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EXECUÇÃO DE TRECHO
EXPERIMENTAL PARA ESTUDO
DE DESEMPENHO SOBRE A
UTILIZAÇÃO DE PAVIMENTO
ASFÁLTICO REFORÇADO
COM TELA DE AÇO
(TECNOLOGIA REFLEX) Prof. Dr. Rita Moura Fortes
ERI – Engineering And Research Institute Pesquisas Ltda
Introdução
2
Antiga
camada
asfáltica
Nova
camada
asfáltica
O problema
Uma construção bem feita precisa de uma maior atenção paragarantir um bom desempenho do ciclo de vida do pavimento.
Introdução
3
Aumentar a durabilidade dos
pavimentos através da
aplicação da tela de aço.
Desenvolvimento de uma nova tecnologia para a reabilitação.
Um dos mais antigos sistemas de interface utilizados no pavimento flexível
é reforço com tela de aço. A ideia que apareceu no início dos anos 50 foi
baseada no conceito geral de que se as misturas asfálticas (HMA) são
resistentes à compressão e possuem baixa resistência à tração, o reforço
com o uso da tela de aço é definitivamente necessário
O reforço com a tela de aço foi abandonada no início dos anos 70 depois
de enormes dificuldades encontradas na sua instalação.
A ideia reapareceu no início dos anos 80 com a utilização de uma nova
linha de telas soldadas na Europa e tendo sido resolvidos os problemas de
instalação, resultando em experiências bem sucedidas.
Installation of wire netting in Ontario (1960)
LESSONS LEARNED FROM
LABORATORY AND FIELD
EXPERIENCES ON THE USE OF
DOUBLE TWIST STEEL WIRE MESH
AS A REINFORCEMENT FOR
ASPHALT PAVEMENTS
(http://slideplayer.com/slide/
1568323/)
Introdução
Experiências
Internacionais
Slovenia
Sweden
Poland
Slovenia
Italy
Serbia
Croatia
Slovakia
Bibliografia
• Projeto REFLEX (1999 - 2002): Suécia, Finlândia e
Alemanha;
• Itália (2001 - 2006): Ganho de 33% de vida no pavimento;
• África do Sul (2003): Criação de especificação técnica;
• Estados Unidos (2003): Estudos no Instituto de Transportes do Texas;
• Portugal (2005): Aumento da capacidade de suporte.
Vantagens
• Aumento da Capacidade de Carga;
• Aumento na resistência à formação de trilhas de roda;
• Diminuição no aparecimento de trincas por reflexão;
• Boa resistência à deformação permanente;
• Elevado intertravamento com a matriz de asfalto.
• Aumento da vida útil do pavimento de 50% a 90%(FAA
Design Competition for Universities 2007 – 2008 Academic Year
(http://vsgc.odu.edu/ACRPDesignCompetition/competitionwinners/2008/2008O
perations_firstplace_FP.pdf )
Segundo o procedimento para projetos de recapeamento do FAA (1995), dois métodos são recomendados para retardar a reflexão de trincas: camada granular e engineering fabrics.O segundo método requer especificas condições que incluem:1) A estrutura deve suportar a uma resistência à tração
minima de 41 kg obtida conforme recomenda a ASTM D 1682; densidade de 70 a 130g/m2;
2) Que a movimentação horizontal ou vertical dos pavimentos existentes não exceda 1,3 milímetros ou 0,5 milímetros, respectivamente;
3) O recapeamento asfáltico seja mais espesso que 75 mm e mais fino do que 178 mm;
4) Que seja aplicada uma pintura de ligação com taxa entre 0.7 to 1.4 L/m2 antes do reforço seja instalado. (FAA Design Competition for
Universities 2007 – 2008 Academic Year
(http://vsgc.odu.edu/ACRPDesignCompetition/competitionwinners/2008/2008Operations_firstplace_FP.pdf )
A aplicação do reforço com tela de aço reduziu a
tensão transversal máxima na fibra inferior do
revestimento asfáltico de 100 mm de espessura de
15% devido ao carregamento veicular e 20% devido
ao ciclo diário de variação da temperatura de 220C
para 510C (Baek and Al-Qadi, 2006).
Experiência nacional
10
Características da Tela Soldada Q138.
AÇO Espaçamento
entre fios (cm)
Diâmetro
(mm)
Seções
(cm2/m) Apresentações Dimensões (m) Peso
CA-60
Série Desig. L. T. L. T. L. T. Larg. Compr. kg/m2 kg/peça
138 Q138 10 10 4,2 4,2 1,38 1,38 PAINEL 2,45 6 2,2 32,3
L. Longitudinal – T. Transversal
Experiência
Nacional
Trecho Experimental
400 m (km 61)
Dividido em 4 partes
1º
2º
3º
4º
Experiência
Nacional
12
Observou-se que o aparecimento de fissuras no
sentido de telas transversais;
O melhor desempenho foi na pista onde foi
realizada fresagem do pavimento e fixação da
tela com franjas.
