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Reforço dos Pavimentos
Prof.: Raul Lobato
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP
FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS
Aula 11
• Abordagens do Projeto;
• Análise Defletométrica;
• Análise da Deficiência Estrutural;
• Métodos de Reforço;
• Trabalhos preparatórios para restauração;
• Propagação de Trincas
Abordagens de Projeto
O procedimento para o projeto de um reforço é similar ao do projetode um novo pavimento, exceto que considera a condição atual ou aVIDA REMANESCENTE do pavimento;
EXPERIÊNCIAENSAIOS
DEFLETOMÉTRICOS
MÉTODOS MECANÍSTICOS OU
ANALÍTICOS
MODELOS DE PREVISÃO E
DESEMPENHO
Análise Defletométrica
VALORES DE DEFLEXÃO MÁXIMA
NÚMERO DE SOLICITAÇÕES DO TRÁFEGO (DURAÇÃO DA VIDA DO PAVIMENTO)
QUANTO MAIOR FOR O VALOR DE DEFLEXÃO RECUPERÁVEL, MAIOR É O COMPROMETIMENTO ELÁSTICO DAS CAMADAS DO PAVIMENTO E/OU SUBLEITO
CAMADA ASFÁLTICA ADICIONAL
REFORÇO DA ESTRUTURA E ADEQUADA REDUÇÃO DA DEFLEXÃO
MEDIDAS DE DEFLEXÃO
CONDIÇÃO DO PAVIMENTO
TRÁFEGO
Análise da Deficiência Estrutural
ESPESSURA DO REFORÇO ESPESSURA EQUIVALENTE PARA O
PAVIMENTO EXISTENTE
ESPESSURA REQUERIDA DO PAVIMENTO
AMOSTRAGEM DOS MATERIAIS
OBTENÇÃO DE PARÂMETROS
DETERMINAÇÃO DA ESPESSURA EQUIV.
DETERMINAÇÃO DA ESPESSURA REQ.
Métodos de Reforço
• DNER-PRO 10/79 – Método A;
• DNER-PRO 11/79 – Método B;
• DNER-PRO 159/85;
• DNER-PRO 269/94 – Método da Resiliência (TECNAPAV);
DNER-PRO 10/79 – Método A
• Levantamento histórico;
• Prospecção preliminar;
• Prospecção definitiva;
• Definição dos segmentos homogêneos;
• Definição da deflexão característica;
• Deflexão de projeto (fator de ponderação sazonal)
DNER-PRO 10/79 – Método A
DIRETRIZES DE PROJETO
• IGG;
• F (valor médio das flechas nas trilhas de roda);
• AP % (porcentagem de afundamentos plásticos de reconhecida gravidade);
• Deflexão de projeto;
• Deflexão admissível.
NOMOGRAMAS ALTERNATIVAS MISTURA DENSA
MULT. CAMADAS
DNER-PRO 10/79 – Método A
• Viabilidade do reforço com mistura densa
• Viabilidade do reforço com múltiplas camadas
PARÂMETROS CONDIÇÕES ESPESSURAS
NOMOGRAMAS
ESPESSURA EST. DEF. PREV. = DEF. ADM. DEF. VIGENTE
REDUÇÃO PERCENTUAL ESPESSURA NOM. COEF. ESTRUTURAIS
CONSERVADORISMO ÁBACOS E CÁLCULOS
DNER-PRO 11/79 – Método B
• Levantamento histórico;
• Prospecção preliminar;
• Prospecção definitiva;
• Segmentos homogêneos (inventário de superfície e deflexões recuperáveis);
• Deflexão de projeto
DNER-PRO 11/79 – Método B
DIRETRIZES DE PROJETO
• N – Número de solicitações de eixos padrão de 8,2 tf;
• Deflexão de projeto;
• Raio de curvatura;
• Deflexão admissível;
• IGG
ESTUDOS COMPLEMENTARES
CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO
MEDIDAS CORRETIVAS
DNER-PRO 11/79 – Método B
FUNDAMENTOS
DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO (CBUQ)
log 𝐷𝑎𝑑𝑚 = 3,01 − 0,174 log𝑁𝐴𝐴𝑆𝐻𝑇𝑂
ℎ𝐶𝐵 = 𝑘 × 𝑙𝑜𝑔𝐷𝑝
𝐷𝑎𝑑𝑚
SIMPLICIDADE
DNER-PRO 159/85
PARÂMETROS REPRESENTATIVOS:
• Avaliação da superfície considera a área afetada;
• Determinação do módulo de resiliência (revestimento, base e sub-base);
• Medição da Irregularidade Longitudinal;
• Número N obtido com os fatores de equivalência da AASHTO;
• Trincamento
𝑇𝑅 = 100 ×𝑇𝑅𝑖𝑆
• Desgaste
• Característica de resistência (número estrutural corrigido)
DNER-PRO 159/85
• Situação I – valores das restrições não foram atingidos;
• Situação II – valores das restrições são alcançados ao longo doperíodo de análise;
• Situação III – valores das restrições são ultrapassados no início doperíodo de análise.
