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UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA UNAMA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIA CCET CURSO DE ENGENHARIA CIVIL ESTUDO COMPARATIVO ENTRE A PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL E RÍGIDA GUILHERME LORETO GUIMARÃES NETO BELÉM - PA 2011

Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIA – CCET

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

ESTUDO COMPARATIVO ENTRE A PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL E

RÍGIDA

GUILHERME LORETO GUIMARÃES NETO

BELÉM - PA

2011

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UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIA – CCET

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

ESTUDO COMPARATIVO ENTRE A PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL E

RÍGIDA

GUILHERME LORETO GUIMARÃES NETO

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado como requisito parcial

para a obtenção da graduação de

Engenheiro Civil, submetido à banca

examinadora do Centro de Ciências

Exatas e Tecnologia da Universidade

da Amazônia.

Orientador: Prof. Ms. Wandemyr Mata

dos Santos Filho

BELÉM – PA

2011

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UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIA – CCET

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

GUILHERME LORETO GUIMARÃES NETO

ESTUDO COMPARATIVO ENTRE A PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL E

RÍGIDA

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Centro de Ciências Exatas e

Tecnologia da Universidade da Amazônia com o intuito de obter a graduação em

Engenharia Civil.

DATA DE DEFESA: ____ / ____ / ____

CONCEITO: _____________

BANCA EXAMINADORA:

_______________________________________

Prof.

_______________________________________

Prof.

________________________________________

Prof.

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AGRADECIMENTOS

À Deus acima de tudo por permitir a vida não somente minha como de todas as

pessoas amadas.

Aos meus pais especialmente, Rui Guilherme Rocha Guimarães e Valéria Augusta

da Silva Nascimento, pelo apoio, atenção e carinho que moldaram a minha

personalidade e meus valores.

À minha família que, além de base sólida em qualquer situação, sempre me

incentivou e acolheu nas horas em que foi preciso.

Aos meus amigos que contribuíram imensamente para a superação desta fase, me

apoiando, incentivando ou mesmo por apenas compreender o quão significante é a

presença deles.

Às minhas pessoas queridas já falecidas que, além de saudade, deixaram exemplos

de vida e memórias inesquecíveis às quais sempre recorrerei em momentos de

angústia ou dor.

Page 5: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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“Há os que se queixam do vento. Os que

esperam que ele mude. E os que procuram

ajustar as velas.”

William G. Ward

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RESUMO

Este estudo reúne informações sobre as pavimentações rígidas e flexíveis

abordando estrutura do pavimento, materiais utilizados, técnicas de

dimensionamento, técnicas de execução e serviços de manutenção dos mesmos,

visando compará-los em cada aspecto, observando pontos positivos e negativos de

ambos, para orientação sobre o mais vantajoso a ser utilizado. Foi realizado

levantamento bibliográfico sobre as duas metodologias em questão, visando a

normatização nacional e estrangeira, além de informações gerais sobre a

pavimentação como processo importante no desenvolvimento da sociedade.

Palavra-chave: Pavimento Rígido. Pavimento Flexível. Comparação de pavimentos.

Pavimentação.

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ABSTRACT

This study gathers information on rigid and flexible pavements covering the floor

structure, materials, technical design, technical implementation and maintenance

services of the same, in order to compare them in every aspect, noting strengths and

weaknesses of both, for guidance on the most advantageous to use. Literature

review was conducted on the two methods in question, aimed at national and

international standardization, and general information about the paving process as

important in the development of society.

Keyword: Floor Drive. Flexible Floor. Comparison floors. Paving.

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SUMÁRIO

RESUMO

ABSTRACT

1. INTRODUÇÃO.......................................................................................................11

1.1. JUSTIFICATIVA...................................................................................................11

1.2. METODOLOGIA EXECUTIVA.............................................................................12

2. DADOS GERAIS...................................................................................................13

2.1. DEFINIÇÃO DE PAVIMENTO.............................................................................13

2.2. IMPORTÂNCIA DA PAVIMENTAÇÃO.................................................................13

2.3. BREVE HISTÓRICO............................................................................................14

2.4. CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS...............................................................17

2.4.1. Base Rígida.....................................................................................................18

2.4.2. Base Flexível...................................................................................................19

2.4.3. Revestimento Rígido.......................................................................................20

2.4.4. Revestimento Flexível.....................................................................................21

3. PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL................................................................................23

3.1. ESTRUTURA DO PAVIMENTO...........................................................................23

3.1.1. Subleito............................................................................................................24

3.1.2. Regularização do Subleito...............................................................................24

3.1.3. Reforço de Subleito.........................................................................................24

3.1.4. Sub-base.........................................................................................................25

3.1.5. Base.................................................................................................................25

3.1.6. Revestimento...................................................................................................25

3.2. MATERIAIS UTILIZADOS....................................................................................26

3.2.1. Solo..................................................................................................................27

3.2.2. Agregados.......................................................................................................31

3.2.3. Betumes...........................................................................................................33

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3.2.4. Aglomerantes Hidráulicos................................................................................34

3.3. METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO........................................................36

3.4. METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO..................................................................41

3.4.1. Camadas Sem Ligantes..................................................................................41

3.4.2. Camadas Com Ligantes..................................................................................44

3.5. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS...........................................................47

3.6. MANUTENÇÃO....................................................................................................48

4. PAVIMENTAÇÃO RÍGIDA....................................................................................51

4.1. ESTRUTURA DO PAVIMENTO...........................................................................51

4.1.1. Subleito............................................................................................................51

4.1.2. Regularização do Subleito...............................................................................52

4.1.3. Sub-base.........................................................................................................52

4.1.4. Base e Revestimento.......................................................................................52

4.2. MATERIAIS UTILIZADOS....................................................................................53

4.2.1. Agregados.......................................................................................................53

4.2.2. Cimento Portland.............................................................................................54

4.2.3. Água................................................................................................................55

4.2.4. Aditivos e Adições...........................................................................................56

4.2.5. Selantes de Juntas..........................................................................................57

4.2.6. Aço...................................................................................................................57

4.3. METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO........................................................58

4.4. METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO..................................................................60

4.4.1. Sub-base.........................................................................................................60

4.4.1.1. Concreto de cimento Portland adensado por vibração..................................60

4.4.1.2. Solo-cimento..................................................................................................60

4.4.1.3. Solo melhorado com cimento........................................................................61

4.4.2. Revestimento...................................................................................................62

4.4.2.1. Concreto simples...........................................................................................62

4.4.2.2. Tipo Whitetopping..........................................................................................63

4.4.2.3. Estruturalmente armado................................................................................63

4.4.2.4. Concreto ralado.............................................................................................64

4.4.2.5. Peças pré-moldadas de concreto..................................................................64

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4.5. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS...........................................................65

4.6. MANUTENÇÃO....................................................................................................66

4.6.1. Utilização do Pavimento..................................................................................66

4.6.2. Conservação do Pavimento.............................................................................67

4.6.3. Reabilitação do Pavimento..............................................................................67

5. COMPARATIVO ENTRE OS PAVIMENTOS LEVANTADOS..............................72

5.1. QUANTO À ESTRUTURA DO PAVIMENTO.......................................................72

5.2. QUANTO AOS MATERIAIS UTILIZADOS...........................................................73

5.3. QUANTO À METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO....................................74

5.4. QUANTO À METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO..............................................75

5.5. QUANTO ÀS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS.....................................76

5.6. QUANTO À MANUTENÇÃO................................................................................77

6. CONCLUSÃO........................................................................................................79

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................80

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1. INTRODUÇÃO

A necessidade de deslocamento das pessoas na sociedade tornou-se um fator de

grande importância devido á complexa interligação, não somente de informações

como de produção e comercio. A realização desta conexão física entre cidades,

regiões, países e até continentes é realizada através dos meios de transporte,

terrestres, aquáticos ou aéreos, e dentre os mesmos, o mais utilizado e de menor

custo é o rodoviário devido á maior facilidade de acesso. Neste quadro importante

em que se observa o transporte rodoviário, tornam-se importantes, igualmente, os

estudos realizados na área visando o desenvolvimento da tecnologia que o envolve.

Como todo sistema de transporte, o rodoviário necessita de certa infra-estrutura para

ser utilizado. Essa infra-estrutura traduz-se na construção de estradas e vias

urbanas que possibilitem o seu uso pelos veículos. A tecnologia empregada nessas

vias é intensamente relevante com relação à qualidade e aos custos derivados da

mesma, para esta tecnologia denominamos de pavimento.

Para a tecnologia de pavimentação têm-se inúmeros processos, materiais e outros

tipos de estudos realizados, porém, de forma geral, essa tecnologia se divide entre

pavimentos rígidos e pavimentos flexíveis. Comparar ambos é inevitável e

imprescindível frente o grande impacto que a escolha da metodologia de

pavimentação tem em vários âmbitos para qualquer região no mundo.

1.1. JUSTIFICATIVA

Dentre as metodologias para pavimentação existentes, a asfáltica e a de concreto

são as mais amplamente utilizadas para a finalidade de construção de pavimentos

rodoviários. Na Região Metropolitana de Belém, a soberania do asfalto sobre o

concreto é evidente, porém não há estudos ou quaisquer motivos aparentes para

implantação deste material preferencialmente ao concreto, fato que sugere a

indagação da razão pela qual este fenômeno é tão repetido.

Assim como a pavimentação asfáltica, comumente chamada de flexível, a de

concreto, ou rígida, possui suas características específicas com relação à

implantação, materiais de aplicação, durabilidade, manutenção, tecnologia e

resistência a cargas dinâmicas e permanentes. Essas características dos diferentes

tipos de pavimentos não somente sugerem, mas sim exigem um estudo de caso

Page 12: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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específico para cada região geográfica observando que, para cada uma, há

matérias, metodologias, climas e dificuldades diferentes influenciando estas regiões

que podem favorecer ou não certa metodologia de pavimentação.

Em Belém estes fatores influenciadores vão desde o clima úmido e quente, a

matéria-prima encontrada na região e utilizada no revestimento e base dos

pavimentos. Fatores estes muito diferentes das demais regiões brasileiras,

capacitando um estudo específico para a região sobre a metodologia de

pavimentação adequada para implantação.

1.2. METODOLOGIA EXECUTIVA

Partindo do pressuposto anterior, o estudo das metodologias de pavimentação para

aplicação regional se torna imperativo objetivando não apenas a escolha de uma

metodologia especificamente “melhor”, mas sim uma ou mais metodologias

indicadas para áreas da Região Metropolitana de Belém levando em consideração

fatores, em sua maioria, econômicos sem abdicar da segurança e da normatização

exigida.

A explanação das definições sobre o assunto abordado é de extrema importância

para uma boa compreensão do proposto, sendo realizada como prelúdio ao

conteúdo desta tese.

Para realização de um comparativo é necessário aprofundar-se no conhecimento

sobre os itens abordados, no caso, as duas metodologias de pavimentação

escolhidas por serem predominantes, logo, há um levantamento bibliográfico

contendo as informações técnicas e econômicas das duas metodologias para

realização do proposto.

Por fim, a comparação proposta inicialmente poderá ser realizada em cada subitem

abordado convergindo na conclusão confirmando, negando ou apenas alterando o

legado histórico de pavimentação da Região Metropolitana de Belém.

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2. DADOS GERAIS

2.1. DEFINIÇÃO DE PAVIMENTO

Levando em consideração as características físicas de pavimento, Souza (1976) o

define como uma superestrutura composta por camadas de materiais distintos com

uma complexa interligação de suas propriedades, como resistência e

deformabilidade, calculadas quanto às tensões e deformações solicitadas. Este

conjunto é sobreposto ao terreno de fundação, considerado como infra-estrutura,

previamente analisado e tratado, denominado de subleito.

Ainda segundo Souza (1976), essa superestrutura tem como objetivo fundamental

resistir, distribuir e repassar ao subleito as cargas solicitadas à via para qual é

dimensionada, melhorando as condições de tráfego quanto à comodidade e à

segurança para o usuário.

Balbo (2007) acrescenta os traços de uma estrutura pública ao pavimento, na qual

se torna igualmente prioritário o controle de custos de implantação e manutenção,

haja vista que esta estrutura deve sempre ser mantida em bom estado de rolagem

para melhor atender o usuário.

2.2. IMPORTÂNCIA DA PAVIMENTAÇÃO

Sempre foi de grande importância para a sociedade realizar deslocamentos entre

regiões diferentes como forma de integração social, econômica, cultural e/ou

política. Um dos meios pelo qual são realizados esses deslocamentos é pelo

intermédio de estradas, que são responsáveis por uma grande parcela dos mesmos,

o pavimento é uma forma de aprimorar essas estradas garantindo segurança,

conforto, eficiência e economia aos seus usuários.

Uma estrada pavimentada de forma correta apresenta a superfície regular e mais

aderente aos pneus utilizados nos meios de transporte, proporcionando, assim,

menores riscos quanto à perda de controle do veículo e garantindo a resposta à

qualquer necessidade de frenagens ou desvios repentinos.

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Da mesma forma, uma viagem mais suave e confortável permite uma velocidade

maior de tráfego reduzindo o tempo necessário para o deslocamento e evitando a

acumulação de veículos na via.

Reduzindo o tempo de viagem e a densidade de veículos, um maior número de

deslocamentos poderá ser realizado em menores períodos de tempo, acelerando a

circulação de bens e pessoas.

A economia em manutenção, tanto do pavimento, quanto dos veículos utilizados,

estão entre as principais vantagens ao usuário com relação a uma pavimentação de

qualidade, haja vista que o recurso para implantação e manutenção da

pavimentação de estradas vem de impostos cobrados do mesmo.

2.3. BREVE HISTÓRICO

O primeiro conceito de pavimentação registrado, segundo Corini citado por Balbo

(2007), advém do Egito antigo, inicializando a idéia de drenagem e pavimentação de

vias. Este conceito de pavimentação, utilizado igualmente pelos gregos, no entanto,

não condiz com a objetividade designada para a pavimentação, haja vista que esses

povos utilizavam-na com o simples intuito decorativo para festividades.

Considerando a objetividade a qual a pavimentação deve ser designada, os

primeiros povos a criar metodologia para implementá-la foram os etruscos e

cartagineses. Mais tarde, romanos iam absorver esta metodologia e incrementá-la

criando modelos de pavimentação aplicados por milhares de anos posteriormente.

No decorrer do período republicano de Roma, com a expansão de territórios

dominados, foram pavimentadas inúmeras vias como meio de acesso às cidades,

transporte de bens e materiais, além de servirem de vias para locomoção de tropas

militares. A pavimentação ganhou seu sentido de engenharia, haja vista que os

construtores romanos eram exigidos a usufruir dos materiais e terrenos encontrados

em cada região e adaptando a metodologia implantada aos mesmos (BALBO, 2007).

Segundo Corini citado por Balbo (2007), essa metodologia de pavimentação

rudimentar compreendia certas etapas. Primeiramente, procurava-se preparar o

terreno natural procurando camada resistente ou agregando resistência a existente.

Um lastro de pedras era executado em seguida com o intuito de oferecer melhores

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condições de apoio às camadas superiores. Posteriormente uma camada constituída

por uma mistura de entulhos de construções aglomerados por uma pasta de cal,

areia, argila e pozolanas era lançada no pavimento. Logo após viria a camada a qual

garantiria a impermeabilidade do sistema pela mistura de pedras miúdas à mesma

pasta aplicada anteriormente. Finalmente viria o revestimento constituído, em caso

de vias importantes, por rochas básicas recortadas e justapostas.

Durante a decadência econômica dos povos europeus, as estradas criadas para

interligá-los foram abandonadas e deterioraram-se com o passar do tempo, porém

com o ressurgimento do comércio, voltaram a ser construídas vias pavimentas a fim

de atender às novas necessidades da época, porém com algumas alterações devido

às carências encontradas como o abandono da utilização do revestimento em

pedras justapostas e eliminando as misturas quando possível (Balbo, 2007).

