MÉTODOS DE REPAROS DE FISSURAS EM PAVIMENTOS RÍGIDOS …

MÉTODOS DE REPAROS DE FISSURAS EM PAVIMENTOS RÍGIDOS EM SÍTIOS

AEROPORTUÁRIOS

Pedro Ivo Saraiva Vitória

Projeto de Graduação apresentado ao

Curso de Engenharia Civil da Escola

Politécnica, Universidade Federal do Rio

de Janeiro, como parte dos requisitos

necessários à obtenção do título de

Engenheiro.

Orientadora: Sandra Oda

Rio de Janeiro

Setembro de 2016

ii

MÉTODOS DE REPAROS DE FISSURAS EM PAVIMENTOS RÍGIDOS EM SÍTIOS

AEROPORTUÁRIOS


PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO DE ENGENHARIA

CIVIL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO

PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO

CIVIL.

Examinada por:

________________________________

Prof. Sandra Oda – DET/UFRJ

___________________________________

Prof. Giovani Manso Ávila – DET/UFRJ

___________________________________

Eng. Leonardo Santana Cavalcanti - PCRJ

RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL

SETEMBRO de 2016

iii

Vitória, Pedro Ivo Saraiva Vitória

Métodos de reparos de fissuras em pavimentos rígidos em

sítios aeroportuários. – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica,

2016.

X, 145 p.: il.; 29,7 cm.


Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/ Curso de

Engenharia Civil, 2016.

Referências Bibliográficas: p. 112

1. Métodos de Reparos. 2. Pavimento Rígido. 3. Sítios

Aeroportuários. 4. Fissuras I. Oda, Sandra. II. Universidade Federal

do Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Curso de Engenharia Civil. III.

Métodos de reparos de fissuras em pavimentos rígidos em sítios

aeroportuários.

iv

"Não tema o futuro nem idolatre o passado. O insucesso é apenas uma oportunidade de

começar de novo com mais inteligência. O passado só nos serve para mostrar nossas

falhas e fornecer indicações para o progresso no futuro".

Henry Ford

v

Agradecimentos

Em primeiro lugar gostaria de agradecer a toda a minha família, em especial ao meu pai Luiz Cassiano, minha mãe Márcia de Fátima e ao meu irmão Mauro Carvalho, pelo apoio, amor, carinho, fé e ensinamentos durante toda a minha vida e principalmente durante a faculdade, além de terem me proporcionado a chance de estudar e conviver nos melhores lugares possíveis para minha formação como pessoa.

À minha namorada, Laís Araujo, por esses 10 anos de companheirismo, entrega e amor, que nos fizeram passar pelo ensino médio, vestibular e graduação juntos sempre apoiando um ao outro e estando presente sempre que o outro precisava. Obrigado por ter me transformado no homem que sou hoje.

À minha sogra, Lúcia Deborah, minha cunhada, Luísa, e meu cunhado Leonardo, por terem me recebido tão bem desde o início do namoro e já há algum tempo posso dizer que são minha família e meu porto seguro, sempre que preciso tenho uma segunda mãe, uma irmã que nunca tive e um segundo irmão.

Aos meus amigos mais antigos, Adolfo, Ilitch, Matheus, Rudy, Taranto, Thiago e Zé Mário por esses anos, com nossas brigas, brincadeiras e amizade acima de tudo fizeram de todos os homens que somos hoje.

A todos os meus amigos da faculdade do Ex-Amigo, Leo, Eduardo, Fraiha, Matheus Baptista, Roland, Romualdo, Bronze, Guilherme, Henrique, Giuliano, Garcia, Camilo, Caio, Rotava e Nathan. À Paula Amaral e Diogo Queiroz que participaram ativamente nessa reta final de faculdade e ajudaram o tempo passar mais rápido. Em especial a minha comissão de formatura, Pondé, Nunes, Thais, Lídia e Dani por terem conseguido fazer a melhor festa de formatura que a Engenharia Civil da UFRJ poderia ter. Com vocês faria mais 10.

Aos meus amigos botafoguenses, Maria Fernanda (essa já desde a infância), Bivar, Luiz Alexandre, Eduardo, Miranda, Erick, Yurhi e Fred pelos momentos de lazer, indo aos jogos, saindo para bater papo ou naquela praia suave. Normal.

A os meus companheiros de estágio do Consórcio Construtor Galeão, José Carlos, Mayco de Souza, Pedro Monteiro, Daniel Haas, Matheus Lima, Raphael Madrid, Matheus Candal, Danielle Castro, Juliana Ferreira, Jhéssica Neves e Fellipe Gonçalves pelos ensinamentos que tivemos juntos e por terem feito o período de estágio melhor.

Aos meus líderes, Alexandre Pessanha, Gustavo Peres e Thiago Faria, por todos os ensinamentos e confiança depositada em mim durante meu período de estágio. Muito obrigado pelo que fizeram para a minha formação profissional. E também por todos que fizeram parte da melhor Equipe de Qualidade que pode existir!

Ainda do CCG, queria agradecer a Amanda Cardoso, pelos momentos de diversão e apoio na obra e Fábio Fili pelos ensinamentos, principalmente na área de pavimentação, que me ajudaram a fazer esse trabalho. Também a Helder Lino, Joaldo Lemos e Geraldo Caracini.

Ao mentor Carlos Roberto Giublin, que, com seu conhecimento e seus ensinamentos, me motivou a escrever sobre este assunto e que principalmente me ensinou a errar erros novos para seguir em frente, sempre melhorando como profissional.

E principalmente à minha orientadora, Sandra Oda, não só pelas matérias que tive oportunidade de fazer com ela, mas pela paciência, pelos ensinamentos, pela amizade e pela ajuda imensa que me deu durante o processo de formação deste trabalho. Sem você este trabalho não seria possível. Não poderia ter escolhido melhor a minha orientadora. Obrigado pela orientação e ensinamentos!

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Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte dos

requisitos necessários para a obtenção do grau e Engenheiro Civil

Métodos de reparos de fissuras em pavimentos rígidos em sítios aeroportuários


Setembro/2016


Curso: Engenharia Civil

O presente trabalho tem como objetivo apresentar as técnicas modernas de reparos de

fissuras em pavimentos de concreto de cimento Portland. Vale salientar que o primeiro

passo para um reparo eficiente é o diagnóstico preciso de cada manifestação patológica.

Devido à sua importância fundamental, são apresentados os conceitos básicos e os tipos

de pavimento de concreto de cimento Portland, assim como os conceitos, objetivos e

componentes de um sistema de gerência de pavimentos aeroportuários (SGPA), uma vez

que os serviços de reparos de fissuras fazem parte de uma das etapas importantes de um

SGPA, que é avaliação e manutenção de pavimentos. São descritas as principais

manifestações patológicas, com enfoque principal nas fissuras, suas possíveis causas e

métodos de reparos adequados. Para a elaboração deste trabalho, adotou-se como

metodologia a pesquisa bibliográfica e o acompanhamento da aplicação dos métodos de

reparo de fissuras em campo, tomando como base uma obra e suas particularidades. O

estudo de caso, realizado na obra de ampliação do Aeroporto Internacional Antônio

Carlos Jobim (Aeroporto do Galeão), possibilitou a identificação das diferentes

manifestações patológicas (tipos de fissuras) em campo, assim como a definição do

método de reparo mais adequado para cada tipo de fissura, visando influenciar o mínimo

possível na operação de um aeroporto.

Palavras-Chave: Métodos de Reparos, Manifestações Patológicas, Fissuras

vii

Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of the

requirements for the degree of Engineer

Repair methods of cracks on Portland cement concrete pavements airport sites


Setember/2016

Advisor: Sandra Oda

Course: Civil Engineering

This study aims to present the modern techniques of crack repairs on Portland cement

concrete pavements. It is worth noting that the first step to an efficient repair is the

accurate diagnosis of each pathological manifestation. Due to its fundamental

importance, the basic concepts and types of Portland cement concrete pavements are

presented as well as the concepts, objectives and components of an Airport Pavements

Management System (APMS), since the crack repair services are one of the important

steps of the APMS, which is the review and maintenance of pavements. The main

pathological manifestations with main focus on the cracks and their possible causes and

suitable repair methods are also described. This paper was written through bibliographic

research and the monitoring of the application of crack repair methods in the field, based

on a work and its peculiarities to influence as little as possible in the operation of an

airport. The case study carried out the work of expansion of the International Airport

Antonio Carlos Jobim (Galeao Airport), allowing the identification of the different

pathological manifestations (types of cracks) in the field, as well as determining the most

appropriate repair method for each type of fissure.

Keywords: Repair Methods, Pathological manifestations, Fissure

viii

Lista de Figuras

Figura 1 - Perfis de pavimentos: flexível (esquerda) e rígido (direita) ............................................. 23

Figura 2 - Resposta mecânica de pavimento flexível: pressões concentradas (esquerda) e Resposta

mecânica de pavimento rígido: pressões distribuídas (direita) ....................................................... 24

Figura 3 - Pavimento de Concreto Simples ...................................................................................... 27

Figura 4 - Pavimento de Concreto Armado ...................................................................................... 27

Figura 5 - Pavimento de Concreto Protendido ................................................................................. 27

Figura 6 - Pavimento de Concreto Pré-Moldado ............................................................................. 28

Figura 7 – Whitetopping ................................................................................................................... 28

Figura 8 - Whitetopping Ultradelgado.............................................................................................. 28

Figura 9 - Seção transversal de placa de pavimento de concreto armado ...................................... 30

Figura 10 - Aplicação de selante de juntas em um pavimento rígido .............................................. 31

Figura 11 - Comportamento de um pavimento de concreto sem BT (esquerda) e com BT (direita)

.......................................................................................................................................................... 32

Figura 12 - O Sistema de Gerência de Pavimentos .......................................................................... 37

Figura 13 - Custo de uma intervenção relacionado com o índice de serventia de um pavimento . 39

Figura 14 - Fluxograma dos componentes de um SGP em nível de rede e nível de projeto ........... 44

Figura 15 - Determinação do número mínimo de amostras (n) (e= ±5) .......................................... 47

Figura 16 - Modelo de ficha de inspeção. ........................................................................................ 48

Figura 17 - Modelo de Ficha de Inspeção de um trecho .................................................................. 49

Figura 18 - Conceito de serventia-desempenho .............................................................................. 50

Figura 19 - Escala de avaliação subjetiva de pavimentos ................................................................ 51

Figura 20 - Sistema de classificação do PCI (adaptada de Shahin, 1982 e ACRP, 2011) .................. 52

Figura 21 - Testemunho de concreto extraído do pavimento rígido (esquerda), Trincheira (meio) e

Poço de Sondagem (direita) ............................................................................................................. 54

Figura 22 - Cones dinâmicos de penetração em uso ....................................................................... 54

Figura 23 - Equipamento para a obtenção do IRI ............................................................................. 56

Figura 24 - Ensaio de Viga Benkelman ............................................................................................. 56

Figura 25 - Equipamento para ensaio FWD (esquerda), detalhe deflectômetros (meio) e

computador com as leituras instantâneas (direita) ......................................................................... 57

Figura 26 - Detalhe equipamento Mu-Meter (esquerda) e ensaio em execução (direita) .............. 57

Figura 27 - Detalhe do equipamento Grip Tester para medição de atrito....................................... 58

Figura 28 - Quadro de F.O. no Galeão que mostra diversos objetos que podem ser um F.O.,

inclusive pedaços de concreto como podem ser vistos na parte inferior esquerda da imagem..... 59

ix

Figura 29 – Desenho esquemático de um alçamento de placas ...................................................... 62

Figura 30 - Alçamento de Placas ...................................................................................................... 63

Figura 31 - Desenho esquemático de uma fissura de canto ............................................................ 63

Figura 32 - Fissura de Canto ............................................................................................................. 64

Figura 33 - Desenho esquemático de uma placa dividida ................................................................ 65

Figura 34 - Placa Dividida ................................................................................................................. 65

Figura 35 - Desenho esquemático de um escalonamento ............................................................... 66

Figura 36 - Escalonamento ou Degrau nas Juntas ............................................................................ 66

Figura 37 - Variáveis da fórmula escalonamento ............................................................................. 67

Figura 38 - Rompimento do selante por tração ou compressão...................................................... 68

Figura 39 - Perda de aderência do selante às placas de concreto ................................................... 68

Figura 40 - Crescimento de vegetação ............................................................................................. 68

Figura 41 - Desnível Pavimento-Acostamento ................................................................................. 70

Figura 42 - Fissura Transversal ......................................................................................................... 71

Figura 43 - Fissura Longitudinal ........................................................................................................ 71

Figura 44 - Grandes Reparos ............................................................................................................ 73

Figura 45 - Pequenos Reparos .......................................................................................................... 74

Figura 46 - Desgaste Superficial ....................................................................................................... 74

Figura 47 – Bombeamento ............................................................................................................... 75

Figura 48 - Quebra Localizada .......................................................................................................... 76

Figura 49 - Passagem de Nível .......................................................................................................... 77

Figura 50 - Fissuras Superficiais (Rendilhado) .................................................................................. 78

Figura 51 - Fissuras de Retração Plástica ......................................................................................... 79

Figura 52 - Diagrama para obtenção de estimativa da taxa de evaporação .................................... 80

Figura 53 - Desenho esquemático de um esborcinamento ou quebra canto .................................. 81

Figura 54 - Quebra Canto ................................................................................................................. 81

Figura 55 - Desenho esquemático de um esborcinamento de juntas ............................................. 82

Figura 56 - Esborcinamento de Juntas ............................................................................................. 82

Figura 57 - Desenho esquemático de uma placa bailarina .............................................................. 83

Figura 58 – Assentamento................................................................................................................ 84

Figura 59 – Brucaco .......................................................................................................................... 85

Figura 60 - Localização do Aeroporto Internacional Tom Jobim ...................................................... 86

Figura 61 - Ampliação do Aeroporto do Galeão ............................................................................... 87

Figura 62 - Reparos no Aeroporto do Galeão em andamento ......................................................... 88

Figura 63 - Marcação da placa a ser tratada com tinta .................................................................... 90

x

Figura 64 - Corte interno na placa que está sendo demolida para preservar as adjacentes ........... 90

Figura 65 - Alinhamento das Barras de Transferência ..................................................................... 91

Figura 66 - Furação para colocação de uma nova Barra de Transferência ...................................... 92

Figura 67 - Armação das placas a serem reconstruídas ................................................................... 93

Figura 68 - Lançamento do concreto na placa a ser reparada ......................................................... 93

Figura 69 - Corte para delimitar área de quebra da parte a ser reparada da placa ........................ 94

Figura 70 - Quebra da área externa com martelete ........................................................................ 95

Figura 71 - Serra Circular .................................................................................................................. 96

Figura 72 - Armação na parte da placa que será reconstruída ........................................................ 97

Figura 73 - Exemplo de fissura ......................................................................................................... 98

Figura 74 - Exemplo de corte para o reparo .................................................................................... 99

Figura 75 - Retirada do concreto com a utilização do martelete ................................................... 100

Figura 76 - Corte da junta paralela em toda sua espessura inclusive as barras de transferência . 100

Figura 77 - Aplicação do graute epóxi ............................................................................................ 101

Figura 78 - Ranhura para abertura do vão ..................................................................................... 102

Figura 79 - Desenho esquemático da posição da barra de transferência ...................................... 103

Figura 80 – Retrofit......................................................................................................................... 104

Figura 81 – Espaços preparados para o grampeamento com barras paralelas ............................. 105

Figura 82 - Detalhe da ranhura preparada para o encaixe do grampo e no fundo uma ranhura

sendo aberta com o martelete ....................................................................................................... 105

Figura 83 - Detalhe do grampo já colocado ................................................................................... 106

Figura 84 - Exemplo de grampeamento executado e selado com microcimento ......................... 107

Figura 85 - Aplicação de microcimento por gravidade .................................................................. 108

Figura 86 - Selagem de fissuras de retração plástica ..................................................................... 108

xi

Lista de Quadros

Quadro 1: Camadas de um pavimento ............................................................................................ 22

Quadro 2: Classificação dos tipos de pavimentos ............................................................................ 22

Quadro 3: Tipos de Pavimentos de Concreto em Placas ................................................................. 26

Quadro 4: Elementos principais de um PCA .................................................................................... 29

Quadro 5: Principais diferenças entre rodovias e aeródromos ....................................................... 33

Quadro 6: Nível de Decisão na Gerência de Pavimentos ................................................................. 43

Quadro 7: Lista de Manifestações Patológicas de Pavimentos Rígidos - DNIT 061/2004-TER ........ 62

Quadro 8: Métodos de reparos de fissuras em pavimentos rígidos ................................................ 89

xii

Lista de Abreviaturas e Siglas

AASHO – American Association of State Highway and Transportation Officials

AASHTO – American Association of State Highway and Transportation Officials

ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

ACRP – Programa de Pesquisa Cooperativa em Aeroportos

BL – Barra de Ligação

BT – Barra de Transferência de Carga

CAD – Concreto de alta resistência

CBR – California Bearing Rating

CCP – Concreto de cimento Portland

CCR – Concreto compactado com rolo

CCV – Concreto convencional

CPGP – Comissão Permanente de Gerência de Pavimentos

DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem

DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes

F.O. – Foreign Object

F.O.D. – Foreign Object Damage

FAA – Federal Aviation Administration

FHWA – Federal Highway Administration

FWD – Falling Weight Deflectometer

HDM – Highway Development and Management

ICP – Índice de condição do pavimento

IPR – Instituto de Pesquisas Rodoviárias

IRI – International Roughness Index

M&R – Manutenção e reabilitação

NBR – Norma Brasileira

NHI – National Highway Institute

PCA – Pavimento de concreto armado

PCAC – Pavimento de concreto com armadura contínua

PCC – Portland Cement Concrete

PCI – Pavement Condition Index

PCPM – Pavimento de concreto pré-moldado

PCPRO – Pavimento de concreto protendido

PCS – Pavimento de concreto simples

SGP – Sistema de Gerência de Pavimentos

SGPA – Sistema de Gerência de Pavimentos Aeroportuários

VB – Viga Benkelman

VDC – Valor deduzível corrigido

WT – Whitetopping

WTUD – Whitetopping ultradelgado

xiii

Sumário

Sumário ............................................................................................................................................ xiii

1. Introdução ................................................................................................................................ 15

1.1. Justificativa ....................................................................................................................... 17

1.2. Objetivo ............................................................................................................................ 19

1.3. Estrutura do Trabalho ...................................................................................................... 19

2. Pavimentos de Concreto de Cimento Portland ........................................................................ 21

2.1. Pavimentos ....................................................................................................................... 21

2.1.1. Conceitos .................................................................................................................. 21

2.1.2. Classificação ............................................................................................................. 22

2.2. Pavimentos de Concreto de Cimento Portland ................................................................ 24

2.2.1. Breve Histórico ......................................................................................................... 24

2.2.2. Tipos de Pavimentos de Concreto ............................................................................ 26

2.2.3. Elementos Fundamentais de uma Placa de Concreto Armado ................................ 29

2.2.4. Comparativo entre pavimentos aeroportuários e rodoviários ................................ 32

3. Sistemas de Gerência de Pavimentos Aeroportuários (SGPA) ................................................. 35

3.1. Breve Histórico do Sistema de Gerência de Pavimentos ................................................. 35

3.2. Conceito de Sistema de Gerência de Pavimentos ............................................................ 37

3.3. Objetivos e Benefícios da Gerência de Pavimentos Aeroportuários ............................... 39

3.4. Componentes de um SGPA .............................................................................................. 41

3.5. Níveis de Gerência ............................................................................................................ 43

3.5.1. Nível de Rede ........................................................................................................... 44

1.1.1. Nível de Projeto ........................................................................................................ 44

3.6. Avaliação do Pavimento ................................................................................................... 45

3.6.1. Avaliação Subjetiva................................................................................................... 50

3.6.2. Avaliação Objetiva .................................................................................................... 53

1.1.1.1. Método Destrutivo ............................................................................................... 53

1.1.1.2. Método Semidestrutivo ....................................................................................... 54

