Existem diferenciados modos de ruptura dos pavimentos flexíveis. Isso decorre do fato que as rupturas ser realizam em sítios geológicos e pedológicos diversos, diferentes condições climáticas e morfológicas e com políticas de cargas para veículos comerciais diferentes, em diversos países (BALBO, 1997).
Os mais importantes modos de ruptura dos pavimentos são devido à resistência, fadiga, deformação plástica, retração hidráulica, retração térmica, propagação de trinca e ruptura funcional.
Segundo Villibor, Fortes e Nogami (1994) os defeitos possuem inter-relacionamento de modo geral, ou seja, o aparecimento de um geralmente está associado a um estágio avançado de outro.
Listaremos algumas das formas em que se apresentam esses defeitos, conforme o que está ilustrado no anexo IV.
4.1 - TRINCAS
São fendas identificáveis a uma distância superior a 1,5m, podendo ser classificadas como longitudinal ou transversal (BALBO, 1997).
Existem ainda trincas consideradas como trincas interligadas, que são divididas em duas categorias: trincas couro de jacaré com contornos sinuosos, e trincas em bloco, com contornos bem definidos.
A trinca é um defeito na superfície que atinge a camada do revestimento e permite a entrada da água, provocando um enfraquecimento adicional da estrutura. Uma vez desencadeado o processo de trincamento, este tende a aumentar sua extensão e severidade conduzindo posteriormente à desintegração do revestimento.
Segundo o Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos do DNIT 2006, os revestimentos betuminosos tendem a trincar em algum estágio da vida sob as ações combinadas do tráfego e das condições ambientais, por meio de um ou mais mecanismos:
Trincamento por Fadiga: O trincamento do material devido à fadiga resulta dos efeitos cumulativos do carregamento sucessivo.
Segundo Yoshizane, as trincas por fadiga são trincas conectadas, que formam uma série de pequenos blocos. Este tipo de trincamento é caracterizado em sua fase final pelas trincas couro de jacaré, usualmente confinadas nas trilhas de roda.
Nos Estados Unidos, Francis Hveem, em 1938, foi um dos primeiros estudiosos a pesquisar a deformabilidade dos pavimentos. Segundo Hveem (apud MEDINA 1997 p.158), o trincamento progressivo dos revestimentos asfálticos se devia à deformação resiliente (elástica) das camadas subjacentes. Hveem decidiu usar este termo ao invés de deformação elástica por considerar que a deformação nos pavimentos é muito maior do que nos sólidos elásticos (concreto, aço, madeira, etc) com que lidam os engenheiros.
Trincas por Envelhecimento ou Retração: O ligante betuminoso perde seus elementos mais leves, com a exposição ao ar, e vai se tornando mais suscetível a rompimentos; o revestimento não pode mais suportar as deformações provenientes das mudanças de temperatura ao longo do dia em diferentes estações do ano.
A rapidez do processo de endurecimento do asfalto depende da resistência à oxidação, da temperatura ambiente e da espessura do filme de ligante. Ou seja, o processo de envelhecimento depende, além da qualidade do ligante, das condições climáticas. Teores mais elevados de asfalto e baixa quantidade de vazios podem produzir efeitos benéficos sobre a vida útil de uma mistura betuminosa, pois dificultam o processo de oxidação e promovem maior durabilidade.
Trincas por Reflexão: Ocorrem quando o trincamento existente em uma camada inferior propaga-se em direção à superfície, atingindo o revestimento asfáltico. Sendo assim ela pode se apresentar sob qualquer forma de tipo de trinca (longitudinal, irregular ou interligada).
Trincas Próximas as Bordas: São provocadas geralmente pela umidade no acostamento. Também podem ser causadas por ruptura plástica do material das camadas sob a área trincada, em virtude da má drenagem. Podem ocorrer, eventualmente, ramificações em direção ao acostamento.
4.2 - DEFORMAÇÕES
Entre as deformações permanentes em pavimentos, incluem-se os afundamentos nas trilhas de roda, deformações plásticas no revestimento e depressões. Esses defeitos causam acréscimos na irregularidade longitudinal, afetando a qualidade de rolamento e aumentando o custo operacional dos veículos. As causas das deformações permanentes podem estar associadas ao tráfego ou a fragilidades das camadas do pavimento.
São três as situações em que o tráfego causa as deformações na camada superficial dos pavimentos asfálticos:
1 – Os esforços das rodas nos materiais constituintes dos pavimentos são suficientes para causar cisalhamento, promovendo deslizamentos no interior do material. Isso ocorre com cargas concentradas ou pressões excessivas nos pneus, excedendo a resistência ao cisalhamento dos materiais, provocando fluência plástica, causando afundamentos sob a carga de roda e solapamentos ao redor da área carregada. Esses efeitos podem ser evitados pela seleção dos materiais na execução da estrutura da pista, de acordo com a sua propriedade de resistência ao cisalhamento.
2 – Carregamentos estáticos de longa duração causam afundamentos em materiais de comportamento viscoso, como misturas betuminosas e alguns tipos de solos.
