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Utilização de materiais alternativos em trechos de pavimentos experimentais na Região Metropolitana de
Goiânia e ocorrências de patologias dezembro/2014
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 8ª Edição nº 009 Vol.01/2014 dezembro/2014
Utilização de materiais alternativos em trechos de pavimentos
experimentais na Região Metropolitana de Goiânia e ocorrências
de patologias
Michelle de Oliveira Marques – [email protected]
Auditoria, Avaliações e Perícias de Engenharia
Instituto de Pós-Graduação - IPOG
Goiânia, GO, 22/01/2014
Resumo
Neste estudo, serão apresentados os principais materiais alternativos utilizados em pesquisas
e em trechos de pavimentos experimentais, localizados na Região Metropolitana de Goiânia
(RMG), como também as principais considerações dos resultados obtidos com as avaliações
estruturais e as principais patologias, que podem ser desenvolvidas em pavimentos flexíveis.
As pesquisas com materiais alternativos para serem utilizados nas obras rodoviárias são de
grande importância e necessárias devido à escassez dos materiais tradicionais, os mesmos
devem ser compatíveis com os parâmetros necessários para o dimensionamento. A presente
pesquisa foi desenvolvida através de um vasto levantamento e coleta dos dados de três pistas
experimentais, sendo que, dois trechos localizam-se na Cidade de Goiânia; um na cidade de
Aparecida de Goiânia no estado de Goiàs. A coleta foi obtida através das considerações dos
diversos pesquisadores da Universidade Federal de Goiàs (UFG). Dentre os materiais não
convencionais utilizados nos trechos tem-se: resíduos de pedreira, fosfogesso, Resíduo da
Construção e Demolição (RCD) e misturas de solo argiloso com brita e /ou cal. Os
resultados encontrados indicam que os materiais alternativos utilizados nos trechos
experimentais têm apresentado comportamento similar ao do cascalho, correspondentemente
às patologias apresentadas nos pavimentos construídos com materiais convencionais e
tradiconais são similares.
Palavras-chave: Pavimentos experimentais.Materiais alternativos.Patologias.Pavimentos
flexíveis.Materiais tradicionais.
1. Introdução
O investimento no sistema rodoviário é uma das principais necessidades de um país, pois
influencia em outras áreas do mercado. Dentre os elementos fundamentais que compõe este
investimento, têm-se os custos de projetos, que atendam demandas das regiões e mercado. A
fiscalização durante a execução das obras e sua manutenção preventiva e corretiva garante a
vida útil especificada nos projetos. Conforme Marques (2012), os principais fatores que
afetam na qualidade dos pavimentos executados no Brasil são: f alta de investimentos, a
necessidade de métodos adequados aos parâmetros regionais utilizados para o
dimensionamento de pavimentos, controle de cargas atuantes nas vias, estudos para o
desenvolvimento de projetos e avaliação das obras com o devido controle tecnológico,
implantação de sistemas de drenagem, de programas de manutenção e a restauração dos
pavimentos executados.
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Goiânia e ocorrências de patologias dezembro/2014
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No Brasil, ocorreu um período de estagnação do crescimento da malha rodoviária, com a
implantação do Plano de Aceleração do Crescimento (PAC) pelo governo brasileiro, em
janeiro de 2007, houve a retomada do crescimento; e mesmo havendo um aumento de
investimento neste setor, este é considerado insuficiente devido a grande extensão territorial e
sua demanda. A malha rodoviária Federal é de 65.320 km sendo que 12.662 km não estão
pavimentadas, para a malha pavimentada Estadual coincidente são 18.032 km e 4.778 km não
pavimentadas, a malha estadual possui 110.842 km pavimentadas e 111.334 km não
pavimentadas e para os municípios a malha rodoviária pavimentadas é de 26.827 km e de
1.363.692 não pavimentadas, totalizando no Brasil 221.020 km de rodovias pavimentadas e
1.363.692 km de rodovias não pavimentadas, ou seja, 86,05% das rodovias não estão
pavimentadas de acordo com o Boletim estatístico da Confederação Nacional do Transporte
(CNT) de outubro de 2013. A ampliação e crescimento da malha rodoviária brasileira devem
estar associados, a um planejamento estratégico, com ampla gestão dos recursos e processos.
O Dimensionamento do pavimento deve atender às demandas locais e aproveitar os recursos
naturais disponíveis. A utilização de materiais alternativos é uma necessidade que resolve um
grave problema de falta de destinação de resíduos, provenientes de diversos setores da
indústria, bem como para suprir a escassez de materiais tradicionais como o cascalho
laterítico, material muito utilizado na região centro-oeste. Segundo Rezende (1999), em
algumas regiões do país não existe materiais granulares apropriados para execução de
pavimentos, este fato acelerou os processos de utilização de materiais alternativos.
Os restringimentos ambientais e escassez do principal material utilizado em bases e sub-bases
dos pavimentos do Estado de Goiás são responsáveis pela redução do uso do cascalho
laterítico, o desafio de substituí-lo por materiais oriundos dos diversos processos industriais é
um desafio proposto pelos seguintes pesquisadores do estado e Distrito Federal: Rezende
(2003), Assis et al. (2004), Ribeiro (2006), Resplandes (2007), Oliveira (2007), Batalione
(2007), Luz (2008), Araújo (2008), Castro e Costa (2009), Silveira (2010), Metogo (2010),
Cunha (2011) e Marques (2012), todos desenvolveram pesquisas sobre os resultados destes
materiais utilizados na construção de trechos de pavimentos experimentais cujos resultados
das avaliações durante os monitoramentos periódicos tem sido satisfatórios.
2. Objetivos
O principal objetivo deste trabalho foi o levantamento dos resultados das pesquisas
desenvolvidas no Estado de Goiás em trechos de pavimentos experimentais construídos em
áreas urbanas, vias de baixo volume de tráfego, utilizando nas bases e sub-bases materiais
alternativos e identificar as patologias detectadas nos mesmos, bem como apresentar através
de dados obtidos em livros, publicações, artigos técnicos e estudos, as patologias mais
comuns, desenvolvidas em pavimentos flexíveis.