Deflexão
aumentando
Experiência nacional
13
5.342 5.645
5.973 6.357 6.581
7.906 8.309
8592
1.420 1.501 1.588 1.690 1.750
2.393 2.515 2584
6.762 7.146
7.561 8.047
8.331
10.299 10.824
11176
2.006 2.007 2.008 2.009 2.010 2.011 2.012 2.013 2.014 2.015
Evolução dos volumes tráfego
Passeio Comercial Total
37%
20%
24%
ProjetoInicio das
Obras
Fim das
Obras
Aumento das
solicitações no
pavimento além do
previsto em projeto.
N2009= 2,93E+07
(USACE)
N2014= 5,35E+07
(USACE)
Experiência nacional
Trecho Experimental
100 m (km 68)
CBUQ Fx III
CBUQ Fx II
6 cm
7 cm
ESTRUTURA EXECUTADA - 3ª FAIXA
20 cm
BGS
RACHÃO
SUBLEITO
20 cm
6 cm
-
6 cmFRESA
ESTRUTURA PROPOSTA C/ TELA
EST 894 - 899 - 100m
CBUQ Fx III
TELA
Trecho Experimental na SP354
Projeto de Pavimentação
• O trecho experimental possuía um elevado número repetições, com um N (10) 2,93 E+07 (USACE) e 1,55 E+07 (AASHTO).
• Foram medidas deflexão com média de 140 1/100 mm e a presença acentuadas de trincas.
Primeiro Sub trecho 26/02/2013:
• Nesse trecho foram assentadas as telas de aço soldadas sobre o pavimento existente que estava bastante deteriorado com a presença de FC-3 (trinca do tipo jacaré), buracos ou panelas, trincas em bloco, etc.
Trecho Experimental na SP354
Segundo Sub trecho 27/02/2013:
• A diferença entre o processo executivo desse trecho para o anterior foi essencialmente a mudança de posicionamento da tela.
• Adotou-se a colocação da tela com as barras transversais para baixo e na sequência, com as barras para cima, invertendo-se o lado.
Trecho Experimental na SP354
Terceiro Sub trecho 28/02/2013:
• Foi realizada uma fresagem de 4cm de espessura ;
• Adotou-se a mudança de posicionamento da tela, conforme havia sido executado no segundo trecho, ou seja, a colocação da tela com as barras transversais para baixo e na sequência, com as barras para cima, invertendo-se o lado.
Trecho Experimental na SP354
Quarto Sub trecho 13/03/2013:
• Nesse trecho foram assentadas as telas de aço soldadas sobre o pavimento existente, que se
apresentava com elevada presença de afundamentos e jacaré;
• Remoção de barras transversais da primeira malha, aumentando a franja .
Trecho Experimental na SP354
Trecho Experimental na SP354
1º de Março, 2013 27 de Novembro, 2013
trinca trinca
Trecho Experimental na SP354
31 de Março, 2013 28 de agosto, 2014
trincatrinca
Experiência nacional
𝐸𝑙 =𝐸𝑎ç𝑜.𝐼𝑎ç𝑜+𝐸𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜.𝐼𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜
𝐼𝐸𝑙
𝐸𝐸𝑙 =1
100. (210000 . 3,3 + 𝐸𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜. 96,7)
Efetuar
simplificadamente
a análise estrutural
do pavimento do
trecho
experimental.
𝑬𝑬𝒍 = 𝟏𝟎. 𝟕𝟗𝟖 𝐌𝐏𝐚
Experiência nacional
23
Estrutura do pavimento adotado no trecho experimental.
Camada Espessura
(cm)
Módulo de
Elasticidade (MPa)
Coeficiente de
Poisson (υ)
Concreto Asfáltico
(CAUQ) 6,0 4.000 0,30
Camada Equivalente
(Tela) - 10.798 0,30
Concreto Asfáltico
(CAUQ) 7,0 4.000 0,30
Base de BGS 20,0 300 0,35
Sub-base de Rachão
Intertravado 20,0 250 0,35
Subleito - 70 0,45
𝑁𝑈𝑆𝐴𝐶𝐸 = 6,067𝑥10−10𝑒𝑣−4,762
𝑁𝐴𝐴𝑆𝐻𝑇𝑂 = 9,33𝑥10−7𝑒𝑡−3,84 ADOT – Calibrada 20 trechos
experimentais.