QI = 50 A 70 cont./km TR = 15 A 40% D = 15 a 40%
EQ. DE PREVISÃO
DNER-PRO 159/85
Modelos de previsão de desempenho:
• Evolução do trincamento (CBUQ, LA);
• Evolução da irregularidade longitudinal (TS ou CBUQ);
• Evolução do desgaste (TS);
QUAL O VALOR DE QI NO INÍCIO DA RESTAURAÇÃO?
QUAIS AS RESTRIÇÕES DE DESEMPENHO?
QUAL ESPESSURA ATENDE AS CONDIÇÕES IMPOSTAS?
ESPESSURA MÍNIMA FIXADA: 3,0 CM
DNER-PRO 159/85
CASOS (ÚLTIMO ANO DE ANÁLISE):
• 1º CASO: QI final < QI máximo e TR final < TR máximo
• 2º CASO: QI final > QI máximo e TR final < TR máximo
• 3º CASO: QI final < QI máximo e TR final > TR máximo
• 4º CASO: QI final > QI máximo e TR final > TR máximo
PROGRAMA DE AVALIAÇÃO ESTRUTRAL DE PAVIMENTOS - PAEP
DADOS DO PAVIMENTO EXISTENTE
DADOS DO TRÁFEGO RESTRIÇÕES CONSTRUTIVAS
RESTRIÇÕES DE DESEMPENHO RESTRIÇÕES ECONÔMICAS
DNER-PRO 269/94 – Método da Resiliência
PROCEDIMENTOS PRELIMINARES:
• Divisão da rodovia em segmentos homogêneos (tráfego - USACE,deflexão recuperável, condições superficiais, irregularidade);
• Sondagens a cada 2 km (exceções em função da estrutura dopavimento);
• Ensaio de laboratório e classificação (CBR e granulometria)
CBR %SILTE %
≤ 35 35 à 45 >45
≥ 10 I II III
6 a 9 II II III
2 a 5 III III III
DNER-PRO 269/94 – Método da Resiliência
DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO COM MISTURA NOVA:
• Determinação da espessura de mistura betuminosa existente,deflexão característica, trincamento, espessura da camada granular etipo de solo da fundação para cada SEGMENTO HOMOGÊNEO;
ℎ𝑒𝑓 = −5,737 +807,961
𝐷𝐶+ 0,972 × 𝐼1 + 4,101 × 𝐼2
𝑙𝑜𝑔 𝐷 = 3,148 − 0,188 × 𝑙𝑜𝑔𝑁𝑝
𝐻𝑅 = −19,015 +238,14
𝐷− 1,357 × ℎ𝑒𝑓 + 1,014 × 𝐼1 + 3,893 × 𝐼2
DNER-PRO 269/94 – Método da Resiliência
3 < HR ≤ 12,5CAMADA ÚNICA DE CBUQ OU CAMADAS INTEGRADAS
DE CBUQ E PRÉ-MISTURADO
12,5 < HR ≤ 25CAMADAS INTEGRADAS DE CBUQ E PRÉ-MISTURADO
Hpm = 0,40 HR Hca = HR - Hpm
HR > 25VERIFICAR A CONVENIÊNCIA DA RECONSTRUÇÃO
PARCIAL OU TOTAL DO PAVIMENTO EXISTENTE
HR ≤ 3VERIFICAR A VIABILIDADE DE INTERVENÇÃO COM
SOLUÇÕES DO TIPO TRATAMENTO SUPERFICIAL OU LA
REFORÇO POR ETAPAS
DNER-PRO 269/94 – Método da Resiliência
DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO COM MISTURA RECICLADA
μ =𝑀𝑅𝑐 (𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑚 𝑙𝑎𝑏𝑜𝑟𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑜)
𝑀𝑒𝑓
𝑙𝑜𝑔𝑀𝑒𝑓 = 11,19 − 2,753 × 𝑙𝑜𝑔𝐷𝑐 − 1,714 × 𝑙𝑜𝑔ℎ𝑒 − 0,0053 × 𝐼1 + 0,2744 × 𝐼2
𝐷𝐶 = 𝐷𝐶 ×ℎ𝑐ℎ𝑒
× μ 1 3 − 1 + 1
−1,324
𝑪Á𝑳𝑪𝑼𝑳𝑶 𝑫𝑬 𝒉𝒆𝒇, 𝑫,𝑯𝑹
Trabalhos Preparatórios para Restauração
• Desempenho da atividade de manutenção (condição do pavimento);
• As camadas de reforço, tipicamente, adicionam capacidade estrutural somente na porção superior do pavimento existente e NÃO PODEM CORRIGIR TODOS OS PROBLEMAS;
• Áreas muito deterioradas: reconstrução ou reciclagem;