Esta técnica de pavimentação foi utilizada por um longo período até o francês Pier-

Maria Jerolame Trésaguet, em 1770, aprimorar esta metodologia executiva

propondo a divisão das camadas constituintes do pavimento em dois grupos, a

Fundação e a Camada superior. O primeiro caracterizava-se por uniformizar o

terreno através da cravação de pedras para gerar um melhor apoio para as próximas

camadas, destaca-se que o terreno deveria ser moldado em forma de arco. A

camada superior era designada pela compactação de pedras trituradas, com o

diâmetro de aproximadamente 70mm à 80mm, com o intuito de minimizar os vazios

estruturais do pavimento (apud Bonzano; Balbo, 2007).

Décadas depois, mais precisamente em 1820, John Loudon Mac-Adam, engenheiro

escocês, publicou técnicas que iam de encontro aos ensinamentos do seu

predecessor francês. Dentre o proposto por John, os principais pontos eram a

inutilidade da camada de fundação, juntamente com a compactação do material

granular. As pedras empregadas também deveriam passar por rigoroso controle de

qualidade com relação às dimensões das mesmas e não deveria ser utilizado

nenhum tipo de ligante, criando assim a primeira especificação para o material

empregado.

Por sua vez, o estudioso que apresentava argumentos contra os apresentados por

Mac-Adam era o engenheiro inglês Thomas Telford, o qual pregava que os

resultados obtidos pelo seu contemporâneo eram devidos às boas condições de

terreno e tráfego utilizadas nos experimentos empíricos que o escocês realizava.

Page 16: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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Felford defendia a implementação de uma camada de fundação para a

homogeneidade do pavimento frente às fundações compostas por solos variáveis

(apud Bolis e Di Renzo; Balbo, 2007). O inglês obteve o título de “Pontífice Máximo

das Estradas” pelos seus estudos na área (Balbo, 2007).

Durante os anos seguintes do século XIX foram apresentadas e consolidadas várias

teorias sobre a elasticidade, resistência dos materiais, geodésica e geometria,

dentre outras que contribuíram para a metodologia atual de pavimentação.

Segundo Balbo (2007), em 1870 foi realizado o primeiro pavimento betuminoso em

New Jersey nos Estados Unidos com o auxílio do químico belga E.J. DeSmedt. Em

1876, ainda nos EUA, foi pavimentada a primeira via com revestimento betuminoso

do tipo sheet asphalt. No mesmo ano e país, porém na cidade de Bellafontaine no

estado de Ohio, era construído o primeiro pavimento urbano de concreto.

Anteriormente no mesmo ano de 1876, na França, mais especificamente em

Grenoble, o concreto foi utilizado pela primeira vez na pavimentação de uma via

(apud Corini; Balbo, 2007).

No quesito estudo estrutural dos pavimentos, foi J. Boussinesq, ao publicar

“Application des potentiels a I’étude de I’equilibre et du movement dês solides

elastiques” em 1885, que viria a marcar o inicio da criação de modelos analíticos

para tal fim, porém, somente cinco décadas mais tarde.

A partir do final do século XIX e durante todo séculos XX, foram realizados inúmeros

estudos na área de pavimentação que evoluíram a metodologia de aplicação até o

conhecido atualmente. Ensaios determinantes à qualidade dos materiais

empregados, à eficiência da estrutura aplicada e, inclusive, à qualidade do

pavimento já construído foram desenvolvidos, principalmente nos E.U.A., para o

aprimoramento das metodologias executivas de pavimentação. A utilização de

pavimentos mais complexos, tanto de concreto quanto asfálticos, foi sendo

amplamente instaurada haja vista o aumento do volume de tráfego apresentado com

o passar dos anos.

Especificamente no Brasil, o desenvolvimento da pavimentação pode ser observado

a partir do início do século XX, quando foram pavimentadas, mesmo que de forma

rústica, vias nas regiões de São Paulo e Rio de Janeiro. Os revestimentos de

concreto foram primeiramente aplicados em regiões de serra devido a necessidade

Page 17: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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de pavimentos mais estáveis nessas áreas, posteriormente, outras vias foram

pavimentadas desta mesma forma. A partir do ano de 1927, o governo inicia projetos

de incentivo à pavimentação de vias federais, acelerando o processo de

pavimentação (apud Penteado; Balbo, 2007). Em 1956, foi instituído plano de

pavimentação das rodovias paulistas, introduzindo novos conceitos e técnicas de

pavimentação ao âmbito nacional. Mais recentemente, durante a década de 1990,

iniciaram-se planos de concessão de operação e manutenção de rodovias, tanto

estaduais quanto federais, a fim de garantir o investimento privado na área

esperando a melhoria das condições de pavimentação, além da manutenção mais

atenta, nacionalmente (Balbo, 2007).

Com relação ao desenvolvimento de estudos e pesquisas na área da pavimentação

no Brasil, os grandes incentivos foram por parte de investimentos públicos de

universidades renomadas no assunto. Um grande alavanque ao estudo do

pavimento asfáltico foi, e ainda está sendo, o auxílio prestado pela Petrobrás, que

financia amplamente as pesquisas desenvolvidas nessa área. Já a pavimentação de

concreto é tratada em universidades relacionadas ao assunto.

2.4. CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS

No meio acadêmico, há varias incertezas com relação à metodologia de

classificação dos pavimentos devido às inúmeras alternativas estruturais existentes

e utilizadas amplamente. De forma generalizada, podemos classificar os pavimentos

em Rígidos e Flexíveis, havendo ainda uma classificação intermediária utilizada por

alguns autores, o pavimento Semi-rígido, o qual não será abordado devido a

imprecisão da definição.

a) Pavimento Rígido

Segundo Senço (1997), pavimento rígido é caracterizado pela inaptidão à

deformação, o qual sofre estruturalmente pela tração na flexão quando deformados.

À exemplo deste têm-se os pavimentos constituídos principalmente de concreto de

cimento.

Page 18: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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b) Pavimento Flexível

Caracteriza-se pela possibilidade de limitada deformação sem acarretar danos

estruturais. Dimensionados a resistir à tração e compressão na flexão proveniente

da carga aplicada sobre o pavimento, porém que podem vir a apresentar

deformação permanente e possível rompimento por fadiga (Senço, 1997).

Recorrentes indagações sobre a classificação dos pavimentos ocorrem pela

variabilidade dos materiais componentes das camadas que constituem o mesmo, a

exemplo de um pavimento que possui um revestimento asfáltico, considerado

flexível, apoiado sobre uma base em concreto, classificada como rígida. A solução

adotada para esta problemática é a classificação do pavimento não como estrutura

unificada, mas avaliando cada camada da estrutura com relação ao material com o

qual é constituída.

2.4.1. Base Rígida

Estas bases são caracterizadas, genericamente, pela participação de cimento em

sua composição e oferecem uma resistência considerável para aplicação do

revestimento.

A base de concreto de cimento consiste em uma dosagem de agregados, areia,

cimento e água que atendem ao dimensionamento exigido, podendo ou não ter

armadura metálica em sua estrutura. Esta é utilizada tanto como base quanto como

revestimento (Senço, 1997).

O macadame de cimento é constituído por agregados graúdos unidos por uma

mistura a base de cimento onde os vazios são preenchidos por materiais mais finos,

chamados de material de enchimento (Senço, 1997), caracterizando o que

denominamos de “concreto magro”.

Existe ainda o solo cimento, onde é misturado cimento e água ao solo escolhido em

dosagens convenientes e determinadas, posteriormente uniformizado e compactado,

garantindo a estabilidade e resistência exigidas em uma base para pavimentação

(Senço, 1997).

Page 19: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 19 -

2.4.2. Base Flexível

Estas compreendem tanto as bases flexíveis, quanto as bases que alguns autores

denominam de semi-rígidas, podendo este conjunto ser divido em estabilizadas e

granulares segundo Souza (1976). Com intuito de facilitar a compreensão não serão

adotadas estas divisões, seguindo o proposto por Senço (1997).

O solo estabilizado determina-se pelo cumprimento de certas determinações quanto

às características físico-químicas pertinentes à pavimentação. Estes parâmetros

podem ser alcançados naturalmente no caso da base estabilizada

granulometricamente; através da adição de pedra britada suprindo a ausência de

agregado graúdo no caso da base solo-brita; ou obtida através da mistura de

aglutinante, como o asfalto, ao solo denominando-o de solo betume.

Tem-se outra base flexível ao se justapor pedras britadas e uni-las através de

material de enchimento, sendo este material de enchimento introduzido com o

auxílio de água preenchendo os vazios, o macadame hidráulico. Este material

funciona como travamento para as pedras e como aglutinante, ligando-as. Esta base

também é utilizada como revestimento.

Com uma variação no material empregado, o macadame hidráulico pode ser

denominado como macadame betuminoso. Ao se utilizar betume como material de

enchimento e aglutinante obtém-se esta nova base que deve obedecer à espessura

de projeto reduzindo a granulometria de seus agregados de baixo para cima.

Outra base flexível é a de brita graduada que consiste na mistura realizada em

usinas de agregado dosado, água, material de enchimento e, caso seja necessário,

cimento. É uma base substituta do macadame hidráulico que possui características

semelhantes, excluindo a granulometria.

Dentre as bases flexíveis, incluem-se as bases de paralelepípedos e alvenarias

poliédricas que foram utilizadas como pavimento em diversas vias antigas e não se

tornam viáveis quanto ao conforto e segurança devido a irregularidade do leito,

servindo de bases por aproveitamento à revestimentos flexíveis.

Há ainda várias bases que utilizam diversos materiais com suas características

singulares, vantagens e desvantagens, porém não vem ao caso estudá-las devido à

Page 20: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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utilização escassa ou implantação problemática. A classificação resumida das bases

para pavimentação é disposta na Tabela 2.1.

Tabela 2.1: Classificação das Bases para Pavimentação.

Bases

Rígidas

Concreto de Cimento

Macadame de Cimento

Solo-cimento

Flexíveis

Solo Estabilizado

Granulometricamente

Solo-betume

Solo-brita

Macadame Hidráulico

Macadame Betuminoso

Brita Graduada com ou sem cimento

Por Aproveitamento

Paralelepípedos

Alvenaria Poliédrica

Fonte: Senço, 1997 (adaptada).

2.4.3. Revestimento Rígido

O revestimento rígido segue a mesma composição das bases da mesma categoria,

tendo como característica geral a composição por cimento, resistentes à esforços

horizontais e distribuindo esforços verticais à sub-base.

Também podem ser classificados como rígidos pavimentos com paralelepípedos

rejuntados com argamassa a base de cimento e areia (Senço, 1997).

Ainda segundo Senço (1997), este tipo de revestimento, apesar de utilizado em vias

importantes na antiguidade, atualmente encontra-se esquecido frente ao flexível,

porém é de importância um estudo do mesmo como uma alternativa ao betume.

Page 21: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 21 -

2.4.4. Revestimento Flexível

Com relação ao revestimento flexível, baseado na utilização de betume como

aglutinante, além de ser o mais frequentemente aplicado por calculistas e

construtores, também é o mais complexo, englobando várias formas de pavimentar.

O modelo de revestimento flexível que alcança a melhor qualidade entre os mesmos

é o concreto betuminoso devido ao rigoroso controle requerido desde a sua mistura,

realizada em usinas, até a sua aplicação. Por tal motivo é o mais utilizado em auto-

estradas e vias expressas (Senço, 1997).

Logo após o concreto betuminoso, temos o pré-misturado à quente, o qual consiste

à mesma mistura em usina a qual é submetido o betuminoso, porém com

rigorosidade amena. Este se diferencia do pré-misturado à frio apenas no fato do

agregado utilizado neste ultimo não sofrer aquecimento prévio ao ser misturado,

caracterizando a diferença na nomenclatura (Senço, 1997).

Ainda há os modelos aplicados in-loco classificados como flexíveis. No caso dos

tratamentos superficiais, é aplicada uma ou mais camadas de agregado ligas por

uma pintura betuminosa superficial. Os calçamentos são aplicados atualmente

apenas em áreas urbanas, pois sua relativa lentidão de aplicação, trepidação e

sonoridade são menos sentidas em locais onde a velocidade média de circulação

deve ser reduzida, além de permitirem o reaproveitamento e caso de necessidade

de retirada para serviços no subsolo (Senço, 1997).

Dentre estes calçamentos pode-se discorrer sobre três materiais aplicados, os

paralelepípedos, a alvenaria poliédrica e os blocos de concreto pré-moldados

articulados. O primeiro consiste em pedras em formato de paralelepípedo

assentadas sobre camada de areia e rejuntados por material betuminoso ou outros

bem compactados. O segundo também é constituído por pedras, porém estas sendo

irregulares e assentadas sobre determinado solo. Por ultimo os blocos de concreto,

por definição, são pré-fabricados de concreto com formas e dimensões definidas

que, justapostos e rejuntados, oferecem um pavimento resistente e adaptável

(Senço, 1997).

Assim como as bases, também existem tipos de revestimento diversos e

diferenciados, porém com aplicação limitada e classificação duvidosa, que não vêm

Page 22: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 22 -

a serem tratados neste. Abaixo segue, resumidamente, a classificação dos

revestimentos.

Tabela 2.2: Classificação dos Revestimentos para Pavimentação.

Revestimentos

Rígidos

Concreto de Cimento

Macadame de Cimento

Paralelepípedos Rejuntados com Cimento

Flexíveis

Betuminosos

Usinados

Concreto Betuminoso

Pré-misturado à Quente

Pré-misturado à Frio

Tratamento

Superficial

Penetração

Direta

Simples

Duplo

Penetração

Invertida

Triplo

Quádruplo

Calçamentos

Alvenaria Poliédrica

Paralelepípedos

Blocos de Concreto Pré-moldados

Articulados

Fonte: Senço, 1997 (adaptada).

Page 23: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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3. PAVIMENTAÇÃO FLEXÍVEL

Na atualidade não é preciso ser um estudioso do assunto para perceber a

preferência compartilhada por calculistas e construtores por esta metodologia de

pavimentação, basta ser um bom observador que é possível notar que uma boa

porcentagem da malha viária nacional é composta por este tipo de pavimentação,

isto se deve a fatores históricos, geográficos e culturais, portanto torna-se

imprescindível o estudo do mesmo, porém é necessário desvincular-se desses

fatores para compreender o motivo pelo qual esta hegemonia predomina e se não

há melhor solução para determinadas regiões.

3.1. ESTRUTURA DO PAVIMENTO

Assim como definido em item anterior, a estrutura de um pavimento destina-se a

resistir às cargas impostas a ele repassando, atenuadamente, estes carregamentos

ao terreno de fundação sem acarretar danos ao mesmo nem à estrutura.

No caso do pavimento flexível, suas camadas têm uma relação complexa, na qual a

função, ou funções, de cada é interligada com as demais garantindo a uniformidade

do comportamento do pavimento. Essas camadas, dispostas de acordo com a

Figura 01, são o Subleito, a Regularização de Subleito, o Reforço de Subleito, Sub-

base, Base e Revestimento, podendo, no entanto, algumas dessas camadas serem

desnecessárias dependendo do caso específico (Balbo, 2007).

Figura 01: Seção transversal de pavimento flexível.

Fonte: questoesdeconcurso.com.br (adaptada).

Page 24: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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3.1.1. Subleito

Senço (1997) descreve o subleito como o terreno de fundação do pavimento, no

entanto, deve-se limitar este conceito apenas à camada superficial do terreno, haja

vista que os esforços exercidos sobre o subleito são dispersos poucos metros

abaixo do solo, sendo desprezível o efeito atuante nas camadas inferiores.