1.1.1.3. Método Não -Destrutivo ...................................................................................... 55

3.7. Manutenção do Pavimento .............................................................................................. 58

3.7.1. Manutenção Preventiva ........................................................................................... 60

3.7.2. Manutenção Corretiva ............................................................................................. 60

4. Manifestação Patológica .......................................................................................................... 61

4.1. Conceito ........................................................................................................................... 61

4.2. Tipos de Manifestações Patológicas ................................................................................ 61

4.2.1. Alçamento de Placas ................................................................................................ 62

4.2.2. Fissura de Canto ....................................................................................................... 63

xiv

4.2.3. Placa Dividida ........................................................................................................... 64

4.2.4. Escalonamento ou Degrau nas Juntas ...................................................................... 66

4.2.5. Falha na Selagem de Juntas ..................................................................................... 67

4.2.6. Desnível Pavimento-Acostamento ........................................................................... 70

4.2.7. Fissuras Lineares ....................................................................................................... 70

4.2.8. Grandes Reparos ...................................................................................................... 73

4.2.9. Pequenos Reparos .................................................................................................... 73

4.2.10. Desgaste Superficial ................................................................................................. 74

4.2.11. Bombeamento .......................................................................................................... 75

4.2.12. Quebras Localizadas ................................................................................................. 76

4.2.13. Passagem de Nível .................................................................................................... 77

4.2.14. Fissuras Superficiais (Rendilhado) e Escamação ...................................................... 78

4.2.15. Fissuras de Retração Plástica ................................................................................... 79

4.2.16. Esborcinamento ou Quebra de Canto ...................................................................... 81

4.2.17. Esborcinamento de Juntas ....................................................................................... 82

4.2.18. Placa “Bailarina” ....................................................................................................... 83

4.2.19. Assentamento .......................................................................................................... 84

4.2.20. Buracos ..................................................................................................................... 85

5. Estudo de Caso ......................................................................................................................... 86

5.1. Breve Histórico ................................................................................................................. 87

5.2. Métodos de Reparos ........................................................................................................ 88

5.2.1. Reparo de Espessura Plena de Placa Inteira ............................................................ 89

5.2.2. Reparo de Espessura Plena de Placa Parcial ............................................................ 94

5.2.3. Reparo de Espessura Parcial .................................................................................... 97

5.2.4. Restauração de Trincas ou Juntas Transversais e Longitudinais de Transferência de Carga (com barras de transferência) - Retrofit ...................................................................... 102

5.2.5. Restauração de Fissuras e Juntas Longitudinais (com barras de ligação) - Grampeamento ...................................................................................................................... 104

5.2.6. Selagem de Fissura de Retração Plástica ............................................................... 107

5.2.7. Colmatação de Fissura de Retração Plástica .......................................................... 109

6. Considerações Finais .............................................................................................................. 110

Referências Bibliográficas .............................................................................................................. 112

ANEXO A – GRAUS DE SEVERIDADE E CRITÉRIOS PARA CONTAGEM DOS DEFEITOS .................... 116

ANEXO B – INSTRUÇÕES PARA O CÁLCULO DOS ICP...................................................................... 123

15

1. Introdução

O sistema de transportes no Brasil vem passando por um processo de intensa

reestruturação. A globalização da economia tem levado a uma crescente exigência de

mobilidade por parte das sociedades e a uma procura, cada vez mais significativa, dos

serviços integrados de logística e transporte. Sob este ponto de vista, o transporte aéreo

tem assumido uma importância vital para o desenvolvimento econômico e social do país,

assim como as infraestruturas aeroportuárias que consequentemente desempenham um

papel relevante na vida de milhões de pessoas que procuram o transporte aéreo como

meio de deslocamento (FERNANDES, 2010). Aliado a esse fator, a competição entre as

empresas aéreas, barateando os preços das passagens, o maior dinamismo da economia

brasileira, a ampliação do turismo no Brasil e ainda os eventos que o Brasil teve a

oportunidade de sediar (Copa do Mundo da FIFA 2014 e Jogos Olímpicos Rio 2016)

aumentaram de forma expressiva o fluxo do transporte aéreo nacional.

O desempenho e a eficiência do transporte aéreo dependem, entre inúmeras

coisas, do correto funcionamento do complexo aeroportuário que, por sua vez, depende

necessariamente da adequada condição de operacionalidade das infraestruturas

relacionadas com a movimentação das aeronaves em solo, particularmente dos

pavimentos das pistas, da área de circulação e das plataformas de estacionamento, mas,

sobretudo, das pistas que podem tornar impraticáveis, ou difíceis, as operações das

aeronaves e dos seus equipamentos de apoio num aeroporto (FERNANDES, 2010).

A infraestrutura na qual os pavimentos aeroportuários fazem parte é chamada de

aeródromo. O aeródromo é o local que tem como objetivo possibilitar que as manobras

de pouso, decolagem, movimento e estacionamento de aeronaves sejam realizadas com

a máxima segurança, sendo constituído por equipamentos e construções necessárias para

cumprir este objetivo. Duas zonas, o lado ar e o lado terra, são as principais partes de um

aeródromo. O lado ar, de acesso restrito ao público, corresponde à área de

movimentação das aeronaves representada principalmente pelas pistas de pouso e

decolagem (runways), as pistas de rolagem ou táxis (taxiways) e os pátios de

estacionamento das aeronaves (aprons). O lado terra é constituído por todos os edifícios

16

e instalações com acesso livre tais como as salas de embarque e desembarque de

passageiros e carga, os estacionamentos veiculares, entre outras (DURAN, 2015).

As áreas pavimentadas dos dois lados, ar e terra, podem ser constituídas por

pavimentos flexíveis ou rígidos, dimensionados para cumprir as funções específicas de

cada área, possuindo características como espessura, qualidade e durabilidade suficiente,

que permitem suportar as cargas aplicadas e resistir à sua ação abrasiva, às condições

meteorológicas e a outros fatores (DURAN, 2015).

Enquanto os pavimentos flexíveis são compostos por um revestimento de

concreto asfáltico apoiado sobre um conjunto de camadas subsequentes que são

construídas com materiais cuidadosamente selecionados como solos ou misturas de solos

e materiais granulares, o principal elemento estrutural de um pavimento rígido é uma

“placa” de Concreto de Cimento Portland (Portland Cement Concrete - PCC), apoiada

sobre uma sub-base (ou um reforço do subleito caso seja necessário), podendo ser do

tipo armado ou protendido, com a finalidade de controlar e minimizar os efeitos danosos

das trincas e promover uma transferência do carregamento entre as placas.

Durabilidade e resistência são os principais trunfos dos pavimentos rígidos.

Enquanto pavimentos flexíveis são projetados para ter uma vida útil de aproximadamente

10 anos, os pavimentos de concreto são concebidos para operar por pelo menos 20 anos,

podendo chegar até 30 anos com intervenções mínimas. Essa menor necessidade de

manutenção pode, assim, diluir o ônus do maior investimento inicial que o pavimento

rígido requer para a implantação (LOTURCO, 2005).

Os pavimentos em aeroportos construídos com concreto de cimento Portland

apresentam vantagens, devido principalmente à sua grande durabilidade, e são

encontrados nas áreas de estacionamento de aeronaves de praticamente todos os

aeroportos de médio e grande porte do Brasil (RODRIGUES, 2004). Alguns especialistas

consideram como uma dificuldade a reduzida tolerância às patologias do material:

"pavimento de concreto tem sim alguns problemas que aparecem logo na hora - o

concreto trinca por uma falha no corte, uma falha executiva", identifica Paulo Fernando

Araújo da Silva, diretor da Concremat (OLIVEIRA, 2008).

17

1.1. Justificativa

A infraestrutura aeroportuária representa uma grande parcela dos recursos

financeiros da administração de aeroportos e a importância da conservação dos

pavimentos é evidente, uma vez que a sua deterioração pode contribuir para a ocorrência

de acidentes aéreos. Os recursos financeiros necessários para a construção e para a

adequada conservação de uma rede de pavimentos são elevados e, infelizmente, na

maioria das vezes, os recursos disponíveis para sua manutenção são insuficientes

(SHAHIN, 2005). Por esse motivo, os recursos financeiros investidos na infraestrutura

aeroportuária deveriam fazer com que uma das principais preocupações das autoridades

administrativas fosse a preservação da vida útil dos pavimentos, por meio do constante

monitoramento da estrutura e da correta execução de atividades de manutenção e

reabilitação (M&R). Isso seria mais fácil com a implantação de um sistema de gerência de

pavimentos aeroportuário (SGPA).

Segundo Fernandes Jr. et al. (2011), um Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP)

tem como objetivo principal a obtenção do melhor retorno possível para os recursos

investidos, provendo pavimentos seguros, confortáveis e econômicos aos usuários e

representa a possibilidade de se avançar de um esquema de manutenção baseado apenas

na correção de problemas para um sistema de manutenção planejada, capaz de prolongar

a vida útil e garantir padrões mínimos de serviço em toda a rede. Uma programação

eficiente das atividades de M&R, resultante de um Sistema de Gerência de Pavimentos

Aeroportuários (SGPA), pode dar respostas às questões de como, quando e onde utilizar

os recursos financeiros disponíveis.

A tomada de decisão em diversas áreas da engenharia civil frequentemente

encontra problemas complicados e mal estruturados, para os quais as soluções são

estabelecidas com base em analogias com casos anteriores, numa mistura de intuição e

de experiência. A seleção da estratégia de manutenção mais apropriada para um

pavimento representa um desses problemas. A habilidade de tomada de decisão em

encontrar solução adequada para o problema depende de um equacionamento correto e

da aplicação de ferramentas apropriadas para a elaboração do diagnóstico do pavimento

(GONÇALVES, 2007).

18

Um dos entraves à difusão da tecnologia por aqui está ligado à baixa prática

executiva: é a escassez de conhecimento entre empresas e profissionais da construção.

"Promovemos cursos, procuramos melhorar na medida do possível", comenta Ronaldo

Vizzoni, gerente de infraestrutura da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland).

"Mas falta também o ensino universitário. Dá para contar nos dedos as faculdades que

ensinam pavimentação no Brasil", afirma (apud OLIVEIRA, 2008).

Nas últimas décadas, tomando como base a experiência rodoviária, foram sendo

adotados sistemas de gestão de pavimentos como forma de organizar, sistematizar e

racionalizar as atividades de conservação dos pavimentos aeronáuticos e, dessa forma,

facilitar a seleção da técnica mais adequada para solucionar o problema identificado. No

entanto, a prática nacional nos diversos níveis de administração não prioriza planos de

manutenção e, como consequência, as obras emergenciais frequentemente provocam

prejuízos, com fechamento de pistas e atrasos de voos (MACEDO, 2008).

Segundo o engenheiro da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland),

Ronaldo Vizzoni, tem-se "trabalhado e desenvolvido a recuperação de pavimentos antigos

de concreto". Vizzoni afirma que “em alguns momentos ocorre até uma carência de

máquinas recicladoras no mercado. Essa possibilidade, difundida na França e na Espanha,

vem ganhando espaço no Brasil nos últimos anos” (apud LOTURCO, 2005).

Os pavimentos rígidos, de concreto de cimento Portland, empregados nos

pavimentos de aeroportos, apresentam como principal vantagem sua durabilidade.

Geralmente esse tipo de pavimento exige pouca manutenção, reduzindo custos e

interrupções de tráfego. No entanto, algumas obras recentes têm apresentado

manifestações patológicas que reduzem a qualidade da pista e diminuem a vida útil

dessas estruturas e têm exigido reparos com pouco tempo de uso, ou até mesmo antes

da liberação ao tráfego. Erros de projeto, execução ou falta de manutenção podem

ocasionar essas manifestações patológicas (MAGGI e CASTELLANO, 2006).

Neste trabalho foi dada ênfase ao método de reparo de fissuras em pavimentos

do Aeroporto do Galeão, uma vez que foi a principal atividade de manutenção executada

durante a realização do estudo de caso.

19

1.2. Objetivo

O objetivo principal desse trabalho é identificar os diferentes tipos de fissuras que

podem se manifestar em um pavimento rígido e suas causas, além de selecionar o

método de reparo mais adequado, considerando o propósito de cada um. Pretende-se,

também, descrever o procedimento construtivo de cada método de reparo, para que sua

execução seja de boa qualidade e apresente um bom desempenho.

Consequentemente espera-se com isso aumentar a capacidade estrutural e

funcional do pavimento; prevenir quanto à recorrência das mesmas manifestações

patológicas no futuro; onerar o mínimo possível a operação de um aeroporto devido as

suas necessidades de reparos rápidos, para não ocorrerem interdições de pista, e

nenhuma possibilidade de material solto nas pistas e taxiways; garantir, assim, o conforto

e a segurança esperados para passageiros e tripulação de uma aeronave que utilize tal

pavimento, com os reparos feitos da maneira como serão exemplificados no conteúdo

deste trabalho.

1.3. Estrutura do Trabalho

Neste primeiro capítulo, apresenta-se uma breve introdução sobre o cenário em

que o trabalho está sendo realizado, além da justificativa da pesquisa e seus objetivos.

Para a fundamentação teórica, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre os

assuntos que são importantes para o trabalho. A revisão bibliográfica apresentada foi

dividida em 3 capítulos (capítulos 2, 3 e 4).

No segundo capítulo, apresentam-se os principais tipos de pavimentos e as

principais características de pavimento de concreto de cimento Portland.

O terceiro capítulo discorre sobre conceitos ligados à gerência de pavimentos

aeroportuários (SGPA), assim como todos os componentes de um SGPA.

O capítulo quatro discorre sobre as diversas manifestações patológicas que podem

ser encontradas em um pavimento de concreto de cimento Portland, priorizando as

causas de cada tipo de fissura.

20

No capítulo cinco, é apresentado o estudo de caso, com os métodos de reparos

para cada tipo de fissura apresentada no capítulo anterior e o detalhamento preciso de

cada etapa de cada método de reparo.

O capítulo final contém as considerações finais, sintetizando e reiterando os

pontos principais de toda a dissertação.

Por fim, será apresentada a referência bibliográfica utilizada na elaboração deste

trabalho, seguida dos anexos A e B.

21

2. Pavimentos de Concreto de Cimento Portland

2.1. Pavimentos

2.1.1. Conceitos

A NBR 7207/82 – Terminologia e Classificação de Pavimentos, da Associação

Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 1982), define pavimento como uma estrutura

construída após a terraplenagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu

conjunto a:

Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais oriundos dos veículos;

Melhorar as condições de rolamento quanto ao conforto e segurança;

Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície de

rolamento.

O pavimento é uma estrutura composta por camadas sobrepostas de diferentes

materiais compactados a partir do subleito do corpo estradal, adequada para atender

estrutural e operacionalmente ao tráfego, de maneira durável e com mínimo custo

possível, considerados diferentes horizontes para serviços obrigatórios de manutenção

preventiva, corretiva e de reabilitação (BALBO, 2007).

Na prática, o pavimento é composto, pelo menos, por dois elementos: a capa ou

revestimento, que fica em contato direto com o pneumático, e a base, que resiste e

distribui os esforços verticais, fazendo com que a pressão aplicada no subleito seja bem

inferior àquela aplicada no revestimento. Além dessas camadas podem ser necessárias

outras camadas como a sub-base e o reforço do subleito (SENÇO, 1997).

O subleito é considerado como fundação do pavimento e não faz parte deste. Sua

capacidade de suporte define a espessura de cada camada do pavimento. Subleitos ruins

exigem uma espessura total de pavimento maior. Como as solicitações no pavimento são

maiores, à medida que se afasta do subleito em direção à superfície, nas camadas

superiores utilizam-se materiais mais nobres que aqueles utilizados nas camadas

22

inferiores (SENÇO, 1997). O Quadro 1 mostra um resumo das camadas que um pavimento

pode conter.

Quadro 1: Camadas de um pavimento

Fonte: NBR 7207/82.

2.1.2. Classificação

De uma forma geral, os pavimentos são classificados em flexíveis, semirrígidos e

rígidos (Quadro 2).

Quadro 2: Classificação dos tipos de pavimentos

Flexível Aquele em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas. Exemplo típico: pavimento constituído por uma base de brita (brita graduada, macadame) ou por uma base de solo pedregulhoso, revestida por uma camada asfáltica.

Semirrígido Caracteriza-se por uma base cimentada por algum aglutinante com propriedades cimentícias como, por exemplo, por uma camada de solo cimento revestida por uma camada asfáltica.

Rígido Aquele em que o revestimento tem uma elevada rigidez em relação às camadas inferiores e, portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado. Exemplo típico: pavimento constituído por lajes de concreto de cimento Portland.

Fonte: NBR 7207/82.

Por outro lado, não é difícil encontrar autores que classifiquem os pavimentos em

apenas dois tipos, em função apenas do material de revestimento do pavimento,

desconsiderando as camadas intermediárias, ou seja, pavimento flexível, aquele

executado com revestimento de material asfáltico, e pavimento rígido, aquele executado

com revestimento de concreto de cimento Portland. Quando se tem, sob o revestimento

Reforço do subleito

Camada construída entre o subleito e a sub-base, para aumentar a resistência da fundação do pavimento.

Sub-base Camada complementar à base, quando por qualquer circunstância não seja aconselhável construir o pavimento diretamente sobre o leito obtido pela terraplanagem.

Base Camada destinada a resistir e distribuir os esforços verticais oriundos dos veículos, sobre a qual se constrói um revestimento.

Revestimento Camada, tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente a ação do rolamento dos veículos, que se destina, econômica e simultaneamente, a melhorar as condições do rolamento quanto à comodidade e segurança e resistir aos esforços horizontais que nele atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento. Um revestimento pode ser construído diretamente sobre o leito, sobre uma base ou mesmo uma sub-base.

23

asfáltico, uma base cimentada, o pavimento é dito semirrígido (DE MEDINA e MOTTA,

1997).

A Figura 1 mostra a diferença dos perfis estratigráficos entre o pavimento flexível

e rígido.

Figura 1 - Perfis de pavimentos: flexível (esquerda) e rígido (direita)

Fonte: DE MEDINA e MOTTA, 1997.

Balbo (2007) determina que a diferença mais expressiva entre pavimentos rígidos

e flexíveis é a forma como cada qual distribui no solo da fundação (subleito) os esforços

sobre si aplicados. Enquanto uma dada carga atuante sobre um pavimento flexível impõe

nessa estrutura um campo de tensões muito concentrado, nas proximidades do ponto de

aplicação dessa carga (Figura 2), em um pavimento rígido, verifica-se um campo de

tensões bem mais disperso, com os efeitos da carga distribuídos de maneira semelhante

em toda a dimensão da placa, o que proporciona menores magnitudes de esforços

verticais (pressões) sobre o subleito. Assim, em linhas gerais, um pavimento com resposta

mecânica rígida impõe pressões bem mais reduzidas sobre o subleito, para uma mesma

carga aplicada. (BALBO, 2007).

24

Figura 2 - Resposta mecânica de pavimento flexível: pressões concentradas (esquerda) e Resposta mecânica de pavimento rígido: pressões distribuídas (direita)

Fonte: BALBO, 2007.

Portanto, no pavimento flexível o revestimento funciona como camada de

rolamento, sendo as outras camadas, base, sub-base e reforço do subleito, responsáveis

por absorver os esforços devidos ao tráfego; enquanto, no pavimento rígido, a camada de

concreto tem a função de servir tanto como camada de rolamento quanto como de base,

suportando e distribuindo os esforços oriundos do tráfego e, consequentemente,

diminuindo os esforços aplicados ao subleito. Como as placas de concreto respondem

pela maior parte da capacidade estrutural do pavimento, a resistência do concreto é

fundamental para o seu dimensionamento e deve ser verificada quanto à resistência à

tração na flexão, que deve ser determinada a partir de corpos de prova prismáticos,

moldados e curados conforme NBR 5738, e rompidos conforme NBR 12142.