Os objetivos específicos foram:
Fazer revisão bibliográfica, identificando as principais pesquisas desenvolvidas
através de construção de trechos experimentais na região do Estado de Goiás;
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Apresentar as principais características dos trechos experimentais construídos com
materiais alternativos;
Apresentar as principais considerações dos resultados obtidos com os ensaios
realizados num dos mais recentes monitoramentos feitos desde a construção dos
trechos;
Apresentar as considerações sobre as patologias encontradas nos pavimentos dos
trechos no ano de 2014.
3. Materiais utilizados em bases e sub-bases de pavimentos
A escolha dos materiais que serão utilizados na construção de um pavimento é muito
importante, são vários fatores que influenciam no projeto, como questões ambientais,
econômicas e técnicas. Para viabilizar o projeto economicamente, o ideal é que os materiais
estejam mais próximos do local das obras. Conforme o artigo 5° da Resolução do Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 10 (1990) e do decreto-lei 227 (1967), toda
exploração de bens minerais destinados ao emprego na construção civil deverá ter licença
ambiental expedida pelo órgão competente. Tecnicamente, o dimensionamento deve atender
às demandas locais, prevendo a utilização dos materiais disponíveis. No Brasil utilizam-se
principalmente dois parâmetros de caracterização mecânica, o primeiro é o índice de Suporte
Califórnia (ISC), utilizado pelo método do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
(DNER) e o segundo é o Módulo de Resiliência (MR), usado na Mecânica dos Pavimentos
segundo Bernucci et al. (2008).
Na região do Estado de Goiás, é característica à formação de materiais granulares lateríticos
(cascalho laterítico) encontrados facilmente. Os materiais que estão sendo estudados na região
são: resíduos de pedreira, fosfogesso, Resíduo da Construção e Demolição (RCD), e misturas
de solo argiloso encontrado no local da obra com brita ou com cal.
A motivação para utilização dos materiais alternativos se dá a partir da escassez dos materiais
convencionais e das barreiras ambientais para devida extração, bem como a real necessidade
da sociedade resolver o problema do acúmulo de grandes pilhas de resíduos industriais, que
não tem destino apropriado, causando graves problemas socioeconômicos e ambientais. Em
diversos países do mundo utilizam-se materiais alternativos nas bases e sub-bases dos
pavimentos, como nas misturas asfálticas com técnicas consolidadas.
No Brasil, iniciaram os primeiros trabalhos na década de 1980 com a reutilização de resíduos
da construção civil na fabricação de argamassas; eram instalados moinhos para o
beneficiamento dos resíduos segundo Lima (1999). Iniciou em 1990 na Universidade de
Brasília (UNB) as primeiras pesquisas para utilização de materiais alternativos na
pavimentação, devido à escassez dos mesmos. Segundo Rezende et al. (2009) alguns dos
materiais utilizados foram: os resíduos de pedreiras, expurgo, fíler, asfalto fresado e agregado
reciclado; ainda segundo a pesquisadora (1999) o conceito de pavimentos de baixo custo foi
empregado em vias vicinais, ruas com baixo volume de tráfego.
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3.1 Resíduos de pedreira
Estes resíduos podem ser apresentados com granulometrias diferentes, como micaxisto, um
grão médio a grosseiro, o fíler de micaxisto, que é um dos materiais mais finos resultado dos
processos de beneficiamento das rochas xistosas encontradas na Região Metropolitana de
Goiânia e o fíler de pedreira, que é derivado do processo de lavagem da pedra britada.
Segundo Rezende (1999) os dois principais resíduos gerados pelas pedreiras são: o expurgo
mais granular e o pó. As pesquisas realizadas por Mendes (1999) dentre outros pesquisadores,
com a utilização de finos de pedreira em substituição às areias naturais em pavimentos de
concreto, tem alcançado resultados satisfatórios.
3.2 Fosfogesso
O fosfogesso (CaSO4.nH2O) é um material derivado de processos industriais para fabricação
de fertilizantes fosfatados durante a produção de ácido fosfórico (H3PO4). Outras aplicações
do fósforo são: aditivos, óleos, combustível, corantes em geotêxteis, cosméticos, cremes
dentais, filmes fotográficos, madeiras, polidores de alumínio, cabeça de fósforo, bebidas
destiladas, pesticidas, detergentes e complemento de ração animal, placas de gesso de alta
resistência para construção de casas, com redução de custo de até 50%. (FOSFOFÉRTIL,
2010). Este resíduo pode ser utilizado em sub-bases, limitação esta definida através do
desempenho mecânico no pavimento.
3.3 Solos estabilizados
Alguns procedimentos podem ser considerados alternativos no Estado de Goiàs, como a
utilização de solos estabilizados químicamente (solo-cal) e granulometricamente (solo-brita),
pois apesar de em outras regiões do país ser considerados materiais tradicionais, devido à
viabilidade econômica e abundância, em nossa região é classificado como material
alternativo. A utilização destes processos de modificação química, física ou biológica é
proveniente da necessidade de modificação das propriedades do solo disponível para
execução da obra, mas que não atende às especificações do projeto. A cal é o principal
produto derivado dos calcários/dolomitos/conchas calcárias. É obtida através de uma reação
química simples, denominada calcinação. O solo brita é uma mistura que constitui uma
estabilização granulométrica, a granulometria da brita é especificada através das faixas
granulométricas, determinadas pela norma da NBR 7211 (ABNT, 2005).
3.4 Resíduo da Construção e Demolição (RCD)
Os materiais provenientes da construção civil são denominados como Resíduos da Construção
e Demolição (RCD), também conhecidos como entulhos. São várias as características deste
resíduo que provém de materiais diversos como: areia, ferro, aço, argamassa, gesso, tijolos,
telhas, plásticos, papéis, madeiras, alumínio, granito, mármore, tintas, concreto, brita, cal,
cimento, vidros e matérias orgânicas. A composição dos materiais definirá a qualidade do
resíduo e suas composições químicas definirão as características do mesmo.