Esta camada deve oferecer características necessárias ao suporte do pavimento,

havendo a necessidade de compactação e/ou substituição do material original para

alcançar tais fins (Balbo, 2007).

3.1.2. Regularização do Subleito

A regularização do subleito, também denominada de preparo do subleito, consiste

em uma camada de espessura irregular de aterro compactado com a finalidade de

garantir ao subleito as características geométricas transversais e longitudinais de

projeto para a via, evitando gastos desnecessários com subleitos irregulares que

apresentem alta resistência (Senço, 1997).

3.1.3. Reforço de Subleito

Este reforço é uma camada que visa atenuar as cargas aplicadas sobre um subleito

frágil ao ponto em que este seja capaz de suportar tais cargas. Também pode ser

considerado como camada complementar à base, haja vista que ambas possuem

funções semelhantes (Senço, 1997). O material utilizado no reforço de subleito

obrigatoriamente deve apresentar maior resistência que o material encontrado no

subleito, pois se fosse diferente a camada tornar-se-ia sem propósito. A utilização

desta parte da estrutura é facultativa, haja vista que outras camadas superiores

poderiam suprir sua necessidade, porém pelo ponto de vista econômico, reforçar o

subleito é uma opção mais viável que aumentar a espessura das demais camadas

(Balbo, 2007).

Page 25: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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3.1.4. Sub-base

Além da função de resistir e repassar os esforços aplicados sobre as camadas

superiores às inferiores, esta camada também atua na drenagem do pavimento. A

sub-base torna-se necessária quando, ao dimensionar o pavimento, a camada de

base obtém espessura demasiada a fim de resistir aos carregamentos, sendo assim,

é viável economicamente dividir esta camada em duas, onde a inferior (sub-base) é

composta por materiais de menor custo (Balbo, 2007).

3.1.5. Base

As bases, assim como as sub-bases, podem ser constituídas por solo estabilizado,

solo-brita, brita graduada, brita graduada tratada com cimento, solo estabilizado

quimicamente com ligante hidráulico ou asfáltico, dentre outros. Sua função continua

sendo a distribuição de cargas oriundas das camadas superiores, porém, no caso

das bases, a única camada acima é o revestimento, fazendo com que a camada

responda mais diretamente aos carregamentos verticais derivados do tráfego de

veículos (Senço, 1997).

3.1.6. Revestimento

É a camada mais nobre do pavimento, ou seja, a de maior custo para construção,

porém também é a camada de maior importância para o pavimento, haja vista que

esta interage diretamente com o tráfego, sendo responsável pela resposta direta aos

esforços verticais e horizontais aplicados pelos veículos.

Os materiais utilizados para tal devem estar bem conectados entre si evitando

grandes deformações no revestimento para não afetar a estrutura do pavimento.

Esta ligação também deve evitar a infiltração de água na estrutura ao máximo

possível, função bem exercida pelos betumes.

Segundo Balbo (2007), há classificações dentro desta camada que diferenciam a

aplicação do revestimento asfáltico, como a camada de rolamento, diretamente

ligada aos esforços externos e intempéries, a camada de ligação, realizando a

conexão entre a anterior e a base do pavimento, camada de nivelamento, utilizada

na correção pontual da pista quando necessário manutenção, e a camada de

Page 26: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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reforço, chamada de recapeamento e realizada após pavimentação prévia com o

intuito de renovação e reforço do revestimento.

Senço (1997) ressalta que esta camada, apesar de ser a mais onerosa dentre as

demais, tem em seu dimensionamento critérios específicos e que podem garantir a

esta espessuras demasiadas, forçando o projetista a considerar soluções a serem

aplicadas nas demais camadas da estrutura a fim de manter a construção

economicamente viável.

3.2. MATERIAIS UTILIZADOS

Como observado no item anterior, o pavimento é uma estrutura complexa

constituída por camadas distintas que interagem entre si para garantir as

características estruturais necessárias ao projeto, o que diferencia e garante as

propriedades necessárias a cada uma destas camadas são, além da disposição e

espessura individual, os materiais constituintes das mesmas.

Senço (1997) destaca os solos dentre os materiais que compõem os pavimentos,

pois, mesmo este podendo ser excluído da composição das camadas projetadas,

sempre terá papel de grande importância na atuação como subleito para a

pavimentação, reforçando a necessidade de estudá-lo.

Outro material imprescindível é o agregado utilizado em larga escala ao longo da

estrutura do pavimento, haja vista que várias, senão todas, as camadas do mesmo

possuem agregados. Assim como o solo, os agregados abrangem uma imensa

gama de características que influenciam na sua utilização para a pavimentação.

Para a pavimentação flexível, os betumes são utilizados na maioria de seus

revestimentos e, eventualmente, em outras camadas como ligantes. Balbo (2007)

explica que Betumes são divididos entre os asfaltos derivados de petróleo e os

alcatrões derivados da destilação destrutiva do carvão, porém existem asfaltos

provenientes de rochas ou depósitos lacustres que também são utilizados na

pavimentação.

Existem também aglomerantes utilizados em certos pavimentos como a cal,

pozolanas e cimento que podem ser utilizados conforme a disponibilidade local e o

projeto realizado para a via.

Page 27: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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3.2.1. Solo

Trata-se de uma estrutura de grande importância não somente para a pavimentação,

mas igualmente para todos os campos de aplicação da construção civil e de

características tão complexas e significantes que sua simples utilização gera

inúmeros estudos relatados em livros, artigos e afins. Apesar de tal importância,

torna-se inviável abordar todos os aspectos atribuídos ao solo, focando-se apenas

em suas características como material relevante à pavimentação.

Devido à vasta gama de áreas de estudo que englobam o solo, uma definição geral

e concreta para o mesmo é impraticável, porém, Senço (1997) procura defini-lo de

forma geral da seguinte maneira: “Solo é uma formação natural, de estrutura solta e

removível e de espessura variável, resultante da transformação de uma rocha-mãe,

pela influência de diversos processos físicos, físico-químicos e biológicos”. De forma

mais específica, Balbo (2007) agrega mais características pertinentes à engenharia

civil a esta definição afirmando que:

Solo é qualquer depósito solto ou fofo, resultante da ação do intemperismo

ou da degradação de rochas ou ainda da decomposição de vegetais.

Incluem-se assim, na categoria dos solos, diversos materiais não

consolidados como sedimentos (pedregulhos, areias, siltes ou argilas),

turfas, depósitos calcários como as areias de conchas e corais (como em

Fernando de Noronha), os depósitos piroclásticos resultantes de erupções e

lavas (cinzas vulcânicas) bem como os solos residuais jovens ou maduros.

A origem desse “material” advém da decomposição de rochas matrizes e/ou material

orgânico através de intempéries, acumulando estes detritos no próprio local, no caso

do solo residual, ou em locais diferentes aos quais foram deslocados, no caso do

solo transportado. Este transporte do material decomposto pode ser realizado por

meio aquático, eólico ou gravitacional, acarretando diferentes características ao solo

em cada método de formação. É importante salientar que para cada região, clima,

flora, dentre outros, o processo de formação do solo altera drasticamente e,

consequentemente, as suas características relevantes á construção civil.

Pela sua formação, o solo passa a apresentar vazios em sua estrutura que são

preenchidos por água e/ou ar, caracterizando-o como um sistema polifásico,

geralmente constituído por três fases, sólida, líquida e gasosa (Senço, 1997),

tratado, no entanto, como uma estrutura única para a engenharia. A porcentagem

Page 28: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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em que se encontram cada uma destas parcelas componentes do solo é de grande

importância para o estudo das características do mesmo, levando os estudiosos da

área a criarem índices e classificações para averiguação em laboratório do

comportamento do solo como estrutura de fundação.

Na Tabela 3.1 é possível observar algumas características do solo relacionadas às

parcelas de cada fase física em que este se encontra, analisando sua origem e

definição segundo Balbo (2007).

Tabela 3.1: Características do solo com relação as suas fases.

Parâmetro Relação Definição

Volume Total

É a soma de todos os volumes dos

componentes, podendo-se

desprezar o ar.

Índice de Vazios

A relação entre o volume de vazios

(ar +água) e o volume de sólidos.

Porosidade

A relação entre o volume de vazios

e o volume total.

Grau de Saturação

A relação entre o volume de água e

o volume de vazios

Umidade do Solo

A relação entre o peso de água e o

peso de sólidos no solo

Peso Unitário ou

Específico do Solo

A relação entre o peso total do solo

e seu volume total, incluindo vazios

preenchidos e não preenchidos

Peso Específico

Aparente Seco

É o peso específico, eliminada a

água presente no solo

Fonte: Balbo, 2007 (adaptado).

Page 29: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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A granulometria, relevante à parte sólida do solo, busca compreender e classificar

quanto às dimensões de cada partícula pertencente às frações de grãos, dividindo-

as em argila, silte, areia e pedregulho segundo a Tabela 3.2. Esta área de estudo

dos solos é de vasta aplicação na construção de estradas, sendo base para

classificação não somente de solos, mas de material para aterro, vinculando várias

propriedades do subleito, regularização e/ou reforço do subleito apenas à dimensão

dos grãos componentes.

Tabela 3.2: Divisões granulométricas.

Classificações

Peneiras (mm) Órgão

Classificador

Argila Silte Areia Pedregulho

0,000 ~ 0,002 0,002 ~ 0,074 0,074 ~ 4,760 4,760 ~ 100 DER/SP

0,000 ~ 0,005 0,005 ~ 0,050 0,050 ~ 4,800 4,800 ~ 76 ABNT

0,000 ~ 0,005 0,005 ~ 0,050 0,050 ~ 5,000 5,000 ~ 100 IPT

0,000 ~ 0,005 0,005 ~ 0,075 0,075 ~ 2,000 2,000 ~ 76 DNER

0,000 ~ 0,005 0,005 ~ 0,074 0,074 ~ 2,000 2,000 ~ 76 AASNTO-

ASTM

0,000 ~ 0,002 0,002 ~ 0,020 0,020 ~ 2,000 2,000 ~ 20

Sociedade

Internacional

de Solos

0,000 ~ 0,005 0,005 ~ 0,050 0,050 ~ 2,000 2,000 ~ 76 U.S. Corps of

Engineers

0,000 ~ 0,002 0,002 ~ 0,060 0,060 ~ 2,000 2,000 ~ 76 MIT

Fonte: Senço, 1997 (adaptada).

Page 30: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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É estudada também a consistência do solo como um todo, fator muito influenciado

pela parcela de água presente no mesmo, e para tal foram definidos os estados

líquido, plástico, semi-sólido e sólido, em ordem decrescente de umidade (Senço,

1997). Na transição entre cada estado de consistência há um limite específico

utilizado para distingui-los. O Limite de Liquidez (LL) consiste na transição do estado

plástico para o líquido, aumentando a presença de água. O Limite de Plasticidade

(LP) é determinado pela passagem do estado semi-sólido para o plástico, com maior

umidade. O Limite de Contração (LC) é definido pela transição do estado sólido para

o semi-sólido, em ordem crescente de umidade.

A diferença entre o Limite de Liquidez e o de Plasticidade consiste no Índice de

Plasticidade (IP), quanto maior for o valor deste índice, maior o volume de água ao

qual o solo é capaz de absorver ou perder, acarretando grandes alterações no seu

volume e, consequentemente, inviabilizando-o para o uso como fundação devido a

instabilidade do mesmo.

Dentre um grandioso número de aspectos estudados para utilização de certo solo

em uma fundação ou pavimento, há a mesma exorbitância em ensaios laboratoriais

designados à obtenção desses aspectos, aprofundando ainda mais a complexidade

do estudo de solos para fins de construção civil.

Com relação á pavimentação, este estudo é relevante pela aplicação obrigatória do

solo natural como subleito para a estrutura, podendo ser utilizado, ainda em estado

natural, para a regularização e reforço do subleito. A partir de tratamento

especializado de solos, a área de aplicação destes nas camadas de um pavimento

amplia-se para a sub-base ou até mesmo a base, barateando a custo de construção

de vias em que esses materiais pudessem ser utilizados.

Balbo (2007) ressalta que as metodologias de classificação do solo mais utilizadas

globalmente não recomendariam a utilização dos solos encontrados no pais para

camadas superiores ao reforço de subleito, porém, estudos e experiências empíricas

realizadas por brasileiros afirmam que a utilização destes solos em sub-bases e

bases é viável e produzem resultados satisfatórios, reforçando a necessidade de

estudos específicos para cada região com relação à utilização de materiais

encontrados nas proximidades.

Page 31: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 31 -

3.2.2. Agregado

A utilização de agregados na construção civil em geral foi motivada pela busca da

economia visando o preenchimento de grande parcela do volume de misturas

asfálticas, cimentíceas ou quaisquer outras utilizadas na área, agregando ao

material a caracterização como material inerte, sem forma ou dimensões definidas,

que pode ser aglutinado por um ligante na formação de argamassas, concretos,

camadas, dentre outros, no entanto, a evolução da utilização dos mesmos e o

consequente estudo realizado sobre o assunto acarretaram muito mais valor ao

agregado como material da construção civil.

Segundo Woods apud Souza (1976), o agregado não pode ser dito inerte, haja vista

sua capacidade de reação, na mistura, ao ligante, intempéries e esforços propostos,

não desprezando também as características de sua superfície, expandindo o

horizonte do agregado como material utilizado na engenharia. Atualmente uma

definição mais adequada seria como material granular, natural ou artificial, britado ou

não, adequado a utilização em camadas, misturas estabilizadas, argamassas,

concretos asfálticos ou cimentíceos, dentre outros empregados à construção civil

(Senço, 1997 e Balbo, 2007).

A classificação dos agregados pode seguir diferentes vertentes. Com relação à sua

origem, estes podem ser classificados em naturais ou artificiais, onde os primeiros

recebem esta denominação pelo fato de não dependerem de nenhum trabalho

prévio para sua utilização após a retirada da sua fonte natural, já os últimos são

chamados de artificiais pela necessidade de passarem por certo tratamento ou por

serem reutilizados de outras áreas ou até mesmo da própria construção civil.

Os agregados naturais provêm alterações físico-químicas ocorridas ainda na rocha

matriz, mantendo as características gerais da mesma, depositados em jazidas no

próprio local de formação ou transportados, tendo como exemplos as areias,

pedregulhos, seixos, dentre outros. Os agregados artificiais derivam de processos

realizados pelo homem, sejam com a finalidade exclusiva de preparação deste

material, como a argila expandida, sejam apenas materiais reutilizados de outros

processos não relacionados, como as escórias de alto-forno. Nesta classificação, no

entanto, há um impasse com relação à classificação das pedras britadas, haja vista

que estas necessitam de do processo britagem para utilização como agregados,

Page 32: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 32 -

porém mantém as mesmas características no material original, alterando apenas

duas dimensões.

Assim como para os solos, uma metodologia de classificação dos agregados é

através das suas dimensões, mais especificamente do seu diâmetro, para tal

classificação denomina-se Granulometria dos agregados. Separa-se com relação

aos diâmetros, relacionados às peneiras utilizadas nesse processo, os agregados

em graúdos, os quais são detidos na peneira de número 10 (Ø = 2mm), finos, que

atravessam a peneira No 10 (Ø = 2mm ) e são retidos na peneira No 200 (Ø =

0,074mm) e filler ou material d enchimento, são os com diâmetro menor que a malha

da peneira No 200 (Ø = 0,074mm).

Quando se trata de concreto de cimento, há ainda subclassificações específicas

para areias e britas. Areias se diferenciam de britas pelo diâmetro ao passarem na

peneira de número 4 (Ø = 4,8mm), na qual as britas são retidas. As areias são

classificadas em finas, entre 0,05mm e 0,425mm, médias, entre 0,425mm e 2mm, e

grossas, entre 2mm e 4,8mm. As britas dividem-se em brita 0, entre 4,8mm e

9,5mm, brita 1, entre 9,5mm e 19mm, brita 2, entre 19mm e 38mm, e brita 3, entre

38mm e 76mm.

