Outros Procedimentos de Consideração do Tráfego

Outras metodologias de apropriação da carga que solicita o pavimento existem na literatura. Por exemplo, nos métodos de dimensionamento de pavimentos revestidos com placas de concreto de cimento Portland (pavimento rígido), não há a determinação específica de um número N. Para esse caso, obtém-se tão somente o número de repetições de cada tipo de eixo durante o período de projeto, grupados em intervalos de carga (Manual de Estudos de Tráfego, DNIT, 2006).

Os tipos de eixo são basicamente os mesmos considerados no dimensionamento do pavimento flexível, ou seja, Eixo Simples de Roda Simples – ESRS, Eixo Simples de Roda Dupla – ESRD, Eixo em Tandem Duplo – ETD e Eixo em Tandem Triplo (ETT). Para o método de dimensionamento da Portland Cement Association – PCA/84, adotado no Brasil pela Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP e DNIT (2005), os eixos simples não precisam ser desmembrados em dois tipos e os intervalos de carga geralmente considerados, são mos trados na tabela 2.7.

Tabela 2.7 – Intervalos de carga por tipo de eixo para uso no método PCA/84. Intervalo de carga (tf) por tipo de eixo

Eixo Simples Tandem Duplo Tandem Triplo

0 – 5 0 – 13 0 – 24 5 – 6 13 – 14 24 – 26 6 – 7 14 – 15 26 – 28 7 – 8 15 – 16 28 - 30 8 – 9 16 – 17 9 – 10 17 – 18 10 – 11 18 – 19 11 – 12 19 – 20 12 – 13 ’20 – 21 13 – 14 21 – 22 14 – 15 22 – 23 15 – 16 23 – 24

Evidentemente, os dados da tabela 2.7 são apenas sugestões e caso haja necessidade, novos intervalos podem ser acrescidos.

Nos métodos mecanísticos de dimensionamento de pavimento pode ser usada a transformação do tráfego real em número N (Motta, 1991) ou se trabalha com cada grupo de eixos separados, calculando o efeito de cada um sobre a estrutura (Motta, 1991), tal como nos métodos LED para aeroportos (FAA, 1995) e como visto, o método da PCA para dimensionamento de pavimentos rígidos (Motta e Soares, 2001).

Por outro lado, segundo Franco (2000), a determinação do FEC – Fator de Equivalência de Carga – está relacionada ao critério pré-estabelecido para comparação do efeito de diferentes configurações e peso de eixos de veículos, como exemplificado por Franco (2000), deflexão (Foster e Ahlvin, 1958); tensão vertical no topo do subleito (Boyd e Foster, 1950; Turnbull et al. 1962); deformação de tração na fibra inferior do revestimento (Deacon, 1969, Pereira, 1992; Fernandes Jr. 1994) ou PSI (AASHTO, 1993). Dessa forma, dependendo do parâmetro a ser analisado, existirá diferentes FEC para cada conjunto de eixo e consequentemente, diferentes números N, para um mesmo tráfego real, segundo nossa análise e conclusão.

2.3 CLIMA

Os pavimentos não estão sujeitos somente às ações das cargas do tráfego. O meio físico à sua volta também exerce influência sobre sua vida útil, e, portanto, não deve ser desprezado. Estas ações (clima e tráfego), em conjunto, constituem os principais fatores que impõem uma vida útil limitada aos pavimentos (Medina, 1997 apud Franco, 2000).

Segundo Motta (1991), o clima é um dos fatores que mais afetam o desempenho de um pavimento. Representado por seus elementos básicos, temperatura do ar e precipitação, o clima influencia os pavimentos através de diversos mecanismos, tais como a intemperização dos materiais, a alteração dos módulos resilientes ou ainda a alteração das umidades de equilíbrio.

Segundo Franco (2000), é fato a influência da temperatura nos revestimentos asfálticos. Os ligantes asfálticos, pela sua natureza viscosa, possuem propriedades que dependem da temperatura. Estas características são transmitidas às misturas asfálticas que acabam por ter

um comportamento mecânico visco-elásto-plástico, o que significa que as curvas tensão – deformação destes materiais variam com a temperatura.

Segundo Franco (2000), pesquisas no sentido de avaliar a influência do clima sobre os pavimentos asfálticos no Brasil foram desenvolvidas por Medina (1997), Previtera (1974) e Motta (1979), entre outros. Previtera (1974) mostra que, no Brasil, o amolecimento do revestimento asfáltico ocorre devido às altas temperaturas do ar e à grande absorção de radiação solar. Este amolecimento ocasiona maiores deformações elásticas e plásticas dos pavimentos asfálticos sob a ação das cargas. Através de simulações com o programa FEPAVE, Previtera mostrou esta influência. A deformação resiliente estimada para certas condições de clima de algumas cidades brasileiras, no centro da carga, chegou a ser três vezes maior no verão que no inverno.

Os revestimentos asfálticos absorvem muito calor por serem corpos negros (Franco, 2000). É de se esperar que, em dias quentes, as temperaturas da superfície e no interior de um pavimento asfáltico sejam elevadas. Motta (1979) fez medições de temperatura superiores a

70oC na superfície de um pavimento asfáltico em dias quentes no Rio de Janeiro.

A quantidade de calor que os pavimentos absorvem depende da quantidade de radiação solar incidente, que, por sua vez, é função de três fatores principais: período do ano, período do dia e a latitude do local além de outros fatores tais como nebulosidade e a altitude do local. Em regra geral, à medida que a latitude aumenta, a quantidade de radiação solar diminui (Motta, 1991).

A temperatura ao longo do perfil do pavimento se altera, podendo ser maior ou menor que a temperatura da superfície, dependendo dos fatores climáticos externos. O gradiente de temperaturas gerado ao longo da profundidade do revestimento asfáltico induz um comportamento diferencial à deformação permanente (Franco, 2000).

As temperaturas médias no interior do pavimento são determinadas a partir de modelos matemáticos baseados nas temperaturas médias mensais do ar.

Em Franco (2000) á mostrada a tabela 2.8 que apresenta dados de temperaturas médias mensais do ar obtidos a partir das Normais Climatológicas (DNM, 1992).

Em virtude da posição geográfica do Brasil, região tropical, as variações das temperaturas médias mensais do ar ao longo do ano são muito pequenas em relação a média anual. Fato que pode ser observado na tabela 2.8, onde, com exceção das capitais Curitiba, São Paulo, Porto Alegre e Florianópolis que estão situadas nas maiores latitudes, os desvios padrões das médias

das temperaturas são inferiores a 2oC.

O Brasil em geral importa as metodologias de estudo e projeto de pavimentos dos EUA. Comparando o clima nos Estados Unidos com o clima no Brasil, sabe-se que, em grande parte do território americano, pelas altas latitudes, a variação das temperaturas médias mensais são superiores às variações brasileiras, além das temperaturas mínimas absolutas serem inferiores às mínimas brasileiras e ainda com ocorrência de gelo (Franco, 2000).

Tabela 2.8: Temperaturas médias mensais de 30 anos de observação (1961-1990) das capitais brasileiras em o_C.