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4. Descrição dos Trechos de Pavimentos Experimentais
4.1 Trechos localizados na Cidade de Goiânia
Foram construídos em Goiânia dois trechos experimentais, o Trecho da Rua Amélia Rosa
Setor Recreio Ipê, região noroeste da cidade, tem 600 m de extensão de rua pavimentada com
largura de 7 metros e seção transversal composta de base e sub-base, com 15 centímetros de
espessura cada e revestimento em concreto asfáltico com 3 cm de espessura. A pista foi
construída em 2007 e subdividida em quatro subtrechos conforme materiais utilizados nas
misturas, o trecho foi subdividido em quatro subtrechos, tendo sido acompanhadas as
construções por Luz (2008) e Araújo (2008):
Trecho 1
Subtrechos Base (15 cm) Sub-base (15 cm)
Subtrecho 1 solo (80%)+pó de micaxisto (20%) solo (70%)+ pó de micaxisto (30%)
Subtrecho 2 solo (70%) + brita (30%) solo (70%) + brita (30%)
Subtrecho 3 cascalho(100%) cascalho(100%)
Subtrecho 4 solo (70%) + fíler de micaxisto (30%) solo(80%) + fíler de micaxisto (20%)
Tabela 1 – Descrição dos subtrechos que compoem o Trecho 1 e os materiais e misturas utilizadas.
O Segundo Trecho localiza-se na Rua dos Ciprestes, Setor de Mansões Bernardo Sayão,
Goiânia-GO e consiste no acesso de compradores das Centrais de Abastecimento de Goiás
S.A. (CEASA) Esse trecho foi construído a partir das pesquisas iniciadas em laboratório por
Silva (2004), a construção da pista foi realizada em 2003, acompanhada por Oliveira (2007),
dos 106 m construídos somente 56 m foram monitorados:
Trecho 2
Subtrechos Base (15 cm) Sub-base (15 cm)
Trecho completo 75% de agregados reciclados e 25% de
solo argiloso
83% de agregados reciclados e 17% de solo
argiloso
Tabela 2 – Descrição do Trecho 2 e os materiais e misturas utilizadas.
4.2 Trechos localizados na Cidade de Aparecida de Goiânia
O terceiro trecho localizado em Aparecida de Goiânia-GO, na Avenida Brasília, Vila Brasília,
com extensão total de 360 metros e largura da pista de 9 metros. A Construção foi
acompanhada por Metogo (2010) e Cunha (2011), o mesmo foi subdividido em 6 subtrechos:
Trecho 2
Subtrechos Base (15 cm)
Subtrecho 1 solo argiloso (80%)+ fosfogesso (20%)
Subtrecho 2 solo argiloso (80%) +fosfogesso (11%)+cal (9%)
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Subtrecho 3 solo argiloso (91%)+cal (9%)
Subtrecho 4 solo argiloso(50%)+expurgo (50%)
Subtrecho 5 solo argiloso (50%)+brita (50%)
Subtrecho 6 cascalho (100%)
Tabela 3 – Descrição do Trecho 3 e os materiais e misturas utilizadas.
5. Patologias em pavimentos flexiveis
Os resultados obtidos demosntram que os materiais alternativos utilizados nos trechos
experimentais têm apresentado comportamento similar ao do cascalho, mostrando que há
viabildiade para sua utilização e que as patologias apresentadas nos pavimentos construídos
com materiais convencionais e tradiconais são similares, sendo esses de maior ou menor
intensidade dependendo de diversos fatores próprios dos materiais e de fatores provenientes
dos métodos executivos, bem como fatores climáticos e regionais.
As deteriorizações e desgastes funcionais e estruturais de um pavimento são obtidos com o
tempo de utilização, desde o início da vida útil. Dentre esses índices, está a repetição de
cargas, e outros fatores que contribuem para celeridade destes processos como o clima e
temperatura.
O clima é um fator preponderante que contribui para o desenvolvimento de patologias que
diminuem a vida útil do pavimento. Uma das funções do revestimento, camada que compõe o
pavimento, é manter a estrutura impermeabilizada, o que é comprometida pela infiltração de
águas de chuvas, facilitada através das trincas, diminuindo a capacidade de suporte das
camadas aumentando os deslocamentos e danos, quanto maior os níveis de danificações
menores as chances de recuperação através de manutenções corretivas. A Temperatura é outro
fator que altera o comportamento do pavimento, pois com seu aumento há a redução da
viscosidade dos ligantes asfálticos, enquanto as baixas temperaturas podem causar retração
levando ao aparecimento de trincas segundo Bernucci et al. (2008).
As patologias que ocorrem nos pavimentos flexíveis podem surgir nas diversas fases dentre a
construção, manutenção e reparo Vários fatores podem ser destacados como causadores de
patologias: projeto inadequado, dimensionamento ineficiente, incorreta seleção dos materiais
escolhidos, bem como suas dosagens, falta de controle tecnológico antes e durante os
processos, erros construtivos, falta de manutenções e na escolha da intervenção durante os
processos de conservação.
A Avaliação dos pavimentos flexíveis pode ser classificada da seguinte forma:
Avaliação das condições de superfície através da escolha da metodologia para
classificar os defeitos e realizar os cálculos dos índices;
Avaliação estrutural através de ensaios que podem ser destrutivos e não destrutivos;
Avaliação funcional do conforto ao rolamento;
Avaliação de segurança através da verificação da aderência (macrotextura e
microtextura);
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Depois de realizadas todos os tipos de avaliações, serão definidasas condições e as
intervenções necessárias conforme a classificação de Rezende (2010): conservação, reforço,
reciclagem e recosntrução.
Conservação: As manutenções preventivas podem ser realizadas com uma selagem de
trincas (aplicação de capa selante, lama asfáltica) e/ou execução de camadas adicionais
delgadas, na conservação é contemplada também, a limpeza dos sistemas de drenagem
e intervenções em pequenos pontos localizados.