Esse estudo da granulometria é utilizado para prever o comportamento do agregado

quanto ao preenchimento de vazios e interligação entre os grãos, sendo necessário

um gama de diâmetros diferentes para um menor número de vazios, economizando

aglutinante.

Além do diâmetro e reatividade do material, são vários os aspectos que levam à

utilização deste material como agregado, haja vista que para cada designação em

que esse agregado será utilizado, são requisitadas características e propriedades

diferentes dos seus grãos. Uma dessas características é a superfície específica do

mesmo, ou seja, a área de contato com o aglutinante por metro cúbico, aspecto este

inversamente proporcional ao diâmetro, que permite uma idéia do consumo. Outros

aspectos são a densidade e massa específica determinantes para a obtenção do

peso e volume final da mistura. Têm-se ainda a resistência a esforços e a absorção

de água, fatores de extrema importância para o emprego na construção civil.

Page 33: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 33 -

Devido à importância da utilização dos agregados, principalmente para fins

rodoviários onde sua proporção de volume em relação aos demais materiais é uma

das maiores na construção civil, o controle relacionado á qualidade desde a

obtenção deste agregado até o emprego do mesmo deve ser rígida e merecedora de

ensaios específicos que garantam as propriedades necessárias à sua finalidade.

3.2.3. Betumes

Seguindo o proposto por Souza (1976), “Os materiais betuminosos são, por

definição, associações de hidrocarbonetos solúveis em bissulfeto de carbono e que

têm propriedades de aderência aos agregados”. Senço (1997) acrescenta que esses

hidrocarbonetos são de cor, dureza e volatilidade variáveis, encontrados, em certas

ocasiões, associados a materiais naturais. Já Balbo (2007) ressalta, além das

propriedades ligantes, a elevada viscosidade em temperatura ambiente e a

inflamabilidade como características definidoras dos betumes.

Existem indícios da aplicabilidade deste material desde a época bíblica com o intuito

de impermeabilização, sendo assim caracterizado como o mais antigo material

impermeabilizante utilizado pelo homem (Senço, 1997). O emprego de betumes

ainda é notado no Egito antigo, na Mesopotâmia, na Roma clássica como herança

dos gregos, deste último de onde deriva sua nomenclatura Betume, que significa

criador de piche, e asfalto, que significa firme, estável.

Os betumes compreendem os asfaltos e os alcatrões. Asfaltos são definidos como

aglutinantes constituídos basicamente por betumes e podem ser encontrados na

natureza, em rochas ou depósitos lacustres, ou produzidos a partir do petróleo

refinado. Alcatrões são obtidos através da destilação do carvão e, para a

aplicabilidade na pavimentação, ainda necessitam ser refinados posteriormente.

Os materiais betuminosos utilizados para a pavimentação derivam, em sua maioria,

do petróleo, o qual é encontrado em depósitos naturais nas proximidades dos

mares, atuais ou antigos (mar Cáspio, mar Morto, Mar de Aral, dentre outros)

(Senço, 1997). A origem mais provável deste material é orgânica, através da

decomposição milenar por bactérias anaeróbicas em conjunto com pressões e

Page 34: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 34 -

temperaturas elevadas, gerando discussão sobre a perpetuidade desses depósitos

de petróleo.

Balbo (2007) ressalta que a utilização de petróleo para produção de materiais

destinados à pavimentação é intensa, haja vista que este é um processo constante e

que vem sendo acelerado nos últimos anos, levantando a possibilidade de crises

internacionais com a possível escassez do material para as próximas décadas,

sugerindo o planejamento de uma alternativa para a utilização na pavimentação.

A utilidade dos materiais derivados de petróleo na pavimentação (CAP – Cimento

Asfáltico de Petróleo, Asfáltos Diluídos e Emulsões Asfálticas), de forma geral, está

na aglutinação das partículas de agregados para revestimento, na

impermeabilização de camadas desse pavimento e na ligação entre essas camadas

(Souza, 1976).

A averiguação da qualidade dos betumes utilizados na construção civil é realizada

através de diversos ensaios laboratoriais específicos para determinação de

características importantes como a viscosidade, adesividade, suscetibilidade

térmica, endurecimento, densidade, solubilidade, ductilidade, dentre outros que

permitem um estudo do comportamento do material em contato com os demais

componentes do pavimento e com as intempéries.

3.2.4. Aglomerantes Hidráulicos

Mesmo para a pavimentação flexível, ainda torna-se passível a utilização de

aglomerantes não betuminosos em certas ocasiões e camadas específicas sem

alterar suas características como pavimento flexível.

Define-se por aglomerante hidráulico “material pulverulento mineral finamente moído

que, por meio de adição de água, forma uma pasta que após determinado tempo,

solidificando-se, permite sua ligação com outros materiais, e tal processo pode

ocorrer mesmo em meio aquoso” (Halberli e Wilk apud Balbo, 2007).

Como representantes dessa categoria temos os cimentos, a cal e as pozolanas que

podem ser utilizados como ligantes. Os cimentos podem ser subdivididos em

cimentos naturais, cimento Portland, cimento de alto-forno e cimento pozolânico.

Page 35: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 35 -

A cal é resultante do aquecimento de mármores, calcários, detritos de organismos

marinhos, dentre outros, ricos em carbonato de cálcio que, através do processo de

calcinação, produz óxido de cálcio, comumente chamado de cal. Ao contato com a

água, ocorre o processo de endurecimento lento da pasta de cal liberando calor. A

forma mais pura da cal, chamada de cal virgem, obtida a partir de calcários com teor

de pureza maior que 95%, não é reagente quando imersa em água. Com a adição

de uma pequena porcentagem de argila durante o aquecimento do calcário, produz-

se a cal hidratada, capaz de realizar o endurecimento mesmo sob a água.

Este material é utilizado, principalmente, na estabilização de solos garantindo maior

capacidade de resistência a esforços solicitantes e reduzindo variações de volume

ao contato da água (Senço, 1997).

Compreendem-se por pozolanas grãos muitos finos que, ao contato com a cal e a

água, proporcionam elementos aglomerantes em temperaturas ambientes (Balbo,

2007). Este material pode ser classificado em natura ou artificial, onde o primeiro

são comumente sílico-argilas de origem vulcânica com sua estrutura não cristalizada

(Souza, 1976), já as artificiais são obtidas através da queima de argilas, lateritas e

terras diatomáceas, à exemplo das argilas calcinadas e pulverizadas, escórias de

alto-forno pulverizadas e cinzas volantes.

Cimento, como comentado anteriormente, pode ser subdividido em categorias com

relação à forma com que é produzido ou, no caso dos naturais, extraído. No caso

deste último, a formação do mesmo se dá através da calcinação de material com

calcário e argila, geralmente rochas, de forma natural, seu emprego é raro devido à

falta de controle de suas propriedades.

O cimento Portland é definido como aglomerante obtido por uma mistura especial de

calcários e argilas, além de outros materiais como sílica ou alumina que podem

integrá-lo, à temperaturas muito elevadas e posteriormente triturados, criando o

clinquer. Atualmente, durante o processo de produção ou posteriormente ao mesmo,

são adicionados diferentes materiais com intuitos específicos à criação de cimentos

designados às mais diversas funções, alterando suas características. A moagem do

clinquer resulta em material pulverulento que, em fim, é chamado de Cimento

Portland.

Page 36: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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O cimento de alto-forno, também denominado de cimento siderúrgico, é obtido

através do acréscimo de escorias de alto-forno, após moagem, ao clínquer em

grandes proporções. Apesar de este cimento chegar a alcançar resistência esperada

de mesma ordem do cimento Portland comum, seu ganho em resistência é lento e

inviabiliza a utilização para muitos fins (Balbo, 2007).

Por último, o cimento pozolânico caracteriza-se pela adição de certo tipo de

pozolana ao clínquer previamente à moagem, podendo ultrapassar a resistência final

do cimento Portland, porém com uma resistência inicial inferior (Souza, 1976).

3.3. METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO

Dimensionar um pavimento consiste em calcular a espessura do mesmo em função

da carga solicitante ao qual será projetado correlacionada à carga permissível ao

subleito sem acarretar ao mesmo grandes deformações ou alterações danosas.

Lembrando que o pavimento possui camadas que podem ser constituídas de

diversos materiais, o dimensionamento traduz-se no calculo da espessura de cada

camada, delimitando os possíveis elementos utilizáveis na estrutura levando em

consideração suas características físico-químicas.

A partir da evolução da pavimentação e dos consequentes estudos realizados na

área, os métodos de dimensionamento também evoluíram ramificando-se com

relação aos índices, ensaios e formulações adotados, no entanto, de forma geral, os

parâmetros estudados para o desenvolvimento dessas metodologias são comuns

(Senço, 1997).

a) A carga de roda com superfície de contato considerada circular;

b) A distribuição desta carga considerada uniforme em toda área de contato;

c) O subleito recebendo uma pressão inferior à infringida no pavimento em

função dos materiais e espessuras das camadas do mesmo;

d) As especificações dos materiais utilizados em cada camada;

e) O decréscimo de qualidade dos materiais empregados nas camadas

conforme o decréscimo da pressão e, conseguentemente, de acordo com a

profundidade;

Page 37: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 37 -

f) As condições climáticas;

g) As condições de drenagem adequada;

h) O grau de compactação do subleito;

i) A velocidade de aplicação das cargas sobre o pavimento;

j) A manutenção do pavimento;

k) As solicitações propostas ao pavimento.

Para a pavimentação flexível, Senço (1997) classifica as metodologias existentes em

duas vertentes conforme a elaboração de suas formulações, os métodos empíricos e

os métodos teóricos, onde os empíricos ainda são subdivididos naqueles que não se

baseiam em ensaios de resistência dos solos e nos que se baseiam nestes ensaios.

A Tabela 3.3 resume as metodologias abordadas e classificadas por Senço (1997).

Por definição, as metodologias empíricas são obtidas através de experiências

práticas e coeficientes observados in loco com o intuito de compor cada formulação.

De forma adversa, as metodologias teóricas procuram adequar o comportamento

observado na prática à formulações teóricas já existentes, apenas adaptando-as. Há

também o conceito de metodologias que se encontram no limiar entre estas

classificações, porém, devido à complexibilidade que esta acarretaria, é evitado

classificá-las separadamente.

Devido à amplitude de proposições e metodologias criadas para realizar o

dimensionamento de pavimentos flexíveis, haja vista as inúmeras variáveis a serem

observadas e estudadas para realização deste cálculo, é inviável discorrer sobre

todas ou sequer compará-las, tendo em foco o objetivo desta tese.

Page 38: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 38 -

Tabela 3.3: Metodologias de dimensionamento de pavimento flexível.

Classificação Metodologia Dados Base

Métodos Empíricos

Não se baseiam em

ensaios do Solo

Método do Índice de

Grupo - IG

Granulometria;

Limite de Liquidez;

Índice de Plasticidade;

Classificação do Tráfego.

Método do Highway

Research Board – H.R.B.

Granulometria;

Limite de Liquidez;

Limite de Plasticidade;

Classificação de solos da Public Roads Administration –

P.R.A.

Baseados em

ensaios do Solo

Método Califórnia Bearing

Ratio – C.B.R.

C.B.R. (ensaio de penetração);

Carga por roda por classificação de tráfego.

Método de Hveem

Equivalent Wheel Load – EWL (número equivalente de

repetições ao ano de carga de roda de 5.000 lb);

Resistência do solo – R (através do Estabilômetro);

Coesão – C (através do Coesímetro).

Método do Departamento C.B.R. (ensaio de penetração);

Page 39: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 39 -

Nacional de Estradas -

DNER

Índice de Grupo – IG;

Tráfego - Equivalente de repetições de eixo padrão;

Fator de Equivalência de Operações – f;

Fator Climático Regional – FR.

Método da Prefeitura

Municipal de São Paulo -

PMSP

C.B.R. (ensaio de penetração);

Tráfego – Faixas de volumes de tráfego;

Coeficiente de Equivalência de Estrutural – K.

Método Francês

Classificação de Plataforma – PF;

Classificação Geotécnica do Solo;

Classificação do Tráfego.

Método Shell

Load Distribution Factor – L.D.F. (Módulo Elástico

Dinâmido;

Carga de Tráfego por eixo, por faixa.

Método do Texas

Teoria de estudos do Prof. Burmister;

Classificação do materiais do solo e camadas do

pavimento;

Tráfego – Cargas por roda.

Método da American

Association of State

Dados obtidos na pista experimental da AASHTO para o

The AASHTO Road Test;

Page 40: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 40 -

Highway and

Transportation Officials –

AASHTO

Índice de Serventia – p;

Equivalency Axle Loads Factors – E.A.L.F.;

Classificação dos subleitos – H.R.B.;

Fator Regional – R;

Métodos Teóricos

Teoria de Boussinesq Admite módulo de elasticidade do solo constante;

Lei de Hooke.

Proposta de E. S. Barber

Teoria de Boussinesq;

Espessura Equivalente – heq;

Módulos de Elasticidade do Subleito e do Pavimento.

Modelo de Busmister

Teoria da Elasticidade;

Módulos de Elasticidade do Subleito e do Pavimento;

Deslocamento Vertical Admissível.

Método de Ivanov

Módulo de Elasticidade;

Deslocamento vertical;

Módulo de Equivalência.

Outros Modelos

Modelo de A. H. A. Hogg;

Modelo de Jones-Peattle;

Modelo de Jeuffroy e Bachelez.

Page 41: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 41 -

3.4. METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO

A pavimentação, ao deparar-se com inúmeras problemáticas em diversas regiões,

diversifica, igualmente, suas metodologias, materiais, e processos, impossibilitando

a síntese de uma metodologia universal para implantar um pavimento flexível.

Levando em consideração que a estrutura é formada por diferentes camadas,

algumas podendo não ser necessárias, constituídas por materiais diversos, propõe-

se a metodologia de implementação de alguns desses materiais, escolhidos por

serem mais amplamente reconhecidos.

A título de organização, foram separados os processos os quais envolvem ligantes

hidráulicos ou asfálticos dos quais não os utilizam, caracterizando-os quanto a este

parâmetro.

3.4.1. Camadas Sem Ligantes

Nessas camadas que contam apenas com a granulometria, compactação e

interligação dos grãos, não há a necessidade de um ligante, haja vista que o

preenchimento dos vazios é realizado por partículas menores ou outros materiais.

a) Bica Corrida

A Bica Corrida consiste em material britado não graduado, ou seja, sem processo de

classificação quanto ao diâmetro. Geralmente é empregado em base ou sub-bases

de vias com tráfego de baixo à médio.

Com relação à metodologia de implantação, primeiramente é necessário transportar

o material até a área de destino. No local, é realizado o espalhamento, com

motoniveladora ou distribuidor de agregados, e umedecimento da camada, através

de caminhão-pipa. A compactação finaliza o processo, sendo esta realizada com

rolo de pneu com 2,5t por roda ou rolo liso de 3t (Balbo, 2007).

Page 42: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 42 -

b) Brita Graduada Simples

Trata-se de material britado com um controle rigoroso quanto à granulometria,

misturando agregados de faixas de diâmetro diferentes para alcance de uma maior

estabilidade ao ser compactado. É utilizado em base e sub-bases para pavimentos

projetados visando quaisquer níveis de tráfego.

