DNER-PRO 11/79

A norma DNER-PRO 011 (1979, p. 1), explica que é um procedimento utilizado para o cálculo da espessura de reforço, baseado no critério de deformabilidade dos pavimentos flexíveis, expressos pela medida de deflexões recuperáveis. Em virtude de uma correlação entre a magnitude das deflexões e o raio de curvatura com o aparecimento de falhas no pavimento.

O modelo proposto apresenta três fases da vida do pavimento, a fase de consolidação, que inicia imediatamente após a construção, caracterizada por uma redução nos valores de deflexão, causado pelo assentamento das camadas dele. Dando início a fase elástica, onde os valores de deflexão mantem-se aproximadamente constantes, nessa fase define-se a vida útil do pavimento. E por fim, a fase da fadiga, caracterizada por um aumento significativo nos valores de deflexão, momento em que as deflexões deixam de ser recuperáveis e inicia-se a exteriorização dos efeitos de fadiga, sendo representados pelas fissuras, trincas e panelas (BRASIL, 1979, p. 1).

A execução de um reforço, antes de atingida a fase de fadiga, normalmente significa uma solução altamente econômica, decorrente do aproveitamento quase que total da estrutura existente, reforçando-a com pelo menos uma camada sobre o revestimento. Em contraposição depois de iniciado o rompimento por fadiga, em geral, faz-se necessário a reconstrução da base, podendo chegar a sub-base e em casos extremos uma reconstrução total do pavimento, antes de iniciar a execução do reforço, o que em termos de custo supera o simples reforço por superposição de camadas (SENÇO, 2001, p. 553).

Para que o aparecimento dos defeitos comentados seja nulo, a norma recomenda manter a deflexão abaixo do valor máximo (Dadm) e o raio de curvatura (R) acima do mínimo, garantindo assim que a tensão de tração gerada na fibra inferior do revestimento, não ultrapasse o valor da tensão de ruptura.

Ainda por recomendação da norma, os estudos realizados para o dimensionamento da camada de reforço, é dividido em três grandes grupos: o levantamento histórico do pavimento existente, que consiste no levamento de dados para obtenção, principalmente, do número “N” de projeto, tráfego atual e futuro, informações a respeito da geologia e hidrologia da região, dentre outras. A prospecção preliminar é realizada com o auxílio de sondagens e aberturas de poços, feitas a pá e picareta, nos bordos de pista de rolamento e com espaçamento longitudinal de dois quilômetros. Para tal, faz-se necessário a identificação das espessuras das camadas que compõem o pavimento e sessenta centímetros do subleito, a determinação de valores para as umidades naturais e massa específica aparente seca das camadas granulares e coletas de amostra do revestimento e das demais camadas para realização de compactação e, Índice de Suporte Califórnia (CBR) em laboratório. Os estudos definitivos compreendem principalmente os seguintes procedimentos:

• Determinação das deflexões recuperáveis: são medidas feitas com a Viga Benkelman na trilha de roda externa, de modo a possibilitarem o cálculo do raio de curvatura, proporcionando assim o levantamento das bacias de deformação, feito com espaçamento de duzentos metros. No caso da utilização de outro equipamento normatizado, como o FWD, devem ser feitas correlações entre este e a Viga Benkelman.

• Inventário do estado da superfície do pavimento existente em paralelo a determinação das deflexões recuperáveis: deve ser realizada a avaliação objetiva da superfície do pavimento, conforme descrito na norma do DNIT- PRO 006/2003, de modo a complementar o levantamento deflectométrico. • Definição dos limites dos segmentos homogêneos: para que possa ser estudada, a extensão total deve ser subdivida em segmentos que apresentam características semelhantes dos valores do raio de curvatura e da frequência dos defeitos verificados na superfície do revestimento. Estes segmentos devem possuir uma extensão mínima de duzentos metros e no máximo dois quilômetros.

• Análise estatística das deflexões recuperáveis: preliminarmente as deflexões recuperáveis encontradas nas trilhas de roda externa de ambas as faixas de tráfego, são consideras pertencentes a um único universo. Com isso é realizado o cálculo estatístico da deflexão característica, adotando os

procedimentos de cálculo da média aritmética (D), dos valores de deflexão individuais pelo número de componentes da amostra e determinação do desvio-padrão de forma a estabelecer o intervalo de aceitação dos valores individuais, definido através do limite encontrado na equação 8.