2.2. Pavimentos de Concreto de Cimento Portland

2.2.1. Breve Histórico

O concreto é, depois da pedra, da argila e da madeira, um dos materiais de

construção mais antigos que a humanidade conhece. Os romanos produziam um tipo de

concreto com cinza vulcânica (pozolana natural) e cal que permitia a moldagem e a

soldagem de peças formadas por grandes blocos de pedra. Pode-se afirmar que sua

origem, em tempos mais recentes, remonta ao ano de 1756, quando John Smeaton

utilizou pela primeira vez uma argamassa calcinada na construção do farol de Eddystone

(ARAUJO et al., 2000).

25

Foi somente a partir de 1824, entretanto, com o advento do cimento Portland,

que o concreto assumiu um lugar de destaque entre os materiais de construção, devido à

versatilidade que oferecia, comparativamente aos demais produtos, possibilitando a

moldagem, com relativa facilidade, das mais diversas formas arquitetônicas. Surgiram,

então, as primeiras especificações para concreto baseadas no estudo científico de seus

elementos constitutivos e das suas propriedades físicas (MEHTA e MONTEIRO, 1994).

Com a expansão da utilização do cimento Portland nas construções, na segunda

metade do século XIX, o concreto viria a ser utilizado na pavimentação de vias, como

ocorreu pela primeira vez em Grenoble (França), em 1876 (CORINI, 1947).

Nos Estados Unidos, também nesse mesmo ano, na cidade de Bellafontaine, Ohio,

era construído o primeiro pavimento urbano de concreto – fato bem documentado, ao

contrário do caso francês, que, embora mal documentado, é atestado por alguns

pesquisadores europeus na primeira metade do século XX (BALBO, 2007).

Balbo (2009) descreve que, de uma certa forma, ele continua com a dúvida, pois

os europeus eram usuários compulsivos do concreto, e não os americanos.

De acordo com Penteado (1929), a primeira estrada em concreto no Brasil foi o

antigo Caminho do Mar, entre Riacho Grande e Cubatão. Sua construção iniciou-se em

1925 e foi concluída em 1926, com uma extensão de aproximadamente 8 km, seguida da

construção da Serra de Petrópolis, no Estado do Rio de Janeiro, com 23 km de extensão

no trecho em serra, construída a partir do ano de 1927, totalmente em concreto, com

duas faixas de largura de 3,25 m, em pista simples.

No setor aeroportuário, a primeira experiência foi realizada na construção de um

pátio de estacionamento de aeronaves de um hangar de manutenção, na cidade de São

Carlos (SP), destinado a receber aeronaves do porte do Airbus A330, que apresenta

espessura de 20 cm, armadura dupla (telas soldadas) e espaçamento de juntas de até 15

m (RODRIGUES, 2004).

26

2.2.2. Tipos de Pavimentos de Concreto

Os pavimentos de concreto são aqueles cuja camada de rolamento (ou

revestimento) é elaborada com concreto (produzido com agregados e ligantes

hidráulicos), o que pode ser feito com diversas técnicas de manipulação e elaboração do

concreto, que apresentam suas particularidades de projeto, execução, operação e

manutenção. No Quadro 3, apresentam-se os tipos de pavimentos de concreto (BALBO,

2009).

Quadro 3: Tipos de Pavimentos de Concreto em Placas

Denominação Símbolo Principais características estruturais e construtivas

Pavimento de concreto simples

PCS Concreto de alta resistência em relação a concretos estruturais para edifícios, que combatem os esforços de tração na flexão gerados na estrutura, por não possuir armaduras para isso. A presença de juntas serradas de contração (para controle da retração) pouco espaçadas é marcante (Figura 3).

Pavimento de concreto armado

PCA Concreto que trabalha em regime de compressão no banzo comprimido, mas sem sofrer esmagamento. No banzo tracionado estão as armaduras resistentes aos esforços de tração, o que faz dele um concreto convencional armado. Há juntas serradas, porém de modo mais espaçado que no PCS (Figura 4).

Pavimento de concreto com armadura contínua

PCAC Concreto que tolera a fissuração de retração, transversalmente, de modo aleatório. A armadura contínua, colocada pouco acima da linha neutra, na seção transversal da placa, cabe a tarefa de manter as faces fissuradas fortemente unidas. Não se executam juntas de contração nesse pavimento, com exceção das construtivas.

Pavimento de concreto protendido

PCPRO Concreto que permite placas de grandes dimensões planas e menores espessuras, trabalhando em regime elástico (Figura 5).

Pavimento de concreto pré-moldado

PCPM As placas de concreto pré-moldadas atendem à necessidade de transporte. São normalmente fabricadas sob medida, com elevado controle e precisão, para a rápida substituição de placas em pavimentos de concreto deteriorados (Figura 6).

Whitetopping WT Nova camada de revestimento de um antigo pavimento asfáltico de concreto, que poderá ser em PCS, PCA, PCAC, PCPRO ou PCPM, de acordo com os respectivos padrões construtivos dessas soluções (Figura 7).

Whitetopping ultradelgado

WTUD Camada delgada de concreto, de elevada resistência, lançada sobre a antiga superfície asfáltica fresada, que apresenta placas de pequenas dimensões e trabalha por flexão e deflexão. As juntas de contração são serradas com espaçamentos pequenos e, em geral, utiliza-se concreto de alta resistência (Figura 8).

Fonte: BALBO, 2009.

27

Figura 3 - Pavimento de Concreto Simples

Fonte: PEDRO VITÓRIA, 2016.

Figura 4 - Pavimento de Concreto Armado


Figura 5 - Pavimento de Concreto Protendido

Fonte: http://rodrigorcarvalho.com.br/artigos/piso-de-concreto-protendido/

28

Figura 6 - Pavimento de Concreto Pré-Moldado

Fonte: http://precast.org/wp-content/uploads/docs/PCPSinfoandcommentary.pdf

Figura 7 – Whitetopping

Fonte: http://solucoesparacidades.com.br/mobilidade/1-apoio-a-execucao-mobilidade/passo-a-passo-whitetopping/

Figura 8 - Whitetopping Ultradelgado

Fonte: http://sites.poli.usp.br/ptr/lmp/wtu.htm

29

O tipo de pavimento de concreto de cimento Portland mais conhecido e utilizado

em sítios aeroportuários no Brasil é o pavimento de concreto armado, que trabalha sob a

ação de esforços de flexão, e a densidade de armadura resistente nessas placas, bem

como de retração, é considerável. Ele é o objeto do estudo de caso deste trabalho.

O PCA diferencia-se muito do PCS, em termos de fundamento de

dimensionamento e análise de tensões, pela hipótese assumida em projeto, de que os

esforços de tração críticos que ocorrem em fibras superiores ou inferiores de uma placa

armada são obrigatoriamente absorvidos pela área transversal da armadura de aço,

projetada e disposta de modo racional para cumprir tal função. De fato, em relação aos

PCS, a espessura do concreto nos PCA é reduzida, bem como sua própria resistência (no

caso, à compressão). Este último fator implica maiores momentos fletores e isso faz a

estrutura entrar em regime de fissuração (limite entre Estádios I e II) e os esforços serem

absorvidos pelas armaduras longitudinais e transversais (BALBO, 2009).

2.2.3. Elementos Fundamentais de uma Placa de Concreto Armado

Balbo (2009) afirma que os pavimentos de concreto armado, assim como os

pavimentos de concreto simples, são constituídos de placas de concreto moldadas in loco,

algumas horas após a moldagem do concreto, e definidas por serragem de juntas

transversais e longitudinais. Essas placas encontram-se assentes sobre um sistema de

apoio constituído da base (esta, eventualmente, sobre uma sub-base) e do subleito.

Vários tipos de concreto podem ser empregados na construção dessas placas, como o

concreto convencional (CCV), o concreto de alta resistência (CAD) e o concreto

compactado com rolo (CCR). Os principais elementos da composição de um pavimento de

concreto armado estão apresentados no Quadro 4.

Quadro 4: Elementos principais de um PCA

Denominação Símbolo

Barra de Transferência de Carga BT

Barra de Ligação BL

Armadura - Tela Soldada (inferior e/ou superior)

Espaçador entre as armaduras inferior e superior

Juntas de Dilatação

30

Todos esses elementos se encontram na figura 9, que mostra uma seção

transversal de uma placa de concreto armado genérica, que serve de referência para todo

o estudo que será desenvolvido nos próximos capítulos.

Figura 9 - Seção transversal de placa de pavimento de concreto armado

Adaptado de BALBO (2009).

Os pavimentos de concreto armado (PCA) são constituídos de placas moldadas in

loco, e, em algumas horas após a moldagem do concreto, é necessário que ocorra o corte

das juntas transversais e/ou longitudinais, como mostrado na Figura 9.

Para aumentar a produtividade, são executados trechos de até 600 m de extensão

e só depois é que as juntas são cortadas. Com o concreto já semi-endurecido, entre 6 e 12

horas após o fim da concretagem, uma serra de disco corta as juntas transversais, que se

aprofundam a apenas 1/3 da espessura do pavimento. Após 24 horas, corta-se a junta

longitudinal (LOTURCO, 2005).

A motivação principal para a serragem das juntas igualmente espaçadas é o

controle da retração hidráulica na massa de concreto fresca, de grande área e volume,

exposta às condições ambientais mais desfavoráveis possíveis (sol, chuva, ventos), se

comparadas às condições de cura de concretos em estruturas corriqueiras.

Evidentemente, tal corte induz a fissuração por retração hidráulica da massa fresca de

concreto de cimento Portland (CCP) exatamente nessa junta, digamos, “enfraquecida” (“a

corrente rompe no elo mais fraco”) (BALBO, 2009).

Loturco (2005) define junta longitudinal como mini juntas de contração, que são

necessárias para evitar o trincamento e as quebras ocasionadas pela movimentação

térmica das placas, tendo a profundidade de 1/3 da espessura do revestimento. Elas

31

devem ser cortadas 24 horas após a concretagem. A junta transversal tem função idêntica

à da junta longitudinal, porém provoca pré-conceito de desconforto ao rolamento dos

pavimentos rígidos e seu corte deve ocorrer de 6 a 12 horas após o lançamento do

concreto.

Todas as juntas, longitudinais e transversais, devem passar pelo processo de

selagem. A selagem das juntas de um pavimento de concreto é uma prática que tem

como objetivo impedir a infiltração de água e de materiais sólidos (como areia, pequenos

pedregulhos e outros corpos estranhos) através delas. A selagem é feita com um material

elástico que permite a movimentação e gera um alívio de tensões. A Figura 10 mostra

apenas a aplicação deste material. As juntas de expansão são feitas, então, apenas em

encontros com obras-de-arte.

Figura 10 - Aplicação de selante de juntas em um pavimento rígido


Balbo (2009) ainda afirma que, exatamente nas juntas transversais são

posicionadas as barras de transferência de carga (BT) de tal sorte que as cargas aplicadas

sobre a placa, próximas à junta transversal, têm seus efeitos aliviados pela presença das

BT, que deslocam parte dos esforços para a placa subsequente, fazendo com que as

placas sucessivas trabalhem solidariamente naquela região. Esse efeito é denominado

“transferência de carga” e ocorre em qualquer junta de pavimentos de concreto em

placas, conforme mostra a Figura 11.

32

Figura 11 - Comportamento de um pavimento de concreto sem BT (esquerda) e com BT (direita)

Fonte: LOTURCO, 2005.

Nas juntas longitudinais são dispostas as chamadas barras de ligação (BL), cuja

função é evitar o deslocamento horizontal relativo entre placas lateralmente dispostas,

que ocorre pelo engastamento da armadura em ambas as placas de concreto (BALBO,

2009).

Em casos em que não se consegue determinar o sentido principal do tráfego de

aeronaves, como, por exemplo, em um pátio de aeronaves, as barras de ligação são

substituídas por barras de transferência de carga.

Ainda com relação à elevada taxa de armadura na placa de concreto, é necessário

recordar que tal armadura passa a controlar a ocorrência de fissuras de retração,

especialmente de natureza hidráulica, durante as idades iniciais de cura do concreto

(BALBO, 2009).

2.2.4. Comparativo entre pavimentos aeroportuários e rodoviários

Algumas diferenças importantes existem entre os pavimentos aeroportuários e

rodoviários, quanto às suas características geométricas e físicas, decorrentes das

solicitações dos veículos (Quadro 5). No entanto, na opinião de Yoder e Witczak (1975),

os pavimentos aeroportuários e rodoviários têm alguns pontos em comum em relação a

seus princípios gerais. Diversas diferenças fundamentais existem entre os dois tipos de

pavimento, destacando-se entre elas as repetições e a magnitude das cargas aplicadas, a

pressão de enchimento e largura dos pneus, a configuração dos trens de pouso, o

posicionamento do centro de gravidade de cada aeronave, a seção geométrica da via e as

espessuras das camadas que conformam a estrutura do pavimento. Tanto os pavimentos

33

aeroportuários como os rodoviários baseiam-se nos mesmos critérios para o

dimensionamento, no entanto o valor que cada um assume é bastante diferente.

Quadro 5: Principais diferenças entre rodovias e aeródromos

Característica Rodovias Aeródromos

Largura das pistas Comumente de 7 a 10m 20 a 50 m (rolagem: 10 a 25m)

Comprimento Vários quilômetros Até cerca de 4000 m

Cargas Aprox. 10 t./eixo, veículos de até 45 t. 100 t. ou mais por trem de pouso principal, aeronaves de até 500 t.

Frequência da repetição das cargas

Por exemplo: 2000 veículos por dia, vários milhões na vida de serviço do

pavimento.

Pequena, por dia: 50 a 700; menos de 6 milhões na vida de serviço do pavimento.

Pressão de enchimento dos

pneus

100 a 120 psi (0,69 a 0,83 MPa) para caminhões pesados

130 a 250 psi (0,90 a 1,72 MPa) para aeronaves de médio e grande porte

Distribuição transversal da carga

nas pistas

Impacto do veículo no pavimento

Pequeno Grande no pouso, porém minorado pela

sustentação do ar e amortecimento.

Ação das cargas dinâmicas (vibrações) de veículos parados

Relevante somente nas ruas, semáforos, cruzamentos, etc.

Importante quando do acionamento dos motores, com as rodas do trem de pouso

travadas e antes da decolagem

Geometria das rodas

Exemplos de alguns trens de pouso de aeronaves segundo a FAA (2009).

Fonte: DURAN, 2015 (adaptada de MEDINA e MOTTA, 2005).

34

No caso dos pavimentos aeroportuários, o peso total das aeronaves é superior ao

dos veículos que circulam nas rodovias, não obstante o número de repetições de cargas é

superior nos pavimentos rodoviários do que nos aeroportuários.

Outra diferença destacável é a pressão de enchimento dos pneus, no caso dos

pneus de um avião esta pressão é muito superior quando comparada com um veículo.

Para caminhões pesados, a pressão de enchimento dos pneus geralmente varia de 100 a

120 psi, enquanto o intervalo de pressão para um avião pode ser de 130 até 250 psi

(DURAN, 2015).

35

3. Sistemas de Gerência de Pavimentos Aeroportuários (SGPA)

Historicamente, as autoridades aeroportuárias assumiram a maioria das decisões

relacionadas com as atividades de manutenção e reabilitação (M&R) sem considerar um

banco de dados documentados, baseando-se apenas nas necessidades imediatas ou na

experiência profissional, ao invés do planejamento de longo prazo. Essa forma de

trabalhar impede que as autoridades aeroportuárias possam avaliar de forma eficaz os

custos e o desempenho das estratégias alternativas de M&R, ocasionando, em alguns

casos, o uso ineficiente dos recursos financeiros. Para que os responsáveis pela

administração da infraestrutura aeroportuária consigam tomar as decisões corretas para

que seus recursos financeiros disponíveis sejam alocados eficientemente, a escolha da

melhor atividade de M&R pode ser determinada com base na previsão dos efeitos de

cada uma das atividades propostas (DURAN, 2015).

Uma metodologia eficiente que visa melhorar o processo da tomada de decisões é

o Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP), que possibilita receber um feedback baseado

em escolhas feitas, de modo a garantir que as decisões sejam consistentes, organizadas e

bem fundamentadas.

3.1. Breve Histórico do Sistema de Gerência de Pavimentos

De acordo com a National Highway Institute – NHI (1998) o primeiro Sistema de

Gerência de Pavimentos (SGP) foi desenvolvido nos EUA na metade dos anos 1970,

utilizando um banco de dados digital. A necessidade de preservar a malha rodoviária

existente foi a principal motivação para o desenvolvimento do SGP.

A American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)

publicou o seu primeiro guia sobre gerência de pavimentos em 1985, válido em todo o

território americano. Logo depois, a Federal Fighway Administration (FHWA) estabeleceu

que todos os estados norte americanos tinham que implantar um SGP para as suas

malhas rodoviárias federais (rodovias interestaduais e principais, como requisito para

receber investimentos (NHI, 1998).

36

No ano de 1990, a AASHTO publicou mais um guia de SGP, elaborado por Fred

Finn e Dade Paterson, mais completo que a versão de 1985, entretanto o mesmo foi

substituído por um guia de SGP mais recente chamado Pavement Management Guide

(AASHTO, 2001).

Os conceitos e necessidades de implantação de Sistemas de Gerência de

Pavimentos logo se espalharam pelo mundo, em grande parte impulsionado pelo

programa Highway Development and Management (HDM) do World Bank, sendo a

aplicação de sua metodologia requerida para a obtenção de investimentos em

infraestrutura rodoviária. Com essa imposição, países em desenvolvimento vêm

aplicando a metodologia do HDM desde os anos 1980, quando foi desenvolvida a

primeira versão do software HDM-III, com base técnica conceitual estabelecida nestes

países (ALBUQUERQUE, 2007). A versão atual do software é o HDM-4, na qual foram

implementadas novas ferramentas que auxiliam na análise regionalizada, permitindo a

calibração de modelos utilizados no software e conhecimentos locais de engenharia.

O DNIT (2011) afirma que, no Brasil, a implantação do Sistema Gerência de

Pavimentos se daria a partir de 1982, quando a Direção da Autarquia, por iniciativa do

Instituto de Pesquisas Rodoviárias - IPR, decidiu formalizar a criação da Comissão

Permanente de Gerência de Pavimentos – CPGP, presidida pelo IPR e contando com

representantes dos demais setores técnicos do DNER.

Posteriormente, no período 1985/1986, foram estabelecidos a metodologia e os

procedimentos para utilização dos resultados dos levantamentos de campo no Sistema

HDM-III, selecionado para avaliar economicamente as alternativas de manutenção para

todos os trechos da rede federal pavimentada. Desde então, o Sistema HDM-III foi

empregado no Sistema de Gerência de Pavimentos para avaliação da rede federal e para

a definição das prioridades de restauração. Foram, também, à época, elaborados

programas para recebimento das informações e montagem de um Banco de Dados. Para

complementação das informações coletadas, passaram a compor as instruções de

levantamento de campo as Normas DNER-ME 24/78 e DNER-PRO 07/78, que

disciplinavam a determinação das Deflexões com Viga Benkelman e a Avaliação Subjetiva

37

dos Pavimentos, respectivamente. Posteriormente, as referidas normas foram revisadas e

substituídas respectivamente, pelas Normas DNER-ME 024/94 e DNIT 009/2003-PRO.

Albuquerque (2007) cita que, no início dos anos 2000, o Brasil migrou para a

utilização do novo modelo de análise técnica e econômica de rodovias do Banco Mundial,

o HDM-4. Muitos estados brasileiros o utilizam atualmente, mas estão em fase de

implantação de SGPs próprios para suas malhas rodoviárias (a maioria em estruturação

de Bancos de Dados).

3.2. Conceito de Sistema de Gerência de Pavimentos

Segundo o DNIT (2011), Sistema de Gerência de Pavimentos é composto por um

conjunto de atividades que envolvem o planejamento, o projeto, a construção e a

manutenção dos pavimentos. Como principais fatores externos podem ser citados os

recursos orçamentários, os dados necessários ao sistema e as diretrizes políticas e

administrativas. A Figura 12 ilustra resumidamente a estrutura de um Sistema de

Gerência de Pavimentos.