Na aplicação, é vital o controle da mistura, em usina, dos agregados de

granulometrias diferentes com a adição de água. Após o transporte e disposição do

material no local indicado, o espalhamento do mesmo é realizado da mesma forma

que a Bica Corrida, assim como a compactação posterior, realizada nas mesmas

condições. Destaca-se o cuidado para a não segregação da parcela de finos da Brita

Graduada Simples durante o transporte e aplicação (Balbo, 2007).

c) Macadame Hidráulico

Uma camada de Macadame Hidráulico consiste na compactação de agregados

graúdos preenchendo seus vazios estruturais com agregados miúdos auxiliados por

água, varrição e compactação. É utilizado para bases e sub-bases sem um controle

rigoroso com relação á granulometria ou preenchimento dos vazios, garantindo a

qualidade da camada pela experiência do engenheiro encarregado.

Ao se utilizar o Macadame Hidráulico, espalha-se e compacta-se o agregado graúdo

no local com o auxílio de pás-carregadeiras, motoniveladoras e rolos lisos de 10t à

12t para estabilizá-lo. Somente então é aplicado o agregado miúdo, espalhando-o e

preenchendo os vazios para ser compactado novamente. Ainda é realizado novo

espalhamento de finos com o auxílio de água e mais uma ultima compactação

(Balbo, 2007).

d) Macadame Seco

Este macadame se assemelha ao hidráulico, é composto por material graúdo

seguido de preenchimentos dos vazios por finos, porém se diferencia com relação à

Page 43: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 43 -

força de compactação que é superior e o fato de não haver a presença de água.

Tem serventia como base e sub-base para pavimentação.

Sua aplicação também não diferencia em larga escala da sua variação hidráulica, o

espalhamento do agregado graúdo é realizado com os mesmos equipamentos, da

mesma forma que sua compactação inicial. A partir do espalhamento do material de

enchimento que sua metodologia difere ao passo que este deverá manter-se o mais

seco possível e a compactação realizada com rolos vibratórios de alta carga para

preenchimento total dos vazios (Balbo, 2007).

e) Paralelepípedo

Os Paralelepípedos de caracterizam por serem pedras regulares, com formato pelo

qual se nomeia, de dimensões aproximadas assentadas sobre um colchão de areia

e rejuntadas com areia grossa, pó-de-pedra ou até mesmo por emulsões e

argamassas. Empregada como revestimento na antiguidade, atualmente é

geralmente reutilizada como camada de base para tráfego de veículos, porém ainda

vê-se uso como revestimento para tráfego de pedestres.

Para início da aplicação é necessário o preparo da superfície para a execução do

colchão de areia, somente então são assentados os Paralelepípedos manualmente

com espaçamento controlado e leves batidas na superfície para fixação.

Posteriormente é espalhado e varrido o material de enchimento, preenchendo as

juntas e sendo retirado o excesso. A compactação é por rolo liso de 10t à 12t.

f) Solo-Brita ou Solo-Agregado

Caracterizado pela mistura de agregado ou brita ao solo natural visando

melhoramento das características do mesmo. Esta metodologia, também chamada

de Solo Estabilizado Granulometricamente, é aplicada para bases e sub-bases.

Recomenda-se que o agregado misturado tenha uma granulometria contínua e

esteja em maior quantidade que o solo natural, reduzindo ao máximo o Índice de

Plasticidade da mistura, porém no Brasil é comum serem empregados agregados

Page 44: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 44 -

granulometricamente descontínuos com maior numero de finos e em parcelas iguais

ás de solo, alcançando características aceitáveis para pavimentação.

A mistura é realizada “in loco” independentemente de usinas, necessitando apenas

do auxílio de pá-carregadora ou motoniveladora para distribuição dos agregados.

Para a compactação deste material é necessário o rolo vibratório (Balbo, 2007).

3.4.2. Camadas Com Ligantes

Para estas camadas, a correlação entre agregados é garantida pelo uso de material

aglutinante, garantindo melhor interligação e características diferenciadas á camada.

a) Concreto Asfáltico Usinado à Quente

Chamada comumente apenas de CAUQ, esta camada é a mais utilizada no país

como revestimento asfáltico à quente. Constituída de uma mistura homogênea de

agregados bem graduados, material de enchimento e cimento asfáltico, a fabricação

deste concreto é realizada em usinas sob rigoroso controle de qualidade, mantendo

mínima a quantidade de vazios estruturais. Geralmente empregada como

revestimento, este material também tem a serventia de realizar a ligação entre

camadas subjacentes, impermeabilizando a estrutura.

A metodologia que garante a qualidade deste revestimento inicia-se desde sua

produção onde os agregados são dosados e secos para serem aquecidos á

temperaturas próximas á do CAP para usinagem sem reduzir a temperatura da

mistura. No local de pavimentação, o CAUQ deverá ser aplicado com temperaturas

de 140oC à 145oC, para isso devem ser observados vários fatores, como transporte

e clima, mantendo as características desejáveis do pavimento.

b) Pré-misturado à Quente

Esta mistura é muito semelhante ao CAUQ, no entanto, o controle qualitativo dos

materiais empregados não é tão rígido, facilitando e barateando o processo

Page 45: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 45 -

produtivo, haja vista que não há finos na maioria das misturas. É mais utilizado como

camada de ligação.

A metodologia executiva segue a mesma linha do concreto asfáltico, utilizando-se de

vibro-acabadoras para distribuir e compactar. Neste caso é possível a utilização de

motoniveladoras para distribuição desde que tomados certos cuidados (Balbo,

2007).

c) Pré-misturado à Frio

O Pré-misturado à Frio consiste na mistura de agregados e ligante asfáltico à

temperatura ambiente, utilizando-se apenas equipamentos para esta mistura, não

sendo necessário o aquecimento de nenhum dos materiais. O processo deve ser

realizado com mais cautela devido à fraca ligação existente, permitindo a ação de

intempéries, porém esta deficiência pode ser superada em caso de uso adequado

da granulometria dos agregados, criando uma mistura mais densa.

Com a interligação entre os agregados reduzida, o pavimento produzido por esta

mistura torna-se permeável, ou seja, inapropriado para revestimento, logo sua

utilização é restrita às bases ou camadas de regularização para pavimentos já

construídos.

A mistura pode ser realizada em usinas misturadoras ou outros equipamentos

destinados à este serviço e o espalhamento dessa mistura pode ser realizado com

motoniveladoras, apesar de serem mais recomendadas as vibro-acabadoras para a

não segregação do material (Balbo, 2007).

d) Areia-Asfalto à Quente

Pela denominação desta mistura é fácil distinguir sua composição. Areia-asfalto é

composta, em sua maioria, por agregados finos e materiais de enchimento ligados

por CAP. Sua utilização é observada em diferentes camadas, como a de

revestimento, regularização e base.

Page 46: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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A execução da Areia-Asfalto é realizada através de vibro-acabadoras. Assim como

no Pré-misturado à Quente, a utilização de motoniveladoras é possível se tomados

cuidados com relação à segregação do material. São empregados rolos de pneus

rolos lisos para garantir a compactação necessária (Balbo, 2007).

e) Areia-Asfalto à Frio

A Areia-Asfalto à Frio segue a mesma caracterização da AAQ, diferindo somente

com relação ao ligante utilizado e, consequentemente, ao processo de execução,

haja vista que não há aquecimento do mesmo.

Com relação à execução, suas características se assemelham ao Pré-misturado a

Frio, ou seja, a mistura é realizada em equipamentos próprios e aplicada sobre o

pavimento, atendo-se à compactação necessária através de rolos lisos tipo tandem.

No entanto, é necessário aerar a mistura antes de compactá-la (Balbo, 2007).

f) Tratamentos Superficiais

Este é um processo mais simples de revestimento, onde não é realizado nenhum

tratamento em usina para sua execução. Trata-se de mistura entre agregados e

asfalto aplicados sobre base ou revestimento já existente como recapeamento.

A forma de execução deste método traduz-se na aplicação de material asfáltico e,

logo em seguida, a distribuição de agregados em toda área de forma igual, por

ultimo realiza-se a compactação. Podem ser realizadas mais de uma camada de

Tratamento superficial, nesse caso é necessário que os agregados empregados

reduzam de diâmetro a cada camada (Balbo, 2007).

g) Macadame Betuminoso

O Macadame Betuminoso é uma variação do macadame hidráulico, muito utilizado

em tempos anteriores, onde a coligação ente os agregados é realizada através de

betume.

Page 47: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 47 -

A metodologia executiva desta camada compõe-se da repetida aplicação de ligante

asfáltico à camada compactada de agregados, não havendo uma correlação

especificando os resultados, o que deixa à critério do executor do pavimento a

qualidade da camada. Também podem ser realizadas mais de uma camada, da

mesma forma que os Tratamentos Superficiais, reduzindo as dimensões de

agregados à cada camada (Balbo, 2007).

3.5. CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS

Como características físico-químicas se definem os aspectos relevantes ao

pavimento, como um todo, que permitem que o mesmo realize sua função de

infraestrutura para o transporte de forma segura, confortável e respondendo as

solicitações de projeto.

Tendo em mente que a estrutura do pavimento flexível é variável, podendo

apresentar-se composta por materiais distintos dependendo da região em que é

construída e destinação ao qual é projetada, não é viável delimitar características

fixas do pavimento. Existem, no entanto, requisitos de projeto a serem atendidos e,

para avaliar se a estrutura está dentro dos conformes, são observados e testados

determinados parâmetros do pavimento flexível.

a) Elasticidade

Uma característica marcante do pavimento flexível, que inclusive o define, é a

flexibilidade perante a solicitação de carregamento sobre o mesmo, deformando

levemente para absorver a carga, porém é necessário evitar a deformação

permanente do pavimento. Este defeito pode ocorrer pela falta de zelo na escolha

dos materiais componentes do revestimento ou das camadas inferiores ou ainda

pela fraca compactação realizada. Bernucci et al. (2006) destaca como

determinantes deste parâmetro os ensaios de creep estático e dinâmico, além dos

simuladores de tráfego em laboratório.

Page 48: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 48 -

b) Resistência à Cargas

Em decorrência desta flexibilidade marcante deste tipo de pavimento, as cargas

aplicadas sobre o mesmo não são absorvidas diretamente pelo pavimento, sendo

dissipadas para as camadas inferiores, minimizando ou eliminando a ruptura por

cisalhamento, no entanto, a possibilidade de ocorrência de rupturas ainda existe em

face da fadiga, ou seja, devido à inúmeras solicitações ao decorrer do tempo, a

estrutura pode ser afetada pela tração que é imposta sobre ela. Por tal motivo são

realizados ensaios laboratoriais relevantes à Resistência á Tração e à Vida de

Fadiga.

c) Resistência Térmica

A deformação elástica dos pavimentos flexíveis é prevista em projeto, seja por

esforços externos ou internos. No caso da dilatação térmica, esta deformabilidade

permite ao pavimento não sofrer grandes impactos oriundos desta energia interna à

estrutura. Em âmbito nacional, Bernucci et al. (2006) afirma que não há necessidade

de tratamento específico deste assunto para dimensionamento.

Existem, obviamente, muitas outras características inerentes à este modelo de

pavimentação, como a impermeabilidade (na maioria dos casos) e a absorção de

calor (no caso da utilização dos CAP), porém estes serão melhor tratados

posteriormente ao compararmos com a pavimentação rígida.

3.6. MANUTENÇÃO

Todo pavimento tem vida útil planejada de acordo com o projeto específico para seu

dimensionamento, porém, à proximidade deste prazo de aproveitamento, surgem

defeitos no pavimento que caracterizam a perda das propriedades necessárias ao

mesmo para serventia ao usuário, sendo necessário o processo de revitalização ou

reforço da estrutura, considerado como manutenção do pavimento.

Page 49: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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Para procedimento da revitalização, é necessário realizar estudo prévio do

pavimento já existente sob duas vertentes, a avaliação funcional e a avaliação

estrutural. Para a primeira, são observados parâmetros para utilização confortável e

segura da via como fissuras, deformações permanentes e irregularidades. Na

segunda, os parâmetros observados correspondem à resistência e à integridade da

estrutura do pavimento como a deflexão da superfície e a formação de bacias de

deformação (Bernucci et al. ,2006).

Para realização dessas avaliações são observados vários fatores de onde são

retirados os dados para permitir o dimensionamento do reforço ao pavimento:

a) Serventia Baseada na Deflexão do Pavimento

Trata-se na análise, através de modelos criados empiricamente a partir dos

experimentos da AASHO Road Test, da serventia proporcionada pelo pavimento em

questão a partir das deflexões médias observadas nas suas seções (Balbo, 2007).

b) Fadiga Baseada na Deflexão do Pavimento

Observa-se a deformação dos materiais constituintes da estrutura do pavimento

para reforço da camada com misturas asfálticas densas. A análise é baseada, assim

como no item anterior, em modelos adquiridos empiricamente (Balbo, 2007).

c) Fadiga Baseada na Deformação da Mistura Asfáltica

Este estudo assemelha-se ao estudo citado anteriormente sobre fadiga no

pavimento, porém analisando apenas as misturas asfálticas na camada de

revestimento com relação à deformações, comparando-as à modelos empíricos

montados para situações específicas (Balbo, 2007).

d) Formação de Fissuras no Revestimento

Em comparação à modelos adquiridos empiricamente, são analisados fissuras

provenientes da repetição de cargas no revestimento flexível, definindo a gravidade

da situação em que se encontra o pavimento (Balbo, 2007).

Page 50: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 50 -

e) Desenvolvimento de Irregularidades Longitudinais

O aparecimento e crescimento de irregularidades longitudinais no pavimento

também é critério para a avaliação do pavimento e posterior dimensionamento de

reforço para o mesmo.

Com base nos dados recolhidos através dos métodos expostos, é possível realizar

um dimensionamento adequado ao pavimento exigido, nota-se, no entanto, que

existem numerosos métodos de dimensionamento de reforço, em que alguns

utilizam mais de um dos processos descritos. Estes métodos são diferenciados

também com relação á formulação, haja vista que há modelos puramente empíricos

e modelos que têm sua parcela mecanicista, inviabilizando novamente um estudo

específico dos mesmos.

Balbo (2007) ressalta igualmente que os resultados obtidos de diferentes métodos

podem diferir. Atenta também ao fato desses métodos levarem em consideração

apenas defeitos e irregularidades do pavimento, porém devem ser adotados critérios

gerais como traçado da pista, drenagem e viabilidade econômica para determinação

de materiais e metodologias de aplicação.

Page 51: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 51 -

4. PAVIMENTAÇÃO RÍGIDA

O modelo de pavimentação rígida baseia-se na implementação de cimento como

aglomerante hidráulico para interligação dos agregados envolvidos no concreto. A

utilização desta metodologia, apenas de largamente utilizada nos primórdios da

pavimentação no Brasil, atualmente encontra-se sem representatividade expressiva

em âmbito nacional, porém há ocorrências em que seu uso é preferível ao asfalto,

logo, as características deste pavimento são relevantes a estudo para melhor

aplicação deste método.

4.1. ESTRUTURA DO PAVIMENTO

A estruturação do pavimento rígido é mais simples em relação ao flexível, haja vista

que as camadas de base e de revestimento são unidas em uma única que

desempenha, de forma geral, as mesmas funções que suas equivalentes na

pavimentação asfáltica, podendo necessitar apenas de mais uma camada de sub-

base e eventual regularização do subleito da via.

Estas camadas, no entanto, atendem às solicitações de tráfego de forma divergente

ao método de pavimentação estudado anteriormente devido sua formação e

materiais utilizados nas mesmas, sendo assim, a sua caracterização se prova

necessária para comparação.

4.1.1. Subleito

O subleito para a pavimentação rígida tem a mesma designação que para a

pavimentação flexível, sendo o terreno ao qual será construída a estrutura,

absorvendo as cargas diluídas aplicadas sobre a mesma e oferecendo suporte para

a via manter-se estática.

Há a possibilidade da necessidade de tratamento especial ao subleito para

sustentabilidade, porém, devido às características do pavimento rígido quanto à

estabilidade, esse eventual reforço pode ser considerado inexistente, uma vez que a

camada de sub-base pode suprir essas necessidades.

Page 52: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 52 -

4.1.2. Regularização do Subleito

Da mesma forma que o subleito, a camada de regularização do subleito oferece as

mesmas características para ambos os métodos de pavimentação, ou seja, é uma

camada irregular de aterro que visa atribuir ao subleito a geometria esperada para a

via sem a necessidade de grandes despesas.

4.1.3. Sub-base

Esta camada é abordada pelo DNIT (2005) como uma intercalação entre a camada

superior, o revestimento, e o subleito para a pavimentação rígida realizando as

funções de uniformizar os esforços aplicados sobre o pavimento ao subleito,

amenizar ou eliminar os efeitos de alterações no volume do solo e evitar o

bombeamento de finos, presentes no solo, quando a umidade for excedente ou

quando as cargas suportadas forem muito grandes.

4.1.4. Base e Revestimento

As placas de concreto de cimento desempenham as funções de duas camadas, a de

revestimento e a de base, eliminando a necessidade de uma camada diferenciada

devido suas características de resistência e estabilidade.

Esta parte superior do pavimento pode ser realizada de diversas formas,

dependendo do dimensionamento adequado à cada situação encontrada em campo.

Segundo Da Silva (2008), o revestimento de concreto pode ser realizados das

seguintes formas:

a) Concreto Simples;

b) Concreto Simples com barra de transferência;

c) Concreto com armadura distribuída descontínua sem função estrutural;

d) Concreto com armadura contínua sem função estrutural;

e) Concreto estruturalmente armado;

f) Concreto protendido.

Page 53: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 53 -

4.2. MATERIAIS UTILIZADOS

Como pôde ser deduzido a partir do estudo da estrutura do pavimento rígido, as

camadas e materiais componentes das mesmas giram em torno do concreto de

cimento, tanto para as superiores quanto para as inferiores.

A fundação, ou seja, o subleito, possui a mesma função e características

apresentadas para qualquer método de pavimentação, haja vista que, apesar de

considerado parte importante da estrutura, não é constituído pelo homem, somente

pode ser estudado e tratado para adquirir as propriedades necessárias. Tendo este

fato em mente, o apresentado para este material em particular já foi comentado no

capítulo anterior, logo, não será repetido neste, focando-se apenas na composição

do concreto de Cimento Portland.

De acordo com o Manual de Pavimentação Rígida do DNIT (2005), os materiais

relevantes a serem estudados e avaliados são os agregados, o cimento Portland, a

água, os aditivos e os selantes, todos com a finalidade de garantir a qualidade do

pavimento. É importante acrescentar, no entanto, o aço que, mesmo não sendo

componente indispensável, é de grande importância em determinados pavimentos

rígidos dependendo do projeto.

4.2.1. Agregados

Os agregados utilizados para a finalidade da pavimentação em concreto de cimento

Portland diferem dos demais devido à rigorosidade em sua seleção, exigências e

aplicação.

A gama de materiais que a definição de agregado engloba é imensa não para de se

expandir devido à estudos na área, no entanto, as qualidades que os mesmos

devem adquirir são específicas quando se trata de pavimentação, haja vista os

esforços únicos aplicados. Sendo assim, a escolha para utilização desses

agregados é criteriosa e demanda a realização de diversos ensaios laboratoriais e

empíricos visando averiguar a resistência à tração, fadiga e fissuração, a

durabilidade perante as intempéries, as variações volumétricas, dentre outras

características de extrema importância para o emprego em pavimentos.

Page 54: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 54 -

Além de características reativas do material, a seleção granulométrica das partículas

é de grande preocupação devido ao fato de que há a necessidade de preenchimento

de todos os vazios estruturais presentes no concreto para alcance de melhores

respostas aos esforços propostos ao mesmo. A escolha da faixa granulométrica de

agregados graúdos e miúdos influencia em grande escala, adquirindo um controle

rigoroso para um bom desempenho.

Na pavimentação rígida, este agregado estará sempre interligado pela utilização do

aglomerante hidráulico em questão, o cimento, portanto a reatividade e interligação

com o mesmo também é levada em consideração no estudo.

4.2.2. Cimento Portland

Como comentado anteriormente, existem diferentes tipos de cimento, obtidos de

formas específicas, porém, para utilização em pavimentos rígidos apenas é tratado o

Cimento Portland e suas variações.

A composição deste material, a partir de calcário e argilas integrados em altas

temperaturas, foi comentada igualmente até a trituração do mesmo para formação

do clinquer e a mistura de outros materiais nesta fase anterior à moagem para

obtenção do cimento propriamente. A escolha destes materiais para mistura

classifica os tipos de cimento Portland alterando suas características e propriedades

de acordo com a Tabela 4.1.

Para cada tipo de cimento, características importantes, como resistência, tempo de

endurecimento e reatividade, são alteradas e/ou incrementadas para melhor atender

a designação ao qual é empregado. Para a Pavimentação, os mais indicados são os

Cimentos Portland Comum, Composto, de Alto Forno e Pozolânico, não impedindo a

utilização dos demais em casos específicos.

A escolha do tipo de CP, como é comumente chamado o Cimento Portland,

dependerá da resistência exigida em projeto, do tempo em que a pista será liberada

ao tráfego, dentre outros fatores que podem privilegiar a utilização de certa

característica específica do cimento.

Page 55: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 55 -

Tabela 4.1: Tipos de Cimento Portland.

Tipo Denominação Tipo

Específico Característica

CPI Cimento Portland Comum

CPI Sem adição

CPI – S Com adição de materiais

carbonáticos

CPII Cimento Portland

Composto

CPII – E Com adição de escória

CPII – Z Com adição de materiais

pozolânicos

CPII – F Com adição de materiais

carbonáticos

CPIII Cimento Portland de Alto

Forno --- ---

CPIV Cimento Portland

Pozolânico --- ---

CPV Cimento Portland de Alto Desempenho Inicial (ARI)

--- ---

CPB Cimento Portland Branco

Estrutural --- ---

--- Cimento Portland

Resistente aos Sufatos --- ---

--- Cimento Portland de Baixo

Calor de Hidratação --- ----

Fonte: DNIT, 2005.

4.2.3. Água

Para uma boa qualidade do concreto, a água utilizada para o amassamento e cura

também merece passar por um controle tecnológico relevante à presença ou não de

impurezas, à acidez e sem esquecer o controle da quantidade de água empregada

na mistura.

Apesar de estudos na área indicarem que a qualidade da água utilizada não

influenciar em grande escala nas características do concreto, a presença de

Page 56: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 56 -

algumas características na água pode vir a classificá-la como imprópria à utilização

na construção de pavimentos.

Pelo apreendido empiricamente por Abrams, citado no Manual de Pavimentação

Rígida do DNIT, água muito ácida, carbonatada, com excesso de cloreto de sódio ou

sufátos, com açucares ou similares e residuais de curtumes não são apropriadas

para utilização no concreto. O mesmo autor autoriza a utilização de água de

pântanos e brejos, com baixas concentrações de íons SO4--, sulfato de sódio e

cloreto de sódio, provenientes de minas de carvão e gesso, dentre outras.

É importante salientar a relevância da água na mistura para o concreto, haja vista

que o cimento reage a partir da presença da mesma, caracterizando-o como um

aglomerante hidráulico.

4.2.4. Aditivos e Adições

O DNIT denomina como aditivo “toda substância não plenamente indispensável à

composição ou à finalidade do concreto em si, mas que, quando nele colocada em

pequenas quantidades, antes ou durante a mistura, gera ou reforça certas

características do concreto, quer no estado plástico, como no endurecido”.

A utilização de aditivos é justificada pelas necessidades específicas de cada cenário

em que o concreto é utilizado, garantindo características que suprem essas

necessidades para melhor execução possível da estrutura. Dentre as características

geradas ou reforçadas que os aditivos garantem ao concreto estão (DNIT, 2005):

a) Melhor trabalhabilidade;

b) Aceleração ou retardamento do tempo de pega;

c) Redução da permeabilidade;

d) Aceleração do ganho de resistência inicial;

e) Resistência às intempéries;

f) Retardação ou diminuição do calor de hidratação;

g) Desenvolvimento de características específicas como germicidas, fungicidas

ou inseticidas.

Page 57: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 57 -

A forma de utilização deste material deve ser controlada seguindo especificações

dos fabricantes e focando a destinação do concreto, haja vista que, caso não sejam

todas precauções, o uso indevido de aditivos pode exacerbar demasiadamente

certas características, transformando-as em defeitos na mistura.

4.2.5. Selantes de Juntas

As juntas são espaçamentos, entre placas de concreto do pavimento, preenchidos

com material sujeito aos esforços derivados da dilatação térmica dessas placas.

Esse recurso tem a função de evitar esforços indesejados no interior da estrutura,

prolongando a vida útil do pavimento e evitando possíveis defeitos estruturais que

podem vir a representar perigo à integridade do pavimento.

Para realização dessas juntas é necessário a utilização dos selantes nos

espaçamentos para garantir a não penetração de impurezas ou água na estrutura do

pavimento que podem vir a agredir a integridade da mesma.

A penetração de água pode vir a corroer o concreto por dentro da estrutura,

decaindo suas propriedades. Partículas sólidas criam esforços novos durante o

processo de dilatação, esforços aos quais o pavimento não foi dimensionado.

Segundo o DNIT, um selante está sempre sobre o efeito dos esforços de dilatação,

ou seja, sobre compressão ou tração, e deve apresentar características como

fluidez, elasticidade, adesividade, coesão, resistência à fissura e período de cura

propícia ao seu uso.

4.2.6. Aço

Como apontado anteriormente por Da Silva (2008), a camada superior da

pavimentação rígida, composta por placas de concreto, pode ser apresentada de

diversas formas, dentre as quais a utilização de armadura de aço é necessária para

algumas das disposições.

A empregabilidade do aço em congruência com o concreto vem de suas

características de resistência oposta ao concreto, onde este é especialista em

resistir à compressão, e aquele à tração, complementando suas necessidades. Esta

cooperação é observada em larga escala na construção civil.

Page 58: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 58 -

Apesar da maior parcela do esforço imposto sopre o pavimento ser de compressão,

a tração não pode ser desconsiderada, tornando necessário, em certos casos, a

utilização deste material.

4.3. METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO

A pesquisa relacionada ao dimensionamento especificamente do pavimento rígido

vem sendo incrementada nos últimos anos com a absorção de novos conhecimentos

da área. Onde se usavam modelos de dimensionamento baseados nos pavimentos

flexíveis que apenas foram adaptados aos rígidos, se inicia a criação de métodos

próprios para pavimentos de concreto visando as características específicas do

mesmo.

Mais informação sobre a pavimentação rígida permite avaliar melhor o

comportamento que a mesma apresentará. Através de modelos como de Erosão da

Fundação e de Escalonamento de Juntas e com auxílio do Método de Elementos

Finitos, é possível observar, além de dos aspectos já observados, um “leque” maior

de dados relevantes (DNIT, 2005):

a) A influência das Sub-bases estáveis;

b) O tipo de transferência de cargas nas juntas e bordas do pavimento;

c) As consequências do contato entre o pavimento e a sua fundação;

d) A ação de diferentes solicitações de tráfego, em relação à geometria das

placas;

e) Os efeitos do empenamento térmico e higroscópico do concreto no nível de

tensões;

f) O reflexo da adoção do reservatório de selante das juntas.

Esses avanços permitem o dimensionamento mais preciso e com uma qualidade

melhor, abordando as dimensões superficiais das placas de concreto, os tipos,

geometrias e localizações de juntas, o tipo, bitola, comprimento e espaçamento dos

aços e barras de transferência e ligação, o reservatório de selante, dentre outros

aspectos únicos do pavimento rígido.

Page 59: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 59 -

Como o foco deste não é discorrer especificamente sobre qualquer método de

dimensionamento, da mesma forma como para o pavimento flexível, serão apenas

citados, na Tabela 4.2, as principais metodologias utilizadas no dimensionamento e

os dados que as mesmas levam em consideração.

Tabela 4.2: Metodologias de dimensionamento de pavimento rígido.

Classificação Metodologia Dados Base

Concreto Simples

Portland Cement

Assossiation – P.C.A.

(Versão de 1966)

Extensa experiência prática;

Modelo de fadiga de

concreto;

Sistema de análise estrutural

(placas elásticas em

fundação contínua.

Portland Cement

Assossiation – P.C.A.

(Versão de 1984)

Modelo de fadiga de concreto

(modificado);

Modelo de erosão;

Escalonamento;

Análise estrutural por

Elementos Finitos.

Concreto Armado Modelo proposto por

Westergaard

Tensões atuantes;

Momentos fletores;

Cartas de influência de

Pickett e Ray;

Norma NBR 6118.

Fonte: DNIT, 2005.

Page 60: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 60 -

4.4. METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO

Em relação ao pavimento flexível, a formação da estrutura para a pavimentação

rígida pouco varia em se falando de materiais utilizados e forma ou modelo de cada

camada, reduzindo a gama de opções a serem estudadas e analisadas.

A implantação deste pavimento se divide entre a sub-base, que na prática chega

perto de ser indispensável, e a camada de rolamento sempre realizada em concreto,

porém em diferentes disposições.

4.4.1. Sub-base

Assim como comentado anteriormente, esta tem como objetivo uniformizar o suporte

à camada superior e protegê-la do bombeamento de material fino do solo. Visando

esta função, existem algumas constituições diferentes desta camada normatizadas

pelo DNIT e Associação Brasileira de Normas Técnicas.

São utilizadas sub-bases estabilizadas granulometricamente e com adições

cimentíceas adensadas por vibração ou compactação, sem grandes preocupações

com controle de qualidade. A escolha do método utilizado dependerá do projeto

designado ao pavimento em questão.

4.4.1.1. Concreto de cimento Portland adensado por vibração (DNIT 065/2004

– ES)

A camada deverá exceder os limites horizontais do pavimento, no caso da largura,

em 50 cm no mínimo. A superfície deve ser lisa e desempenada. O adensamento é

realizado com o auxílio de vibradores de imersão e réguas vibratórias. Para o

acabamento, realizado logo após, são utilizadas réguas acabadoras. Logo após, a

superfície deverá ser protegida por uma membrana fina de material betuminoso com

o intuito de garantir o processo de cura.

4.4.1.2. Solo-cimento (DNIT 058/2004 – ES)

Para este modelo de sub-base, há dois métodos de execução baseados no local

onde é realizada a mistura do solo com o cimento e a água, em usina, propriamente

Page 61: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 61 -

calibrada para realização da mistura conforme dosagem especificada, ou “in loco”,

onde o ambiente é preparado e a mistura controlada.

Utilizando-se da mistura em usina, é preciso dispor primeiramente do solo e cimento

para que a mistura seja realizada pela máquina, observando-se a quantidade e

dosagem esperada. O transporte e espalhamento do solo-cimento devem ser

realizados por caminhão-basculante, primando pelo controle da umidade e pelo

tempo de pega. A superfície deve estar nivelada, isenta de impurezas e com a

drenagem pronta. Em seguida é realizada a compactação de acordo com norma

utilizando-se de rolos lisos e pés-de-carneiro, além de pneumáticos, de acordo com

a necessidade. Somente então é realizado o nivelamento da superfície através de

motoniveladoras e, posteriormente, o processo de cura, mantendo umedecida por

um período mínimo de sete dias.

Realizando-se a mistura na pista é necessário o preparo da área com a pulverização

e homogeneização do solo. Somente então é distribuído uniformemente o cimento

na superfície. Primeiramente a mistura é realizada sem o acréscimo de água,

uniformizando-a e garantindo o nivelamento de projeto. Posteriormente deve ser

acrescentada a água de forma progressiva pelo caminhão tanque e revolvido o solo

a cada aplicação para evitar o acumulo na superfície. A subsequente compactação e

cura da camada serão realizadas da mesma forma que nos itens anteriores, para

mistura em usina.

