Dimensionamento com pavimento flexível – MÉTODO DNER 1981 (DNIT)

O método de dimensionamento de pavimento flexível pelo DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes) é uma adaptação de autoria do engenheiro Murilo Lopes de Souza com base no trabalho “Design of Flexible Pavements Considering Mixedand Traffic

Volume” desenvolvido pelo Corpo de Engenheiros do Exército

Americano.

De acordo com o Manual de Pavimentação do DNIT (2006) a capacidade de suporte do subleito e dos materiais constituintes do pavimento é dada pelo CBR, cujo o ensaio é padronizado pelo DNIT, com corpos de provas indeformados ou moldados em laboratório.

O subleito deve ter expansão menor do que 2% e seu CBR deve ser maior ou igual a 2%.

A base deve ter granulometria de acordo com uma das faixas pertinentes ao valor obtido do número N (ver tabela 1).

Tabela 1 - Granulometria da base

Fonte: DNIT (2006)

O coeficiente de equivalência estrutural (k) é um valor adotado para os diferentes materiais que podem constituir o pavimento (ver tabela 2). Tabela 2 - Coeficiente de Equivalência Estrutural

Fonte: DNIT (2006)

A nomenclatura utilizada para designar os coeficientes de cada camada é:

 Revestimento: kR;  Base: kB;

 Reforço: kRef.

A espessura total do pavimento, considerando o material da base granular (K = 1,0), é determinado no ábaco da figura 7:

Figura 7 - Ábaco para dimensionamento das espessuras Hm, Hn e H20

Fonte: DNIT (2006)

A figura 8 ilustra as nomenclaturas utilizadas para as espessuras das camadas do revestimento durante o seu dimensionamento.

Figura 8 - Espessuras das camadas da estrutura

Fonte: DNIT (2006)

Com os valores de Hm, Hn e H20 e tendo em vista os valores de espessura mínima do revestimento betuminoso de acordo com o número obtido de N (ver quadro 2), podem-se dimensionar as demais camadas do revestimento por meio das inequações (4), (5) e (6).

Quadro 2 - Espessura mínima

Fonte: DNIT (2006) (4) (5) (6) onde:  R = espessura do revestimento;

 kR = coeficiente de equivalência estrutural do revestimento;  B = espessura da base;

 kB = coeficiente de equivalência estrutural da base;

 H20 = espessura de pavimento necessária para proteger a sub- base;

 h20 = espessura da sub-base;

 kS = coeficiente de equivalência estrutural da sub-base;

 Hn = espessura de pavimento necessária para proteger o reforço do subleito;

 hn = espessura do reforço do subleito;

 kRef = coeficiente de equivalência estrutural do reforço do subleito;

 Hm = espessura total de pavimento. 2.4 DESEMPENHO DOS PAVIMENTOS

Os pavimentos podem ter seu desempenho analisado como funcional ou estrutural.

O desempenho funcional é a capacidade do pavimento de fornecer uma superfície com qualidade de rolamento adequada. A avaliação desta superfície pode ser feita de forma subjetiva ou por meio de medidas físicas, utilizando-se medidores de irregularidade longitudinal, de atrito, etc.

Um modo de interpretar o comportamento estrutural do pavimento é feito por meio de ensaios deflectométricos, complementado com investigação geotécnica.

A avaliação dos defeitos, tais como trincamento, deformação, desagregação e a avaliação estrutural, permite definir se há necessidade de restauração de uma via.

Concluído que há deformações no pavimento, devem-se coletar amostras e ensaiar as diversas camadas para definir o tipo de intervenção que deverá ser realizado no pavimento e/ou revestimento. 2.4.1 Desempenho funcional

2.4.1.1 Irregularidade longitudinal

O perfil longitudinal de um pavimento está relacionado com quatro fatores para o usuário: economia (custo operacional), velocidade do deslocamento, segurança e conforto.

Barella (2008) explica como esses quatros fatores estão relacionados à irregularidade longitudinal. Segundo ele quanto maior a irregularidade menor a velocidade praticada. Pavimentos irregulares diminuem a dirigibilidade, podem dificultar a drenagem e promover o

acúmulo de poças de água, o que aumenta a necessidade de desvios por parte do usuário e diminui sua atenção no trânsito. Pavimentos irregulares aumentam o consumo de combustível e o custo de manutenção dos veículos. Em relação ao conforto, é o fator mais facilmente percebido pelos usuários e até mesmo pelos técnicos.

Além dos impactos negativos que um perfil longitudinal com falhas traz para os usuários também há desvantagens para os responsáveis pela manutenção da rodovia, pois a irregularidade longitudinal faz com que ocorra um aumento nas cargas dinâmicas aplicadas pelos veículos o que tem por consequência a deterioração estrutural do pavimento.

2.4.1.2 Aderência pneu-pavimento

A análise da aderência pneu-pavimento de uma rodovia está diretamente relacionada à questão da segurança viária. No intuito de evitar acidentes, a capacidade de rolamento de uma rodovia deve garantir segurança, mesmo em condições adversas de dirigibilidade.

Na fase de desenvolvimento de projeto de rodovia, quando o projetista define o seu traçado geométrico, deve utilizar a equação dada pelo DNER da curva horizontal que faz uso do coeficiente de atrito. Essa equação leva em consideração o equilíbrio das forças no decorrer de uma curva de forma a proporcionar conforto e segurança para os usuários. Também é na fase de projeto que se considera a aplicação de um coeficiente de atrito adequado para garantir a resistência à derrapagem em situações de pavimentos molhados.

No caso do projeto de recuperação da Rodovia 355 já havia um traçado geométrico definido.

As características de aderência superficial de um pavimento com um pneu são definidas por meio da microtextura e da macrotextura. A figura 9 ilustra as diferenças entre esses dois conceitos.

O principal fator do qual a microtextura depende é o material granular, a aspereza da superfície dos agregados usados na mistura asfáltica, tal aspereza está relacionada com a composição mineralógica e estrutural dos agregados, como por exemplo, a existência ou não de arestas vivas. Um bom agregado deve resistir ao tráfego e manter-se resistente ao polimento acelerado.

Figura 9 - Diferença entre microtextura e macrotextura

Fonte: MATTOS (2009)

Quando se trata de uma velocidade inferior a 50 km/h a microtextura é o fator predominante na resistência a derrapagem. Entretanto, em velocidades superiores a 50 km/h, é mais difícil obter-se a ruptura do filme de água, sendo a macrotextura responsável pela drenagem superficial do revestimento.

Dentre os equipamentos mais utilizados para medir o coeficiente de atrito de um pavimento pode-se citar: o Pêndulo Britânico, µ-meter, SCRIM, DF Tester e GripTester.

2.4.2 Desempenho estrutural