Reforço: Superposição de uma ou mais camadas de misturas asfálticas;
Reciclagem: Técnica de recomposição do pavimento com reaproveitamento de suas
camadas;
Reconstrução: Remoção parcial ou total das camadas do pavimento e execução de
novas camadas.
5.1 Avaliações de Superfície, Funcional e de Segurança
As irregularidades superficiais do pavimento são mais observadas pelos usuários, pois estes
defeitos afetam diretamente o conforto ao rolamento, outro objetivo da pavimentação é
proporcionar segurança aos usuários. O Pavimento é dimensionado para resistir às repetições
de cargas sem sofrer deformações que comprometam estas características principais, portanto
que tenha um desempenho compatível com o tráfego, fornecendo desempenho adequado, ou
seja, capacidade de suporte com durabilidade, todos os aspectos devem ser observados
durante a fase de projeto conjuntamente com a viabilidade economica.
A avaliação da superfície de um pavimento pode ser definida atribuindo valor númerico que
define os níveis de serventia num momento do ciclo de vida, método adotado pelo
Departamento Nacional Infraestrutura de Transportes (DNIT 009/2003-PRO). Após
determinados índices de serventia será indicada uma intervenção com a manutenção corretiva
e até a reconstrução total do pavimento, dependendo dos resultados das análises. Esses
defeitos de superfície são deteriorizações que podem ser classificadoas segundo a
terminologia do DNIT, estes levantamentos servem para avaliar e qualificar o estado de
conservação do pavimento, optando-se pelo melhor método interventivo.
Outro parâmetro de avaliação é o IRI (Índice de Iregularidade Internacional), que determina
os desvios da superfície em relação ao projeto geométrico, dentre as consequências, ressalta-
se o desempenho dinâmico do veículo, o efeito dinâmico das cargas, qualidade de rolamento e
drenagem superficial segundo Bernucci et al. (2008), geralmente são coincidentes com as
trilhas de rodas.
Os tipos de defeitos podem ser classificados segundo a norma do DNIT (DNIT 005/2003 –
TER) e serão utilizados para determinar o IGG (Índice de Gravidade Global), dentre os
defeitos catalogados estão: fendas, afundamentos, corrugação e ondulações transversais,
exsudação, desgaste ou desagregação, panela ou buraco e remendos. A avaliação deve seguir
a norma do DNIT PRO–006/2003. O trincamento pode ser classificado como couro de
crocodilo, bloco, transversal, longitudinal, de escorregamento, bordo e parabólico. A
desintegração pode ser classificada como em panelas ou desgaste, através de desagregação
superficial, erosão de bordo, bombeamentos de finos, desplacamentos de capa selante e
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remendos. As deformações podem ser classificadas como: afundamentos em trilha de roda,
corrugações, escorregamentos de massas, depressões, expansão localizada, afloramento
d’água, bombeamento d’água, corrugação, solapamento e outros.
5.2 Avaliação Estrutural
A avaliação estrutural e monitoramento do pavimento desde a execução das obras, bem como
ao longo da vida útil do pavimento são fundamentais, para o real diagnóstico do
comportamento. A partir do dimensionamento mecanístico do pavimento é determinado no
projeto, sua deflexão admissível usando os parâmetros de módulo de resiliência dos materiais,
de cada uma das camadas e do subleito.
Os métodos para avaliação estrutural podem ser destrutivos, semi-destrutivos e não
destrutivos. O método destrutivo é aquele que investiga a condição estrutural de cada camada,
através da abertura de trincheiras ou poços de sondagem; O método semi-destrutivo é aquele
que possibilita a avaliação da capacidade de carga das camadas, através de aberturas menores
utilizando equipamentos próprios de pequenas dimensões como os penetrômetros. Os
métodos não destrutivos são divididos conforme as condições de carregamento, durante a
execução dos ensaios: Carregamento quase estático, vibratórios e de impacto.
As avaliações realizadas no monitoramento por Marques (2012) em dois períodos de seca e
chuva no ano de 2011 foram obtidas após execução dos ensaios com os equipamentos que
mais são utilizados no Estado de Goiás: Viga Benkelman, Prova de Carga sobre placa e
penetrômetro Dynamic Cone Penetrometer (DCP). Com os resultados obtidos foi possível
avaliar as deflexões e a capacidade de carga da camada ensaiada, possibilitando a verificação
da necessidade de intervenção nos pavimentos.
Para verificar a qualidade estrutural das camadas dos pavimentos estudados foram
determinadas as bacias de deflexão, obtidas das análises após execução dos ensaios com a
viga Benkelman (Figura 2.11) conforme ME 061 (DNER, 1994), outros parâmetros obtidos
sãoos deslocamentos, o Raio de Curvatura R (m), o D0 que é o deslocamento real (x10-2
mm),
D25 = deslocamento a 25 cm do ponto de ensaio (x10-2
mm), através da Norma PRO 011
(DNER, 1979), foi calculado a deflexão de projeto (Dp), em função das deflexões médias
obtidas nos ensaios, e a deflexão admissível (Dadm), em função do número de operações do
eixo padrão (N). Neste estudo apresentaremos resultados com os valores médios de D0.
6. Análise dos Resultados
Os resultados apresentados, segundo Marques (2012), mostram que os trechos de pavimentos
experimentais apresentam resultados satisfatórios em relação ao tempo de vida útil dos
mesmos, nas duas baterias de ensaios. Várias análises foram realizadas, neste estudo serão
apresentados alguns dos principais resultados analisados pela autora obtidos através dos
ensaios com os equipamentos Prova de Carga sobre placa e Viga Benkelman.
Os parâmetros de avaliação foram os prescritos em Normas, Especificações e Procedimentos
técnicos bem como os descritos por Bernucci et al. (2008) que comentam sobre as ordens de
grandeza das deflexões de um pavimento de concreto asfáltico e base granular, esta ordem de
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grandeza apresenta deflexão máxima (D0) entre 30 a 50 x 10-2 mm, para um pavimento com
boa condição estrutural. Já um pavimento com revestimento em tratamento superficial tem D0
na ordem de 80 x 10-2 mm. Estas grandezas são variáveis de acordo com alguns parâmetros
como: tipo de estrutura, tipo de revestimento, existência de trincas, condições climáticas, etc.
Nos sbtrechos dos três trechos houve variações nos resultados para cada material alternativo,
o que é esperado, pois cada material tem aspectos estruturais, físicos, químicos e
mineralógicos diferentes. De um modo geral a autora avaliou os resultados dos três trechos
como satisfatórios considerando os materiais utilizados para construção de cada subtrecho.
Para o Trecho 1 as variações entre os diferentes períodos de ensaio também foram
consideradas insignificantes. Conforme a autora Marques (2012) os valores apresentados
podem ser considerados satisfatórios para um pavimento com quatro anos de funcionamento.
O subtrecho de solo-filer foi o que apresentou valores que podem indicar a necessidade de
refoço.
Para o Trecho 2 os valores foram considerados em muitos aspectos acima dos prescritos nas
bibliografias e que no comparativo entre os resultados dos ensaios em ambas as bordas os
resultados foram considerados excelentes. Conforme a autora os valores apresentados podem
ser considerados satisfatórios para um pavimento com oito anos de funcionamento. No
comparativo entre os períodos ensaiados observou-se pouca variação o que demosntra pouca
interferência da água da chuva neste pavimento.
Para o Trecho 3 houve variações consideradas entre os resultados das bordas esquerda e
direita do pavimento, nos subtrechos de solo-cal, solo-brita e cascalho o que pode indicar
alterações de umidade nestes pontos ensaiados. Conforme a autora os valores apresentados
podem ser considerados satisfatórios para um pavimento com dois anos de funcionamento.
Nas comparações entre os dois períodos climáticos, observou-se que o subtrecho que
apresentou maiores variações foi o construído com cascalho laterítico, material tradicional
utilizado para que seus resultados sirvam de comparativo com os demais materias altenativos.
Neste Trecho os materiais que mostraram melhores resultados no período chuvoso foram os
para as misturas com solo-fosfogesso e solo-cal o que segundo a autora Marques (2012)
mostra que as misturas estabilizadas quimicamente apresentam melhor comportamento
também no período chuvoso.
Viga Benkelman
Junho de 2011
Trecho Borda Esquerda D0 (0,01 mm) Borda Direita D0 (0,01 mm)
Trecho 1 26 x 10-2
< 58 x 10-2
34 x 10-2
< 42 x 10-2
Trecho 2 23 x 10-2
< 50 x 10-2
27 x 10-2
< 56 x 10-2
Trecho 3 40 x 10-2
< 52 x 10-2
24 x 10-2
< 53 x 10-2
Tabela 4 – Valores Médios de D0 (0,01 mm) em Junho de 2011.
Fonte: Modificado de Dissertação de Mestrado – Marques (2012)
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Viga Benkelman
Novembro de 2011
Trecho Borda Esquerda D0 (0,01 mm) Borda Direita D0 (0,01 mm)
Trecho 1 37 x 10-2
< 71 x 10-2
25 x 10-2
< 44 x 10-2
Trecho 2 22 x 10-2
< 72 x 10-2
48 x 10-2
< 66 x 10-2
Trecho 3 37 x 10-2
< 63 x 10-2
29 x 10-2
< 79 x 10-2
Tabela 5 – Valores Médios de D0 (0,01 mm) em Novembro de 2011.
Fonte: Modificado de Dissertação de Mestrado – Marques (2012)
6.2 Prova de Carga sobre placa
Com este ensaio pode-se determinar os valores de deslocamento máximo (Dmáx),
deslocamento correspondente a uma pressão de 560 kPa (D560KPa), deslocamento elásticos,
plástico e o módulo de reação (kplaca). Serão apresentados alguns dos resultados principais
analisados pela autora Marques (2012) dos valores de Dmax (mm). Conforme Rezende (2003) o
ensaio de prova de carga sobre placa não é normatizado com especificações de limites
mínimos e máximos, portanto os parâmetros utilizados foram os mesmos para os materiais
convencionais que variam dentre 0,70 mm a 2,50 mm.
Para o Trecho 1 os maiores valores de deslocamentos foram observados nos subtrechos de
solo-filer e solo-pó, com maiores semelhanças entre os resultados gerais, bem como também
foram nestes que houveram diferenças nos resultados entre as bordas do pavimento, mas
conforme a autora os valores são satisfatórios e não comprometem a utilização destes
materiais em vias de baixo volume de tráfego. No período chuvoso foi no subtrecho de solo-
filer que apresentou maiores variações.
Para o trecho 2 verificou-se pouca alteração dentre os resultados obtidos nos períodos de
chuva e seca, indicando pouca influência da água das chuvas neste pavimento. Houve pouca
diferença entre os resaultados das bordas dos pavimentos com os melhores resultados para o
eixo da pista. Neste trecho pode-se observar que o comportamento do material é muito
semelhante aos dos materiais com melhores desempenhos tradicionais como cascalho.
Para o Trecho 3 os resultados foram considerados satisfatórios, sendo que os maiores valores
de deslocamento foram observados nos subtrechos de olo-expurgo e cascalho com o melhor
resultado para a mistura de solo-fosfogesso-cal. Houve diferenças entre o desempenho das
bordas com maior significancia para a mistura de solo-fosfogesso e cascalho. Novamente
neste trecho o desempenho das misturas estabilizadas quimicamente tiveram melhores
resultados comparado com o cascalho tanto no período de seca quanto de chuva, neste
período os maiores deslocamentos foram nos subtrechos de: solo-fosfogesso, solo-fosfogesso-
cal, solo-expurgo, e cascalho laterítico, o subtrecho de solo-cal teve resultado melhor no
período chuvoso o que foi caracterizado pela autora como possibilidade de contínua
estabilização química do material.
Prova de Carga
Trecho Média das Bordas Dmax (mm)
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Trecho 1 0,74 mm < 1,30 mm
Trecho 2 0,97 mm
Trecho 3 1,16 mm < 1,81 mm
Tabela 6 – Valores Médios de Dmax (mm) em Junho de 2011.
Fonte: Modificado de Dissertação de Mestrado – Marques (2012)
Prova de Carga
Trecho Média das Bordas Dmax (mm)
Trecho 1 0,97 mm < 1,40 mm
Trecho 2 1,18 mm
Trecho 3 0,91 mm < 2,16 mm
Tabela 7 – Valores Médios de Dmax (mm) em Novembro de 2011.
Fonte: Modificado de Dissertação de Mestrado – Marques (2012)
7. Avaliação Superficial
De um modo geral, pelos resultados apresentados, verifica-se que o desempenho geral das três
pistas experimentais é satisfatório, com alguns resultados inferiores em determinados locais
que não abrangem todo o subtrecho.
Os aumentos de deslocamento são acompanhados durante a vida útil do pavimento, o que é
gerado pela perda de resistência causada pelas cargas repetidas do tráfego e demais fatores
que influenciam no comportamento, como clima e temperatura, deve-se levar em
consideração as características diferentes dentre todos os materiais utilizados, que favorecem
o retardamento deste envelhecimento ou o aceleram. Vários outros fatores podem ser
coadjuvantes e constribuem para os resultados apresentados, como a execução do pavimento.
Principalmente execuções com misturas, estas devem ser realizadas com equipamentos
próprios, como as usinas de mistura, etc.
Serão mostradas as imagens dos pavimentos dos trechos feitas em janeiro de 2014, com as
respectivas avaliações superficiais, para avaliar as condições dos mesmos, resslata-se que em
nenhum trecho foi exedcutada alguma inervenção de manutenção seja preventiva ou corretiva.
O Trecho 1 localizado em Goiânia, na Rua Amélia Rosa, está com sete anos funcionamento,
que serão completos em 2014, levando-se em consideração as condições desfavoráveis como
a fata de: sistemas de drenagem, acostamento, calçadas; nota-se que o estado é satisfatório, e
que as condições de conforto de rolamento e segurança da pista do ponto de vista estrutural
ainda atendem às expectativas.
Observa-se um desgaste leve do revestimento asfáltico em cerca de 40% do pavimento, cerca
de 5% do pavimento apresenta patologias como pequenas fissuras e tricas longitudinais
isoladas, como a que é demosntrada na Figura 3b.
Observou-se que não foram construídos os Sistemas de Drenagem Superficial, bem como as
calçadas em toda extensão da pista, à passagem dos veículos são proporcionados esforços na
borda do pavimento, que não possui sustentação lateral com considerável desnível, em
consequência são gerandas trincas longitudinais mostrada na Figura 3b, observa-se que não há
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acostamento o que evidencia mais ainda este processo que poderá ser classificado como
afundamento longitudinal na trilha de roda, pois, tem menos de 6 m de extensão.
Sabe-se que, a água é um dos principais causadores de problemas nos pavimentos ao infiltrar
água nas camadas. Na Avenida Amélia Rosa, toda a pista está exposta às ações da água, como
pode ser notado na Figura 3ª, gerando-se carriamento das particulas que compoem as laterais
das camadas estruturais. Outro fator relevante é a possibilidade erro executivo, devido à falta
de compactação correta nos últimos 40 cm aproximadamente das bordas da pista.
Nas Figuras 4a e 4b pode-se observar o aparecimento de trincas longitudinais, sendo que na
Figura 4b há a formação de trinca de couro de jacaré, nas Figuras 5a e 5b esta patologia fica
bem fisível em um ponto isolado da pista.
Figuras 2a e 2b – Visão geral do Trecho 1 – Amélia Rosa em Goiânia, 14/01/14.
Figura 3 – Na Figura 3a mostra a falta de calçada. Na Figura 3b a formação de trinca longitudinal. Trecho 1-
Amélia Rosa em Goiânia, 14/01/14.
a) b)
b) a)
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Figura 4 – Na Figura 4a mostra desgaste do pavimento com formação de trinca longitudinal. Na Figura 4b a
formação de trinca longitudinal e trica couro de jacaré. Trecho 1-Amélia Rosa em Goiânia, 14/01/14.
Figura 5 – Nas Figuras 5a e 5b são mostradas as formações de tricas couro de jacaré. Trecho 1-Amélia Rosa em
Goiânia, 14/01/14.
O Trecho 2 localizado em Goiânia em frente ao CEASA, observa-se que para um pavimento
com 10 anos de funcionamento completos em 2014 o estado superficial é satisfatório mesmo
não possuindo sistemas de drenagem superficial, calçadas, matem-se com integridade
funcional, como se pode observar na Figura 10a. Na Figura 10b observa-se que o
revestimento esta com desgaste superficial em cerca de 80% do pavimento.
b) a)
b) a)
14
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Figura 10 – Na Figura 10a tem-se uma visão geral do Trecho 2 – Goiânia/CEASA. Na Figura 10b observa-se o
desgaste do revestimento, em 14/01/14.
O Trecho 3 está com 5 anos de funcionamento completos em 2014. Nesse trecho localizado
em Aparecida de Goiânia, observou-se que houve ruptura dos sistemas de drenagem
profundos, localizados no eixo da pista causando intervenções reconstrutivas. Os remendos
representam aproximadamente de 25% do pavimento. Na Figura 6a observa-se um remendo
ao redor do Poço de Visita e na Borda direita do pavimento. Em quase 100% da extensão
inexiste calçadas e sitemas de drenagem superficiais. Na Figura 6b mostra o aparecimento de
fissuras longitudinais.
Na Figura 7b observou-se um afundamento leve no eixo da pista, com caracterísitcas de
afundamento longitudinal por trilha de roda, poderia também ser classificado como
afundamento por consolidação, mas como o problema com o sistema de drenagem foi em
toda extenção da pista, a caracaterição correta da causa da patologia não é evidenciada
superficialmente, apresenta ainda nesta figura uma trinca de 60 mm, iniciada num
determinado ponto em que foi feito serviço de tapa buraco.
Na Figura 7a pode-se observar que houve uma extensa intervenção, o revestimento original
das bordas encontra-se escorregado nas áreas destinadas às calçadas. Observou-se através das
análises locais e das informações prestadas pela Prefeitura Municial de Aparecida de Goiânia
que a ruptura do Sistema de Drenagem profunda foi um dos principais causadores da
destruição do pavimento nestes pontos. A falta de sistemas de drenagem superficiais e
calçadas também contribuiram para a ação das águas de chuvas.
Na Figura 8a pode-se observar o detalhe de trinca longitudinal, com abertura de 1 cm
aproximadamente. Na Figura 8b mostra o aprecimento de trincas de couro de jacaré.
Nas Figuras 9a e 9b observa-se um afundamento de cerca de 1 m², há a possibilidade de ser
proveniente das rupturas dos sistemas de drenagem próximo a este ponto e que esta área não
tenha sido contemplada nas intervenções, outra possibilidade é o afundamento por
consolidação.
a) b)
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Figura 6 – Na Figura 6a tem-se o Trecho 3 em Aparecida de Goiânia, com trinca longitudinal e reparos
executados. Na Figura 6b é mostrado o desgaste do revestimento asfáltico e formação de trincas longitudinais,
em 14/01/14.
Figura 7 – Na Figura 7a é mostrado um extenso reparo no trecho. Na Figura 7b é mostrado afundamento da pista
com formação de trinca longitudinal. Trecho 3 – Aparecida de Goiânia em 14/01/14.
b) a)
b) a)
a) b)
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Figura 8 – Na Figura 8a é mostrada uma trinca. Na Figura 8b é mostrada a formação de trinca couro de jacaré.
Trecho 3 – Aparecida de Goiânia em 14/01/14.
Figura 9 – Na Figura 9a é mostrado um afundamento de 1 m² na faixa da esquerda. Em ambas as figuras
observa-se o desgaste do revestimento. Trecho 3 – Aparecida de Goiânia em 14/01/14.
8. Considerações Gerais
Algumas patologias descritas na Tabela 1: Fendas/Trincas, afundamentos, ondulações e
remendos; foram observadas nos trechos. A inspeção tátil visual foi realizada dia 14/01/14
com os registros através de fotografias e registros após percorrer os dois sentidos das pistas
dos três trechos.
As trincas longitudinais observadas poderão evoluir para estágios mais avançados, como nos
casos observados das trincas de couro de jacaré. Com a ação das águas das chuvas e tráfego
haverá infiltração com aumento da humidade, este processo de pressão dos pneus gera
deslocamento do revestimento asfáltico, causando panelas e deteriorando as camadas
estruturais do pavimento.
Os afundamentos podem ter sido causados por deformações permanentes, estas podem ter
sido causadas por consolidação das demais camadas do pavimento. Não é possível
caracterizar os afundamentos longitudinais às trilhas de rodas como sendo decorrentes de
compensação volumétrica (com solevamento da massa asfáltica junto às bordas), pois, os
problemas decorrentes da ruptura do sistema de drenagem, infiltração de água, podem ter
causado a perda de material da camada de suporte dos tubos. Os remendos observados são
decorerntes deste problema. Foram observadas nos três trechos desgastes superficiais em grau
leve em decorrência do tráfego e ação de intempéries.
Defeito Descrição Prováveis causas
a) b)
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Fissuras
Fendas no revestimento,
com qualquer direção e com
extensão inferior a 30 cm.
Trincas
isoladas ou
interligadas
(7 tipos)
Longitudinais Direção predominantemente
paralela ao eixo da via
Junta de construção mal executada,
Contração/Dilatação do revestimento,
Propagação de trincas de camadas subjacentes.
Transversais Direção predominantemente
ortogonal ao eixo da via
Constração da capa asfaltica ou propagação das
trincas das camadas subjacentes, dilatação do
revestimento.
Trincas na
borda
Formação de trincas
predominantemente
paralelas ao eixo à pista
Construção defeituosa do acostamento ou do
alargamento; diferença de rigidez de materiais;
separação insuficiente; má compactação; ação
erosiva da água (drenagem).
Couro de
Jacaré
Tem semelhança com o
couro de jacaré ou crocodilo
Ação repetida das cargas de tráfego, diminuindo
a resistência do asfalto e causando fadiga.
Bloco Formação de blocos que se
assemelham a retângulos
Variações térmicas que geram a contração da
capa asfáltica.
Trincas
parabólicas Formações parabólicas
As pontas das parábolas indicam a direção do
tráfego; baixa resistência das misturas asfálticas;
vínculo ruim entre as camadas.
Propagação
de juntas Iniciam-se a partir de juntas Movimentação da placa rígida, ação do tráfego.
Afundamento
Plástico
Depressão na região das
trilhas de rodas e
solevamento lateral
Ruptura das camadas do pavimento pela ação do
tráfego.
Consolidação
Depressão do revestimento
na região das trilhas de
roda.
Compactação insuficiente das camadas. Misturas
asfálticas com baixa estabilidade. Infiltração de
águas nas camadas.
Deformações
Depressão Concavidade apresentada no
pavimento
Defeitos na construção, recalque no terreno de
fundação.
Afundamento
da trilha de
roda
Formação de “Canaleta”
Côncava paralela ao eixo da
pista
Má compactação; mistura asfáltica rum; perda de
resistência (infiltração de água).
Ondulação ou
Corrugação
Apresentam-se
transversalmente à pista na
superfície do pavimento de
caráter plástico permanente
Falta de estabilidade da mistura asfáltica;
umidade excessiva do subleito; contaminação da
mistura asfáltica; falta de aeração das misturas
líquidas de asfalto.
