Neste item são analisados os trabalhos que utilizam da confecção de pistas experimentais para ensaiar o comportamento de pavimentos confeccionados com bases e sub-bases de solos estabilizados com escória. O objetivo é verificar os danos sofridos após submeter o pavimento à diversos impactos físicos e climáticos e como suas camadas inferiores influenciaram neste aspecto.
Em sua monografia, Oliveira e Daniel (2018), confeccionaram uma pista teste com pavimento flexível formato por 9 cm de revestimento CBUQ de ligante asfáltico modificado com borracha, 20 cm de base em solo melhorado com 3% de teor de cimento Portland e 20 cm de sub-base de solo com 20% de substituição por escória KR. A pista experimental foi submetida à carregamento pelo Simulador de Tráfego Móvel (HVS) em ciclos correspondentes a 10 anos, e, em seguida, foram realizados ensaios de micro e macroestrutura utilizando, respectivamente, os métodos de Pêndulo Britânico, previsto na norma ASTM E 303-93 (2003), e de Mancha de Areia, baseado na norma ASTM E 965-96 (2001). Também se realizou as medições de deflexão através do método da Viga Benkelman, previsto na norma DNIT 133/2010-ME, e de deformação permanente por afundamento de trilho de roda (ATR) pelo método da Treliça Metálica, baseado na norma DNIT 006/2003-PRO.
Oliveira e Daniel (2018) também confeccionaram uma segunda pista no mesmo formato, porém com sub-base igualmente em solo melhorado com 3% de cimento Portland. Esta segunda pista foi submetida e apresentou bons desempenhos nos mesmos ensaios descritos, porém, como a avaliação não foi comparativa e sim
baseada em valores limites estabelecidos pelas normas, apresentaremos nas Figuras a 11, 12 e 13 apenas os resultados e discussões para pista contendo a escória KR, sendo as linhas vermelhas representando estes limites.
Figura 11: Gráficos dos ensaios de Pêndulo Britânico e Mancha de Areia
Fonte: Adaptado de Oliveira e Daniel (2018)
Figura 12: Resultado gráfico do ensaio de Viga Benkelman
Fonte: Oliveira e Daniel (2018)
Figura 13: Gráfico de resultados do ensaio de Treliça Metálica
Fonte: Oliveira e Daniel (2018)
Pelos resultados obtidos nos ensaios de Oliveira e Daniel (2018), podemos ver que a pista confeccionada atende aos critérios de segurança devido aos bons resultados nos ensaios de mancha de areia e pêndulo britânico. O desempenho satisfatório no ensaio de deflexão indica uma boa vida útil para o pavimento e o resultado da viga Benkelman mostrou excelentes valores de resiliência, ainda melhores do que os que foram observados para a pista sem escória KR, mostrando como este material teve influência positiva no desempenho do pavimento.
Dando continuidade ao trabalho de Furieri (2019) apresentado no Capítulo 5, o solo “AE” melhorado com 20% de escória foi utilizado como sub-base de uma pista (Pista 1) experimental de pavimento flexível, composto por uma base de solo “JP6”
melhorado com 3% de cimento e revestimento em CBUQ, utilizando as mesmas espessuras que Oliveira e Daniel (2018). Para a avaliação da pista foram utilizados o método da Viga Benkelman utilizando o Simulador de Tráfego (HVS), comparando os resultados com os de uma segunda pista (Pista 2), feita nos mesmos moldes, porém, com sub-base de solo “AE” melhorado com 3% de cimento. Uma terceira pista (Pista 4) foi confecciona com base e sub-base contendo solos melhorados com composições de Blindasolo®, como visto no Capítulo 5, porém, este não atendeu os limites de norma, portanto foi inviabilizado. A comparação de resultados de deflexão para as pistas 1 e 2 podem ser observadas na Figura 14.
Figura 14: Comparação gráfica entre os resultados para o ensaio de Viga Benkelman
Fonte: Adaptado de Furieri (2019)
Os gráficos obtidos por Furieri (2019) mostram resultados muito semelhantes para as duas pistas em carga aplicada de 8,2 tf por eixo. Já para a carga aplicada por eixo de 16,4 tf, vemos uma deflexão maior para quase toda simulação no que diz respeito à estabilização com KR, mas apesar disso, ainda se encontra dentro do valor limite, mostrando que esta aplicação é competitiva, considerando seus impactos no gasto de materiais naturais e cimento.
A dissertação desenvolvida por Nepomuceno (2019) se assemelha em métodos ao que foi apresentado por Oliveira e Daniel (2018), utilizando as mesmas composições de pavimento, com algumas variações no solo utilizado, e avaliando da mesma forma por Pêndulo Britânico, Mancha de Areia, Viga Benkelman e ATR, nas pistas submetidas ao HVS em ciclos que correspondem a 10 anos. Os resultados destes ensaios também foram semelhantes e corroboram o bom desempenho da escória observado por Oliveira e Daniel (2018).
Nepomuceno (2019) utiliza o programa MeDiNa (Método de Dimensionamento Nacional), que é o empregado atualmente pelo DNIT, para fazer uma simulação computacional de pista com características de tráfego de um trecho da BR-101. O MeDiNa apresentou dados de ATR para os materiais usados e, sendo pré-definido 9 cm para o revestimento, apresentou novas espessuras para as camadas de base e sub-base que otimizem a estrutura do pavimento. A comparação entre os ATR’s obtidos para pavimento com sub-base de escória KR nos dois métodos pode ser observada na Figura 15.
Figura 15: Comparação dos valores ATR para avaliação em campo e no MeDiNa
Fonte: Nepomuceno, 2019
Pelos resultados obtidos por Nepomuceno (2019), não foram observadas mudanças significativas para a vida útil entre os valores de campo e do MeDiNa, sendo apresentado resultados satisfatórios em ambos. O dimensionamento realizado pelo MeDiNa foi contrário ao esperado, o que pode ser justificado pela falta de ensaios laboratoriais realizados no solo, no qual se usou um equivalente do banco de dados, e por isso os resultados foram insuficientes para determinação. Mesmo ocorrendo superdimensionamento no MeDiNa, os novos valores de ATR calculados para as novas estruturas não se aproximaram do limite.