• Espessuras adicionais de reforço (viabilidade econômica);
• Análise do custo dos remendos
SELAGEM DE TRINCAS LAMA ASFÁLTICALIMPEZA E PINTURA DE
LIGAÇÃO
REMENDOS (RS OU RP) REPERFILAMENTO COMBINAÇÃO DE TÉCNICAS
Propagação de Trincas
CAUSAS DA PROPAGAÇÃO:Baixas temperaturas;
Ciclos de variação diária da temperatura;
Carregamento do tráfego.
MEDIDAS INIBIDORAS DA PROPAGAÇÃO:Geotêxteis;
Camadas de alívio de tensões;
Camadas de interrupção do trincamento;
Geotêxteis
Mantas sintéticas tecidas ou não tecidas (poliéster, fibra de vidro,nylon, etc) geralmente POSICIONADAS DIRETAMENTE sobre opavimento trincado existente, antes da camada de reforço. Esta soluçãose inicia com a aplicação de uma PINTURA DE LIGAÇÃO no pavimentoexistente. Posteriormente, sobre o pavimento pintado é estendido ogeotêxtil (fornecido em bobinas). Nesta operação devem ser tomadosCUIDADOS ESPECIAIS, como por exemplo evitar dobras ousobreposições da manta. Em seguida, executa-se a camada de reforçosobre o pavimento antigo.
PINTURA DE LIGAÇÃO X DESLIZAMENTO
Geotêxteis
A forma mais adequada de aplicação dos geotêxteis corresponde aexecução inicial de uma CAMADA DE NIVELAMENTO do pavimentotrincado e sobre essa camada estende-se a manta. A PINTURA DELIGAÇÃO deve ser feita tanto SOBRE A CAMADA DE NIVELAMENTOcomo SOBRE A MANTA, porém com TAXAS DE APLICAÇÃO INFERIORESà situação em que a manta é estendida diretamente no pavimentotrincado. Esta operação evita o contato direto da manta com asuperfície trincada e permite uma MAIOR INIBIÇÃO DA PROPAGAÇÃOdas trincas. A camada de reforço deve ser colocada diretamente sobrea manta e compactada.
IMPERMEABILIZAÇÃO
Camada de Alívio de Tensões
Camadas de Alívio de Tensões ou Stress Absorbing MembraneInterlayer – SAMI são soluções que geralmente incluem ASFALTOMODIFICADO COM POLÍMERO como o agente responsável pelo alíviodas tensões. Geralmente são executadas DIRETAMENTE SOBRE ASUPERFÍCIE DO PAVIMENTO ORIGINAL. Estas camadas ou membranas,são concebidas para reduzir a velocidade de propagação das TRINCASDE FADIGA em pavimentos flexíveis, sendo contudo INEFICIENTES EMTRINCAMENTOS DE ALTA SEVERIDADE.
MANTA ADESIVA MANTA DE FIBRA DE VIDRO
IMPERMEABILIZAÇÃO
SAMI x Geotêxtil
Camadas de Interrupção do Trincamento
Estas camadas podem ser compostas porMATERIAIS GRANULARES queinterrompem o desenvolvimento dotrincamento devido ao elevado ÍNDICEDE VAZIOS. As camadas mais utilizadaspara esse propósito são formadas porBRITAS GRADUADAS. Este tipo desolução quando BEM EXECUTADAapresenta bons resultados. Entretanto,se a mistura não for bem compactada,poderá se tornar instável e ocasionarPROBLEMAS DE AFUNDAMENTO nastrilhas de rodas.
Reforço dos Pavimentos
E-mail: [email protected]
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP
FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS