Fendilhamento Longitudinal

- Análise de dados das secções da Califórnia

Na Figura 5.4 representa-se a evolução do fendilhamento longitudinal nas secções em estudo do estado da Califórnia, segundo a forma indicada nos diagramas genéricos 1 e 2. Tal como se referiu, as secções em questão foram sujeitas a duas ações de reabilitação, a primeira em 1992 e a segunda em 2001 ou 2002, de acordo com a secção.

Figura 5.4 – Fendilhamento longitudinal nas secções consideradas para a Califórnia em função da espessura do revestimento (esquerda) e do tipo de mistura (direita)

Nos grupos A, B, C e D verifica-se que os valores do comprimento de fendas longitudinais são tendencialmente mais elevados quando as secções foram sujeitas a reforços de 125 mm de espessura. Contudo, a diferença não é geralmente muito expressiva, excetuando o caso representado no gráfico D (camada de reforço com material reciclado, construída após fresagem da superfície existente). Para as secções analisadas, o aumento da espessura do reforço não se traduziu numa melhoria do desempenho relativamente ao fendilhamento longitudinal.

Quanto se analisa a influência do tipo de mistura utilizada no reforço, observa-se que até à realização da ação de conservação em 2000/2001, os pavimentos com misturas recicladas apresentavam geralmente menor extensão de fendas longitudinais. Contudo, após aquela ação, com exceção da situação G, o fendilhamento cresceu rapidamente nos casos de reforço com misturas recicladas, atingindo no final do período de estudo valores semelhantes, mas tendencialmente superiores aos dos casos reforçados com misturas novas. Note-se, contudo, que neste caso se afigura pouco verosímil o forte decréscimo do fendilhamento registado em 2007, nas situações com camadas de reforço de 50 mm, constituídas por misturas novas, suspeitando-se de erro de registo na base de dados. Em termos de fendilhamento

longitudinal, não se observou, com base na análise feita, uma perda de desempenho assinalável quando se utilizaram misturas betuminosas, com cerca de 30% de material reciclado, na mesma função no pavimento que as misturas novas.

A análise complementar, utilizando regressão múltipla, permitiu obter a expressão (5.1) para a previsão do fendilhamento longitudinal para as secções da Califórnia:

R2=93,4% (5.1) Onde:

y: previsão do fendilhamento longitudinal nas secções estudadas da Califórnia, m/secção;

x1: preparação da superfície, 0 para secções sem fresagem e 1 para secções fresadas;

x2: número de anos após a reabilitação, podendo assumir valores entre 2 e 15 anos.

Do modelo traduzido pela expressão (5.1), não constam os valores referentes ao ano de 2001 das secções 504, 505 e 509, e os dados a partir de 2003 da secção 506, por serem muito diferentes dos registados para as demais secções. Também não foram incluídos os valores nulos da patologia, correspondentes ao ano 0 (execução da reabilitação), os quais contribuem pouco para a explicação do modelo e reduzem a aderência aos resultados.

As variáveis Espessura do Revestimento e Tipo de Mistura não são significativas para explicar o desenvolvimento das fendas longitudinais, como se pode verificar nos Quadros V.1 e V.2 do Apêndice V (através do valor de significância superior a 0,05 no primeiro, e pela ausência do modelo adotado no segundo), pelo que foram excluídas.

A Figura 5.5 exprime graficamente o modelo de previsão e os dados observados nas secções estudadas para a Califórnia. Verifica-se um certo afastamento de alguns pontos em relação à reta da equidade mas, tendo em conta o valor do fator de determinação de 93,4%, pode afirmar-se que o modelo reproduz razoavelmente a evolução da patologia. 2 1 20,210 209 , 40 x x y   

Figura 5.5 – Fendilhamento longitudinal para a Califórnia: valores previstos e observados em todas as secções constantes do modelo

- Análise de dados das secções do Texas

Tal como se referiu anteriormente, pensa-se que tenha existido um erro na recolha ou no registo dos dados associados ao ano 2002 nas secções 504 e 508 do Texas no que se refere ao fendilhamento longitudinal. Assim, aquele ano não consta nas análises que se apresentam nesta secção do texto. Além disso, os valores da patologia nas secções 504 (grupos A e E ) e 507 (grupos C e H) são consistentemente baixos nos anos considerados, o que é indicador de boas características dos pavimentos. Por estes motivos, nas análises seguintes não foram considerados os dados referidos nos grupos A, C, E e H.

