AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO DOS PAVIMENTOS

Segundo o descrito anteriormente, a avaliação de um pavimento pode ser feita de duas maneiras. A avaliação subjetiva ou funcional, e a avaliação objetiva associada a caracterização própria do pavimento como estrutura.

Na terceira etapa do método proposto são calculados os fatores de ponderação em função da extensão (FEi), igualando a avaliação subjetiva e objetiva para cada um dos 10.402 trechos com informação da malha viária do Distrito Federal. A Equação 2 apresenta esta relação.

� = − ∑ � ∗ � ∗ = �_�

(2) Onde:

 ICPU: Índice de Condição de Pavimento Urbano (Avaliação Objetiva);  ICP_AV: Índice de Condição de Pavimento - Avaliação Subjetiva.

2.4.1. Avaliação subjetiva

A avaliação subjetiva da superfície de rolamento dos pavimentos leva em conta aspectos que são percebidos pelo próprio usuário que, sem ter um conhecimento especializado em pavimentos, é capaz de avaliar subjetivamente o

conforto de trafegar em determinado trecho viário, identificando as principais deficiências ou defeitos (Carey e Irick, 1960).

Carey e Irick (Carey e Irick, 1960) dentro da avaliação subjetiva de pavimentos apresenta o conceito de serventia, conceito que foi desenvolvido utilizando as pesquisas do AASHO (American Association of State Highway Officials) Road Test realizadas nos EUA no final dos anos 1950. A serventia de um pavimento está relacionada ao proposito para o qual o pavimento foi construído que é proporcionar um rolamento confortável e seguro (Haas e Hudson, 1978).

Figura 7- Conceito serventia-desempenho. Adaptado de (Fernandes et al., 1999)

Apresenta-se na Figura 7 a capacidade de servir satisfatoriamente o pavimento ao tráfego através do tempo em uma escala de serventia. O Valor de Serventia Atual (VSA – Present Serviceability Rating - PSR) (Haas e Hudson, 1978), propõe uma escala de avaliação da serventia do pavimento de 0 a 5 (0 péssimo a 5 ótimo) para cada seção tal como é mostrado na Figura 8.

O valor de serventia atual no Brasil esta normalizado pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) na DNIT-PRO 009/2003 – Avaliação Subjetiva da Superfície de Pavimentos Flexíveis e Semi-Rígidos. A norma estabelece que a avaliação que deve ser feita por um grupo de cinco avaliadores devidamente treinados percorrendo o trecho em um veículo próximo à velocidade limite legal.

2.4.2. Avaliação objetiva

Existe grande diferença entre o processo de desenho de um novo pavimento e do processo de manutenção e reabilitação de um pavimento existente. Em relação a este último, o conjunto de materiais que já estão no local e sofreram uma deterioração efeito do tráfego e de agentes climáticos através do tempo. Tais materiais exibem valores remanescentes estruturais, que devem ser considerados como contribuição para efeitos de qualquer intervenção no pavimento, na prolongação da vida útil do mesmo (Corros et al., 2009).

A avaliação objetiva do pavimento a estrutura é caracterizada por meio dos seguintes indicadores:

1. Irregularidade longitudinal superficial.

A American Society for Testing and Materials define a irregularidade longitudinal como o desvio de uma superfície de pavimento em relação a uma superfície plana, cuja magnitude é capaz de afetar a dinâmica dos veículos, a qualidade do rolamento, as cargas dinâmicas sobre a via e a drenagem (ASTM E867-82A, 1982). No ano de 1986, foi estabelecido como medida de irregularidade longitudinal o IRI (International Roughness Index) ou Índice Internacional de Irregularidade. O IRI é definido matematicamente a partir de um perfil obtido com nível e mira, visando simular os movimentos verticais induzidos a uma roda (modelo quarto-de-carro) sob velocidade de 80 km/h e é expresso em m/km.

A irregularidade longitudinal pode ser quantificada por médio de perfilômetros, perfilógrafos e veículos equipados com acelerômetros ou medidores tipo “resposta”.

No Brasil, o DNIT estabelece em suas normas de Especificações de Serviços que um pavimento novo deve ter um IRI não maior que 2,70 m/km.

Como foi explicado anteriormente, a rugosidade longitudinal na gerência de pavimentos urbanos não tem muita relevância, principalmente por ser um indicador ligado com altas velocidades, condição não recorrente nas malhas viárias urbanas. A caracterização dos defeitos da superfície do pavimento apresenta uma avaliação mais representativa da qualidade de rolamento em pavimentos flexíveis urbanos.

2. Ensaios estruturais

A avaliação estrutural pode ser feita por meio de ensaios destrutivos (in situ e de amostras coletadas) ou não destrutivos. Os segundos e com mais utilização na gerência de pavimentos são realizados mediante a medição das deflexões superficiais ante a aplicação de uma carga que pode ser quase estática (Viga Benkelman) ou dinâmica (Falling Weigth Deflectomer “FWD”).

Principalmente pelos custos, é uma avaliação recomendada na gerência de pavimentos em nível de projeto. Como é costume, o ensaio mais simples apresenta os melhores resultados e a melhor caracterização. Desta maneira a utilização da Viga Benkelman é mais aceita pelos resultados oferecidos.