IP-DE-P00/001 Dormon & Metcalf.
Experiência nacional
24
Valores admissíveis.
Pavimento Tipo Número “N” ano de 2014
USACE AASHTO
Sem Tela de Aço 5,35E+07 1,34E+07
Com Tela de Aço
Verificação Mecanicista.
Pavimento
Tipo Camada
Posição Valores Atuantes Valores
Admissíveis
x (cm) y (cm) z (cm) εt
(cm/cm)
εv
(cm/cm)
εt
(cm/cm)
εv
(cm/cm)
Sem tela Revestimento 14,4 0 12,99 1,73E-04 - 3,75E-04 -
Subleito 14,4 0 53,01 - 3,12E-04 - 2,76E-04
Com tela Revestimento 14,4 0 5,99 2,10E-05 - 3,75E-04 -
Subleito 14,4 0 53,01 - 1,68E-04 - 2,76E-04
Experiência nacional
25
PRO 11 PRO 269PRO 269
c/fresa 6
TELA
DE AÇO
R$*
49,96/m2
R$*
57,75/m2
R$*
48,93/m2
R$*
42,03/m2
*BASE – TPU DER
09/2013
CUSTO/m2:
13,0 - 26,0
15,0 - 28,0
11,0 6,0 18,0
6,0 6,0 13,0
899 100 5,35E+07 87,0 13,0
PRO 11
PRO 269
PRO 269 c/fresa 6
TELA c/fresa 6
894
N
D0
(média)
(0,01
Hexist.
(cm)
Hcalcul.
(cm)
Htotal
(cm)
Fresa.
(cm)Metodologia
Segm. Homogêneo
EST.
INICIAL
EST.
FINAL
Extensão
(m)
1. Avaliação do pavimento existente:
Análise pela consultora da Avaliação funcional e estrutural do trecho
experimental, verificando inventário do pavimento com leitura das flechas,
da determinação da deflexão por FWD e IRI e verificação das condições e
espessuras das camadas existentes; levantamento do volume de tráfego
realizado pela SERVENG.
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
2. Visita a Usina para verificação do traçoControle de qualidade dos materiais:
Caracterização e graduação dos agregados durante a britagem;
Caracterização do ligante asfáltico;
Amostragem dos agregados, ligante asfáltico, fíler mineral e outros aditivos (se previstos)
para o estudo de dosagem.
Verificação e aprovação do estudo de dosagem (segmento de controle):Caracterização e graduação dos agregados;
Propriedades volumétricas (VAM (vazios do Agregado Mineral), Vv (volume de vazios) e RBV
(relação Betume-vazios));
Propriedades mecânicas (Estabilidade/Fluência Marshall, Resistência à Tração);
Determinação do dano por umidade induzida (DUI).
Procedimentos de controle de qualidade durante a produção da mistura asfáltica:Densidade máxima teórica (DMT) em amostras não compactadas;
Densidade aparente em corpos de prova compactados;
Determinação do volume de vazios (Vv);
Determinação da graduação dos agregados;
Determinação do teor de ligantes asfáltico (Pb).
3. Condições climáticas:
Antes de iniciar qualquer serviço deve ser verificada a condição
climática, de maneira a que o mesmo possa ser executado sem
prejuízo de sua qualidade devido à incidência de chuvas.
4. Fresagem de pelo menos 7 cm do pavimento existente:
Antes do início dos serviços deverão ser demarcados os perímetros
das áreas degradas a serem fresadas, cuidando-se para que estas
áreas apresentem configurações de retângulos, com um lado
paralelo ao eixo da via. Utilizar fresadora com bit que apresentem
corte adequado (não estejam gastos).
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
Os recortes devem ser requadrados,
de maneira a apresentarem cantos
retos..
Fresar ao menos
7 cm para
encaixar a tela e
recobrimento de
pelo menos 6
cm de capa
asfáltica.
Ângulo
reto
5 Limpeza:
Limpar a área utilizando-se de vassouras mecânicas e jato
de ar (sopramento) até que não se tenha mais material
solto. Caso a fresagem tenha atingido a camada da base,
verificar superficialmente o estado desta , se não há
solo mole ou borrachudo. Na presença desses, refazer a
base, corrigindo o problema.
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
Utilizar vassouras mecânicas com
cerdas de aço.
a
Sopramento para limpeza. Verificar
sentido do vento. Utilizar todos os EPIs
adequados.
6. Fixação das telas
A tela a ser utilizada será a EQ138, que é uma tela soldada especial.
As características da tela estão apresentadas na tabela a seguir:
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
Os espaçamentos entre os fios são mostrados na figura apresentada a seguir:
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
As telas serão posicionadas conforme esquema apresentado a seguir,
cobrindo a largura total de 3,50m. As emendas transversais e longitudinais,
conforme explicitado a seguir.
