecho em questão inicia no Km 164 + 556,07 m, que situa na cabeceira sul da ponte

sobre o rio Tijucas, e estende-se até o Km 216 + 522,97 m, atravessamdo os municípios de

Tijucas, Governador Celso Ramos e os centros urbanos de Biguaçu, São José e Palhoça, os

três últimos, pertencentes ao aglomerado urbano da Grande Florianópolis Florianópolis. É

constituído de pista simples, dotada de duas faixas de tráfego e acostamentos.

A figura 4, mostra a localização detalhada do trecho no estado de Santa Catarina.

Figura 3.1 Detalhamento esquemático da localização do Lote 8 – BR-101

3.3 Controle deflectométrico durante o processo construtivo

Como a construção rodoviária é quase sempre uma obra que mobiliza grandes esforços e

caracteriza-se freqüentemente como uma obra pública, o engenheiro Álvaro Siqueira Pitta

(1996) desenvolveu o SISTEMA DE CONTROLE DE EXECUÇÃO (CONTROLE DE

QUALIDADE) PELO CONTRATADO – SICEC, estando este sistema, sendo utilizado para

as obras do lote 8 da duplicação da BR-101.

Neste documento pode-se perceber a importância da implantação de um sistema no que tange,

como já mencionado, a execução de obras públicas onde logicamente há o envolvimento de

um processo licitatório.

A coleta de dados referentes ao controle executivo (bacias de deformação) das camadas de

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Lastro de Pedra Pulmão foi feita a partir dos arquivos do SICEC.

Foram então selecionados 11 trechos com superfícies deformadas na duplicação direita, 15

trechos na duplicação esquerda, 3 trechos na rua lateral direita e 4 trechos na rua lateral

esquerda, num total de aproximadamente 5 Km de pista. Cumpre ressaltar que esta referência

de duplicação direita, duplicação esquerda, rua lateral direita e rua lateral esquerda se dá no

sentido Norte-Sul da rodovia BR-101.

Para cada trecho escolhido, fez-se a caracterização mecânica através da retroanálise das

superfícies deformadas. Para a retroanálise das superfícies deformadas escolhidas, utilizaram-

se os programas computacionais ELSYM5 e RETROANA. Estes programas realizam análise

linear, ou seja, consideram o módulo de resiliência e o coeficiente de Poisson constantes ao

longo da camada. Na utilização do programa ELSYM5, simulou-se o eixo simples de 8,2t,

caracterizado por duas cargas de 2050 Kg espaçadas de 32 cm e com pressão de contato pneu-

pavimento de 5,6 Kgf/cm2 (raio de 10,8 cm).

As figuras 5 e 6, mostram as estruturas para os trechos em duplicação e ruas laterais,

simuladas com o programa ELSYM5.

Figura 5 Configuração utilizada para retroanálise em Lastro de Pedra Pulmão nos trechos da

Duplicação – Programa ELSYM5

Figura 6 Configuração utilizada para retroanálise em Lastro de Pedra Pulmão nos trechos das

Ruas Laterais – Programa ELSYM5

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Ao contrário das retroanálises efetuadas com o programa ELSYM5, o programa RETROANA

considera apenas uma opção de configuração de carga, considerando uma única carga

concentrada de 4,01tf ao contrário do programa ELSYM5, que permite a adoção de vários

arranjos de carga. O raio de contato pneu-pavimento também é limitado em um valor mínimo

de 15 cm, que gera uma pressão de contato pneu-pavimento de 5,8 Kgf/cm2, ligeiramente

diferente do utilizado com o programa ELSYM5. Todas estas limitações impostas pelo

programa RETROANA, dizem respeito ao fato deste ter sido criado para uso conjunto com o

FWD.

As figuras 7 e 8, mostram as estruturas para os trechos em duplicação e ruas laterais,

simuladas com o programa RETROANA.