Figura 12 - O Sistema de Gerência de Pavimentos

Fonte: DNIT, 2011

38

Dentro de um Sistema de Gerência de Pavimentos é de grande importância a

execução das atividades de manutenção e reabilitação (M&R). Não bastam a escolha da

melhor estratégia de intervenção e o estabelecimento da melhor lista de prioridades, é

necessário também que os serviços sejam executados corretamente (FERNANDES JR. et

al., 1999).

Segundo o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes – DNIT

(2006), a vida útil do pavimento se inicia em uma condição ótima até alcançar, devido a

diversos fatores, uma condição ruim. Este decréscimo de condição ou de serventia é

denominado deterioração do pavimento. Essa diminuição da qualidade do pavimento

está relacionada ao seu desempenho funcional. O desempenho funcional refere-se à sua

capacidade de fornecer uma superfície adequada, em termos de qualidade de rolamento,

enquanto o desempenho estrutural está relacionado com sua capacidade de manter sua

própria integridade estrutural.

Para corrigir os defeitos, proteger os investimentos e proporcionar aos usuários

uma superfície de rolamento confortável, segura e econômica, são realizadas as

atividades de manutenção e reabilitação. Existe estreita relação entre o desempenho dos

pavimentos, as estratégias de intervenção, as datas de realização das atividades de

manutenção e reabilitação e os custos (FERNANDES JR. et al., 1999).

Traçando um paralelo com o custo gerado por uma alteração de projeto ao longo

de uma obra onde se a alteração acontece no início temos um custo relativamente baixo,

mas se porventura acontecer a necessidade de uma alteração de projeto com uma boa

parte da obra já concluída, será gerado um custo muito maior do que se o problema fosse

antecipado e a alteração acontecesse no início da obra. Assim acontece quando se tem

atrasos nas atividades de manutenção e reabilitação, como é mostrado na Figura 13, pois

as estruturas dos pavimentos sofrem deterioração acelerada, quando tem algum dano

que pode ser recuperado.

39

TEMPO (ano)

Índice de Serventia

0

5 75 %

17%

40%

40%

R$ 1,00 gasto neste

ponto …

Custará R$ 4,00 se adiado até

este ponto

5 10 15 20

Figura 13 - Custo de uma intervenção relacionado com o índice de serventia de um pavimento

Fonte: FERNANDES JR. et al., 1999.

Pode-se observar na Figura 13 que na maioria de sua vida de serviço (75%,

equivalente a cerca de quinze anos) o pavimento apresenta uma queda de 40% na sua

qualidade, porém seu comportamento é relativamente estável e apresenta ainda um

desempenho regular, porém assim que atinge esse limiar (25% restante, equivalente a

um período de cinco anos) começa a deteriorar-se rapidamente. No entanto, vale lembrar

que o número de anos ao longo dos quais um pavimento permanece em boas condições

depende de diversos fatores, tais como o tipo e a qualidade dos materiais e das técnicas

construtivas, a ação do tráfego, as condições climáticas e as diferentes atividades de

manutenção e reabilitação.

3.3. Objetivos e Benefícios da Gerência de Pavimentos Aeroportuários

Os Sistemas de Gerência de Pavimentos Aeroportuários (SGPA) constituem uma

ferramenta de apoio à decisão indispensável para as autoridades responsáveis pela

administração aeroportuária. Um SGPA segue estritamente os princípios e conceitos

fundamentais de todo SGP visando a conservação contínua dos pavimentos, de modo a

prolongar sua vida útil, garantir a segurança das operações aéreas, e otimizar os recursos

disponíveis para as atividades de M&R necessárias. Do mesmo modo, além de avaliar a

condição atual do pavimento, os SGPA predizem sua condição futura através do PCI,

índice utilizado para analisar a condição atual do pavimento, projetar sua taxa de

deterioração, analisar o custo do ciclo de vida e determinar as alternativas de

manutenção que apresentem os melhores benefícios.

40

Na opinião da FAA (2006) apud DURAN (2015), um SGPA fornece procedimentos

consistentes, objetivos e sistemáticos que permitem estabelecer políticas de manutenção

da infraestrutura, definir prioridades e cronogramas de atividades e alocar

eficientemente os recursos destinados à manutenção e reabilitação dos pavimentos.

Além disso, um SGPA tem a capacidade de armazenar todo tipo de informação

relacionada com a infraestrutura de modo a proporcionar recomendações específicas das

ações necessárias para manter a rede de pavimentos em um nível de serviço aceitável,

que garanta a segurança das operações aéreas.

Fernandes Jr. et al. (1999) ainda afirmam que um dos objetivos principais de um

SGPA é fornecer respostas para as seguintes questões:

O que precisa ser feito numa determinada rede de pavimentos? (Seleção da estratégia

ótima).

Como devem ser executados os serviços? (Definição das atividades de manutenção e

reabilitação para cada seção).

Quando serão necessárias intervenções para evitar a ruptura e prolongar a vida em

serviço do pavimento?

Onde se localizam os projetos prioritários?

Segundo o DNIT (2011) a tarefa de determinar como fazer, o que fazer e quando

fazer serviços de restaurações nos pavimentos pode ser desenvolvida por meio de

modelagem, como um problema de otimização. A meta é maximizar a condição média da

rede rodoviária para um horizonte de planejamento plurianual.

O emprego dos SGPA traz inúmeros benefícios. Do ponto de vista técnico, os SGPA

incluem um banco de dados informatizado que armazena toda informação inerente aos

pavimentos. O banco de dados facilita o acesso e a consulta da informação, permitindo

obter relatórios dos dados disponíveis sobre a condição do pavimento de uma

determinada rede. Assim, o principal benefício de um SGPA é fornecer uma forma mais

eficiente de monitorar a condição dos pavimentos e sugerir planos de M&R adequados. A

possibilidade de analisar tendências de deterioração do pavimento nas várias seções que

constituem uma rede é também um benefício dos SGPA. Com um SGPA é possível

41

desenvolver modelos de previsão de desempenho que preveem a evolução da condição

dos pavimentos ao longo do tempo, permitindo localizar as seções da rede que precisam

de intervenção, estabelecer prioridades e determinar a melhor solução com base em

atividades de M&R que atendam aos critérios da melhor relação custo/benefício (DURAN,

2015).

Para FAA (2006), o uso de um SGPA traz os seguintes benefícios:

Fornece uma avaliação objetiva e consistente da condição da rede de pavimentos;

Provê uma base sistemática e documentada para determinar as necessidades de M&R;

Identifica o orçamento necessário para manter os pavimentos em diferentes níveis de

serviço;

Providencia informação sobre a condição atual e futura dos pavimentos da rede;

Determina o custo do ciclo de vida de várias alternativas de M&R;

Identifica o impacto gerado na rede de pavimentos como consequência da execução

de grandes intervenções ou reparos.

3.4. Componentes de um SGPA

Segundo Duran (2015), um SGPA deve conter um banco de dados com todas as

informações relacionadas com a condição dos pavimentos, que deve ser coletada e

atualizada periodicamente, assim como as estratégias de M&R que devem ser

identificadas, juntamente com os critérios de decisão e as políticas de manutenção

correspondentes para determinar quais procedimentos de M&R devem ser aplicados.

Além disso, os SGPA precisam conter modelos de previsão de desempenho, custos de

estratégias alternativas e procedimentos de otimização que levem em conta o ciclo de

vida completo do pavimento. Um SGPA que cumpre com esses critérios geralmente inclui:

Um meio sistemático de coleta e armazenamento de informações;

Um sistema exato e preciso para avaliar a condição do pavimento;

Métodos para predizer a condição futura do pavimento;

Métodos para gerar modelos de desempenho de pavimentos (tanto da condição

passada como da futura);

42

Procedimentos para determinar as consequências na condição do pavimento e o custo

do ciclo de vida para um determinado orçamento de M&R;

Estratégias específicas para determinar as necessidades de orçamento e cumprir os

objetivos da gerência, como a conservação de uma condição mínima;

Procedimentos necessários para a formulação e priorização de projetos de M&R.

Os componentes essenciais de um SGPA incluem (DURAN, 2015):

Banco de dados: deve armazenar informações sobre a estrutura do pavimento, assim

como o histórico das manutenções feitas na estrutura, incluindo custos, dados de

tráfego e da condição do pavimento, são elementos indispensáveis para selecionar as

estratégias de M&R mais adequadas e fazer uma boa manutenção do pavimento.

Estrutura do pavimento: data em que o pavimento foi originalmente construído,

espessuras e materiais que compõem sua estrutura, assim como os recapeamentos

e reabilitações subsequentes.

Histórico de manutenção: registro de todas aquelas atividades de M&R que foram

executadas no pavimento e seus respectivos custos.

Dados de tráfego: informações sobre o número de pousos e decolagens e sobre o

tipo de aeronaves operando no aeródromo.

Dados da condição do pavimento: obtida através da avaliação objetiva, sistemática

e precisa da superfície. Um sistema de classificação da condição do pavimento

oferece uma classificação da condição da superfície de um pavimento que pode ser

relacionado com o seu desempenho estrutural. O levantamento periódico desses

dados é essencial para monitorar e modelar o desempenho do pavimento e

preparar um cronograma de atividades de M&R.

Recursos do sistema: representam a estrutura de um SGPA (DURAN, 2015).

Previsão da condição futura do pavimento: para posteriormente desenvolver planos

plurianuais de M&R de forma ótima.

Determinação dos melhores planos de M&R: identificar onde e quando as

atividades de M&R serão necessárias e aproximadamente quanto isso vai custar, de

forma a definir quais prioridades se encaixam nos recursos disponíveis.

Determinação das exigências orçamentárias: um SGPA deve ser capaz de conservar

os pavimentos acima de uma condição ou nível de serviço especificado e a execução

43

das principais necessidades de M&R ao longo de um determinado período.

Formulação e priorização dos projetos de M&R: para transformar um plano ideal de

M&R em um projeto prático e executável.

A partir do momento que o SGPA é estabelecido, o uso de um programa

computacional de gerência de pavimentos torna eficiente a tomada de decisões nos dois

níveis importantes de gerência.

3.5. Níveis de Gerência

Tradicionalmente, o processo decisório de um Sistema de Gerência de Pavimentos

pode ser dividido em nível de rede e em nível de projeto (DNIT, 2011).

Quadro 6: Nível de Decisão na Gerência de Pavimentos

Nível de Rede

Indica os trechos prioritários da malha rodoviária que devem ser objeto de investimentos em manutenção, de forma que os recursos públicos alocados para um determinado período tenham o melhor retorno econômico. O conjunto das recomendações tem como principal objetivo permitir a elaboração de um Programa Plurianual de Investimentos, no qual estejam contemplados os projetos e as obras que serão realizadas em médio prazo.

Nível de Gerência

Envolve atividades detalhadas do próprio projeto e da execução de obras em um trecho específico da malha, atividades essas que deverão subsidiar orçamentos e programas de curto prazo. É claro que a otimização do Sistema de Gerência de Pavimentos requer a perfeita integração entre esses níveis de decisão, o que nem sempre é uma tarefa trivial. Logicamente, à medida que a complexidade e o tamanho da rede a ser analisada aumentam o nível de detalhamento das informações forçosamente diminui, e vice-versa. Não deve haver, contudo, uma linha divisória entre os níveis de decisão, procurando-se, isto sim, uma integração, tanto nos aspectos técnicos como nos administrativos.

Fonte: DNIT, 2011.

Os componentes desses dois níveis administrativos podem ser caracterizados

conforme a Figura 14.

44

Figura 14 - Fluxograma dos componentes de um SGP em nível de rede e nível de projeto


3.5.1. Nível de Rede

A gerência de pavimentos em nível de rede trabalha com informações resumidas,

relacionadas a toda a malha viária, utilizadas para a tomada de decisões essencialmente

administrativas (planejamento, programação e orçamento) (FERNANDES et al., 1999).

Para muitos administradores, nos custos totais de um SGP, a coleta de dados é o

componente mais representativo. Em função disso, busca-se cada vez mais desenvolver e

utilizar equipamentos automatizados para esta tarefa, que permitam a aquisição dos

dados no campo, de forma mais rápida e com o mínimo de interferência no fluxo normal

do tráfego, além de processarem os dados obtidos com melhor desempenho, produzindo

informações precisas das condições avaliadas (DNIT, 2011).

1.1.1. Nível de Projeto

A gerência de pavimentos em nível de projeto envolve o dimensionamento,

construção, manutenção e reabilitação. Trabalha com informações técnicas detalhadas,

relacionadas a seções específicas do pavimento, incluindo um diagnóstico detalhado dos

defeitos, suas causas prováveis e métodos corretivos alternativos (FERNANDES et al.,

1999).

45

Para este nível, as decisões, além de administrativas, são técnicas e econômicas,

incluindo a previsão da durabilidade do pavimento após a execução de diferentes

estratégias de manutenção e de reabilitação, para cada segmento específico, e a

avaliação das causas de deterioração. A inter-relação existente entre os dois níveis de

SGP, em nível de rede e em nível de projeto, é que este último é o complemento do

primeiro. Em nível de projeto, o direcionamento é para estudos específicos em trechos

situados na rede viária em questão, que foram priorizados em nível de rede (DNIT, 2011).

O DNIT (2011) ainda afirma que nos estudos de um SGP em nível de projeto, além

da realização de levantamentos e ensaios específicos, são determinadas as quantidades

de serviços e os custos das diferentes alternativas de intervenção. Os benefícios advindos

das melhorias da condição do pavimento, e consequentemente de sua vida útil, são

avaliados, as necessidades são quantificadas, as prioridades são estabelecidas,

contemplando programas e, depois de selecionadas as estratégias, os custos são

estimados. Enfim, o SGP em nível de projeto possibilita que seja feita uma melhor

avaliação das causas de deterioração, ensejando a seleção de estratégias que sejam mais

adequadas para a manutenção dos trechos.

3.6. Avaliação do Pavimento

A deterioração de um pavimento ocorre tanto por causas naturais associadas ao

meio ambiente, quanto pelo tráfego continuado, o que leva o pavimento à fadiga. Isto é,

os casos de manifestações patológicas no concreto são causados por diversos fatores,

entre eles as influências ambientais nas estruturas, água, agregados, aditivos e/ou

cimento, além do processo de fabricação, lançamento ou cura. Cada caso é específico,

cabendo ao engenheiro analisá-lo a fim de estabelecer um diagnóstico e a intervenção

conveniente.

Segundo Gontijo (1995), a avaliação de pavimentos deve ter como principal

objetivo fornecer dados para a execução acertada de intervenções corretivas na sua

estrutura, quando se fizer necessário, promovendo o restabelecimento das características

de conforto, segurança e economia aos usuários das vias. Várias atividades podem ser

efetuadas para proporcionar tal estado, de uma simples operação de manutenção

46

corretiva até a situação mais extrema, que seria a reconstrução total do pavimento. O

conjunto de medidas a serem tomadas é função do conhecimento do estado em que o

pavimento se encontra. Este diagnóstico é realizado com base em uma série de

parâmetros que definem o comportamento do pavimento.

Os defeitos mais comuns nos pavimentos rígidos estão normalmente associados

ao emprego de técnicas executivas e materiais inadequados, aliados à ausência de uma

manutenção rotineira requerida para esse tipo de estrutura, podem ocorrer com

diferentes frequências e graus de severidade, que tendem a se agravar com o decorrer do

tempo. Com a avaliação criteriosa desses fatores pode-se estabelecer índices de serventia

ou designativos das condições de uso dos pavimentos, que se constituem em parâmetros

importantes no estabelecimento de propriedades, em um programa global de

gerenciamento (DNIT, 2005).

A Norma DNIT 060/2004-PRO, Pavimento Rígido – Inspeção Visual –

Procedimento, define grau de severidade, como a classificação de um defeito de um

pavimento de acordo com a sua dimensão, condição ou sua influência no conforto,

segurança e escoamento do tráfego. Ainda segundo a norma citada, uma inspeção visual

de pavimentos rígidos deve contar com a definição dos trechos a serem inspecionados,

determinação do tipo de inspeção, levantamento dos defeitos visíveis e catalogação dos

dados coletados na inspeção.

A definição dos trechos é de competência do engenheiro responsável pela

inspeção, que deve tomar como base os dados sucintos de campo, informações de

escritório ou do cadastro documental e indícios que mostrem a necessidade da inspeção

em determinados trechos.

A inspeção se divide basicamente em dois tipos: inspeção em todo o trecho ou

inspeção por amostragem. No caso de uma inspeção por amostragem deve-se definir um

número mínimo de amostras a serem inspecionadas, em função de uma fórmula ou pelo

ábaco mostrado na Figura 15, que permite a obtenção imediata deste valor, considerando

um erro admissível de ± 5, desde que se conheça o número total de amostras do trecho e

da média dos resultados individuais do Índice de condição do pavimento (ICP), onde S é o

desvio padrão da média dos resultados individuais do Índice de Condição do Pavimento.

47

Figura 15 - Determinação do número mínimo de amostras (n) (e= ±5)

Fonte: DNIT 060/2004-PRO.

Recomenda-se adotar, inicialmente, valores de (S) entre 8 e 14, considerando-se S

= 10 uma boa estimativa. É aconselhável, também, que seja efetuado o cálculo do desvio

(S) para as primeiras amostras inspecionadas, com o objetivo de verificar o valor

inicialmente adotado. O número mínimo de amostras (n) a serem inspecionadas em um

trecho nunca deverá ser menor do que 5 (cinco).

A Norma DNIT 060/2004-PRO, Pavimento Rígido – Inspeção Visual –

Procedimento, define medida da condição estrutural do pavimento, capaz de fornecer ao

engenheiro de pavimentação informações para a verificação das condições da rodovia e

para o estabelecimento de políticas de manutenção, prevenção e de recuperação.

Antes de se proceder ao levantamento dos defeitos visíveis, deverá ser feito um

reconhecimento in loco para identificar o trecho e as amostras, um planejamento da

execução da inspeção com cronograma de trabalho, o número de equipes e a distribuição

das amostras para as equipes, estabelecer contato com as autoridades responsáveis para

garantir a segurança da equipe e a menor interferência na operação do trecho e verificar

o material que será usado durante a condução do serviço.

48

Durante o levantamento, as placas avaliadas deverão ser demarcadas e

cuidadosamente inspecionadas, de modo que se tenham os tipos de defeitos (Capítulo 4

deste trabalho), grau de severidade (conforme o Anexo A) e o número de placas afetadas

por um tipo de defeito na amostra que pode ser mapeado conforme a Figura 16.

Figura 16 - Modelo de ficha de inspeção.


49

É importante frisar que, para uma inspeção precisa, é necessário que o trecho

esteja limpo, pois melhora a condição de se identificar corretamente o defeito e em que

área o mesmo está localizado na placa de concreto inspecionada.

A catalogação dos dados coletados na inspeção deverá ser lançada pelo

responsável da equipe de inspeção na Ficha de Inspeção mostrada na Figura 17.

Figura 17 - Modelo de Ficha de Inspeção de um trecho


Há duas formas de avaliação da condição de um pavimento rígido definidas pelo

DNIT, a avaliação subjetiva e avaliação objetiva.

50

3.6.1. Avaliação Subjetiva

Avaliação subjetiva consiste em analisar as condições do pavimento,

especialmente as que se referem ao conforto de tráfego, por meio de observações

realizadas por avaliadores que trafegam sobre este pavimento e que atribuem notas.

Neste tipo de avaliação, é muito importante a experiência do avaliador (DNIT 063/2004-

PRO).

As avaliações subjetivas fornecem o estado de deterioração do pavimento

utilizando-se do conceito de serventia, apresentado por Carey e Irick (1960) quando do

AASHO Road Test. A serventia é definida como a habilidade de uma seção de pavimento,

à época da observação, de servir ao tráfego de automóveis e caminhões, com elevados

volumes e altas velocidades. A capacidade de um pavimento servir satisfatoriamente ao

tráfego durante um dado período é o seu desempenho, que pode ser interpretado como

a variação da serventia com o tempo e/ou tráfego (Figura 18) (FERNANDES et al., 1999).