Os rolos são fornecidos
com largura de 1,90m e
60 ou 120 m de
comprimento.
a
Ocorrerá um recobrimento de 35cm no sentido transversal, ao longo de todo o
comprimento, no sentido do tráfego.
A emenda no sentido longitudinal, uma vez que o rolo tem de 0,60 a 1,20m,
ocorrerá pelo transpasse da franja da tela que possui 2,5cm, conforme mostrado um
detalhe na fotografia a seguir:
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
TRANSPASSE DA
FRANJA – EMENDA NO
SENTIDO LONGITUDINAL
SENTIDO DO TRÁFEGO
.
a
Na fixação das telas deverá ser utilizada a WALSYWA
PRA 10, conforme características ao lado
E serem utilizados os fincapinos calibre .27, conforme especificação a seguir:
Os maiores cuidados na fixação
devem ser tomados nas bordas,
nas emendas e verificar se a tela
está bem posicionada e fixada,
sem apresentar nenhuma
movimentação e nem ondulação.
Após a fixação recomenda-se o
sopramento para remoção de
poeira ou materiais estranhos
remanescentes.
7. Pintura de Ligação:
Aplicar a pintura de ligação com emulsão RR 1C ou RR 2C recortada com
água, com auxílio de equipamento provido com “caneta”. Fazer sempre
teste de consumo de emulsão (método da bandeja). Consumo da ordem
de 1 L/m2;
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
7. Pintura de Ligação:O local do reparo deve ser pintado de maneira homogênea, bem como
os cantos e laterais. Verificar que não ocorra empoçamento da emulsão
ou falhas;
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
Esperar até que ocorra a ruptura da
emulsão. Quando a emulsão é
lançada ela tem uma coloração
marrom e quando ocorre a ruptura,
sua cor muda para preta.
7. Pintura de Ligação:
Nunca aplicar a pintura de ligação com a base molhada e evitar o
empoçamento da pintura de ligação, devido a irregularidades na pista.
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
empoçamento da
pintura de ligação.
Nessa fotografia também se observa o
arrancamento da pintura devido à movimentação
do caminhão de massa, com perda da aderência.
O excesso de ligante ocasionará o aparecimento da
patologia denominada exsudação e as falhas na
aderência, causadas pelo arrancamento da pintura
de ligação propiciarão o aparecimento da patologia
denominada ondulação, ou até o aparecimento de
panelas/buracos.
arrancamento da pintura
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
8. Lançamento da Mistura Asfáltica:
Preparar o arame tensionado para evitar irregularidade no pavimento.
Para tanto, a VIBROACABADORA DEVE SER PROVIDA DE LEITORA DE CABO
DE AÇO. Verificar se o apalpador mecânico não está sofrendo influência
do deslocamento de ar produzido pelo vento ou pela passagem de
veículos. A distância máxima entre suporte do cabo deve ser de 5 m.
Checagem do equipamento vibro acabadora de massa asfáltica: Verificar
se o sensor de leitora de cabo de aço está funcionando. Confirmar
a checagem do equipamento com um técnico especializado.
É importante que seja aplicado o produto adequado nos pneus dos
caminhões de massa, para evitar aderência dos mesmos à pintura de
ligação, o que ocasionará o arrancamento desta, como pode ser
observado e obviamente, levará a falha na aderência da camada a ser
aplicada ao pavimento existente.
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
8. Lançamento da Mistura Asfáltica:
8.1 Controle da temperatura
8.2 Compactação
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX
Rolo compactador de pneus. Checar os dispositivos de calibração dos pneus.
Controlar a temperatura para compactação, conforme especificação.
Rolo de chapa vibratório de 12 a 15 toneladas de peso. Fornecer as
especificações técnicas do rolo existente para saber se está apto para o serviço. O
rolo de chapa deve ser aplicado nas bordas.
8. Lançamento da Mistura Asfáltica:
8.3 Procedimento de controle de qualidade durante a aplicação da
mistura asfáltica:
• Determinação da espessura e/ou da taxa de aplicação da camada;
• Determinação do grau de compactação:
• Avaliação do acabamento de superfície;
• Avaliação da temperatura da massa asfáltica;
• Avaliação da qualidade de rolamento (IRI)
• Avaliação da aderência e avaliação da resistência à derrapagem.
9. Liberação da pista
A temperatura para liberação da pista deverá atender a especificação de
serviço.
ETAPAS PARA O PROJETO EXECUTIVO E CONTROLE TECNOLÓGICO RECOMENDADAS PARA O REFLEX