RETRONÁLISE DE PAVIMENTOS

A retroanálise como definida pela norma ASTM D 5858-96 (ASTM, 2015), é uma técnica analítica utilizada para determinar o módulo equivalente das camadas de um pavimento correspondente a uma carga aplicada e as deflexões medidas, para o emprego em projeto de avaliação e restauração dos pavimentos. Diversos métodos podem ser utilizados para a realização da retroanálise: interativos, banco de dados, soluções fechadas da teoria da elasticidade, estas, restritas a sistemas de duas camadas e, sistemas de equações simultâneas (ASTM, 2015). De acordo com Macêdo (1995), a maioria dos procedimentos de retroanálises tem como roteiro as seguintes etapas

a) Estimativa dos módulos ou faixas de módulos iniciais a partir da experiência do engenheiro ou via bancos de dados;

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b) Cálculo da bacia de deflexões utilizando os módulos estimados na primeira etapa e aplicando conceitos da teoria da elasticidade e da mecânica dos pavimentos;

c) Comparação das deflexões medidas e calculadas;

d) Ajuste dos módulos através de técnicas que reduzem as diferenças entre as deflexões medidas e as calculadas;

e) Repetição das etapas “b” e “c” até que o erro verificado entre as bacias medidas e calculadas obedecem a um critério de tolerância preestabelecido, ou que o conjunto de módulos não varie mais do que um intervalo prefixado, ou ainda que programa atinja um certo número de iterações.

Tem grande influência na eficiência das análises, a espessura das camadas e a escolha dos módulos iniciais. O critério de convergência também vai ter influência relativa no procedimento. Vários critérios podem ser utilizados para limitar a diferença entre as deflexões medidas e calculadas no processo iterativo, para o ajusto das bacias, dentre esses: o erro relativo em cada sensor; a soma dos valores absolutos das diferenças entre deflexões medida e calculada em cada sensor; soma das diferenças ao quadrado e raiz média quadrática (Medina & Mota, 2015). A iteração manual das deferências entre as curvas deflectométricas medidas e calculas é um processo bastante tedioso. Atualmente, existem programas computacionais que permitem a automatização da retroanálise dos pavimentos. Entre esses tem-se, o ELMOD desenvolvido e disponibilizado pela Dynatest para os equipamentos FWD da mesma marca, o EVERCALC, o BAKFAA da Federation Administration Administration e disponível gratuitamente na internet, entre outros. No Brasil, foi desenvolvido e está sendo aprimorado o programa de dimensionamento e verificação de pavimento asfálticos SISPAV por Franco (2007). Este através do seu módulo RETRONÁLISE permite realizar retroanálise de pavimentos. Vale ressaltar que, por inferir o módulo equivalente de um sistema de camadas, a boa interpretação dos resultados obtidos do processo de retroanálise depende muito da experiência do engenheiro visto que uma mesma bacia deflectométrica pode representar combinação de módulos de bem distintos.

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CAPÍTULO 3

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3 – METODOLOGIA

Nesse capítulo são apresentados os materiais e as misturas utilizadas nesta pesquisa. Em seguida, são descritos todos os ensaios de laboratório e de campo realizados neste trabalho assim como o levantamento dos defeitos de pavimento observados na pista experimental.

3.1 – MATERIAIS

Os principais materiais utilizados neste trabalho foram o fosfogesso di-hidratado, o solo e cal. A partir desses materiais, foram realizadas e estudadas diversas misturas em laboratório. O fosfogesso foi fornecido pela empresa AngloAmerican Ldta, localizada na cidade de Catalão – GO. Trata-se de um fosfogesso de tipo dihidratado e seu aspecto depois da coleta pode ser visto na Figura 3.1.

Figura 3.1. Aspetos do fosfogesso: (a) Logo após a coleta; (b) Após secagem em laboratório.

No intuito de melhor analisar o efeito do teor de fosfogesso nas propriedades geotécnicas das misturas com solo, num primeiro momento foram escolhidos cinco teores desse subproduto para a análise: 10, 15, 20, 25 e 30%. Estimou-se que teores de fosfogesso menores que 10% tornariam economicamente inviável o reaproveitamento desse resíduo, enquanto o máximo de 30% foi escolhido para melhor entender e avaliar o comportamento das misturas com teores um pouco acima dos 20% sugeridos por Mesquita (2007). Tendo em vista que a viabilidade

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econômica do uso de um resíduo só é justificada se o mesmo é reutilizado na região onde é gerado, resolveu-se desenvolver a pesquisa com o solo coletado na própria cidade de Catalão – GO. Com base no plano diretor de desenvolvimento urbano e ambientalmente sustentável da cidade de Catalão promulgado em 05.08.2004, foi escolhido um ponto de coleta de forma que o material selecionado para a pesquisa fosse o mesmo encontrado nas principais zonas de expansão futura da cidade. Conforme indicado na Figura 3.2, o ponto de coleta do solo utilizado neste estudo encontra-se na latitude: -18.1429760903 e longitude: -47.9518463742, próximo à rodovia estadual GO-330. Nessa figura, também possível localizar área de geração do fosfogesso. As Figuras 3.3(a) e (b) ilustram a operação de coleta do solo.

Figura 3.2. Localização do ponto de coleta dos solos e da área de geração do fosfogesso. (Google Maps, 2015).

Figura 3.3. Processo de coleta das amostras de solo nas margens da rodovia GO-330 em Catalão. a) Retirada da camada vegetal. b)Coleta da amostra.

Como estabilizante químico, usou-se a cal hidratada do tipo CHIII, uma vez que a mesma já vem sendo utilizada em pesquisas anteriores e inclusive para a construção da pista experimental monitorada neste trabalho. Além disso, esse tipo de cal hidratada é a que apresenta maior disponibilidade no mercado local. Para melhor acompanhar a influência desse

a b

Ponto de coleta do solo

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estabilizante nas misturas, foram adotados os teores de 2, 4, 6, 8 e 10%. Com os materais selecionados, foram realizadas misturas que permitissem uma melhor avaliação da influência de cada componente. Essas misturas foram divididas em dois grupos denominados G-I e G-II, respectivamente. Na Tabela 3.1 estão apresentadas as diferentes dosagens estudadas. Observa- se que o grupo G-I permitiu avaliar melhor a influência do fosfogesso no solo, enquanto as misturas G-I-1, G-II-1, G-II-7, G-II-13, G-II-19, G-II-5 salientam mais o efeito da cal sozinha associada ao solo. O material com a denominação G-I-1 refere-se ao solo sem aditivo e serviu de referência nesta pesquisa. A Figura 3.4 mostra o solo, o fosfogesso, a cal e as misturas analisadas nesta pesquisa.

Tabela 3.1. Relação das misturas estudadas

GRUPO G-I