Figura 18 - Conceito de serventia-desempenho


De acordo com a Norma DNIT 063/2004-PRO, Pavimento Rígido – Avaliação

Subjetiva – Procedimento, a avaliação subjetiva deverá ser feita em quatro fases:

inspeção da pavimentação, atribuição de conceitos, análise do cadastro documental e

emissão de laudo.

A Inspeção da pavimentação define que cada trecho deverá ser inspecionado por

três avaliadores de maneira independente. O avaliador deve preencher uma ficha de

avaliação e, ao final, dar uma nota, de acordo com a escala mostrada na Figura 19,

mantendo sua avaliação em sigilo em relação aos outros avaliadores.

51

Figura 19 - Escala de avaliação subjetiva de pavimentos


A Figura 20 mostra as sete categorias da classificação padrão do ICP

disponibilizadas pela FAA, sua escala de classificação qualitativa e as atividades de

conservação do pavimento mais adequadas para cada uma das categorias, segundo os

critérios do Programa de Pesquisa Cooperativa em Aeroportos (ACRP).

52

Figura 20 - Sistema de classificação do PCI (adaptada de Shahin, 1982 e ACRP, 2011)

Fonte: DURAN (2015)

A atribuição dos conceitos dos trechos inspecionados será feita em função das

notas atribuídas pelos três avaliadores, que terão que se reunir e, após revelarem suas

avaliações, devem debater sobre a condição do pavimento inspecionado e atribuir

conceitos aos pavimentos. Caso não haja consenso, o conceito será o correspondente à

média aritmética das três notas.

Na fase de análise do cadastro documental, os avaliadores procederão ao

levantamento histórico da via, de modo a obter os dados do projeto, dados de

construção, dados de operação e dados de reparação e reforço.

Os três avaliadores devem emitir um laudo detalhado, do qual deve constar a

condição estrutural e do comportamento do pavimento, notas atribuídas, prováveis

causas dos defeitos observados, indicação dos locais (placas) em que os pavimentos

mereçam atenção especial, as fichas de avaliação e a assinatura dos três avaliadores com

a data do relatório.

É importante frisar, segundo Fernandes Jr. et al. (1999) que essas avaliações

deverão ser feitas sob condições climáticas favoráveis (sem chuva, nevoeiro, neblina etc.),

os aspectos geométricos devem ser ignorados e desprezar as eventuais irregularidades

causadas por recalques de bueiros.

53

3.6.2. Avaliação Objetiva

De acordo com a Norma DNIT 062/2004-PRO – Pavimento Rígido – Avaliação

Objetiva – Procedimento, a avaliação objetiva consiste em uma análise da condição

estrutural do pavimento baseada na determinação do ICP (Índice de Condição do

pavimento).

O índice de condição do pavimento (ICP) é um número que indica o estado de

conservação em que se apresenta um pavimento. Com base neste índice são definidas

pelos órgãos rodoviários e concessionárias de rodovias, as estratégias para os serviços de

recuperação deste pavimento (DNIT, 2005).

Ainda segundo o DNIT (2005) geralmente os pavimentos ou trechos de pavimento

que apresentam ICP igual ou maior que 70 não necessitam de um programa de

recuperação, ao passo que aqueles com ICP menor que 40 são considerados deficientes

ou praticamente destruídos.

O procedimento para a determinação do ICP de um pavimento de concreto está

apresentado no Anexo B deste trabalho.

A avaliação estrutural de pavimentos rígidos pode ser feita de basicamente por

três métodos, o método destrutivo, método semidestrutivo e o método não-destrutivo.

1.1.1.1. Método Destrutivo

O método destrutivo é o que investiga a condição estrutural de cada camada do

pavimento, tanto por extração de corpo de prova, quanto por abertura de trincheiras

(maior comprimento é longitudinal) ou poços de sondagem (maior comprimento é a

profundidade), conforme mostra a Figura 21, podendo assim retirar amostras de cada

material até o subleito, realizar ensaios de capacidade de carga ou até mesmo colher

material para análise no laboratório, podendo assim determinar, Limites de Atterberg,

teor de umidade, espessura de cada camada, tipo de material, massa específica,

permeabilidade, capacidade suporte (CBR), módulo de resiliência, granulometria, entre

54

outros e quanto ao corpo de prova, pode-se se fazer ensaios de resistência a compressão

e resistência a tração à flexão, que é o índice principal para pavimentos aeroportuários.

Figura 21 - Testemunho de concreto extraído do pavimento rígido (esquerda), Trincheira (meio) e Poço de Sondagem (direita)


1.1.1.2. Método Semidestrutivo

O método semidestrutivo é aquele que se vale de aberturas menores de janelas

no pavimento que permitam utilizar um instrumento portátil de pequenas dimensões

para avaliar a capacidade de carga de um pavimento, por exemplo, de cones dinâmicos

de penetração (Figura 22) e equipamentos para avaliação expedita do módulo de

elasticidade do pavimento, através de pulsos, aplicados na superfície, e medições do

retorno dos mesmos.

Figura 22 - Cones dinâmicos de penetração em uso

Fonte: Bernucci et al. (2008).

55

1.1.1.3. Método Não -Destrutivo

O método não-destrutivo tem relação direta com a deflectometria, é o método de

avaliação mais adequado para ser feito em grandes extensões de pistas e com

possibilidade de inúmeras repetições no mesmo ponto, acompanhando assim a variação

da capacidade de carga com o tempo, representadas por medidas de deflexão.

Deflectometria é o estudo das deformações verticais da superfície de um

pavimento em consequência da ação de uma determinada carga ou solicitação.

De acordo com Domingues (1993 apud FERNANDES JR. et al., 1999) o desempenho

do pavimento, ou seja, sua capacidade de servir ao tráfego com conforto, segurança e

economia, está intimamente relacionado com a irregularidade longitudinal. A

irregularidade longitudinal, definida como o desvio de pontos da superfície do pavimento

em relação a um plano de referência e medida ao longo da trajetória dos veículos (“trilhas

de roda”), afeta a qualidade de rolamento (conforto e segurança), as cargas dinâmicas

transmitidas ao pavimento e os custos de operação dos veículos (consumo de

combustível e lubrificante, desgaste dos pneus etc.). Pode ser quantificada por

perfilômetros, perfilógrafos e veículos equipados com acelerômetros ou medidores do

tipo “resposta”.

A Figura 23 mostra um equipamento que faz o levantamento de irregularidade

longitudinal com perfilômetro a laser e medidores de aceleração vertical do veículo

(acelerômetros), compondo um sistema preciso de medição de

deslocamento/velocidade, gerenciado integralmente por um sistema microprocessado,

que coordena a aquisição dos dados e os envia a um computador portátil, em tempo real,

para a obtenção do IRI (International Roughness Index).

56

Figura 23 - Equipamento para a obtenção do IRI

Fonte: http://astec.eng.br/iri/

Fernandes Jr. et al. (1999) afirma que ensaios estruturais não destrutivos

envolvem a medida de deflexões superficiais causadas por um carregamento conhecido.

Para a avaliação estrutural não destrutiva têm sido utilizados a viga Benkelman (Figura

24), os defletômetros vibratórios e os defletômetros de impacto (FWD, Falling Weight

Deflectometer, Figura 25).

Figura 24 - Ensaio de Viga Benkelman

Fonte: http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/126/artigo287473-3.aspx

57

Figura 25 - Equipamento para ensaio FWD (esquerda), detalhe deflectômetros (meio) e computador com as leituras instantâneas (direita)


O atrito superficial tem fundamental importância para um bom desempenho do

pavimento, segundo Fernandes Jr. et al. (1999), a avaliação do atrito superficial pneu-

pavimento, relacionada à segurança, pode ser obtida através de equipamentos

rebocáveis com um ou mais pneus que simulam a frenagem bloqueando-os e arrastando-

os, ou ainda com pneus livres para rolarem, mas com um determinado ângulo em relação

à direção de deslocamento, são os mais comuns para fins de medição do atrito.

O equipamento mais conhecido é do tipo Mu-Meter (Figura 26), que consiste na

medida das forças de atrito em um reboque trafegando com as rodas travadas, a

diferentes velocidades, sobre um pavimento molhado. No Brasil, um equipamento muito

utilizado em pistas de pouso e decolagem é o Grip Tester. A Figura 27 mostra o

equipamento Grip Tester simulando uma situação de chuva por meio do espargimento de

uma vazão constante na frente da roda teste do equipamento, suficiente para criar uma

película de água com espessura de 1,0 mm, como estabelecido na Resolução No. 236 da

ANAC (ANAC, 2012).

Figura 26 - Detalhe equipamento Mu-Meter (esquerda) e ensaio em execução (direita)

Fonte: http://www.copybook.com/media/airport/profiles/douglas-equipment/migrated/images/mumeter.jpg (esquerda) e http://www.portal-comercial-smm.com/equiposdeauscultacion.php (direita).

58

Figura 27 - Detalhe do equipamento Grip Tester para medição de atrito

Fonte: DYNATEST, 2014.

3.7. Manutenção do Pavimento

A norma NBR 5462/1993 define manutenção como a combinação de todas as

ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou

recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar uma função requerida.

Aeroportos devem priorizar a manutenção e reparação de todas as superfícies de

pavimento nas áreas operacionais de aeronaves do aeroporto para assegurar as

operações de aeronaves contínua e segura. Enquanto a deterioração dos pavimentos de

uso e exposição ao ambiente não pode ser completamente evitada, um programa de

manutenção atempada e eficaz pode minimizar essa deterioração. Manutenção

adequada e oportuna é o maior meio simples de controlar a deterioração do pavimento

(Federal Aviation Administration - FAA, 2007).

Existem muitos casos em que a manutenção inadequada caracterizada pela

ausência de um programa de inspeção vigorosa seguido diretamente atribuída a falhas de

pavimentos aeroportuários e características de drenagem. Note-se que a manutenção,

não importa o quão efetivamente realizada, não pode superar ou compensar um grande

projeto ou construção inadequada. No entanto, ele pode impedir a falha total e,

possivelmente, desastroso que pode resultar de tais deficiências. A inspeção de

manutenção pode revelar em um estágio inicial, onde existe um problema e, assim,

fornece aviso e tempo para permitir uma ação corretiva suficiente. Adiamento da

manutenção menor pode evoluir para um grande projeto de reparação de pavimento. A

59

FAA recomenda que os aeroportos sigam ASTM D 5340, Método Padrão de Teste para

Pesquisas do Índice de Condição de Pavimentos Aeroportuários, quando das inspeções de

manutenção preventiva (Federal Aviation Administration - FAA, 2007).

O objetivo fundamental de uma manutenção rigorosa em um aeroporto evitar que

os pavimentos possam gerar F.O. (Foreign Object), que pode ser qualquer material,

fragmento ou até mesmo peça estranha no pátio de aeronaves que pode,

potencialmente, causar um acidente, conhecido como F.O.D. (Foreign Object Damage),

onde esse objeto pode ser ingerido ou expelido pela aeronave, como define a

concessionária RIOgaleão, que é a que faz a operação do Aeroporto Internacional Tom

Jobim/Galeão. A Figura 28 mostra um quadro de F.O. que fica exposta na área do pátio de

aeronaves do aeroporto Galeão.

Figura 28 - Quadro de F.O. no Galeão que mostra diversos objetos que podem ser um F.O.,

inclusive pedaços de concreto como podem ser vistos na parte inferior esquerda da imagem


Conforme a definição da NBR 5462/1993 cita, a manutenção pode se dar de duas

formas, para manter ou recolocar um pavimento nas suas condições de serviço, ou seja,

existe a manutenção preventiva e a manutenção corretiva.

Os métodos de reparo serão apresentados no capítulo 5, juntamente com o

estudo de caso.

60

3.7.1. Manutenção Preventiva

A manutenção preventiva tem como objetivo principal conter a deterioração em

seu estágio inicial, ou seja, intervir antes que o problema maior apareça assim não

interferindo na operação do aeroporto. Neste caso, os custos de manutenção são

menores comparando com uma manutenção corretiva.

A manutenção preventiva está diretamente ligada a uma inspeção periódica que

acarreta a detecção prematura quanto ao tipo de reparo necessário. Para que isso

aconteça, compete que uma eficiente gerência determine uma investigação detalhada

nos sistemas de drenagens, de conservação da cobertura vegetal, de tal modo que não

permita que as bordas do pavimento represem as águas pluviais, protegendo, assim, as

áreas adjacentes contra a erosão, de selagem das trincas e juntas. Desta forma, os

maiores agentes causadores de defeitos em pavimentos estarão controlados ou até

mesmo eliminados.

3.7.2. Manutenção Corretiva

Manutenção corretiva é aquela realizada depois que o dano ao pavimento tenha

ocorrido, ou seja, necessariamente haverá interferência na operação do aeroporto,

mesmo que seja pequena devido ao tipo de dano a ser reparado. As intervenções são

intensas e os custos de manutenção são elevados.

Esses danos podem ser detectados tanto pelos operadores do aeroporto, quanto

pelos próprios pilotos de aeronaves que identificam alguma deficiência no sistema e

reportam aos operadores.

É de extrema importância que a partir do momento que se faz uma atividade de

manutenção corretiva, ela tenha o desempenho esperado, a fim de que os danos que ali

estavam apresentados sejam sanados e não se apresentem novamente durante o período

determinado para o tipo de reparo.

61

4. Manifestação Patológica

4.1. Conceito

Em termos apropriados, uma manifestação patológica é a expressão resultante de

um mecanismo de degradação e a patologia é uma ciência formada por um conjunto de

teorias que serve para explicar o mecanismo e a causa da ocorrência de determinada

manifestação patológica. Em função disso, fica claro que a patologia é um termo muito

mais amplo do que manifestação patológica, uma vez que ela é a ciência que estuda e

tenta explicar a ocorrência de tudo o que se relaciona com a degradação de uma

edificação (DA SILVA, 2011).

Da Silva (2011) ainda afirma que, desse modo, uma fissura não é uma patologia,

mas sim um sintoma cujo mecanismo de degradação (doença) poderia ser corrosão de

armaduras, deformação excessiva da estrutura, reação álcali-agregado, e cuja terapia (o

que fazer para restabelecer a estrutura) deve levar em conta as causas da doença.

4.2. Tipos de Manifestações Patológicas

A norma DNIT 061/2004-TER, Pavimento Rígido – Defeitos – Terminologia, define

as manifestações patológicas de um pavimento rígido, apresentadas no Quadro 7.

Em seguida serão descritas as manifestações patológicas citadas no Quadro 7.

62

Quadro 7: Lista de Manifestações Patológicas de Pavimentos Rígidos - DNIT 061/2004-TER

1 Alçamento de Placas

2 Fissura de Canto

3 Placa Dividida

4 Escalonamento ou degrau nas juntas

5 Falha na selagem de juntas

6 Desnível pavimento – acostamento

7 Fissuras lineares

8 Grandes reparos

9 Pequenos reparos

10 Desgaste superficial

11 Bombeamento

12 Quebras localizadas

13 Passagem de nível

14 Fissuras superficiais (rendilhado) e escamação

15 Fissuras de retração plástica

16 Esborcinamento ou quebra canto

17 Esborcinamento de Juntas

18 Placa “bailarina”

19 Assentamento

20 Buracos

Fonte: DNIT061/2004

4.2.1. Alçamento de Placas

Desnivelamento das placas nas juntas ou fissuras transversais e, eventualmente,

na proximidade de canaletas de drenagem e obstáculos fixos, tais como encontros de

ponte, fundações de prédios ou intervenções feitas no pavimento (Figuras 29 e 30).

Figura 29 – Desenho esquemático de um alçamento de placas

Fonte: DNIT, 2010.

63

Figura 30 - Alçamento de Placas

Fonte: GIUBLIN, 2015.

A causa deste defeito é a expansão (dilatação) linear do pavimento, devida às

variações sazonais de valor significativo, aliada à deficiência ou ausência de junta de

dilatação nas placas adjacentes a obstáculos fixos, tais como canaletas de drenagem,

encontros de ponte, fundações de prédios e outros.

4.2.2. Fissura de Canto

É a fissura que intercepta as juntas a uma distância de, no máximo, 1,8 m das

bordas ou juntas do pavimento (longitudinal e transversal), medindo-se a partir do seu

canto. Esta fissura atinge toda a espessura da placa (Figuras 31 e 32).

Figura 31 - Desenho esquemático de uma fissura de canto

Fonte: DNIT, 2010.

64

Figura 32 - Fissura de Canto


A ocorrência de fissuras de canto se deve a uma das seguintes causas:

Falta ou deficiência dos dispositivos de transmissão de carga nas juntas, tais como

barras de transferência, encaixe tipo macho-fêmea ou entrosagem dos agregados,

quando a junta for executada por serragem;

Subdimensionamento da espessura do pavimento;

Recalque diferencial da fundação do pavimento, devido à falta de uniformidade da

capacidade de suporte desta fundação;

Empenamento dos cantos da placa, devido às variações térmicas e de umidade entre a

superfície superior e a inferior da placa.

4.2.3. Placa Dividida

É a placa que apresenta fissuras, dividindo-a em quatro ou mais partes (Figuras 33

e 34).

65

Figura 33 - Desenho esquemático de uma placa dividida

Fonte: DNIT, 2010.

Figura 34 - Placa Dividida


A divisão de uma placa em quatro ou mais partes se deve às fissuras que ocorrem

nestas placas nos diversos sentidos (transversal, longitudinal e diagonal). A causa deste

defeito está relacionada com as causas que deram origem a estas fissuras. Considerando

a existência de várias fissuras, e em diversos sentidos, em uma mesma placa, isto pode

ser decorrente das seguintes anomalias:

Deficiência no suporte da fundação do pavimento;

Subdimensionamento da espessura do pavimento;

Fadiga do concreto.

66

4.2.4. Escalonamento ou Degrau nas Juntas

Caracteriza-se pela ocorrência de deslocamentos verticais diferenciados e

permanentes entre uma placa e outra adjacente, na região da junta (Figuras 35 e 36).

Figura 35 - Desenho esquemático de um escalonamento

Fonte: DNIT, 2010.

Figura 36 - Escalonamento ou Degrau nas Juntas


O degrau que ocorre em uma junta é causado pela perda progressiva da eficiência

nesta junta, que é definida como sendo a capacidade de uma placa transmitir uma carga à

placa adjacente, sendo esta eficiência determinada pela expressão:

𝐸( ) =2 × 𝑑′

𝑑 + 𝑑′× 100

onde (Figura 37):

E: Eficiência da Junta

d: deslocamento vertical do lado carregado da junta, em mm

d’: deslocamento vertical do lado descarregado da junta, em mm

67

Figura 37 - Variáveis da fórmula escalonamento

Fonte: DNIT, 2010.

A causa deste defeito costuma ser a falta ou deficiência dos dispositivos capazes

de garantir esta transmissão de carga nas juntas, tais como barras de transferência,

encaixe tipo macho-fêmea ou entrosagem dos agregados, quando a junta é executada

por serragem. Outra causa pode ser qualquer deficiência na sub-base ou o

dimensionamento de placas de dimensões curtas, aliada à passagem de tráfego pesado e

canalizado.

Além de reduzir o conforto e a segurança do tráfego e provocar danos nos

veículos, estes degraus contribuem, de forma significativa, para a redução da vida útil do

pavimento.

4.2.5. Falha na Selagem de Juntas

É qualquer avaria no selante que possibilite o acúmulo de material incompressível

na junta, ou que permita a infiltração de água. As principais falhas observadas no material

selante são:

Má qualidade ou inadequabilidade do material;

Rompimento, por tração ou compressão (Figura 38);

Extrusão do material;

Endurecimento (oxidação) do material;

Perda de aderência às placas de concreto (Figura 39);

Crescimento de vegetação (Figura 40);

Quantidade deficiente de selante nas juntas.

68

Figura 38 - Rompimento do selante por tração ou compressão


Figura 39 - Perda de aderência do selante às placas de concreto


Figura 40 - Crescimento de vegetação


Este defeito tem sido o mais constante em pavimentos de concretos, sendo

geralmente originado pela execução deficiente da selagem, ou pela escolha de um

material selante inadequado ou de baixa vida útil.