4.4.1.3. Solo melhorado com cimento (DNIT 057/2004 – ES)

Este modelo de sub-base assemelha-se em todos os aspectos executivos ao solo-

cimento. Com relação a mistura ser realizada “in loco” ou em usinas, segue-se o

mesmo roteiro para ambos. Os cuidados com a mistura, aplicação, umedecimento,

compactação e cura são idênticos.

O solo melhorado apenas se diferencia do solo-cimento com relação à proporção da

mistura realizada e quanto ao controle tecnológico da mesma.

Page 62: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 62 -

4.4.2. Revestimento

A camada superior do pavimento tem como objetivo receber e repassar a carga

oriunda do tráfego à sub-base e, posteriormente, ao subleito, atenuando-a o

suficiente para não acarretar danos estruturais a nenhum dos citados.

Esta camada pode ser realizada por diversas metodologias diferenciadas que

dependem da utilização ou não de aço em sua estrutura, da forma como é

construído cada trecho e de especificações técnicas mencionadas em norma.

4.4.2.1. Concreto simples

Define-se por pavimento de concreto simples o pavimento o qual se utiliza de

armadura em sua estrutura, salvo barras de ligação ou ferragens de retração,

contando apenas com a resistência do concreto para suporte de cargas.

Podendo ser realizado de formas ligeiramente distintas, os métodos abordados pelo

Manual de Pavimentos Rígidos do DNIT (2005) podem ser considerados idênticos,

alterando somente com relação ao tipo de forma utilizada, sendo estes

equipamentos de pequeno porte, fôrma-trilho ou fôrma deslizante.

Depois de preparado o subleito e instalada a sub-base nos conformes do projeto, a

primeira preocupação deve ser com o assentamento das fôrmas que, apesar de

diferenciarem-se em aplicação, de forma geral são postas às margens do pavimento

e com o nível superior ao nível do pavimento acabado.

As misturas, realizadas em centrais ou no próprio local com auxílio de betoneiras,

devem ser observadas quanto à dosagem e umidade para aplicação dentro de prazo

estipulado. O lançamento preferivelmente é realizado lateralmente com ou sem o

auxílio de máquinas, realizando o adensamento através de vibradores de imersão ou

réguas vibratórias evitando a segregação do material. Em seguida é feito o

acabamento com o auxílio de réguas de 3m onde quaisquer irregularidades devem

ser corrigidas de imediato.

É necessário cuidado especial na realização das juntas, sejam elas longitudinais ou

transversais, de construção ou não. Juntamente com as juntas, as barras de

transferência também merecem cuidados específicos para implantação nos vão

dessas juntas. A selagem das juntas também segue o mesmo cuidado.

Page 63: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 63 -

Finalmente é iniciado o processo de cura do concreto, o qual não deve permitir que

a perda de umidade aconteça muito rapidamente pelo pavimento, aplicando sobre a

superfície um composto líquido de forma a criar uma película plástica. Com o

período necessário para realização da desforma, esse líquido também é aplicado

nas laterais do pavimento até completar-se o período total do procedimento.

4.4.2.2. Tipo Whitetopping

Este modelo de pavimentação caracteriza-se por ser uma forma de revitalização de

pavimentos asfálticos que apresentarem algum defeito estrutural. A metodologia de

aplicação deste diferencia-se em face do tipo e gravidade do defeito observado no

pavimento anterior, podendo ser por colocação direta, fresagem ou construção de

uma camada de nivelamento.

Para todas as metodologias é recomendado um arrefecimento do pavimento

asfáltico primordialmente para não evaporação precoce da água do concreto.

Quando os danos necessitam de uma camada niveladora, a aplicação de uma

pintura plástica da mesma forma que para a cura do concreto para aspersão da

água e refletir os raios solares.

O restante da metodologia de aplicação é idêntica ao concreto simples com relação

à mistura, ao transporte, ao lançamento, ao adensamento e ao acabamento, não

sendo necessária a repetição do processo. Apenas atenta-se para a realização das

juntas o mais rapidamente possível para evitar o aparecimento de fissuras.

4.4.2.3. Estruturalmente armado

O pavimento estruturalmente armado pouco se diferencia do executado com

concreto simples, acrescendo apenas a malha de ferragens com função estrutural

no pavimento. O procedimento executivo, no entanto segue o mesmo relacionado

para o item 4.4.2.1. , haja vista que não há norma para o emprego deste método em

particular atualmente.

Apenas atenta-se para os cuidados relacionados à armadura com relação ao

posicionamento, suporte e emendas realizadas antes e durante o processo de

concretagem.

Page 64: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 64 -

4.4.2.4. Concreto rolado

Trata-se de um concreto menos nobre, onde o controle de qualidade na mistura não

é o mesmo garantido nos demais tipos de concreto, haja vista que a proporção de

cimento utilizado é, na maioria das vezes, notavelmente menor e o controle quanto à

granulometria e qualidade dos agregados empregados não é rigoroso, permitindo a

utilização de materiais considerados impróprios para outros pavimentos.

O concreto rolado apresenta-se de forma seca e consistente, permitindo que a sua

compactação seja realizada através de rolos compressores, vibratórios ou comuns,

de acordo com a sua trabalhabilidade.

A execução deste modelo de pavimento diferencia-se dos demais já citado apenas

nos pontos observados, ou seja, na mistura, onde há um grau de controle de

qualidade inferior, e no adensamentos que é realizado através de rolos no lugar de

vibradores como nos demais pavimentos.

4.4.2.5. Peças pré-moldadas de concreto

A pavimentação por peças pré-moldadas de concreto consiste na colocação de

peças já prontas de concreto simples justapostas lado a lado no pavimento de forma

ao conjunto atender às exigências geométricas e de resistência do pavimento,

rejuntando-se com material fino o espaçamento entre peças para oferecer rigidez ao

sistema.

O processo só pode ser iniciado com o preparo do subleito e da sub-base concluído.

Para suporte das peças é necessária camada de areia à base das peças.

Primeiramente são instaladas linhas-guia para colocação das peças de forma a

manter o nível e o posicionamento das mesmas, somente então são assentadas as

peças garantindo-se a geometria da pista. Com as peças justapostas, é

homogeneizado o espaçamento entre elas, com auxílio de alavancas próprias,

previamente ao rejuntamento, realizado com pedrisco e material betuminoso,

preenchendo totalmente a junta, atentando-se para a compactação do pavimento ao

realizar esta etapa.

Page 65: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 65 -

4.5. CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS

A caracterização de um pavimento rígido, de forma geral, é delimitada pelo concreto,

haja vista que este é componente principal e inevitável da metodologia em questão,

portanto as propriedades atribuídas ao concreto são as mesmas atribuídas ao

pavimento, destacando-se apenas alguns pontos que são mais pertinentes à uma

via que as demais estruturas em que este material é empregado.

a) Resistência

Relativamente ao pavimento flexível, o pavimento rígido apresenta uma resistência a

esforços perpendiculares e rigidez de estrutura superior, caracterizando a sua

nomenclatura, permitindo a construção de estruturas menos espessas e com um

número menor de camadas. A resistividade química deste pavimento também é de

grande importância, tendo em mente as possibilidades da presença de fluídos

agressivos no pavimento.

b) Visibilidade

O transporte rodoviário é importante e requisitado nos mais diversos horários do dia

como principal forma de interligação geográfica atualmente, logo a visibilidade do

pavimento durante o período noturno torna-se um fator importante e, apesar das

marcações em vias não se fixarem tão bem no pavimento de concreto como no

pavimento asfáltico, a superfície da estrutura em questão reflete uma boa proporção

da iluminação utilizada na mesma, economizando despesas com o sistema.

c) Durabilidade

A resistência à intempéries e ao tempo que o pavimento rígido suporta é

visivelmente maior que a apresentada pelo seu similar flexível, gratificando-o com

uma vida útil maior e necessitando de poucos serviços de manutenção, mantendo o

pavimento íntegro para transito.

Este fator fornece também maior segurança para o usuário ao manter as

características de projeto por um período maior e sem grandes alterações.

Page 66: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 66 -

4.6. MANUTENÇÃO

Os cuidados adotados com o pavimento rígido são necessários a fim de manter a

serventia e qualidade da estrutura, prolongando a vida útil mantendo a segurança e

características de projeto.

Há, a partir do dimensionamento do pavimento, diretrizes de utilização deste

pavimento, levando em consideração o tipo de carga que ele suportará e o tráfego

ao qual atenderá, garantindo a segurança e o conforto ao usuário.

Defeitos no pavimento de concreto provêm, na maioria das vezes, de falhas

executivas ou dos materiais empregados, criando uma necessidade, além do

rigoroso controle de qualidade na construção, de realização de manutenções

rotineiras.

Como parte integrante desta manutenção, há a inspeção visual do pavimento para

avaliação de defeitos existentes. Esses defeitos são interpretados pelo tipo e

severidade ao serem observados de acordo com normatização existente criada pelo

DNIT. Com base nos dados obtidos, é calculado o Índice de Condição do Pavimento

– ICP, indicando a necessidade ou não da realização de serviços de recuperação e

como procedê-los.

A partir da avaliação destes eventuais defeitos no pavimento são estipulados os

serviços de revitalização, caso necessário, ou apenas de conservação onde não são

realizadas grandes tarefas na estrutura como todo.

4.6.1. Utilização do Pavimento

O pavimento deve suportar solicitações operacionais específicas para os usuários

ao qual foi dimensionado e solicitações estruturais mantendo sua integridade, além

de solicitações gerais do ambiente.

Como solicitações específicas, temos as cargas máximas permitidas, as quais

devem ser monitoradas sempre, o tráfego da via, que deve atender o

dimensionamento realizado para a mesma, e eventuais problemas químicos que

podem vir a atacar o pavimento em caso de acidentes automobilísticos. Caso

algumas dessas solicitações não sejam atendidas, deve ser realizada uma revisão

Page 67: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 67 -

do projeto para verificação da necessidade de novo planejamento de conservação e

observação de eventuais defeitos.

Dentre solicitações estruturais, devem ser observados quaisquer defeitos que

ocorram devido falhas na estrutura, como alçamento das placas, desnível entre

pavimento e acostamento ou junta e ocorrência de grandes buracos, acompanhando

sua evolução. Também devem ser realizados todos os serviços menores que

mantenham a integridade estrutural do pavimento.

Outros pontos a serem observados são os acostamentos e áreas próximas que

podem vir a apresentar falhas caso não seja feita a manutenção cabível às mesmas.

A drenagem também é de grande importância, pois deve ser mantida desobstruída

para manter as características esperadas.

4.6.2. Conservação do Pavimento

Entende-se por conservação do pavimento serviços preventivos ou localizados

realizados rotineiramente para corrigir pequenos defeitos ou sinais que demonstrem

o desgaste do pavimento. Esses defeitos podem ser apresentados nas juntas de

dilatação, nas bordas do pavimento ou mesmo no próprio pavimento em pequena

parcela.

Dentre os serviços de conservação do pavimento rígido têm-se:

a) Reselagem de juntas;

b) Selagem de fissuras;

c) Recuperação de juntas esborcinadas;

d) Recuperação de desgaste superficial e escamação parciais;

e) Alguns reparos que afetam a espessura da placa.

4.6.3. Reabilitação do Pavimento

Para a reabilitação do pavimento é requisitado estudo mais criterioso sobre as

condições gerais do pavimento, haja vista que este processo é muito mais

dispendioso e altera de forma significativa a estrutura do pavimento.

Page 68: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

- 68 -

Neste estudo são necessários dados do projeto original, juntamente com todos os

serviços realizados na via até a data do estudo, mesclados a dados observados em

campo, como defeitos e condições de drenagem atuais, para uma primeira

observação da situação. Caso sejam necessários mais dados de campo, um

levantamento complementar, portanto mais minucioso, deverá ser realizado com

retirada de corpos-de-prova para avaliação laboratorial. Somente com as

informações completas de campo e laboratoriais podem ser avaliadas as condições

estruturais e funcionais do pavimento para elaboração de um relatório definitivo.

Segundo o DNIT, os principais dados a serem levantados e analisados são:

a) Condições globais, ou seja, estruturais e funcionais do pavimento e do

acostamento;

b) Dados sobre o projeto e sobre a execução do pavimento;

c) Materiais utilizados no pavimento;

d) Solicitação de tráfego quanto à distribuição e freqüência das cargas;

e) Condições climáticas da região;

f) Condições da drenagem da via;

g) Condições de segurança para o tráfego;

h) Quaisquer outras condições julgadas necessárias.

A avaliação da condição global do pavimento é definitiva na adoção do método de

reabilitação do pavimento, logo, o levantamento dos defeitos deve identificar e

quantificar todos os tipos e severidades das irregularidades encontradas na estrutura

definindo as técnicas de reabilitação e os ensaios complementares recomendáveis.

Como comentado anteriormente, tem-se como condições globais do pavimento as

condições estruturais, que avaliam a capacidade de suporte da estrutura com

relação aos carregamentos impostos à mesma, e as condições funcionais, que

avaliam a satisfação aos critérios de utilização da via, como regularidade superficial,

conforto de rolamento, resistência a derrapagem, aparência e segurança.

Após o recolhimento e avaliação criteriosa de todos os aspectos acima

mencionados, podem ser elaboradas as potenciais soluções para a reabilitação do

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- 69 -

pavimento de acordo com as necessidades. A escolha e priorização dos servi;os a

serem realizados seguem os seguintes critérios (Dnit, 2005):

a) Custo/benefício;

b) Possibilidade de controle e operação do tráfego;

c) Vida útil mínima prevista para o pavimento reabilitado;

d) Materiais disponíveis na região;

e) Geometria das pistas;

f) Disponibilidade de equipamentos e mão-de-obra;

g) Política global de prioridades da malha rodoviária.

Considerados os pontos importantes citados, a escolha da metodologia executiva

para reabilitação do pavimento pode ser adotada. Na Tabela 4.3 estão dispostas as

principais soluções para conservação e reabilitação do pavimento.

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- 70 -

Tabela 4.3: Metodologias de Conservação e Reabilitação de Pavimentos Rígidos.

Tipo de Defeito Método de Reabilitação Método de Conservação

Bombeamento Nivelamento por meio de injeção

Resselagem de Juntas;

Restauração da capacidade de

transferência de carga;

Recomposição da drenagem;

Recomposição do acostamento.

Escalonamento de Juntas

(degraus)

Fresagem ou escarificação;

Nivelamento por meio de injeção;

Resselagem de juntas;

Alçamento de placa por meio de injeção;

Restauração da capacidade de

transferência de cargas;

Reforço do pavimento.

Recomposição da drenagem;

Recomposição do acostamento.

Fissuras Lineares Reparos que abrangem toda a espessura.

Nivelamento por meio de injeção;

Restauração da capacidade de

transferência de carga.

Page 71: Estudo Comparativo Entre a Pavimentacao Flexivel

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Placas Divididas Reconstrução da placa. Reforço do pavimento.

Esborcinamento de Juntas Reparos que não abrangem toda a

espessura da placa.

Resselagem de juntas.

Alçamento de Placas Reparos que abrangem toda espessura da

placa.

Abertura de juntas de alívio;

Resselagem de juntas de fissuras.

Quebras Localizadas Reparos que abrangem toda espessura da

placa.

Nivelamento da placa por meio de injeção;

Construção do acostamento rígido;

Restauração da capacidade de

transferência de carga.

Fonte: DNIT, 2005 (adaptada).

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- 72 -

1. COMPARATIVO ENTRE OS PAVIMENTOS LEVANTADOS

Com base nos dados obtidos sobre os dois modelos de pavimentação é possível

compará-los em todos os níveis e pontos abordados, obtendo uma comparação

sólida sem o aspecto cultural envolvido, haja vista que este é principal responsável

pela predominância da pavimentação asfáltica em comparação à de concreto.