3 – Por fim, um grande número de repetições de cargas de pressões reduzidas pode causar pequenas deformações que se acumulam ao longo do tempo e se apresentam como afundamentos canalizados ao longo da trilha de roda.
As deformações que não têm suas causas ligadas à ação do tráfego são, geralmente, o reflexo de mudanças e deformações ocorridas nas camadas inferiores do pavimento, provavelmente devidas à ação da umidade. Esta umidade provoca inchamento, empolamento ou recalque nas camadas subjacentes dos pavimentos que são refletidos na superfície.
A tabela 5 demonstra em quais casos, as causas das deformações serão relacionadas à ação do tráfego ou não:
Tabela 5 – Resumo das causas e tipos de deformação permanente
Causa Geral Exemplo do Defeito Causa Específica
Associada com o carregamento
Fluência plástica (ruptura por cisalhamento) Carregamento concentrado ou em excesso Deformações ao longo do tempo Carregamento de longa duração ou estático Afundamento nas trilhas
de roda
Grande número de repetições de carga
Não associada com o carregamento
Inchamento ou empolamento
Subleito constituído de solo expansivo
Recalque diferencial Solos compressíveis na fundação do pavimento Fonte: Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos
A densificação é mais um mecanismo presente na formação das deformações pela ação do tráfego. É ocasionada pela compactação dos materiais durante a vida útil do pavimento e pode ser evitada pela boa compactação na hora da execução da estrutura do pavimento.
Segundo a NBR 005/2003 TER, as deformações podem se manifestar na forma de:
Afundamento Plástico: Causado pela fluência plástica de uma ou mais camadas do pavimento, acompanhada de solapamento. Quando menores que 6m, são considerados locais, já os maiores que 6m, localizados nas trilhas de roda, recebem o nome de afundamento local de trilha de roda.
Afundamento de Consolidação: causado pela consolidação diferencial de uma ou mais camadas sem estar acompanhado de solapamento. Quando menores que 6m são locais, quando maiores, são de trilha de roda.
Ondulação/Corrugação: Ondulações ou corrugações transversais na superfície do pavimento causadas pelo recalque da fundação dos aterros executados em regiões de pouco suporte.
4.3 - PANELAS E REMENDOS
Panelas: Cavidades que se formam no revestimento podendo alcançar camadas inferiores do pavimento, causando a desagregação dessas camadas. As panelas também são conhecidas como buracos.
Diversas causam podem contribuir para o surgimento dos buracos, que em geral ocorrem como uma fase evolutiva posterior a outros defeitos (BALBO, 1997).
As causas mais freqüentes no aparecimento dos buracos são:
a) Desagregação do revestimento trincado (trincas interligadas); b) Evolução de afundamentos localizados;
c) Evolução do processo de deslocamento do revestimento sobre antigos revestimentos ou base (falta de imprimação);
d) Falta de correto adensamento na etapa construtiva do pavimento. Remendos: Panela preenchida com uma ou mais camadas de pavimento, na operação conhecida como “tapa-buraco”.
Os remendos evidenciam intervenções corretivas no pavimento sendo motivados pela presença de afundamento, escorregamentos, trincas interligadas, buracos, etc. Os remendos superficiais reportam à reparação de pequenas áreas, já os profundos indicam uma intervenção mais severa.
4.4 - OUTROS DEFEITOS
Desgaste: Ocorre após a perda do filme asfáltico de envolvimento dos agregados, podendo ser acompanhado pelo polimento dos agregados, por expor os mesmos à ação das rodas dos veículos, e que poderá ser agravado a depender da natureza do agregado, sendo consumido pela ação abrasiva do tráfego, ocorrendo então a perda da microestrutura dos agregados que se tornam bastante desgastados e lisos. (BALBO, 1997).
A causa mais freqüente do aparecimento desse tipo de manifestação patológica condiz com a aderência insuficiente do ligante sobre a superfície de aplicação ou desgaste pela ação do tráfego.
A perda de aderência do ligante começa a se manifestar quando a viscosidade do ligante cai significativamente devido à evaporação dos óleos mais
leves do CAP. Isso ocorre devido ao aquecimento exagerado na usinagem ou a oxidação durante longa exposição às temperaturas ambientais.
Exsudação: Ocorre sob forma de manchas isoladas ou ainda em grande extensão, denotando excessiva presença de cimento asfáltico na superfície. É fácil de identificar por registrar as marcas de pneus em dias quentes, nada mais sendo do que a migração do asfalto para a superfície do pavimento.
A migração poderá ser motivada por:
a) segregação da mistura em algum momento da sua execução; b) compactação excessiva da mistura;
c) excessiva quantidade de ligante na mistura;
d) emprego de ligante com viscosidade baixa em local com clima quente;
e) falta de adesividade do ligante asfaltico.
Escorregamento: deslocamento do revestimento em relação a camadas inferiores, com o surgimento de fendas em forma de meia-lua.
As possíveis causas dessa manifestação patológica são:
a) imprimação inadequada (excessiva ou insuficiente) da base, gerando deslocamentos transversais, especialmente em trechos de curva.
b) viscosidade inadequada do ligante; c) excesso de ligante na mistura.