69

O defeito mais comum tem sido o descolamento do selante das bordas da junta,

que pode ser decorrente da falta de aplicação de um primer, que é necessário para a

maioria dos selantes disponíveis no mercado, como também pode ser decorrente da falta

de limpeza das superfícies internas da junta, que devem estar limpas, secas e livres de

óleos gordura e outros agentes contaminantes.

Outra indicação recomendada pelos fabricantes de selantes disponíveis no

mercado é que a superfície interna seja preparada mecanicamente por meio abrasivo

(lixamento) para gerar uma superfície áspera e rugosa, promovendo uma aderência

adequada.

Outro problema que ocorre tem sido a fissuração do material selante, que pode se

apresentar sob a forma de pequenas fissuras ou, então, com fissuras maiores, geralmente

no sentido longitudinal da junta. Quando estas fissuras são pequenas, elas podem ser

decorrentes da ação de raios ultravioletas, que incidem no material selante, quando ele

ainda está em processo de cura e não recebe nenhuma proteção contra a ação destes

raios. As fissuras maiores podem ser decorrentes de esforços aplicados sobre o selante,

pela passagem de veículos ou por vibrações, enquanto ele está ainda em processo de

cura.

Todos os selantes disponíveis do mercado especificam o seu fator de forma para

melhor desempenho do produto, não respeitar esse fator de forma, que é nada mais que

uma relação de tamanho entre a espessura da junta e sua profundidade (geralmente

varia de 1:1 até 1:1,5) também pode gerar danos a junta.

O tempo necessário de cura de um selante, que é a taxa média de endurecimento

do selante com a idade, é determinado pelo fabricante, nesse período é importante

proteger a junta contra intempéries principalmente o contato com água em um período

após a aplicação. Por exemplo, seja obtido pelo quociente da profundidade do selante

(em mm) por 2,5 mm/dia desta forma, um selante aplicado em uma junta, tendo 10 mm

de profundidade, que seria um caso mais comum, necessita de um período de cura de

10/2,5 = 4 dias. Durante este período de quatro dias, a partir da aplicação do selante, ele

não deve estar sujeito a nenhuma das ações citadas.

70

A aplicação do selante além do nível da placa facilita que o tráfego remova o

material aplicado e gere problemas de eficiência na junta, por isso é recomendado que o

selante seja aplicado 5 mm abaixo do nível da placa.

4.2.6. Desnível Pavimento-Acostamento

É o degrau formado entre o acostamento e a borda do pavimento, geralmente

acompanhado de uma separação dessas bordas (Figura 41).

Figura 41 - Desnível Pavimento-Acostamento


A causa deste defeito costuma ser a deficiência de compactação das camadas do

acostamento, bombeamento dos finos do acostamento, a maneira distinta como

trabalham os materiais do acostamento (asfalto) e do pavimento (concreto) ou até

mesmo a deficiência na selagem da junta.

4.2.7. Fissuras Lineares

São fissuras que atingem toda a espessura da placa de concreto, dividindo-a em

duas ou três partes. Quando as fissuras dividem a placa em quatro ou mais partes, o

defeito é denominado de "placa dividida".

71

As fissuras lineares são classificadas em:

Fissuras transversais, que ocorrem na direção da largura da placa, perpendicularmente

ao eixo longitudinal do pavimento (Figura 42);

Fissuras longitudinais, que ocorrem na direção do comprimento da placa,

paralelamente ao eixo longitudinal do pavimento (Figura 43);

Fissuras diagonais, que são fissuras inclinadas que interceptam as juntas do

pavimento, a uma distância maior que a metade do comprimento dessas juntas ou

bordas.

Figura 42 - Fissura Transversal


Figura 43 - Fissura Longitudinal


As fissuras são descontinuidades que ocorrem na placa de concreto, que não são

previstas no projeto do pavimento.

No caso de fissuras transversais, estas fissuras têm o sentido transversal da placa e

são provocadas pela retração hidráulica ou por perda d’água. Elas somente aparecem

depois de o concreto ter endurecido, sendo que, para a sua formação, é necessário o

dispêndio de uma grande energia, razão porque estas fissuras apresentam uma pequena

72

abertura, que raramente ultrapassa 0,5 mm. De uma maneira geral, estas fissuras

costumam abranger toda a espessura da placa.

As causas prováveis para este tipo de fissura são:

Cura deficiente;

Atraso na serragem das juntas transversais;

Profundidade insuficiente do corte da junta;

Placas com comprimento acima do adequado para o tipo de agregado empregado no

concreto, que geralmente varia de 5 a 7 m;

Insuficiência de suporte da fundação;

Subdimensionamento da espessura do pavimento.

Nas fissuras transversais localizadas próximas de uma junta transversal, as causas

podem ser:

Ineficiência ou má colocação das barras de transferência;

Amarração do trecho engraxado das barras de transferência aos caranguejos de apoio

destas barras;

Colagem do concreto novo de uma placa ao concreto antigo da placa adjacente, no

caso de juntas executadas por meio de fôrmas.

Já no caso de fissuras longitudinais, as causas que dão origem às fissuras podem

ser:

Largura excessiva da placa (maior que 3,80 m);

Empenamento da placa no sentido transversal, com o levantamento das bordas

longitudinais, devido a um elevado gradiente de temperatura e umidade entre a

superfície superior e a inferior da placa, aliado à passagem de tráfego pesado sobre as

bordas do pavimento;

Profundidade insuficiente do corte da junta longitudinal, no caso de pavimento com

várias faixas de tráfego ou até mesmo o atraso do corte;

Concreto de resistência inferior à especificada no projeto.

73

E no caso de fissuras diagonais, as fissuras são provocadas por deficiência no

suporte da fundação, ou são oriundas da formação simultânea de fissuras transversal e

longitudinal.

4.2.8. Grandes Reparos

Entende-se como "grande reparo" uma área do pavimento original maior que

0,45 m², que foi removida e posteriormente preenchida com um material de enchimento

(Figura 44).

Figura 44 - Grandes Reparos


4.2.9. Pequenos Reparos

Entende-se como pequeno reparo uma área do pavimento original menor ou igual

a 0,45 m², que foi removida e posteriormente preenchida com um material de

enchimento (Figura 45).

74

Figura 45 - Pequenos Reparos


4.2.10. Desgaste Superficial

Caracteriza-se pelo descolamento de argamassa superficial, fazendo com que os

agregados graúdos aflorem na superfície do pavimento e, com o tempo, fiquem com a

sua superfície polida (Figura 46).

Figura 46 - Desgaste Superficial


75

O desgaste superficial do pavimento, bem como a sua escamação e o

lasqueamento, são provocados pelas seguintes causas:

Emprego de concreto de baixa qualidade;

Emprego de agregados sujos ou com pó aderente;

Excesso de água de mistura no concreto;

Concreto com exsudação elevada por deficiência de finos;

Descolamento da pasta ou argamassa de cobrimento, devido ao acúmulo de água na

superfície do pavimento depois do seu acabamento, que costuma ser evitado pela

raspagem da superfície do concreto.

Este tipo de defeito tende a progredir, tornando o pavimento desconfortável ao

tráfego, além de originar a formação de buracos.

4.2.11. Bombeamento

Consiste na expulsão de finos plásticos existentes no solo de fundação do

pavimento, através das juntas, bordas ou trincas, quando da passagem das cargas

solicitantes. Os finos bombeáveis têm a forma de uma lama fluida, sendo identificados

pela presença de manchas terrosas ao longo das juntas, bordas ou trincas (Figura 47).

Figura 47 – Bombeamento


76

A expulsão de finos plásticos existentes no solo de fundação do pavimento,

através das juntas, bordas ou trincas, quando da passagem das cargas solicitantes,

provoca inicialmente o amolecimento da fundação e posteriormente o descalçamento

das placas que cobrem a área afetada.

Com o suporte da fundação tornando-se deficiente, as placas sofrem maiores

tensões de tração com a passagem do tráfego, acima daquelas que foram consideradas

no dimensionamento do pavimento, o que acelera o processo de fadiga do concreto e

provoca a sua ruptura precoce.

O bombeamento pode ser, também, decorrente da ausência de uma sub-base ou

pela sua execução de modo inadequado, além da ausência da colocação de lençol de

plástico entre a placa e a sub-base.

4.2.12. Quebras Localizadas

São áreas das placas que se mostram trincadas e partidas, em pequenos pedaços,

tendo formas variadas, situando-se geralmente entre uma trinca e uma junta ou entre

duas trincas próximas entre si (em torno de 1,5 m) (Figura 48).

Figura 48 - Quebra Localizada


77

A quebra localizada é provocada pelas seguintes causas:

Espessura das placas insuficiente.

Perda de suporte da fundação.

Deficiência de construção localizada (ocorrência de vazios ou ninhos, por falta de

adensamento do concreto).

Resistência do concreto à tração abaixo da especificação.

4.2.13. Passagem de Nível

São defeitos que ocorrem em passagens de nível, consistindo em depressões ou

elevações próximas aos trilhos (Figura 49).

As depressões ou elevações próximas aos trilhos, que ocorrem em passagens de

nível, são decorrentes de projeto inadequado ou de uma execução deficiente do

pavimento neste local.

Figura 49 - Passagem de Nível


78

4.2.14. Fissuras Superficiais (Rendilhado) e Escamação

As fissuras superficiais (rendilhado) são fissuras capilares, que ocorrem apenas na

superfície da placa, tendo profundidade entre 6 mm e 13 mm, que apresentam tendência

a se interceptarem, formando ângulos de 120°. A escamação caracteriza-se pelo

descolamento da camada superficial fissurada, podendo, no entanto, ser proveniente de

outros defeitos, tais como o desgaste superficial (Figura 50).

Figura 50 - Fissuras Superficiais (Rendilhado)


Muitas vezes, quando a evaporação da água do concreto, depois de terminado o

acabamento do pavimento, é muito rápida, estas fissuras podem ser inúmeras e esparsas,

formando um rendilhado (crazy cracks), sendo preponderantemente superficiais e de

aberturas bem insignificantes.

As causas deste tipo de fissura são:

A execução do pavimento com cura deficiente;

Resistência do concreto abaixo da especificação;

Excesso de água na camada superficial;

Água pulverizada sobre o concreto fresco.

79

4.2.15. Fissuras de Retração Plástica

São fissuras pouco profundas (superficiais), de pequena abertura (inferior a 0,5

mm) e de comprimento limitado. Sua incidência costuma ser aleatória e elas se

desenvolvem, formando ângulo de 45° a 60° com o maior eixo longitudinal da placa

(Figura 51).

Figura 51 - Fissuras de Retração Plástica


A causa deste tipo de fissura é a retração plástica, que é aquela que ocorre no

concreto antes do início da sua pega, sendo formada praticamente sem a necessidade de

nenhuma energia, pois o concreto ainda não iniciou a sua fase de endurecimento, não

tendo ainda nenhuma resistência.

Desta forma, devido às futuras deformações volumétricas a que o concreto será

submetido (retração hidráulica por perda d’água ou retração térmica), estas fissuras

tendem a apresentar uma grande abertura, que pode ultrapassar a 0,5 mm.

Devido às dimensões da placa de concreto, onde a superfície exposta prepondera

em relação ao volume, é praticamente descartada a possibilidade da ocorrência da

retração térmica em pavimentos.

A causa deste tipo de fissura é a execução do pavimento em ambiente de muita

insolação, ação de ventos e baixa umidade relativa do ar sem o devido cuidado com a

cura.

80

A Figura 51 mostra um ábaco que fornece o valor da taxa de evaporação da água

do pavimento de concreto, em função das temperaturas do ar e do concreto e da

velocidade do vento. Alguns autores afirmam que uma taxa de evaporação maior ou igual

a 0,5 kg/m²/h eleva o risco de fissuração, enquanto alguns outros autores apontam 1,0

kg/m²/h.

Figura 52 - Diagrama para obtenção de estimativa da taxa de evaporação

Fonte: KOSMATKA et al, 2002 (apud TÉCHNE, 2011).

Essas fissuras são, às vezes, perceptíveis a olho nu durante a concretagem, como

também podem não ser logo observadas, aparecendo depois, quando o concreto inicia a

sua fase de endurecimento.

Para evitar este tipo de fissura, o pavimento, quando executado em condições

ambientais adversas, deve ser protegido contra a insolação por coberturas ou pela

formação de neblina artificial (fog spray), para evitar a evaporação da água de mistura do

concreto, enquanto está sendo executado o pavimento.

81

Outras causas para este tipo de fissura são problemas relacionados com os

aditivos empregados no concreto (qualidade ou superdosagem), que podem retardar

demasiadamente a pega do concreto, agravando as consequências da retração plástica.

4.2.16. Esborcinamento ou Quebra de Canto

São quebras que aparecem nos cantos das placas, tendo forma de cunha, que

ocorrem em uma distância não superior a 60 cm do canto (Figuras 53 e 54). Este defeito

difere da fissura de canto, pelo fato de interceptar a junta num determinado ângulo

(quebra em cunha), ao passo que a fissura de canto ocorre verticalmente em toda a

espessura da placa.

Figura 53 - Desenho esquemático de um esborcinamento ou quebra canto

Fonte: DNIT, 2010.

Figura 54 - Quebra Canto


82

As quebras e esborcinamento de cantos e bordas são decorrentes da retirada das

fôrmas nestes locais de maneira brusca, ou com o concreto tendo ainda uma resistência

baixa. Podem, também, ocorrer devido à utilização imprópria dos veículos pesados,

quando eles trafegam fora das trilhas consideradas no projeto.

4.2.17. Esborcinamento de Juntas

O esborcinamento das juntas se caracteriza pela quebra das bordas da placa de

concreto (quebra em cunha) nas juntas, com o comprimento máximo de 60 cm, não

atingindo toda a espessura da placa (Figuras 55 e 56).

Figura 55 - Desenho esquemático de um esborcinamento de juntas

Fonte: DNIT, 2010.

Figura 56 - Esborcinamento de Juntas


83

O esborcinamento nas juntas pode ter como causas:

Remoção precipitada das fôrmas;

Serragem prematura da junta, quando o concreto ainda não apresenta uma resistência

adequada;

Infiltração de materiais incompressíveis na junta, quando ela está muito aberta (em

tempo frio), que posteriormente irão comprimir as bordas da junta, quando o tempo

se tornar quente e as juntas se fecharem.

4.2.18. Placa “Bailarina”

É a placa cuja movimentação vertical é visível sob a ação do tráfego,

principalmente na região das juntas (Figura 57).

Figura 57 - Desenho esquemático de uma placa bailarina

Fonte: DNIT, 2010.

A movimentação vertical da placa sob a ação do tráfego, principalmente na região

das juntas, tem como causas as perdas localizadas ou generalizadas de suporte da

fundação, aliadas à existência de juntas ineficientes e à ação do tráfego pesado e

canalizado.

84

Este defeito costuma progredir com o tempo, acarretando o surgimento de trincas

e fissuras na placa, além de facilitar o bombeamento.

4.2.19. Assentamento

Caracteriza-se pelo afundamento do pavimento, criando ondulações superficiais

de grande extensão, podendo ocorrer que o pavimento permaneça íntegro (Figura 58).

Figura 58 – Assentamento


Este defeito pode ser decorrente das seguintes causas:

Deficiência ou falta de uniformidade no suporte da fundação;

Projeto ou execução deficiente da sub-base.

No caso da execução de pavimento com fôrmas trilho, fôrmas deslizantes ou

utilizando dispositivos de apoio das placas vibratórias, as saliências e depressões podem

ser decorrentes das ondulações dos locais onde se apoiam estes dispositivos ou

equipamentos de vibração e acabamento, devido a estas ondulações serem transmitidas

para o pavimento.

85

4.2.20. Buracos

São reentrâncias côncavas observadas na superfície da placa, caracterizadas pela

perda de concreto no local, apresentando área e profundidade bem definida (Figura 59).

Figura 59 – Brucaco


As reentrâncias côncavas observadas na superfície da placa são oriundas da

progressão de outros defeitos já existentes, como as fissuras profundas e generalizadas,

escamação, lasqueamento, desgaste superficial, bem como o emprego de concreto de

baixa qualidade.

86

5. Estudo de Caso

O local escolhido para o estudo de caso foi o Aeroporto Internacional Antônio

Carlos Jobim, conhecido como Aeroporto do Galeão, localizado na Ilha do Governador, na

cidade do Rio de Janeiro, situada no estado do Rio de Janeiro, na região Sudeste do Brasil,

conforme mostra a Figura 60.

Figura 60 - Localização do Aeroporto Internacional Tom Jobim

Fonte: GOOGLE EARTH

Em 2014 se iniciaram as obras de Ampliação do Aeroporto Internacional Tom

Jobim, que já estão concluídas, onde foi feita a ampliação do edifício garagem do

Terminal de Passageiros II que passou de 3 andares para 7 andares com mais de 2.000

novas vagas, foi construído um novo Píer com mais de 100.000 m² de extensão com 26

novas pontes de embarque, mais de 120.000 m² de pavimento flexível, mais de 85.000 m²

de pavimento rígido (Figura 61) e recuperação dos pavimentos rígidos de taxiways já

construídas, sendo que esses dois últimos foram os serviços acompanhados para a

execução do presente trabalho.

87

Figura 61 - Ampliação do Aeroporto do Galeão


5.1. Breve Histórico

Conforme a atual concessionária, que faz a gestão e operação do aeroporto

(RIOgaleão) escreve em seu site, a história do Aeroporto Internacional Tom Jobim começa

em 1924, quando a Escola de Aviação Naval, fundada em 1916, foi transferida para a

Ponta do Galeão. A partir de 1945, o Aeroporto passou a ser, oficialmente, internacional.

Nesta época, os antigos Hidroaviões foram aos poucos substituídos por aviões

maiores, dotados de rodas, que precisavam de pistas em terra. Desde os anos da Segunda

Guerra Mundial, além de movimentada base aérea da Força Aérea Brasileira, o Aeroporto

foi campo de pouso para aviões internacionais.

Cinco anos após a Guerra, em 1950, o local para embarque e desembarque

começou a passar por diversas ampliações e ao longo dos anos foi substituído pelo atual

Terminal 1, que agregou o que de mais atual havia na época de sua inauguração.

Em 20 de janeiro de 1977, foi inaugurado o Aeroporto Internacional do Rio de

Janeiro. A obra, realizada pela Construtora Odebrecht, foi um marco no Brasil e se

consagrou como um dos principais projetos de tecnologia dos anos 70 no país.

Idealizado como um moderno conceito de instalações aeroportuárias e de

proteção ao voo, a inauguração de um novo Aeroporto era necessária para

88

descongestionar o tráfego aéreo cada vez mais intenso nas suas pistas. Além disso, o

acompanhamento do desenvolvimento tecnológico das aeronaves da aviação comercial

em todo o mundo se fazia fundamental.

Com todo esse crescimento da aviação comercial no Brasil, já em 1992, foram

reformadas todas as instalações deste terminal. Essa ampliação, que aumentou a

capacidade do terminal para sete milhões de passageiros ao ano, coincidiu com o início

das obras do Terminal 2. O novo saguão, um dos mais modernos da América Latina, com

capacidade para atender oito milhões de passageiros ao ano, foi inaugurado em 20 de

julho de 1999, possibilitando que o Aeroporto ultrapassasse o dobro da sua capacidade.

Até hoje o complexo aeroportuário do Aeroporto Internacional Tom Jobim se

mantém entre os maiores. Tem a maior pista de pouso e decolagem do Brasil, é um dos

mais modernos e bem equipados terminais de logística de carga da América do Sul.

5.2. Métodos de Reparos

Todos os métodos de reparos descritos neste capítulo seguem o procedimento de

reparos em pavimentos de concreto utilizados na obra de Ampliação do Aeroporto

Internacional Tom Jobim (Figura 62). Vale ressaltar que nesse trabalho foi dada ênfase

aos métodos de reparo de fissuras em pavimentos de concreto de cimento Portland.