Figura 7 Configuração utilizada para retroanálise em Lastro de Pedra Pulmão nos trechos da

Duplicação – Programa RETROANA

Figura 8 Configuração utilizada para retroanálise em Lastro de Pedra Pulmão nos trechos das

Ruas Laterais – Programa RETROANA

5,8

5,8

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4 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Com o programa ELSYM5, o módulo médio encontrado para o lastro de pedra pulmão é igual

a 2.126 Kgf/cm2, desvio padrão de 1.435 Kgf/cm2 e coeficiente de variação de 67,47%, que

caracteriza um material com características bastante heterogêneas. Também pode-se afirmar

estatisticamente, que os módulos do lastro de pedra pulmão encontram-se entre 687 e 4.939

Kgf/cm2 com um nível de confiança de 95%.

Já para o subleito, o módulo médio encontrado é igual a 639 Kgf/cm2, desvio padrão de 175

Kgf/cm2 e coeficiente de variação de 27,33%. Pode-se afirmar, também, estatisticamente, que

os módulos do subleito encontram-se entre 296 e 982 Kgf/cm2, com um nível de confiança de

95%. O subleito tem um comportamento bem mais homogêneo que o lastro de pedra pulmão,

tanto pelo coeficiente de variação, aproximadamente duas vezes menor, como pelo intervalo

de confiança que, com 95% de confiança, consegue ficar muito mais próximo da média da

população.

A tabela 1, mostra de forma mais sintética os valores obtidos com a retroanálise das

superfícies deformadas do lastro de pedra pulmão com o programa ELSYM5. Ressalta-se que

os valores dos módulos máximos e mínimos da tabela, foram obtidos após a exclusão dos

valores espúrios.

Tabela 1 Parâmetros da retroanálise no lastro de pedra pulmão – ELSYM5

Parâmetros Obtidos Lastro de Pedra

Pulmão

Subleito

MÉDIA em Kgf/cm2 2126 639

DESVIO PADRÃO em Kgf/cm2 1435 175

MODULO MÁXIMO em Kgf/cm2 6500 1190

COEFICIENTE VARIAÇÃO em % 67,47 27,33

MODULO MÍNIMO em Kgf/cm2 250 160

INTERVALO SUPERIOR

(95% de Confiança) em Kgf/cm2

4939 982

INTERVALO INFERIOR

(95% de Confiança) em Kgf/cm2

687 296

Para os resultados obtidos com o programa RETROANA, a tabela 2, mostra de forma mais

sintética os parâmetros obtidos com a retroanálise das superfícies deformadas do lastro de

pedra pulmão. Ressalta-se que os valores dos módulos máximos e mínimos da tabela foram

obtidos após a exclusão dos valores espúrios.

Tabela 2 Parâmetros da retroanálise no lastro de pedra pulmão – RETROANA

Parâmetros Obtidos Lastro de Pedra

Pulmão Subleito

MÉDIA (x) em Kgf/cm2 4933 665

DESVIO PADRÃO em Kgf/cm2 1919 184

MODULO MÁXIMO em Kgf/cm2 9500 1190

COEFICIENTE VARIAÇÃO em % 38,89 27,67

MODULO MÍNIMO em Kgf/cm2 1500 140

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INTERVALO SUPERIOR

(95% de Confiança) em Kgf/cm2 8694 1026

INTERVALO INFERIOR

(95% de Confiança) em Kgf/cm2 1172 304

Deduz-se que um dos responsáveis por este aumento modular verificado com as retroanálises

do programa RETROANA, é a configuração de carga, como se pode verificar nas figuras 7 e

8, que considera uma única carga concentrada de 4,1tf em vez de duas de 2,05 tf utilizadas no

programa ELSYM5. Sendo esta, uma única carga concentrada de 4,1 tf, há uma concentração

maior de tensões na camada considerada pelo programa e, como tensão e módulo elástico são

grandezas diretamente proporcionais, para uma mesma deformação, os módulos obtidos

seguem a mesma linha de raciocínio de Hooke, ou seja, tendem realmente a ser maiores.

Além desta hipótese levantada, pode-se afirmar também que as hipóteses de cálculo utilizadas

pelo programa são diferentes das utilizadas pelo programa ELSYM5, podendo assim,

conjuntamente, influenciar os módulos elásticos obtidos.