3. Atrito superficial pneu-pavimento

O coeficiente de atrito pneu-pavimento é um dos ensaios diretamente relacionado com a segurança do usuário, caracterizando a qualidade superficial do pavimento associada com a capacidade de frenagem do veículo. Esta caracterização é muito mais representativa a velocidades altas, geralmente desenvolvidas em rodovias.

Na gerência de pavimentos urbanos (SGPU) o atrito do pavimento não é tão relevante para ser medido diretamente, pois o atrito do pavimento está diretamente relacionado com defeitos na superfície como a presença de agregados polidos ou exsudação. Na avaliação do atrito é medida a microtextura do pavimento que pode ser estabelecida utilizando o pêndulo britânico (ASTM E303/93), o ensaio da mancha de areia (ASTM 965/96) ou um equipamento do tipo Mu-Meter que consiste em um reboque sendo arrastrado com as rodas travadas.

4. Defeitos na superfície do pavimento:

Os defeitos na superfície do pavimento podem ser avaliados de forma subjetiva ou objetiva, em numerais anteriores é apresentada a caracterização subjetiva da superfície dos pavimentos mediante o conceito do índice de serventia (IS). A avaliação objetiva é um procedimento que descreve o estado funcional e estrutural da superfície do pavimento identificando as patologias ou defeitos existentes.

Existem varias metodologias na avaliação objetiva dos pavimentos, geralmente desenvolvidas por órgãos rodoviários, urbanos ou aeroportuários. Os primeiros passos foram dados nos Estados Unidos principalmente com finalidades militares na avaliação de pavimentos aeroportuários, estruturas de alto grau de requerimento na segurança do trafego aéreo.

Rapidamente foi aplicado por órgãos rodoviários em superfícies principalmente de pavimentos revestidos com materiais betuminosos ou de placas de concreto. Nas áreas urbanas, a avaliação objetiva esta em processo de desenvolvimento, tentando adaptar-se as condições únicas de cada cidade.

A avaliação dos defeitos superficiais é calculada a partir de informação detalhada sobre o tipo, extensão e o nível de severidade das diferentes condições que deterioram a qualidade do trafego sobre um corredor.

 Tipo de defeito: identificação do defeito e classificação conforme a sua origem;

 Extensão do defeito: densidade, extensão, área ou porcentagem afetada por cada tipo de defeito;

 Nível de severidade: estágio da evolução do defeito, referente ao estado de degradação do pavimento.

Através do tempo o principal problema tinha sido a caracterização dos defeitos superficiais de uma forma simples, rápida e que seja reproduzível em qualquer lugar com um mínimo de capacitação das pessoas que fazem o

levantamento de dados em campo, ou um sistema automático de avaliação. Existem vários manuais de identificação de defeitos, os manuais mais conhecidos são:

 Catálogo dos defeitos do revestimento do pavimento, com 64 tipos de defeitos (34 para pavimentos flexíveis), apresentando para cada um deles, a descrição e possíveis causas (Associação rodoviária do Brasil ARB 1978);

 Development of a pavement condition rating procedure for roads, streets and parking lots (U.S. Army Constrution Enginnering Research Laboratory), com 19 tipos de defeitos para pavimento asfáltico e 20 tipos para pavimento rígido com procedimentos para identificar e medir (Shahim 1979);

 AASHTO – Apêndice K: Defeitos típicos, com 17 tipos de defeitos (14 coincidentes com o SHRP), apresentando, para cada um deles, a descrição, níveis de severidade e métodos de medição (AASHTO 1986 com uma nova versão no 2007);

 Manual for the long-term pavement performance (LTTP). The strategic highway research program national academy of science. Com 15 tipos de defeitos, descrição, níveis de severidade (fotos), extensão e métodos de medição (The Strategic Highway Research Program SHRP 1993 com uma nova versão no 2003);

 Manual para identificação de defeitos de revestimento asfáltico de pavimentos (MID), com 24 tipos de defeitos para os quais faz uma descrição do mecanismo de ocorrência, localização, classe (funcional ou estrutural), níveis de severidade (fotos) e métodos de medição (Domingues, 1993);

 Levantamento da condição de superfície de segmento testemunha de rodovia de pavimentos flexíveis ou semi-rígidos para gerência de pavimento em nível rede. Departamento nacional de estradas de rodagem (DNER ES 128/83 substituída pela norma DNIT 007/2003 PRO);

 Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos. Departamento nacional de estradas de rodagem (DNER PRO 008/94 substituída pela norma DNIT 006/2003 PRO);

 Levantamento visual contínuo para avaliação da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos (DNIT 008/2003 PRO);

 Avaliação subjetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos (DNIT 009/2003 PRO).

Em virtude da necessidade de uniformização da coleta de dados, recomenda- se a adoção do manual de levantamento de defeitos no campo utilizado no Programa SHRP (Programa Estratégico dos Estados Unidos), com uma dotação inicial de 150 milhões de dólares, o Programa SHRP conta com a participação de mais de vinte países, inclusive o Brasil, que irão desenvolver pesquisas sobre pavimentação pelo período total de 20 anos (Fernandes et al., 1999).