Figura 62 - Reparos no Aeroporto do Galeão em andamento


89

No que diz respeito aos métodos de reparos de fissuras em pavimentos de

concreto de Cimento Portland em sítios aeroportuários, serão detalhados os métodos

apontados no Quadro 8 abaixo, para facilitar o entendimento de como os mesmos devem

ser executados.

Quadro 8: Métodos de reparos de fissuras em pavimentos rígidos

Reparo de Espessura Plena de Placa Inteira

Reparo de Espessura Plena de Placa Parcial

Reparo de Espessura Parcial

Restauração de Trincas ou Juntas Transversais e Longitudinais de Transferência de Carga (com barras de transferência) - Retrofit

Restauração de Fissuras e Juntas Longitudinais (com barras de ligação) - Grampeamento

Selagem de Fissuras de Retração Plástica

Colmatação de Fissuras de Retração Plástica

5.2.1. Reparo de Espessura Plena de Placa Inteira

O reparo de espessura plena de placa inteira é aplicado para tratamento de uma

ou mais das seguintes manifestações patológicas: fissuras lineares, alçamento de placas,

placas divididas em diversos pedaços, quebras localizadas, assentamento e placas

bailarinas. Utiliza-se este tipo de reparo quando os defeitos atingirem mais de 2/3 da área

da placa de concreto.

Primeiramente a área onde será realizado o reparo deverá ser isolada e a placa a

ser demolida deverá ser marcada por giz, tinta (Figura 63) ou marcador industrial para

melhor indicação para a equipe que realizará o serviço.

90

Figura 63 - Marcação da placa a ser tratada com tinta


Na interface com as placas íntegras que serão mantidas deve-se cortar o concreto

verticalmente, seguindo o perímetro da área delimitada. Sugere-se execução de um corte

interno, com serra circular de corte, distando 30 cm das bordas do reparo, na

profundidade da placa, a fim de facilitar a remoção do concreto e evitar quebra destas

bordas. Remover o concreto quebrado, conforme mostra a Figura 64.

Figura 64 - Corte interno na placa que está sendo demolida para preservar as adjacentes


A parte interna da área delimitada pode ser demolida com equipamentos mais

robustos, como, por exemplo, o picão mostrado na Figura 64, e para área externa (área

mais próxima as placas adjacentes) deve ser usado um equipamento mais leve para não

danificar as outras placas, como por exemplo um martelete.

91

Após a quebra da placa danificada, o concreto quebrado deve remover o concreto

quebrado e realizar a limpeza da área, para que em seguida se possa avaliar a drenagem e

a sub-base remanescente com relação a sua integridade. Caso necessite recompor a sub-

base deve-se remover o material da fundação até uma espessura de no mínimo 10 cm,

reforçar a fundação com material adequado que deverá ser compactado até atingir o

grau de compactação especificado, observar que ela fique bem nivelada, com os

caimentos definidos e garantia de atendimento a espessura mínima de projeto.

Em seguida também é importante avaliar as barras de transferência

remanescentes quanto à oxidação, alinhamento (Figura 65) e integridade. As barras que

não apresentarem problemas poderão ser mantidas. Nos locais onde as barras foram

descartadas, executar uma nova furação das placas remanescentes para inserção das

novas barras de transferência (Figura 66). Limpar os furos e aplicar epóxi nos mesmos,

inserindo em seguida as barras perfeitamente alinhadas (deve-se prever um gabarito para

apoio das barras até o endurecimento do epóxi). Antes da concretagem, todas as barras

de transferência expostas deverão ser pintadas e engraxadas.

Figura 65 - Alinhamento das Barras de Transferência


92

Figura 66 - Furação para colocação de uma nova Barra de Transferência


Após isto feito, a sub-base e as faces das placas remanescentes deverão ser limpas

com água e jato de ar limpo.

É recomendada a execução de uma camada de concreto magro, na espessura

conveniente, para não alterar o greide do pavimento, tendo uma espessura de, no

mínimo, 10 cm. Colocar lona plástica sobre a sub-base, para separar a placa de concreto

da sub-base e evitar a umidade ascendente (que passa do solo para a superfície), antes do

lançamento do concreto. Caso se julgue desnecessário pode apenas colocar a lona

plástica e aplicar o concreto diretamente sobre a sub-base. É de fundamental importância

que a lona esteja sem dobras e sobras.

A resistência do concreto deverá ser definida no projeto. A espessura de projeto

deverá ser atendida, sendo considerada como espessura mínima. Não poderá ter pontos

medidos com espessura abaixo da espessura de projeto.

Colocar a tela de reforço estrutural conforme projeto, quando necessário, ou no

mínimo, se a placa demolida era armada, deverá seguir a mesma armação que foi

retirada (Figura 67).

93

Figura 67 - Armação das placas a serem reconstruídas


Após tudo isso feito, deverá se proceder a concretagem (Figura 68) com concreto

novo de acordo com as características de projeto. Deverão ser realizadas todas as

atividades subsequentes ao lançamento do concreto, isto é, adensamento, texturização,

cura, corte das juntas e selagem das juntas.

Figura 68 - Lançamento do concreto na placa a ser reparada


94

5.2.2. Reparo de Espessura Plena de Placa Parcial

O reparo de espessura plena de placa parcial é aplicado para tratamento de uma

ou mais das seguintes manifestações patológicas: fissuras lineares, fissura de canto,

alçamento de placas, placas divididas em diversos pedaços, quebras localizadas,

assentamento e placas bailarinas. Utiliza-se este tipo de reparo quando a placa de

concreto tiver mais de 1/3 de sua área em perfeitas condições.

Assim como no reparo de espessura plena de placa inteira, primeiramente a área

onde será realizado o reparo deverá ser isolada e a placa a ser demolida deverá ser

marcada por giz, tinta ou marcador industrial para melhor indicação para a equipe que

realizará o serviço.

Na interface com as placas íntegras que serão mantidas deve-se cortar o concreto

verticalmente, seguindo o perímetro da área delimitada. Sugere-se execução de um corte

interno, com serra circular de corte, distando 30 cm das bordas do reparo no caso de uma

placa adjacente e de 20 cm se for na mesma placa, na profundidade da placa, a fim de

facilitar a remoção do concreto e evitar quebra destas bordas (Figura 69). O comprimento

mínimo será de 1,80 m e o reparo terá toda a largura da placa. A área delimitada deverá

ter um formato geométrico de um quadrado ou retângulo. Deve ser removido o concreto

quebrado.

Figura 69 - Corte para delimitar área de quebra da parte a ser reparada da placa


95

A parte interna da área delimitada pode ser demolida com equipamentos mais

robustos, como por exemplo o picão mostrado na Figura 64, e para área externa (área

mais próxima as placas adjacentes) deve ser usado um equipamento mais leve para não

danificar as outras placas, como por exemplo um martelete (Figura 70).

Figura 70 - Quebra da área externa com martelete


Após a quebra da parte danificada, deve-se remover o concreto quebrado e

realizar a limpeza da área, para que em seguida se possa avaliar a drenagem e a sub-base

remanescente com relação à sua integridade. Caso necessite recompor a sub-base deve-

se remover o material da fundação até uma espessura de no mínimo 10 cm, reforçar a

fundação com material adequado que deverá ser compactado até atingir grau de

compactação especificado, observar que ela fique bem nivelada, com os caimentos

definidos e garantia de atendimento a espessura mínima de projeto.

Em seguida também é importante avaliar as barras de transferência

remanescentes quanto a oxidação, alinhamento e integridade. As barras que não

apresentarem problemas poderão ser mantidas. Nos locais onde as barras foram

descartadas, executar uma nova furação das placas remanescentes para inserção das

novas barras de transferência. Limpar os furos e aplicar epóxi nos mesmos, inserindo em

seguida as barras perfeitamente alinhadas (deve-se prever um gabarito para apoio das

96

barras até o endurecimento do epóxi). Antes da concretagem, todas as barras de

transferência expostas deverão ser pintadas e engraxadas.

As barras de transferência das juntas longitudinais no comprimento do reparo

(1,80 m), dos dois lados, deverão ser removidas. Para executar isso basta que as barras

sejam serradas com uma serra circular de corte (Figura 71) por exemplo.

Figura 71 - Serra Circular


Após isto feito, a sub-base e as faces das placas remanescentes deverão ser limpas

com água e jato de ar limpo.

É recomendada a execução de uma camada de concreto magro, na espessura

conveniente, para não alterar o greide do pavimento, tendo uma espessura de, no

mínimo, 10 cm. Colocar lona plástica sobre a sub-base, para separar a placa de concreto

da sub-base e evitar a umidade ascendente (que passa do solo para a superfície), antes do

lançamento do concreto. Caso se julgue desnecessário pode apenas colocar a lona

plástica e aplicar o concreto diretamente sobre a sub-base. É de fundamental importância

que a lona esteja sem dobras e sobras.

A resistência do concreto deverá ser definida no projeto. A espessura de projeto

deverá ser atendida, sendo considerada como espessura mínima. Não poderá ter pontos

medidos com espessura abaixo da espessura de projeto.

97

Nas duas faces da placa no sentido longitudinal no local do reparo colocar um

elemento separador, semelhante ao mostrado na Figura 77, para marcar onde está e

ficará a junta após a concretagem.

Colocar a tela de reforço estrutural conforme projeto (Figura 72), quando

necessário, ou no mínimo, se a placa demolida era armada, deverá seguir a mesma

armação que foi retirada.

Figura 72 - Armação na parte da placa que será reconstruída


Após tudo isso feito, deverá se proceder a concretagem com concreto novo de

acordo com as características de projeto. Deverão ser realizadas todas as atividades

subsequentes ao lançamento do concreto, isto é, adensamento, texturização, cura, corte

das juntas e selagem das juntas.

5.2.3. Reparo de Espessura Parcial

Este reparo de espessura parcial é indicado na maioria dos casos para tratamento

das seguintes manifestações patológicas: pequenos buracos, delaminações, marcas de

patas de animais e esborcinamentos de juntas. O reparo parcial se aplica sempre que a

profundidade do reparo for menor que 1/3 da espessura da placa de concreto.

98

Porém no caso de uma fissura ativa, que esteja no máximo a 0,60 m de uma junta,

podendo ser transversal ou longitudinal, que se inicie próximo da junta e principalmente

em placas de concreto que não terão tráfego de aeronaves (Figura 73), pode-se proceder

com esse método de reparo.

Figura 73 - Exemplo de fissura


É importante definir a diferença entre fissuras ativas e inativas. As fissuras ativas

são aquelas que apresentam variação de abertura. Já as fissuras inativas são aquelas que

não apresentam variação de abertura, ou seja, o agente causador da fissura não atua

mais.

Após isolar a área de trabalho, deve-se delimitar a área danificada de tal forma

que o reparo tenha um formato geométrico de um quadrado ou retângulo, cujas

dimensões mínimas de reparo são as seguintes: comprimento ≥ 30 cm e largura ≥ 20 cm.

As arestas delimitadoras deverão ultrapassar de 5 a 15 cm, para cada lado do defeito

(Figura 74). Se houver duas áreas a serem reparadas, distando uma da outra em 60 cm,

no máximo, sugere-se que se faça um único reparo parcial.

99

Figura 74 - Exemplo de corte para o reparo


Posteriormente à delimitação da área, o concreto deve ser cortado verticalmente

a fim de se evitar o lascamento do reparo e ausência de aderência com o concreto

adjacente, seguindo o perímetro da área delimitada com serra circular de corte (serra de

disco), numa profundidade mínima de 5,0 cm (ou de acordo com orientações do

fabricante do produto de reparo). A parte interna deverá ser removida, empregando-se

martelete leve. O uso deste tem por finalidade evitar à micro-fissuração do substrato e a

possível falta de aderência entre material de reparo e concreto adjacentes. O martelete

deverá ser empregado formando um ângulo de 45⁰ com a horizontal (Figura 75).

100

Figura 75 - Retirada do concreto com a utilização do martelete


Em seguida, o concreto danificado deverá ser removido e o substrato (fundo e

paredes) deve ser limpo com jato de d’água a alta pressão, a fim de remover partículas

soltas e fracamente aderidas. Após isto aplicar um jato de ar limpo, sem óleo.

O próximo passo é cortar a junta paralela à fissura em toda a sua espessura, com

disco diamantado de 3 mm, inclusive as barras de transferência (Figura 76), para isolar a

parte do concreto que originou a fissura. Este corte visa a deixar a fissura inativa.

Figura 76 - Corte da junta paralela em toda sua espessura inclusive as barras de transferência


101

Antes do preenchimento com o produto de reparo, colocar um elemento pré-

moldado (forma), semelhante ao mostrado na Figura 77, no alinhamento da junta e a

superfície deverá estar limpa e seca antes da aplicação do produto.

O material de reparo recomendado é o graute epóxi, que deverá garantir boa

aderência e baixa retração por secagem. Esta compatibilidade é fundamental, para evitar

a formação de fissuras e a falta de aderência entre ambos. Deverão ser realizadas todas

as atividades subsequentes ao lançamento do material, como mostrado na figura 73, isto

é, cura (se necessária, pois no graute epóxi não precisa de cura), corte de juntas e

selagem.

Figura 77 - Aplicação do graute epóxi


A maioria dos grautes epóxi é formada por três componentes, sendo 2 partes

líquidas e uma parte sólida, e os fabricantes determinam que, para a mistura do material,

primeiro seja executada apenas as partes líquidas e essa mistura pode ser usada como

ponte de aderência, ou seja, pode se passar uma pincelada dessa mistura no substrato e

depois de misturar com a parte sólida (agregado), aplica-se o graute epóxi para garantir

uma melhor aderência do mesmo.

102

É importante que esse reparo tenha uma coloração semelhante com a do

pavimento que foi restaurado, pois para um piloto que esteja taxiando uma aeronave, se

ele avistar um reparo escuro ele pode não diferenciar o mesmo de um buraco e com isso

gerar transtornos para a operação do aeroporto.

5.2.4. Restauração de Trincas ou Juntas Transversais e Longitudinais de Transferência de

Carga (com barras de transferência) - Retrofit

A restauração de trincas ou juntas transversais e longitudinais de transferência de

carga é aplicada para tratamento das seguintes manifestações patológicas: fissuras

transversais e longitudinais, juntas transversais danificadas e juntas longitudinais

danificadas (com utilização de barras de transferência).

A restauração de trincas ou juntas transversais e longitudinais de transferência de

carga é dada através da técnica de Retrofit. Esta técnica consiste na inserção de barras de

transferência diretamente na trinca ou junta que apresenta problema, que devem ser

feitas em grupos de 3 barras espaçadas de pelo menos 300 mm.

Após isolar a área, o passo seguinte é abrir uma ranhura no pavimento

perpendicularmente à trinca ou junta (Figura 78), de tal forma que possa ser encaixada

uma barra de transferência, cujo diâmetro deverá ser o mesmo do projeto original do

pavimento. O corte deverá ser efetuado com uma serra na vertical. A profundidade do

corte deverá ser um pouco maior que à metade da espessura do pavimento.

Figura 78 - Ranhura para abertura do vão


103

Em seguida se dá a remoção do concreto empregando um martelete leve, que tem

por finalidade evitar a microfissuração do substrato e a possível falta de aderência entre

material de reparo e concretos adjacentes. O martelete deverá ser empregado formando

um ângulo de 45° com a horizontal. A remoção final do concreto deverá ser executada

com apicoamento manual.

Depois se realiza a limpeza da ranhura com jato de ar limpo. Para isto deverá ser

empregado um compressor de ar. Com a superfície limpa e seca, aplicar uma fina camada

de epóxi como ponte de aderência e então colocar as barras de transferência (com

diâmetro, comprimento, quantidade, conforme definido no projeto de restauração), com

espaçadores, graxa na barra inteira, luva de expansão etc., observando um perfeito

alinhamento das mesmas, conforme mostra a Figura 79.

Figura 79 - Desenho esquemático da posição da barra de transferência


E por fim deve-se lançar cuidadosamente o graute. O material de reparo

recomendado, graute epóxi, deverá garantir boa aderência e baixa retração por secagem,

conforme mostra a Figura 80.

104

Figura 80 – Retrofit


O corte e a selagem da trinca ou junta transversal só poderão ser executados 48

horas após a aplicação do graute e a liberação ao tráfego após 24 horas da conclusão do

reparo.

5.2.5. Restauração de Fissuras e Juntas Longitudinais (com barras de ligação) -

Grampeamento

A restauração de fissuras longitudinais é aplicada para tratamento de uma ou mais

das seguintes manifestações patológicas: fissuras longitudinais de média severidade com

espessura superior a 1,0 mm e com profundidade que pode atingir toda a espessura da

placa de concreto e juntas longitudinais (com barras de ligação).

Para a restauração de fissuras ou juntas longitudinais (com barras de ligação),

utiliza-se a técnica de grampeamento com barras paralelas (Figura 81).

105

Figura 81 – Espaços preparados para o grampeamento com barras paralelas


Após isolar a área, deve se abrir uma ranhura no pavimento perpendicularmente à

fissura ou junta, de tal forma que possa ser encaixada um grampo de aço CA-50

(corrugado) com diâmetro de 16 mm e espaçadas a cada 60 cm. O corte deverá ser

efetuado com uma serra na vertical. A profundidade do corte deverá ser um pouco maior

que à metade da espessura do pavimento, conforme mostrado na Figura 82.

Figura 82 - Detalhe da ranhura preparada para o encaixe do grampo e no fundo uma ranhura sendo aberta com o martelete


106

O passo seguinte é remover o concreto empregando um martelete leve. Tem por

finalidade evitar a microfissuração do substrato e a possível falta de aderência entre

material de reparo e concretos adjacentes. O martelete deverá ser empregado formando

um ângulo de 45° com a horizontal. A remoção final do concreto deverá ser executada

com apicoamento manual e executar os furos de fixação dos grampos no fundo das

ranhuras.

Em seguida deve-se efetuar a limpeza dos furos e ranhuras. Com a superfície limpa

e seca, aplicar uma fina camada de ponte de aderência, à base de epóxi e colocar os

grampos nos furos, verificando que os mesmos fiquem posicionados na metade da placa

(linha neutra) conforme na Figura 83.

Figura 83 - Detalhe do grampo já colocado


Por último deve se lançar cuidadosamente o graute. O material de reparo

recomendado o graute epóxi, deverá garantir boa aderência e baixa retração por

secagem. Após a o mesmo atingir a resistência desejada, executar o corte da fissura ou

junta e em seguida a selagem (Figura 84).

107

Figura 84 - Exemplo de grampeamento executado e selado com microcimento


5.2.6. Selagem de Fissura de Retração Plástica

A selagem de fissuras de retração plástica ou fissuras superficiais (fissura não

ativa) é aplicada para tratamento de uma ou mais das seguintes manifestações

patológicas: fissuras de retração plástica com comprimento inferior a 0,60 m, abertura

inferior a 1,0 mm, não interligada e com profundidade de até metade da espessura da

placa.

Primeiramente, deve-se isolar a área de trabalho, em seguida retirar a poeira,

grãos de areia, partículas soltas das fissuras empregando-se jato de ar limpo. A mangueira

acoplada ao compressor não deverá transportar umidade ou óleo para dentro da fissura.

Em seguida, se aplica sobre as fissuras um dos seguintes produtos: microcimento,

fluorsilicato, nata de cimento, resina epóxi ou similar, com o intuito de fechar

superficialmente as mesmas.

108

O material de reparo recomendado é o microcimento, que deverá garantir boa

aderência e desempenho semelhante ao da placa de concreto. Sua aplicação pode se dar

por meio de bicos injetores, porém o mais simples é a aplicação por gravidade, que é feito

com o auxílio de um aplicador com o material já misturado (Figura 85).

Figura 85 - Aplicação de microcimento por gravidade


O reparo somente pode ser considerar como terminado (Figura 86) quando a

fissura não absorver mais o material.

Figura 86 - Selagem de fissuras de retração plástica


109

No caso de a selagem ficar mais alta que a cota do pavimento, pode se lixar a

fissura selada para garantir um melhor acabamento do reparo realizado.