A comparação entre os módulos obtidos com o programa RETROANA e ELSYM5 poderia

ser feita se fosse tomado um dos seguintes cuidados:

Determinação da superfície deformada no campo com o FWD (equipamento por

impulsos);

Calcular para a estrutura, qual a carga de roda equivalente, isto é, qual a carga de roda

simples que provocaria a mesma deformação elástica no lastro de pedra pulmão ou tensão

vertical no subleito que a carga de roda dupla; e,

Corrigir as deflexões a partir de correlação entre deflexão obtida com a viga e com o

FWD (Difícil de obter. Essa correlação teria que ser para a mesma rodovia ou região).

Outra constatação importante, é que para o subleito, os valores não são tão diferentes quando

se muda de programa. Isto acontece porque a esta profundidade, já se começa a observar

superposição de efeitos, sendo que as deformações a esta profundidade também seriam

próximas, tanto para a roda simples quanto para a roda dupla.

5 CONCLUSÕES

A partir das análises efetuadas é possível tecer os seguintes comentários:

a retroanálise dos módulos de resiliência a partir de levantamentos deflectométricos é

uma ferramenta muito útil para fins de avaliação do comportamento mecânico do

pavimento, e em especial para o Lastro de Pedra Pulmão;

os resultados dos métodos iterativos de retroanálise são influenciados por vários

parâmetros como: valores modulares finais são dependentes dos valores inicialmente

propostos, se a espessura da camada analisada for maior ou menor do que a real de

campo, a profundidade de uma possível camada rígida no subleito, presença de solos

saturados no subleito, etc . Estes parâmetros devem ser levados em conta na análise

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crítica dos resultados finais obtidos, para uma boa avaliação do comportamento mecânico

do pavimento;

os programas utilizados para a retroanálise, baseiam-se em lavantamentos de superfícies

deformadas medidas na camada de revestimento do pavimento, fazendo com que os

resultados encontrados para a camada de lastro de pedra pulmão possam ser prejudicados

no que diz respeito à acurácia da superfície deformada medida em campo, ou seja, a

superfície onde o equipamento é instalado para o ensaio pode se apresentar com uma

forma muito irregular, prejudicando a medida;

É importante salientar, logicamente, que não há soluções prontas, completamente

corretas, para uso imediato e indiscriminado dos módulos obtidos com a retroanálise.

Portanto, cada caso deve ser enfocado de forma crítica e de acordo com as condições de

contorno que lhes são peculiares.

Os valores modulares da retroanálise do lastro de pedra pulmão com o programa

ELSYM5, ficaram em média iguais a 2.126 Kgf/cm2, com desvio padrão de 1.435

Kgf/cm2 e coeficiente de variação de 67,47%, caracterizando um material com

características bastante heterogêneas. Também se pode afirmar estatisticamente, que os

módulos do lastro de pedra pulmão encontram-se entre 687 e 4.939 Kgf/cm2 com um

nível de confiança de 95%.

Para os resultados obtidos com o programa RETROANA, pode-se estimar que o módulo

médio encontrado para o lastro de pedra pulmão é igual a 4933 Kgf/cm2, desvio padrão

de 1919 Kgf/cm2 e coeficiente de variação de 38,89%, caracterizando assim um material

com características bastante heterogêneas. Também, pode-se afirmar que os módulos do

lastro de pedra pulmão encontram-se estatisticamente entre 1172 e 8694 Kgf/cm2 com

um nível de confiança de 95%.

os valores modulares da retroanálise na camada de lastro de pedra pulmão com o

programa RETROANA, giram em torno de 4900 Kgf/cm2 em média. Estes valores

elevados podem estar ligados a vários fatores como a de que este programa é de uso

exclusivo para resultados de superfícies deformadas obtidas com o FWD (Falling Weight

Deflectometer – equipamento por impulsos), a configuração de carga provoca maior

concentração de tensões e, conseqüentemente, aumento dos módulos. Outro fator para

explicar este fenômeno do aumento dos módulos retroanalisados, pode estar ligado às

hipóteses de cálculo adotadas internamente pelo programa.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Artigo publicado

Reunião Annual de Pavimentação 2000, Florianópolis

2º Seminário Nacional de Modernas Técnicas Rodoviárias.