1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Um sistema de transportes terrestre seguro e eficiente é um elemento essencial para a sustentabilidade econômica regional e nacional. As rodovias são a espinha dorsal da rede de transportes terrestre, cuja mobilidade impulsiona o crescimento econômico e promove as atividades sociais. Quanto mais avançados e velozes ficaram os meios de transporte ao longo do tempo, maior ficou o ritmo de crescimento e sofisticação das atividades econômicas da sociedade humana, o que fez multiplicar a importância do papel das rodovias. Ao mesmo tempo, o potencial adverso dos impactos oriundos do desenvolvimento rodoviário aumentou em magnitude, especialmente quando planejamento, projeto e construção não são realizados adequadamente. Para explorar completamente os benefícios do desenvolvimento rodoviário e minimizar as possíveis influências adversas, o estudo da engenharia de rodovias precisa expandir as atenções a além de simplesmente oferecer acesso seguro e rápido de um ponto a outro, ou seja, além de cobrir aspectos estruturais e funcionais, esta engenharia precisa focar aspectos como impactos ambientais e sócio-econômicos do desenvolvimento da rede rodoviária (FWA, 2006).
A matriz de transportes brasileira é majoritariamente rodoviária. Segundo relatório de 2011 da Confederação Nacional de Transportes (CNT), 61,1% da movimentação anual de cargas e passageiros são feitos pelo modal rodoviário, o que faz com que nossas rodovias sejam o principal meio de circulação de bens e pessoas. Com o atual estágio de crescimento da produção agrícola, onde anualmente o Brasil bate recordes na produção de grãos, além do crescimento de setores industriais que estão se valendo da cotação baixa do dólar para comprar máquinas novas no exterior visando aumento de produção, as rodovias são colocadas na ordem do dia dos investimentos em infraestrutura rodoviária, tanto nas esferas de governos municipais, estaduais e federal quanto da iniciativa privada através de concessões e parcerias público-privadas. Os investimentos devem ser direcionados para a solução dos gargalos impostos ao transporte rodoviário. Tais
gargalos são encontrados principalmente nas deficiências de geometria dos traçados, na sinalização das vias e principalmente no mau estado de conservação dos pavimentos.
Uma pesquisa realizada pelo Instituto Ilos (Instituto de Logística e Supply Chain) em 2010, com cerca de 15 mil profissionais de logística das maiores empresas do Brasil, revelou que 92% deles apontaram a má qualidade das estradas como o principal problema de infraestrutura do pais. Ainda de acordo com o Instituto Ilos, para que as estradas atuais sejam avaliadas como boas ou ótimas, é preciso investir R$ 64,7 bilhões em recuperação e R$ 747 bilhões em pavimentação das estradas em leito natural.
Como consequência destas deficiências, verifica-se um aumento no tempo de transporte, perdas significativas dos produtos transportados e um grande número de acidentes. Pode-se afirmar, mesmo intuitivamente, que a qualidade das rodovias tem relação direta com os preços de bens e serviços. Portanto, melhorar a infraestrutura rodoviária ajudará na redução do chamado “Custo Brasil”, termo utilizado para descrever a perda de competitividade dos produtos brasileiros frente aos importados.
A vida útil dos pavimentos é reduzida, algumas vezes de forma exponencial, por fatores alheios às boas práticas da engenharia como, por exemplo, a má execução das obras (má compactação das camadas dos pavimentos), falta de drenagem ou drenagem inadequada e também pelo excesso de peso dos veículos de carga, o que não é coibido na maioria das rodovias.
Planejamento é a palavra chave para que tantas demandas possam ser cumpridas de forma eficiente e se reverta o quadro atual. Verifica-se que o cenário nacional de obras públicas é marcado por atrasos motivados por inúmeros fatores, desde exigências ambientais não propriamente respeitadas na execução de obras, passando por projetos executivos sem o devido tempo de maturação, onde as alternativas, tanto técnicas quanto financeiras, não são exaustivamente avaliadas e precisam ser corrigidas durante a obra, até exigências de concessionárias de rodovias não consideradas durante a fase de projeto, o que também pode gerar atrasos indesejáveis.
Dentre as medidas que deveriam ser postas em prática para que o resultado final de uma obra rodoviária fosse o esperado, estão a execução de serviços como compactação das camadas dos pavimentos nas energias pré-estabelecidas, o uso
de materiais cujas propriedades agreguem aumento de resistência e longevidade ao asfalto, como por exemplo, a adição de borracha ao ligante, no caso de pavimentos flexíveis, e o uso de materiais alternativos e reciclados como forma de preservar o meio ambiente.