5.2.7. Colmatação de Fissura de Retração Plástica

A colmatação de fissuras de retração plástica ou fissuras superficiais (fissura não

ativa) é aplicada para tratamento de uma ou mais das seguintes manifestações

patológicas: fissuras de retração plástica com comprimento superior a 0,60 m, abertura

superior a 1,0 mm, e com profundidade que pode atingir toda a espessura da placa.

Esse método é idêntico ao método anterior de selagem de fissuras de retração

plástica, recebe denominação diferente apenas pela diferença do tamanho da fissura a

ser tratada.

110

6. Considerações Finais

A importância da conservação dos pavimentos aeroportuários é evidente, uma vez

que a sua deterioração pode contribuir para a ocorrência de acidentes aéreos. Apesar

disso, quase sempre os recursos disponíveis para manutenção dos pavimentos são

insuficientes. Outro fato agravante é que nem todos os aeroportos apresentam um

adequado monitoramento da estrutura, executando de forma correta as atividades de

manutenção e reabilitação (M&R). Infelizmente, a maioria dos aeroportos nacionais não

utiliza de um sistema de gerência de pavimentos aeroportuário (SGPA) e a tomada de

decisão da melhor solução sobre o que, quando e como fazer é estabelecida com base em

analogias com casos anteriores, numa mistura de intuição e de experiência. No Brasil,

mesmo aqueles aeroportos que utilizam algum tipo de SGPA, não priorizam planos de

manutenção e, como consequência, as obras emergenciais, com frequência, acabam

gerando prejuízos com fechamento de pistas e atrasos de voos.

O pavimento de concreto de Cimento Portland, como foi mostrado nesse trabalho,

tem sua vida útil em média três vezes maior que um pavimento flexível, mantendo seu

funcionamento adequado com pequenas intervenções apenas. Mas também é

importante frisar que isso só é possível com um projeto muito bem elaborado e

detalhado aliado de uma metodologia construtiva com um controle de qualidade

rigoroso. Geralmente esse tipo de pavimento exige pouca manutenção, reduzindo custos

e interrupções de tráfego

Apesar dessa longevidade maior da vida útil dos pavimentos rígidos em relação

aos flexíveis, as manifestações patológicas vão aparecer, seja na época da construção

quanto com o uso contínuo do pavimento. No entanto, em alguns casos, erros de projeto,

execução ou falta de manutenção, tem contribuído para o surgimento de manifestações

patológicas que reduzem a qualidade da pista e diminuem a vida útil dessas estruturas e

têm exigido reparos com pouco tempo de uso, ou até mesmo antes da liberação ao

tráfego.

111

E o que este trabalho mostra é que para um reparo adequado e com um bom

desempenho, tudo se inicia com um diagnóstico correto sobre a manifestação patológica

que possa vir a acontecer, e só assim se pode determinar o método de reparo adequado.

Quanto aos reparos, os métodos escolhidos estão diretamente ligados com as

manifestações patológicas, mas principalmente a metodologia que onere o mínimo

possível a operação do aeroporto, e por isso o material sugerido na maioria dos métodos

é o graute epóxi pela sua boa aderência ao concreto, mas principalmente por atingir altas

resistências no seu estágio inicial e com isso poder liberar o tráfego de aeronaves o mais

rápido possível.

Como sugestão para futuros trabalhos, o estudo comparativo do desempenho dos

diversos materiais que são utilizados nos reparos de pavimentos aeroportuários é um

tema de extrema importância, pois produtos inovadores estão aflorando cada vez mais

no mercado e com isso as dúvidas começam a pairar sobre as cabeças de engenheiros e

pesquisadores sobre qual o melhor material a ser utilizado.

Também como outra sugestão, um estudo detalhado sobre a viabilidade

econômica da utilização de pavimentos rígidos, mas com um plano determinado de

inspeções trimestrais ou semestrais, e o efeito que pode impactar no custo menor dos

reparos tendo em vista que com uma inspeção mais regular e em menores espaços de

tempo a intervenção no pavimento tende a ser menor e mais barata consequentemente.

112

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116

ANEXO A – GRAUS DE SEVERIDADE E CRITÉRIOS PARA CONTAGEM DOS

DEFEITOS

1 Defeito: Alçamento de placa (Blow-up)

a) Grau de Severidade:

– Baixo (B): o defeito causa um baixo desconforto de rolamento,

– Médio (M): o defeito causa um médio desconforto de rolamento, sem causar prejuízo ao

trafego,

– Alto (A): o defeito compromete a segurança de rolamento e provoca interrupções no

escoamento do tráfego, devendo ser imediatamente reparado.

b) Contagem:

– Quando o alçamento ocorrer em uma fissura, ele será registrado como ocorrendo em uma única

placa,

– Quando localizar-se em uma junta atingindo duas placas, ambas deverão ser contadas.

2 Defeito: Fissuras de Canto


– Baixo (B): a área compreendida entre a fissura de canto e as juntas não está fissurada,

– Médio (M): a área compreendida entre a fissura de canto e as juntas apresenta no máximo duas

fissuras;

– Alto (A): a área compreendida entre a fissura de canto e as juntas apresentam mais de duas

fissuras.

b) Contagem

Conta-se uma placa defeituosa quando esta possuir:

– Uma única fissura de canto

– Mais de uma fissura de canto com o mesmo grau de severidade,

– Duas ou mais fissuras de canto com diferentes graus de severidade (nesse caso apenas o grau

de severidade mais elevado é registrado).

3 Defeito: Placa Dividida

a) Grau de Severidade

117

b) Contagem

Se a placa tiver um grau de severidade médio ou alto, nenhum outro defeito deverá ser

registrado.

4 Defeito: Escalonamento ou Degrau nas Juntas

a) Grau de severidade: definido pelo valor do desnível na junta.

b) Contagem:

Só uma placa é contada quando o defeito ocorrer em uma junta.

Nota: o desnível em uma fissura não é tido como defeito isolado, mas é levado em conta para se

definir o grau de severidade dessa fissura.

5 Defeito: Defeito na Selagem das Juntas


– Baixo (B): o selante apresenta bom estado e desempenho em todo o trecho, com um mínimo de

defeitos em áreas localizadas.

– Médio (M): o selante apresenta condições razoáveis em todo o trecho, com um ou mais tipos de

defeitos ocorrendo em grau moderado.

– Alto (A): o selante está em más condições, apresentando um ou mais tipos de defeitos em graus

elevados, necessitando de substituição imediata.

b) Contagem:

A quantidade de defeitos é baseada na relação entre as condições gerais do selante e a área

global considerada.

118

6 Defeito: Desnível Pavimento - Acostamento


Nota: A partir do grau de severidade M recomenda-se que o reparo seja feito imediatamente,

para evitar o comprometimento da segurança de rolamento.

b) Contagem:

O desnível é caracterizado pela média entre o menor e o maior valor observado numa mesma

placa; cada placa é registrada separadamente com o respectivo grau de severidade.

7 Defeito: Fissuras Lineares:


– Baixo (B): Fissuras sem tratamento (selagem), com menos de 12mm de largura, ou fissuras com

qualquer abertura, com tratamento em boas condições. Não existem degraus

– Médio (M): quando ocorre uma das condições seguintes:

– Fissuras sem tratamento, com abertura entre 12 e 50mm, medida na parte superior da placa de

concreto

– Fissuras sem tratamento, com abertura de até 50mm e degraus com menos de 10mm, medida

na parte superior da placa de concreto;

– Fissuras com tratamento, com qualquer abertura e com degrau menor que 10mm, medida na

parte superior da placa de concreto;

– Alto (A): quando se observa uma das condições:

– Fissuras não tratadas com abertura superior a 50mm, medida na parte superior da placa de

concreto;

– Fissuras que apresentam degraus com mais de 10mm, tratadas ou não.

Nota: fissuras capilares, curtas e que não atingem toda a espessura da placa são tidas como

“fissuras de retração plástica”.

119

– Fissuras com médio e alto de graus de severidade são normalmente consideradas como defeitos

estruturais.

b) Contagem:

– O número de defeitos em uma placa dependerá do grau de severidade deste defeito,

– Se ocorrem duas fissuras com grau médio de severidade, a placa é registrada como tendo uma

fissura de alto grau de severidade.

8 Defeito: Grandes Reparos (área > 0,45m2)


– Baixo (B): reparo apresenta bom desempenho, com pouca ou nenhuma deterioração;

– Médio (M): reparo parcialmente deteriorado ou com esborcinamento das bordas; o material de

reparo pode ser removido com algum esforço;

– Alto (A): reparo deteriorado; sendo necessária à sua substituição imediata.

b) Contagem:

– Se uma placa tiver mais de um reparo, será considerado apenas o de maior grau de severidade.

– Se os graus de severidade dos reparos forem iguais, considera-se apenas um reparo.

Nota: se a causa do reparo for mais grave, apenas o defeito original é anotado.

9 Defeito: Pequenos Reparos (Área ≤ 0,45m2)


– Baixo (B): reparo com bom desempenho, com pouca ou nenhuma deterioração;

– Médio (M): reparo parcialmente deteriorado podendo, com esforço ser removido;

– Alto (A): reparo deteriorado, necessitando de imediata substituição.

b) Contagem:

– Se uma placa tiver mais de um reparo, será anotado apenas o de maior grau de severidade.

– Se os graus de severidade forem iguais considera-se apenas um reparo.

Nota: se a causa do reparo for mais grave, apenas o defeito original é registrado.

10 Defeito: Desgaste Superficial

a) Grau de Severidade: não há uma definição de graus de severidade, entretanto o defeito deverá

ser anotado.

120

b) Contagem: faz-se o apontamento de cada placa que apresente o desgaste superficial.

11 Defeito: Bombeamento

a) Grau de Severidade: não há definição de graus de severidade; é suficiente apenas que se

indique a sua ocorrência.

b) Contagem:

– Se o bombeamento ocorrer numa junta entre duas placas, ambas serão catalogadas;

– Caso as demais juntas de uma dessas placas apresentem bombeamento, as placas contíguas a

essas juntas deverão também ser anotadas.

12 Defeito: Quebras Localizadas (Punchou)


b) Contagem:

– Se uma placa tiver mais de uma dessas áreas, será contada como apresentando apenas a de

maior grau de severidade.

13 Defeito: Passagem de Nível


– Baixo (B): a passagem de nível causa um baixo desconforto de rolamento;

– Médio (M): a passagem de nível causa um razoável desconforto de rolamento, sem, contudo,

comprometer a segurança do tráfego;

– Alto (A): a passagem de nível provoca desconforto de rolamento e compromete a segurança e o

escoamento do tráfego.

b) Contagem: conta-se o número de placas atravessadas pelos trilhos.

14 Defeito: Fissuras Superficiais (rendilhado) e Escamação


– Baixo (B): existem fissuras superficiais em grande parte da placa; sua superfície está em boas

condições com um mínimo de escamação;

121

– Médio (M): existe escamação em menos de 15% da área da placa;

– Alto (A): há escamação em mais de 15% da área da placa.

b) Contagem: cada placa com escamação é anotada. No caso deste defeito apresentar um baixo

grau de severidade, só é registrado se a escamação for iminente.

15 Defeito: Fissuras de Retração Plástica

a) Grau de Severidade: não há graus de severidade definidos, bastando apenas relatar sua

ocorrência.

b) Contagem: são contadas as placas que apresentam fissuras de cura.

16 Defeito Esborcinamento ou Quebra de Canto

a) Grau de severidade:

b) Contagem:

– Caso ocorra uma ou mais quebras de canto com o mesmo grau de severidade numa mesma

placa conta-se esta placa como “uma placa com quebra de canto”

– Caso tenha diferentes níveis de severidade, considera-se apenas o mais elevado.

Nota: quebras cujos lados tenham menos do que 13 cm ou que possuam área inferior a 65cm2

são desprezadas

17 Defeito: Esborcinamento de Juntas


122

b) Contagem:

– Se ocorrer na borda de uma parte, torna-se uma placa com esborcinamento de junta;

– Se o esborcinamento ocorrer em mais de uma junta de uma mesma placa, o grau de severidade

mais elevado é anotado e registra-se como uma única placa afetada.

– Caso o esborcinamento ocorra entre duas placas, cada uma delas deverá ser apontada como

tendo junta esborcinada.

18 Defeito: Placa Bailarina


b) Contagem: faz-se a contagem de cada placa que apresenta deslocamentos verticais.

19 Defeito: Assentamento


– Baixo (B): assentamento suave, não reduz as condições de conforto e de segurança de

rolamento;

– Médio (M): assentamento visível que embora proporcione boas condições de rolamento

compromete a segurança do tráfego; há necessidade de sinais de advertência;

– Alto (A): assentamento abrupto, não oferece boas condições de tráfego nem de segurança; há

necessidade de recuperação imediata do trecho.

b) Contagem:

– É um tipo de defeito de avaliação extremamente subjetiva e que geralmente induz ao

aparecimento de outros defeitos na área afetada;

– Para o cálculo do ICP, serão considerados apenas aqueles outros ocorridos na área sujeita ao

assentamento.

20 Defeito: Buracos

a) Grau de Severidade e Contagem: como está diretamente relacionado à progressão de outros

defeitos, deverá ser avaliado e contado conforme o defeito que lhe deu origem.

123

ANEXO B – INSTRUÇÕES PARA O CÁLCULO DOS ICP

1 Disposições iniciais

Para se calcular o ICP de uma amostra, subtrai-se de 100 (que é o valor do ICP, quando não há

nenhum defeito visível na amostra), um somatório de "valores deduzíveis" (CVD), que é função

dos tipos dos graus de severidade e das densidades de defeitos das placas defeituosas visíveis

registradas na Ficha de Inspeção da amostra, conforme item 5 deste Anexo.

Antes de ser subtraído, deve esse somatório ser corrigido (VDC), de acordo com o número de

valores deduzíveis e sua influência na condição estrutural do pavimento.

Desta forma, tem-se o seguinte modelo matemático:

𝑚𝑖

−𝐴(𝑇𝑖,𝑆𝑗,𝐷𝑖𝑗)𝐹(𝑡,𝑞)

∑𝐼𝐶𝑃

𝑗=𝑖

= 100 −∑

𝑝

𝑖=𝑗

Em que:

ICP = Índice de Condição do Pavimento;

A = valor deduzível, dependente do tipo do defeito (Ti), do grau de severidade (Sj) e da densidade

de defeitos (Dij);

i = contador para tipos de defeitos;

j = contador para graus de severidade;

p = número total de placas defeituosas;

mi = número de graus de severidade para o tipo de defeito;

F (t,q) = uma função de ajustamento para defeitos múltiplos que varia com o valor deduzível

somado (t) e o número de deduções (q).

2 Cálculo prático do ICP de uma amostra

Para calcular o ICP, o avaliador deve:

a) obter os valores deduzíveis nas curvas constantes deste Anexo;

b) somar os valores deduzíveis obtidos nas curvas;

c) corrigir o somatório dos valores deduzíveis obtendo o VDC. Para isso, o avaliador deverá utilizar

o gráfico do item 7 deste Anexo;

124

d) por último, chegar ao valor do ICP, por meio da seguinte subtração: 100-VDC.

3 Cálculo do ICP de um trecho

Se o tipo de inspeção utilizado for o "Inspeção em todo o trecho", o valor do ICP do trecho será a

média aritmética dos valores dos ICP obtidos para as amostras.

Se a inspeção no trecho for por amostragem, podem ocorrer dois casos:

a) não há amostras adicionais. Nesse caso, o valor do ICP do trecho será a média aritmética dos

ICP obtidos para amostras;

b) há amostras adicionais inspecionadas. O ICP do trecho será obtido por meio da seguinte

fórmula:

𝐼𝐶𝑃 =𝑁 − 𝐴

𝑁𝐼𝐶𝑃1 +

𝐴

𝑁𝐼𝐶𝑃2

Em que:

ICPt = ICP do trecho;

ICP1 = ICP médio das amostras aleatórias;

ICP2 = ICP médio das amostras adicionais;

N = número total de amostras do trecho;

A = número de amostras adicionais inspecionadas.

4 Disposições finais

O cálculo do ICP é calcado nas informações contidas na Ficha de Inspeção. O avaliador, após

analisar todas as informações fornecidas pela inspeção visual e pelo cadastro documental da

rodovia, poderá discordar do conceito atribuído ao trecho, em função do ICP calculado. Por ser

uma avaliação objetiva, prevalecerá o conceito com base no cálculo. Nesse caso o avaliador fará

constar no laudo da avaliação sugestão para alteração do conceito, devidamente

consubstanciada.

125

5 Ficha de inspeção - exemplo

5.1 Informações complementares à ficha de inspeção

5.1.1 Defeitos na selagem das juntas ( 5 )

Se atribuídos graus de severidade Médio (M) ou Alto (A), indique:

a) Qual(ais) tipo(s) de avarias? Assinale com X: Rompimento ( ); extrusão do material ( );

crescimento de vegetação ( ); falta de aderência ( ); falta de material ( X ); endurecimento ( ).

126

b) Qual(ais) a(s) causa(s) provável(is) das avarias? Assinale com X: material selante inadequado ( );

execução das juntas inadequada ( X ).

c) Foram anexadas amostras do material selante? Sim .

5.1.2 Desgaste superficial ( 10 )

Se observados desgastes superficiais no pavimento indique:

a) Qual(ais) a(s) causa(s) provável(is) da avaria? Assinale com X: solicitação intensa do tráfego ( X

); concreto de baixa qualidade ( ); agregados sujos ( ).

b) Foram anexadas amostras da argamassa superficial? Sim .

5.1.3 Defeitos não deduzíveis (ver DNIT 061/2004 – TER)

5.1.3.1 Assentamento ( 19 )

Se observado assentamento, indique:

a) Qual o grau de severidade? Baixo ( B ) .

b) Há possibilidade do assentamento ser a causa de algum dos defeitos levantados? Não .

Caso afirmativo, que defeitos? -- -- . Em que placas? -- -- .

5.1.3.2 Buracos ( 20 )

Se observados buracos, indique:

a) Em que placas? ( 3,2 ) e ( 6,2 ) .

b) Provavelmente, tiveram origem em que tipo de defeitos? Fissuras de canto .

c) Há indícios de uso de concreto de baixa qualidade? Não .

5.1.3.3 Defeitos atípicos

Se a amostra tiver sido classificada como adicional, indique:

a) Que tipos de defeitos atípicos foram detectados no trecho? E em que placas? Alçamento de

placas e passagem de nível nas placas ( 6,2 ), ( 6,3 ), ( 7,2 ), ( 7,3 ) .

b) Quais as prováveis causas? Encontro com estrutura de ponte e trilhos de ferrovias que cortam

a amostra .

c) Os defeitos comprometem as condições de conforto e de segurança de rolamento? Não .

d) Foram anexadas fotografias? Sim, duas .

127

5.2 Informações complementares - exemplo

128

6 Curvas para a determinação de valores deduzíveis dos defeitos

6.1 Alçamento de placas

129

6.2 Fissura de canto

130

6.3 Placa dividida (rompida)

131

6.4 Escalonamento ou degrau

132

6.5 Defeitos na selagem das juntas

Os defeitos existentes no selante não são avaliados por densidade (quantidade), mas em função

da condição dos sistemas de selagem como um todo, na amostra inspecionada.

Admitem-se três graus de severidade, com os respectivos valores deduzíveis.

Fonte: CERL (1979)

133

6.6 Desnível pavimento – acostamento

134

6.7 Fissuras lineares

135

6.8 Grandes reparos existentes (> 0,45m2)

136

6.9 Pequenos reparos existentes (≤ 0,45 m2)

137

6.10 Desgaste superficial

138

6.11 Bombeamento

139

6.12 Quebras localizadas

140

6.13 Passagem de nível

141

6.14 Fissuras superficiais (rendilhado) e escamação do concreto

142

6.15 Fissuras de retração plástica

143

6.16 Esborcinamento ou quebra de canto

144

6.17 Esborcinamento de juntas

145

6.18 Placa bailarina

146

7 Valor deduzível corrigido, para pavimentos de concreto simples

147

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