𝐷 ± 𝑧 . 𝜎 (8) Onde:

D – Média aritmética das deflexões recuperáveis; σ – Desvio padrão da amostra;

n – Número de valores individuais computados;

z – Estimado em função de n, definido de acordo com o quadro 12. Quadro 12 - Valor de z em função de n.

Fonte: BRASIL (1979, p. 8).

Em seguida, são eliminados os valores individuais situados fora do intervalo definido, e faz-se novamente os cálculos de D e σ com os valores remanescentes. Por fim, calcula-se o valor da deflexão característica (Dc) para cada uma das distribuições, utilizando a equação 9.

𝐷𝑐 = 𝐷 + 𝜎 (9) • Deflexão de projeto: o ideal é realizar as medidas de deflexões após estações chuvosas. Como nem sempre isso é possível, utiliza-se fatores de correção sazonal a fim de corrigir para as épocas mais desfavoráveis. O DNER, apresenta valores para esta correção conforme o quadro 13.

Quadro 13 - Fatores de correção sazonal.

Em posse disso, o valor de deflexão característica corrigida de projeto (Dp) é calculado pela equação 10.

𝐷𝑝 = 𝐷𝑐 . 𝐹𝑠 (10) Onde, Fs é o valor de correção sazonal.

As deflexões são limitadas a valores admissíveis, denominado deflexão admissível, proporcionando a ausência de fissuras, trincas e panelas no revestimento. Ele depende dos materiais constituintes do revestimento e da base do pavimento, bem como do número “N” de solicitações de eixos equivalentes ao eixo padrão. Para pavimentos flexíveis, constituídos de concreto betuminoso, com base granular o valor da deflexão admissível é calculado de duas formas, conforme a equação 11 ou utilizando o ábaco da figura 20 (BRASIL, 1979, p. 9). 𝐿𝑜𝑔 𝐷𝑎𝑑𝑚 = 3,01 − 0,176. 𝐿𝑜𝑔 𝑁 (11) Figura 20 - Ábaco de deflexão admissível para concreto betuminoso.

Fonte: BRASIL (1979, p. 10).

Para a execução da avaliação estrutural, foram formuladas pela norma cinco hipóteses, onde a maioria dos subtrechos homogêneos se enquadram, tomando como parâmetros a deflexão de projeto, o raio de curvatura e a deflexão admissível. Facilitando assim a determinação de medidas corretivas com base nos dados existentes, conforme mostra o quadro 14.

Quadro 14 - Critério para avaliação estrutural.

Fonte: BRASIL (1979, p. 13).

O dimensionamento de reforço de pavimento pode ser feito segundo dois critérios indicados em norma: o deflectométrico e o de resistência. Pelo critério deflectométrico a espessura do reforço do pavimento é estimada através dos resultados do levantamento deflectométrico executado para a avaliação estrutural, esta espessura é calculada pela equação 12.

h = K . log Dp

Dadm (12)

Sendo:

h – Espessura do reforço do pavimento em centímetros; Dp – Deflexão de projeto;

Dadm – Deflexão admissível;

K – Fator de redução de deflexão, estimado em função do material utilizado na constituição do revestimento. Para concreto betuminoso o valor de K é igual a 40, portanto a espessura do reforço em concreto betuminoso é dada pela equação 13.

hcb = 40. log Dp

Dadm (13)

Quando a espessura do reforço em concreto betuminoso for maior que 5 cm, é indicado um estudo para propor soluções para a constituição das camadas inferiores ao reforço (BRASIL, 1997, p. 16).

O critério da resistência, segundo BALBO (2007, p. 424), nada mais é do que aplicação dos conceitos básicos de proteção do subleito, visando evitar deformações plásticas excessivas ou ruptura por cisalhamento. É feito de forma semelhante ao dimensionamento de pavimentos flexíveis do DNER. Para isto, é atribuído um coeficiente de equivalência estrutural para cada camada do pavimento existente, que seja compatível com suas características, gerando redução na espessura das camadas mais rígidas do pavimento e proporcionando melhor distribuição das tensões ao subleito.