Na Figura 5.6 faz-se a representação gráfica dos valores registados para as secções do Texas, de acordo com os modelos ilustrados nos diagramas genéricos 1 e 2. No que se refere ao fendilhamento longitudinal, verifica-se que uma maior espessura de reforço é geralmente benéfica para o desempenho do pavimento. Esta tendência não é seguida pelo grupo D (reforço com mistura reciclada e com fresagem prévia), para o qual foram observadas pequenas diferenças entre as secções com diferentes espessuras de revestimento.

Nos grupos F a H, nos quais se explicita a influência do tipo de mistura, as secções com camadas de reforço que incorporam 30% de materiais reciclados, evidenciaram maior comprimento de fendas longitudinais que as secções constituídas por materiais novos.

O modelo de previsão do fendilhamento longitudinal para o Texas, obtido por análise de regressão multivariada, é dado pela expressão (5.2):

0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300 Fe ndi lham e nt o Long it udi nal : val ore s pr e vi st os (m /s e cção)

Fendilhamento Longitudinal: valores observados (m/secção)

Figura 5.6 – Fendilhamento longitudinal nas secções consideradas para o Texas em função da espessura do revestimento (esquerda) e o tipo de mistura (direita)

R2=95,6% (5.2) Onde:

y: previsão do fendilhamento longitudinal no Texas, m/secção;

x1: preparação da superfície, 0 para secções sem fresagem e 1 para secções fresadas;

x2: tipo de mistura, 0 para misturas novas e 1 para recicladas;

x3: número de anos após a reabilitação, podendo assumir os valores entre 2 e 15

anos.

Não foram considerados para o modelo os valores das secções 504 e 507 por serem baixos e diferentes das demais secções, os valores nulos, assim como os do ano de 2002, para a secção 508, pelas razões já apontadas.

Nos Quadros V.3 e V.4 e na Figura V.2 do Apêndice V, apresentam-se os resultados da análise de regressão efetuada, indicando-se a variável excluída do modelo dado pela expressão (5.2).

Compara-se graficamente na Figura 5.7, o modelo de previsão e os dados observados para as secções introduzidas no modelo do estado do Texas, verificando-se a bondade do ajuste a que se chegou.

- Análise de dados das secções do Mississippi

O fendilhamento longitudinal nas secções do Mississippi apresenta um desenvolvimento anormal nas secções 502 e 509, tal como foi referido em 4.5.1. Uma vez que pertencem aos grupos B, D, F, G e I, embora os valores correspondentes estejam representados, não são objeto de análises específicas. Não foi possível obter uma modelação satisfatória através de análise de regressão.

3 2 1 80,100 22,752 015 , 58 x x x y     

Figura 5.7 – Fendilhamento longitudinal para o Texas: valores previstos e observados em todas as secções constantes do modelo

Como se observa na Figura 5.8 para os casos em que a camada de reforço foi construída com misturas betuminosas novas (grupos A e C), o aumento da espessura do reforço mostrou ser benéfico até cerca de 7 anos após a ação de reabilitação, embora no final do período de registo (9 anos) o reforço com menos espessura tivesse menor comprimento de fendas longitudinais.

Pela variação irregular e pouco verosímil dos dados no caso de camadas de reforço com material reciclado, não é possível concluir acerca das tendências observadas para as duas espessuras de camadas em comparação.

Quanto ao grupo H, a patologia apresentou valores mais elevados quando o reforço do pavimento incluiu materiais reciclados. No grupo E observou-se a mesma tendência, embora no final do período de registo tenha ocorrido um aumento brusco da extensão de fendas longitudinais, no caso de reforço com materiais novos, o que fez inverter a tendência.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Fe ndi lham e nt o Long it udi nal : val ore s pr e vi st os (m /s e cção)

Fendilhamento Longitudinal: valores observados (m/secção)

Figura 5.8 – Fendilhamento longitudinal nas secções consideradas para o Mississippi em função da espessura do revestimento (esquerda) e o tipo de mistura (direita) Pela Figura 5.9 observa-se que as secções do grupo K não são influenciadas pela preparação da superfície. No que se refere aos restantes grupos, observam-se valores mais elevados no grupo J, nas secções que sofreram atividades de fresagem (125 mm de espessura com material reciclado), verificando-se em L (125 mm de espessura com mistura nova) a situação contrária.

Figura 5.9 – Fendilhamento longitudinal nas secções consideradas para o Mississippi em função da preparação da superfície

Pelo estudo comparativo da influência das três variáveis anteriores (espessura do reforço, tipo de mistura e preparação da superfície), verificou-se que a secção 507 é a que tem o melhor valor de fendilhamento longitudinal no Mississippi. A secção foi reabilitada com 125 mm de espessura de material novo, tendo-se realizado previamente fresagem das camadas betuminosas existentes.