Segundo Fernandes Jr. (1994), a importância do tipo de pneu para que se possa analisar o desempenho do pavimento está associada à pressão de enchimento que ele pode suportar e à distribuição da pressão na superfície de contato pneu- pavimento que não é uniforme, nem atua sobre uma superfície circular, pelo contrário, distribui-se irregularmente sobre uma superfície aproximadamente elíptica. Ainda segundo Fernandes Jr. (1994), a distribuição da pressão de contato pneu- pavimento varia em função da rigidez do pneu, para a qual contribuem a rigidez da carcaça e das cintas e a própria pressão de enchimento. O pleno conhecimento da distribuição da pressão de contato permite determinações mais precisas das respostas estruturais dos pavimentos e a comparação dos efeitos de diferentes tipos de pneus sobre o desempenho dos pavimentos.
O National Research Council (1990), apud Albano (1998), em pesquisas realizadas em sete estados norte-americanos, entre os anos de 1984 a 1986, constatou que 75 a 80% dos pneus usados em caminhões eram do tipo radiais e que a pressão de enchimento média era de 100 psi.
Albano e Lindau (1998) elaboraram pesquisas de campo junto ao Posto do Pedágio da Rodovia Estadual RS-240, município de Portão, RS. Foram levantadas informações dentre as quais a pressão de enchimento dos pneus integrantes de uma amostra representativa de 275 caminhões e coletados dados de 1815 pneus. Os valores obtidos confirmaram as tendências de aumento da pressão de inflação. Os principais resultados são os seguintes: pressão média na amostra de pneus dianteiros 95 psi (6,7 kg/cm2) e 104 psi (7,3 kg/cm2) na amostra de pneus não dianteiros. Constatou-se no conjunto de pneus uma incidência de 62% de pneus de construção radial.
Albano (2005) cita que os pneus utilizados na pista experimental da AASHO eram representativos daqueles que estavam em uso no final dos anos 50. Eram os tradicionais pneus de lonas com pressão de enchimento da ordem de 517 KPa a 552 KPa (75 a 80 psi). Desde então os construtores de pneus têm introduzido no mercado pneus radiais com melhores condições de suportar maiores cargas e pressões. Cita ainda que Middleton et al. (1986) realizaram um levantamento de dados em rodovias no Estado do Texas e constataram que os pneus radiais em média tiveram uma pressão média de 83 a 145 Kpa (12 a 21 psi) mais em relação aos de lona. Além disto, estavam preocupados com as evidências de que acréscimos na pressão dos pneus poderiam resultar em aparecimento precoce de trincas por fadiga e também maiores deformações permanentes nas trilhas de rodas. Foram investigados cerca de 1500 caminhões. Os que utilizam pneus radiais apresentavam uma pressão média de 105 psi e os diagonais de 85 psi. Por último, informa de que investigações sobre o efeito do incremento da pressão de inflação no desempenho dos pavimentos aprofundaram-se nos últimos anos, principalmente em função do desenvolvimento de equipamentos de maior precisão tais como: transdutores, medidores piezo-elétricos de deformações e tensões, células de carga, programas para micro-computadores, bem como a utilização de simuladores de tráfego em pistas experimentais. Atualmente, no Brasil, destacam-se os estudos sobre a interação, veículo-pavimento desenvolvido na Escola de Engenharia da Universidade de São Paulo (USP) na cidade de São Carlos.
O Guia AASHTO (1993) comenta que a pressão de inflação, utilizada em veículos pesados, tem aumentado na medida em que os construtores de pneus estão melhorando a tecnologia de fabricação. Destaca também que as montadoras estão avaliando as vantagens de adoção de maiores pressões de inflação nos pneus. Conclui, de forma cautelosa, que ainda não se conhece qual o efeito concreto das maiores pressões de enchimento dos pneus sobre os pavimentos.
Albano (2005) cita que a pressão de inflação tem efeito significante no valor da deformação específica de tração na fibra inferior do concreto asfáltico, sendo a mesma determinante não só para o valor, mas também na localização da deformação máxima de tração relativa à largura de contato do pneu com o pavimento. Pneus inflados ao máximo produzem maiores deformações próximas ao centro do pneu e pressões baixas provocam deformações máximas junto às bordas laterais. Em sua tese de doutorado utilizou o Simulador de Tráfego da UFRGS/DAER para ensaios em que utilizou pressões variadas de inflação de 552 KPa (80 psi), 620 KPa (90 psi) e 689 KPa (100 psi) e de intensidade das cargas de 82 KN (8,2 tf), 100 KN (10,0 tf) e 120 KN (12,0 tf), em dois tipos de pavimento, um delgado com revestimento em tratamento superficial duplo com 2,5 cm de espessura, base e subase de macadame seco com 21,0 cm de espessura, e outro, espesso com revestimento em concreto asfáltico com 9,0 cm de espessura, base de brita graduada simples com 12,0 cm de espessura, subase de macadame seco com 16,0 cm de espessura, ambos assentes sobre subleito de argila de comportamento laterítico. Os resultados mostraram que a variação da deflexão recuperável entre os diversos níveis de pressão de inflação para cada nível de carga por eixo é pequena. No caso do pavimento delgado tem algum efeito, mas no espesso as variações são ainda menores. As variações das deflexões foram mais significativas quando se variaram as cargas aplicadas sobre os pavimentos. São apresentadas duas tabelas que reproduzem os valores médios da deflexão para cada combinação de fatores (pressão de inflação de pneus e cargas por eixo), calculados para os pavimentos espesso e delgado. A Tabela 2.8 mostra as variações no pavimento delgado e a Tabela 2.9 no pavimento espesso.
Tabela 2.8 – Deflexões médias medidas no pavimento delgado (0,01 mm) Carga por eixo (KN)
Pressão de inflação de pneus
KPa (psi) 82 100 120
552 (80) 54,25 69,25 75,25
620 (90) 55,00 71,25 77,75
689 (100) 51,50 63,00 76,00
Fonte: Albano, 2005
Tabela 2.9 – Deflexões médias medidas no pavimento espesso (0,01 mm) Carga por eixo (KN)
Pressão de Inflação de pneus KPa (psi) 82 100 120 552 (80) 43,00 45,25 48,50 620 (90) 38,50 43,75 52,00 689 (100) 39,50 47,75 52,25 Fonte: Albano, 2005
Finalizando, Albano (2005) conclui que em ambos os casos, quanto maior é o nível de carga por eixo, mais pronunciado é o valor da deflexão para cada nível de pressão de inflação considerado, evidenciando assim a conhecida influência da carga por eixo sobre os pavimentos, pois quanto maior é a carga maior é a deflexão e, por conseqüência, a potencialidade do surgimento de danos ao pavimento. A variação da deflexão entre os diversos níveis de pressão de inflação para cada nível de carga por eixo é pequena. No caso do pavimento espesso as variações são ainda menores. Para os dois níveis de espessura de pavimento estudados, no caso do nível de carga por eixo de 120 Kn, a variação entre os valores da deflexão é mínima para todos os níveis de pressão de inflação. Muito embora análises de interação entre cargas e pavimentos envolvam conceitos complexos, nos dias atuais são realizados com relativa facilidade através de programas computacionais existentes.