Deformação
plástica do
revestimento
Aspecto de escoregamento
da mistura do revestimento
Mistura pouco estável, com elevada fluência; má
ligação entre o revestimento e a camada
subjacente; parada e saída de veículos nas
interseções; pressão exercida por um pavimento
betuminoso; compactação deficiente dos pré-
misturados asfálticos.
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Tabela 8 - Continuação
Deteriorização
de remendos Consolodação
Quando houve substituição
do material original
Tráfego intenso. Uso de materiais de má
qualidade. Condições ambientais agressivas.
Problemas construtivos.
Panelas
Remendos e
Cavidade que se forma num
primeiro estágio no
revestimento / Remoção do
material original e
colocação de outro similar
Trinca por fadiga; Desgaste de alta severidade;
Ação do tráfego; Material de má qualidade;
Desintegração localizada na superfície; Ação do
meio ambiente e variações de umidade; Má
construção / Tapa buraco.
Defeitos de
superfície
Agregados
polidos
Falta de agregado no revestimento; pouca
aspereza
Exudação Excesso de ligante; baixo volume de vazios
Empolamento Inchaço; ação do frio (gelo); água acumulada;
Expansão do subleito; reízes de árvore.
Desintegração
Corrosão do revestimento; desalojamento das
partículas; tensão de cisalhamento horizontal;
massa asfáltica dura e quebradiça; presença de
água.
Intemperismo
Corrosão do revestimento; perda de ligante;
solicitações tangenciais; ação de agentes
químicos; problemas de execução; má
compactação.
Desagregação
Corrosão do revestimento; perda de adesão;
quebra da ligação; má execução; água na
superfície.
Defeitos
gerais Desnível, Separação, Bombeamento e Afloramento.
Tabela 8 – Principais defeitos com suas descrições e suas prováveis causas. (Modificado de Notas de Aula, PPG-
GECON/UFG, Rezende, 2010).
9. Conclusão
Durante a análise dos resultados apresentados pela autora Marques (2012), observa-se que os
três trechos apresentam bom desempenho estrutural com situações desfavoráveis, mas que são
consideradas pontuais, levando-se em consideração que ao longo da vida útil do pavimento
ocorre aumento de deslocamentos e redução de resistência. Estes fatores são consequeência da
ação do tráfego, clima, temperatura e influenciadas de acordo com as características, físicas,
minerais e mecânicas de cada material, proporcionando assim uma avaliação muito positiva
para o uso de materiais alternativos na pavientação asfáltica.
Quanto ao aparecimento de patologias nestes pavimentos com materiais alternativos,
observou-se que são sa mesmas apresentadas nos pavimentos que são construídos com
materiais convencionais, sem nenhum aspecto tecnicamente comprovado de especificidade ou
intensidade em algum dos defeitos apresentados.
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Observa-se que são as condições estruturais dos pavimentos que são fatores determinantes
para influenciar nas caracterísiticas da patologia apresentada durante a análise tátil visual
(geradas através do desempenho do material empregado).
De um modo geral observou-se que no Trecho 1 as patologias apresentadas não coincidem
com o subtrecho que apresentou maiores variabilidades de comportamento estrutural, que foi
o subtrecho executado com solo-filer. Houve apresentação de representativa influência da
umidade nos resultados, desde a época da construção da pista, este fator é extremamente
importante para avaliação das patologias, devendo ser feita avaliação criteriosa ao cadastrar
um defeito relacionado ao tipo de material empregado, pois, a falta de sistema de drenagem
nesta pista está contribuindo para a perda de capacidade de suporte em pontos específicos.
Outro fator que deve ser considerado para a avaliação, são os processos construtivos que
influenciam tanto para construção de vias com mateial alternativo, quanto com material
tradicional.
Quanto à vida útil do pavimento, o Trecho 2 tem 10 anos de funcionamento, a serem
completados neste ano de 2014. Através da avaliação estrutural feita por Marques (2012) e
pela análise tátil visual realizada em janeiro de 2014 confirma-se que este pavimento
apresenta excelentes condições. O defeito cadastrado foi o de desgaste superficial
caracterizado pelo efeito de arracamento progressivo do ligante e do agregado do pavimento,
provocando assim uma aspereza do revestimento. O Trecho 2 atingiu o tempo de vida útil
calculado em projeto, com exscelentes resultados, confirmando mais uma vez que o RCD é
um material nobre, capaz de substituir o cascalho laterítico e que atende às espectativas
técnicas esperadas.
No Trecho 3 a avaliação tátil visual ficou prejucada e inconclusiva, pois, houve várias
intervenções emergenciais de restauração do pavimento devido o rompimento dos sistemas de
drenagem profunda e devido a falta de sistemas de drenagem superficial. Devido a estes
fatores, não poderá ser feita a atribuição de patologias associadas ao desempenho estrutural,
vida útil e tipo de material utilizado. Neste trecho foram observados afundamentos, trincas e
remendos.
Um fator importante a se verificado durante as análises é quanto ao tipo de material utilizado
para execução dos remendos, este deve ser realizado se possível com o mesmo material
original da época da construção do revestimento, bem como para as próximas avaliações
estruturais deverão ser observadas as camadas subjacentes à primeira, quanto ao tipo de
material utilizado para recupeção profunda, que pode ter sido diferente do material alternativo
utilizado na época construção.
Conclui-se que os aspectos das patologias apresentadas em pavimentos construídos com
material alternativo, são as mesmas apresentadas em pavimentos construídos com materiais
tradicionais, como o cascalho, o mais tradicional utilizado na região do Estado de Goiás e que
as diversas intervenções tradicionais utilizadas para recuperação de pavimentos que
apresentam defeitos podem ser as mesmas apresentadas em Normas, Especificações Técnicas
e Procedimentos para materiais tradicionais. Indica-se que sejam realizadas as manutenções
preventivas e corretivas para proporcionar aos pavimentos estudados a vida útil
correspondente aos projetos, evitando-se como em muitos casos a reconstrução total ou
parcial do mesmo.
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