Pode-se afirmar que a destinação adequada de resíduos gerados pela sociedade é um dos maiores desafios da atualidade, e a tendência que se avizinha é o agravamento da situação de esgotamento de jazidas utilizadas em obras de todos os tipos. A partir do crescimento contínuo de países como Brasil, Índia e China, que têm expressivo contingente populacional e estão em processo de restaurar e expandir suas malhas rodoviárias para atender ao crescimento de suas produções, vislumbra-se a necessidade de investimentos maciços em pesquisa de materiais alternativos (agregados alternativos) para que haja uma conjugação entre construção de infraestrutura, destinação de resíduos e limites dos recursos naturais.
Partindo do enfoque do uso de materiais alternativos para a melhoria de nossas rodovias, o asfalto modificado com borracha moída de pneus (Asfalto-borracha) se coloca como uma das ferramentas para atender aos requisitos de qualidade, pois conta com experiências de sucesso que essas misturas obtiveram nos últimos quarenta anos em rodovias americanas, principalmente em regiões de temperaturas altas e de grande insolação, como é o caso do Brasil e, particularmente, do Estado do Rio de Janeiro. Além de atribuir ao asfalto propriedades tecnicamente melhores, a incorporação da borracha moída associa um apelo ambiental fortíssimo pelo fato de criar uma destinação para as carcaças de pneus inservíveis que entopem os cursos d’água, aterros sanitários e os fundos de baías das cidades há muitos anos.
Em 2011, a entidade Reciclanip coletou e destinou de forma ambientalmente correta mais de 320 mil toneladas de pneus inservíveis, quantia que equivale a 64 milhões de unidades de pneus de carros de passeio (www.anip.com.br, acessado em 08/08/2012). Quando descartados em locais inadequados, os pneus servem como local de procriação de mosquitos e outros vetores de doenças e representam um risco constante de incêndios que contaminam o ar com fumaça altamente tóxica e produzem um óleo que se infiltra e contamina o lençol freático (ODA, 2002).
1.2 OBJETIVO
Nesta dissertação, será feita uma avaliação estrutural de um segmento de 300m, localizado entre o km 28,20 e o km 28,50 da rodovia RJ-122, sentido
Cachoeiras de Macacu, e é parte da obra de restauração dos 35,9 km da rodovia. A restauração foi executada em asfalto-borracha, produzido pelo processo de produção Contínuo em usina. Tal avaliação será feita através da investigação mecânica das misturas asfálticas modificadas com borracha moída e da caracterização dos materiais utilizados na obra. A avaliação visa o desenvolvimento de um modelo futuro de previsão de desempenho para rodovias com características semelhantes. A obra em pauta é a restauração dos 35,9 kilômetros da rodovia RJ-122, que liga o município de Cachoeiras da Macacu a Guapimirim e pertence à malha rodoviária da Fundação DER-RJ. Esta rodovia corresponde ao primeiro trecho executado no país utilizando asfalto-borracha fabricado pelo processo de produção contínua em usina.
1.3 JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA
O desempenho de misturas asfálticas modificadas com borracha moída, acompanhado por pesquisadores brasileiros nos últimos anos, demonstrou a resistência dessas misturas frente aos principais problemas enfrentados pelos pavimentos: fadiga e deformação permanente. Tal resistência promove, em última análise, aumento da vida útil dos pavimentos e reduz o número de intervenções rotineiras e consequentemente reduz os custos de manutenção. Os ganhos com aumento da resistência e com a diminuição dos custos de manutenção já justificam a opção pelo asfalto borracha. Com relação a escolha da produção do asfalto borracha pelo processo CB deveu-se ao interesse da Fundação DER-RJ de utilizar um processo de produção de asfalto borracha que produzisse um ligante com alta viscosidade, o que levaria à um aumento ainda maior da vida útil do pavimento, conforme verificado nos resultados divulgados nas últimas décadas por órgãos rodoviários americanos.
A relevância do estudo pode ser justificada por tratar-se da avaliação estrutural de uma obra de restauração rodoviária executada por um processo de produção de asfalto borracha utilizado pela primeira vez no Brasil, denominado Continuous Blend. Ao final do estudo além do resultado da condução desse processo utilizando materiais e mão-de-obra nacionais, será possível ter uma base experimental bem
documentada para as próximas obras que queiram utilizar este processo de produção de asfalto-borracha.
1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
Capítulo 1 – Introdução: Neste capítulo, é apresentado o cenário atual das rodovias, os desafios de um país em pleno desenvolvimento que começa a despertar para problemas ambientais, como o pneu inservível e que tenta conciliar tais desafios com o desenvolvimento sustentável das rodovias utilizando o asfalto-borracha como uma das alternativas. É também informado o objetivo do trabalho, a sua justificativa e, por último, apresenta a estrutura da dissertação.
Capítulo 2 – Revisão bibliográfica: Este capítulo reúne os principais temas sobre