1.1. QUANTO À ESTRUTURA DO PAVIMENTO

De forma geral, a estrutura necessária para a pavimentação flexível é mais

complexa que a estrutura para a pavimentação rígida, fato este resultante da maior

interação entre as camadas devido à forma com que as cargas são absorvidas pelo

pavimento flexível. Para o rígido, apesar de sua estrutura mais simples, há uma

maior rigorosidade na metodologia construtiva de cada uma de suas camadas.

Tendo em mente a formação estrutural de ambos os métodos de pavimentação é

importante observar que, inicialmente, todo pavimento é delimitado pela fundação

que suportará as cargas de tráfego ao qual o mesmo é submetido, sendo assim, a

camada mais importante e comum tanto à estruturas flexíveis quanto à rígidas é o

subleito e a regularização do mesmo. A pavimentação rígida, por dispersar mais

amplamente as cargas impostas sobre a estrutura, requer menos de sua fundação,

economizando esforços e custos em serviços como o reforço de subleito,

geralmente necessário para a pavimentação flexível.

Apesar de mais simples, a estrutura do pavimento de concreto é mais rigorosamente

controlada, quanto à qualidade de seus materiais e metodologia de implantação, que

a estrutura do pavimento asfáltico, fato que pode garantir ao primeiro um maior custo

de implantação inicial, porém, isto dependerá da situação de projeto em que será

construído o pavimento.

Desconsiderando um estudo de caso específico, o qual é necessário para cada

região que apresente clima, solos e intempéries características, e observando

apenas o aspecto estrutural, a pavimentação rígida deve ser mais indicada para

solos pouco resistivos, onde seriam necessários grandes serviços de melhoramento

do mesmo para suporte de uma via, estes serviços podem ser atenuados com a

estrutura mais estável do pavimento rígido. Já a pavimentação flexível pode ser mais

indicada no caso de solos mais resistentes, capazes de suportar cargas de tráfego,

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- 73 -

eliminando boa parte dos serviços e camadas necessárias para este modelo de

pavimentação, tornando-o menos dispendioso e mais simplificado.

1.2. QUANTO AOS MATERIAIS UTILIZADOS

Assim como na estrutura, os materiais utilizados nas misturas de ambos os

pavimentos têm características em comum, no caso o uso do solo e de agregados

variados, e características distintas no caso do tipo de aglomerante utilizado,

principal integrante de quaisquer misturas.

Como constatado após a observação dos materiais empregados para pavimentação,

os solos e agregados são componentes de extrema importância para todo

pavimento.

Subentendem-se por solos os componentes da fundação, traduzindo-se na camada

do subleito que suporta toda estrutura. Para este fim, o estudo e tratamento dos

solos não se diferenciam muito entre metodologia de pavimentação, apenas em se

tratando de requisitos mínimos para implantação do pavimento é que as

propriedades exigidas são diferenciadas.

Tanto para asfaltos como para concretos os agregados representam grande parcela

do volume dessas misturas. Utilizados para economizar material ligante sem

denegrir demasiadamente os atributos essenciais ao composto, o que se diferencia

para pavimentos rígidos e flexíveis é a rigorosidade com que eles são escolhidos

e/ou tratados, haja vista que são necessárias propriedades específicas para cada

tipo de pavimentação.

Para o pavimento flexível o único material importante que resta ser citado é o

aglomerante betuminoso que realiza a interação entre os agregados à altas

temperaturas ou tratados especialmente. É importante salientar que este material é

derivado do petróleo, material retirado de reservas finitas na natureza.

Apesar dos aglomerantes hidráulicos poderem ser utilizados em alguns pavimentos

flexíveis, sua principal serventia é para a pavimentação rígida onde o cimento

Portland é o principal componente. Para este modelo ainda é necessário levar em

consideração a utilização de outros materiais como selantes de juntas, aços e água

na sua mistura, tornando mais complexo o controle de qualidade para o concreto.

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Partindo dos materiais encontrados na fundação, os métodos de pavimentação em

estudo diferenciam-se consideravelmente quanto aos seus componentes, haja vista

que o material reagente dessas misturas é distinto para cada, porém o fato de ser

necessário um controle de qualidade mais rigoroso dos materiais empregados na

pavimentação rígida, devido a influência que o aço, selante de junta e água no

produto final, adquire mais possibilidade de aparições de defeitos de execução que o

pavimento flexível, onde também é rigoroso o controle de qualidade, mas os

principais serviços são realizados em usinas, minimizando a possibilidade de falha.

Um aspecto muito importante relacionado aos materiais a ser ressaltado é a

possibilidade de esgotamento da matéria prima para os aglomerantes betuminosos,

o petróleo, haja vista que não é possível fabricá-lo, apenas retira-lo da natureza.

1.3. QUANTO À METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO

Para o dimensionamento de um pavimento, são levados em consideração os

mesmos aspectos solicitantes para qualquer modelo de pavimentação, a carga de

tráfego ao qual será dimensionado e a resistência do solo ao qual dissipará esta

carga, somente com base nesses dados serão calculadas as possibilidades de

materiais, camadas, espessuras e serviços empregados.

As metodologias de dimensionamento para pavimentação flexível são diversificadas

e, em geral, mais elaboradas, devido ao amplo investimento nesta metodologia nas

últimas décadas. Apesar do amplo estudo na área ser favorável ao

dimensionamento mais criterioso e adequado, a diversificação dos métodos de

realização deste dimensionamento acaba por gerar dúvidas e confusões, haja vista

que, utilizando-se de diferentes métodos, podem-se chegar à diferentes resultados.

Com relação à pavimentação rígida, o dimensionamento não é tão desenvolvido,

apesar de serem utilizados desde a antiguidade, em função do limitado estudo

realizado na área, porém, a utilização do concreto na construção civil, fora a

pavimentação, é consagrada, garantindo sua confiança e conhecimento.

O dimensionamento de um pavimento busca os mesmos resultados, independente

de modelo empregado, apenas se diferenciando na complexidade e precisão,

porém, frente à evolução computacional notada atualmente, esses fatores tornam-se

irrelevantes, logo, o dimensionamento, como processo, não é aspecto determinante

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da escolha de um modelo de pavimentação, somente seus resultados são de grande

importância.

1.4. QUANTO À METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO

Como pôde ser absorvido neste, há inúmeras possibilidades e metodologias

diferentes para implantação de cada camada constituinte dos dois pavimentos

estudados, impossibilitando delimitar qual dessas opções é a “melhor”, pois as

particularidades de cada uma são determinantes para sua utilização frente as mais

diversas situações encontradas.

Para a pavimentação asfáltica há uma gama de opções na realização de uma

camada que pode suprir a grande maioria das necessidades locais com custos

relativamente baixos, porém esta vantagem pode ser reduzida na necessidade de

realização de um número maior de serviços ou mesmo de camadas, frente

adversidades maiores a serem superadas.

As opções disponíveis no pavimento de concreto são mais limitadas e pouco

variadas, porém o mesmo apresenta propriedades e características superiores de

suporte para o tráfego, evitando um grande número de serviços necessários e,

possivelmente, reduzindo os gastos na construção da via ao balancear-se custo-

benefício.

A escolha de um pavimento pela metodologia de implantação que seu sistema

envolve pode vir a ser um critério secundário, pois, com as inúmeras técnicas

dispostas para ambos os pavimentos, em qualquer situação encontrada em campo

haverá uma possibilidade de execução apropriada. O fator predominante neste caso

é o custo-benefício, levando em consideração o deslocamento e utilização de

máquinas e equipamentos especiais, juntamente com a mão-de-obra qualificada e

materiais necessários.

1.5. QUANTO ÀS CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS

O exposto nos capítulos dedicados a cada modelo de pavimentação apenas ressalta

as principais características apresentadas em cada, porém não é cabível confrontá-

las diretamente devido às singularidades de cada pavimento.

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Para a comparação deste aspecto é possível analisar a Tabela 5.1, desenvolvida por

Bianchi et. al. (2008), onde são expostas as principais características físico-químicas

de ambos os pavimentos, comparando-as de forma direta.

Tabela 5.1: Comparativo de Pavimentos Rígidos e Flexíveis.

Pavimentos Rígidos Pavimentos Flexíveis

Estruturas mais delgadas de pavimento

Estruturas mais espessas (requer maior

escavação e movimento de terra) e

camadas múltiplas

Resiste a ataques químicos (óleos,

graxas, combustíveis)

É fortemente afetado pelos produtos

químicos (óleo, graxas, combustíveis)

Maior distância de visibilidade horizontal,

proporcionando maior segurança

A visibilidade é bastante reduzida

durante a noite ou em condições

climáticas adversas

Pequena necessidade de manutenção e

conservação, o que mantém o fluxo de

veículos sem interrupções

Necessário que se façam várias

manutenções e recuperações, com

prejuízos ao tráfego e custos elevados

Falta de aderência das demarcações

viárias, devido ao baixo índice de

porosidade

Melhor aderência das demarcações

viárias, devido a textura rugosa e alta

temperatura de aplicação (30 vezes mais

durável)

Vida útil mínima de 20 anos Vida útil máxima de 10 anos (com

manutenção)

Maior segurança à derrapagem em

função da textura dada à superfície

(veículo precisa de 16% menos de

distância de frenagem em superfície

seca, em superfície molhada 40%)

A superfície é muito escorregadia

quando molhada

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De coloração clara, tem melhor difusão

de luz. Permite até 30% de economia

nas despesas de iluminação da via

De cor escura, tem baixa reflexão de luz.

Maiores gastos com iluminação

O concreto é feito com materiais locais, a

mistura é feita a frio e a energia

consumida é a elétrica

O asfalto é derivado de petróleo

importado, misturado normalmente a

quente, consome óleo combustível e

divisas

Melhores características de drenagem

superficial: escoa melhor a água

superficial

Absorve a umidade com rapidez e, por

sua textura superficial, retém a água, o

que requer maiores caimentos

Mantém íntegra a camada de rolamento,

não sendo afetado pelas intempéries

Altas temperaturas ou chuvas

abundantes produzem degradação

Fonte: Bianchi et. al., 2008.

Observa-se facilmente que as características relevantes à um bom nível de serventia

do pavimento são favoráveis ao modelo de concreto, abrangendo áreas de

segurança, resistência à fatores físicos e químicos, consumo energético e

manutenção.

1.6. QUANTO À MANUTENÇÃO

A realização de uma manutenção em pavimentos é requerida sempre que este não

apresenta mais as condições essenciais para sua utilização, logo, o quesito

importante neste aspecto é a freqüência e a quantidade de serviços que serão

necessários aos pavimentos para manter suas propriedades.

A aparição de defeitos em um pavimento pode ser motivada por inúmeros fatores

diferentes e cada defeito exige um tratamento específico. A tipologia do pavimento

também influencia neste fator devido às razões específicas pelas quais esses

defeitos ocorrem em concreto e asfalto. Para a pavimentação asfática, os principais

motivos pelos quais aparecem degradações são devidos ao desgaste pelo tempo de

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uso da via e cargas excessivas aplicadas sobre ela. Já a pavimentação de concreto

apresenta falhas principalmente quando a estrutura para a mesma é mal executada.

Mesmo com as suas características singulares, o desgaste, erros de execução,

excesso de carregamento na via e intempéries afetam ambos os tipos de

pavimentos, porém de formas e em níveis diferentes. Para compará-los é necessário

expô-los às mesmas condições, ou seja, considerá-los corretamente executados,

considerar as intempéries locais iguais para ambos e o fluxo de veículos também, e

nesse aspecto o concreto apresenta uma vida útil bem superior ao asfalto e uma

menor probabilidade de apresentação de defeitos, favorecendo a sua escolha.

Outro aspecto, no entanto, que deve ser considerado é o custo desses reparos e a

interferência dos processos no fluxo da via. Devido à freqüente necessidade de

serviços de manutenção no pavimento asfáltico, o incomodo ao usuário é maior e os

gastos são constantes e não muito altos, caso não seja necessário a reestruturação

do pavimento. Para o pavimento de concreto essa manutenção é menos frequente,

porém com um custo um pouco mais elevado.

No geral a pavimentação rígida tem custo-benefício melhor devido à pequena

necessidade de manutenção dentro do período de vida útil do pavimento que é

notavelmente maior que a vida útil do pavimento flexível. Este fato permite que o

fluxo de veículos seja constante por mais tempo, garantindo um maior conforta ao

usuário.

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1. CONCLUSÃO

A pavimentação de uma via permite a mesma um tráfego seguro, confortável e

fluente, reduzindo a probabilidade de acidentes e o tempo de viagem para os

usuários. A objetividade de providenciar um pavimento de boa qualidade e com as

melhores propriedades possíveis é maximizar essas vertentes, garantindo ao

usuário satisfação ao realizar seu deslocamento. No entanto, retomando à área da

engenharia, é necessário realizar este serviço reduzindo ao máximo os custos que

envolvidos sem renunciar à qualidade do mesmo.

Visando estes pontos, o levantamento bibliográfico realizado, juntamente com as

comparações do capítulo anterior, levam à concluir que a escolha do modelo de

pavimentação a ser utilizado é subordinada às condições locais, haja vista que o

pavimento de asfalto tem um custo inicial mais ameno frente ao de concreto quando

não se leva em consideração os serviços prévios para sustentação, ou seja, para

solos que demonstrem qualidades favoráveis à pavimentação, o asfalto pode ser

uma solução menos dispendiosa, porém o concreto apresenta características mais

expressivas quando utilizado como pavimento em caso de grandes solicitações.

Para efeito de utilização em nossa região, as intempéries rigorosas e solos frágeis

em ampla parcela do território sugerem, e forma geral, a utilização da pavimentação

rígida, a qual é mais resistente ao longo do tempo, atentando-se apenas à

metodologia executiva que deve ser adotada rigorosamente para não acarretar

problemas estruturais. A implementação desta metodologia ainda é pouco difundida

na região e necessita de incentivos para se instalar como opção estrutural para a

pavimentação, porém, realizados os investimentos iniciais em maquinário e

conhecimentos, este modelo pode vir a superar problemas de pavimentação na

região de forma segura e prolongada.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BALBO, José Tadeu. Pavimentação Asfáltica: materiais, projeto e restauração.

São Paulo: Oficina de Textos, 2007.

SOUZA, Murillo Lopes. Pavimentação Rodoviária. Rio de Janeiro: DNER, 1976.

SENÇO, Wlastermiler de. Manual de Técnicas de Pavimentação. 1a Edição. São

Paulo: Pini, 1997.

BERNUCCI, L. L. B. ; MOTTA, Laura Maria Goretti da ; CERATTI, Jorge Augusto

Pereira ; SOARES, Jorge Barbosa . Pavimentação Asfáltica: formação básica para

engenheiros. 2a Edição. Rio de janeiro: Petrobras: Abeda, 2006.

BRASIL. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes. Diretoria de

Planejamento e Pesquisa. Coordenação Geral de Estudos e Pesquisa. Instituto de

Pesquisas Rodoviárias. Manual de Pavimentos Rígidos. 2a Edição. Rio de janeiro,

2005.

DA SILVA, Carlos Eduardo Portes. Pavimento de Concreto Simples:

Dimensionamento, Execução e Controle Tecnológico. 2008. 53 f. Trabalho de

Conclusão de Curso (Graduação) – Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal

de Santa Maria, Santa Maria, 2008.

BIANCHI, Flavia Regina; BRITO, Isis Raquel Tacla ; CASTRO, Veronica Amanda B.

. Estudo Comparativo entre Pavimento Rígido e Flexível. In: 50º CONGRESSO

BRASILEIRO DO CONCRETO, 2008, Salvador. Anais dos 50º CONGRESSO

BRASILEIRO DO CONCRETO, 2008.