CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Ana Paula Soares Müller
ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DO PAVIMENTO DE CONCRETO DO
CORREDOR DE ÔNIBUS DA CIDADE DE SANTA MARIA
Santa Maria, RS
2016
ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DO PAVIMENTO DE CONCRETO DO CORREDOR DE ÔNIBUS DA CIDADE DE SANTA MARIA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado para o curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheira Civil.
Orientadora: Prof. Tatiana Cureau Cervo
Santa Maria, RS 2016
ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DO PAVIMENTO DE CONCRETO DO CORREDOR DE ÔNIBUS DA CIDADE DE SANTA MARIA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado para o curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheira Civil.
Aprovado em 12 de dezembro de 2016:
_________________________
Prof. Tatiana Cureau Cervo, Dr. (Presidente/Orientadora)
________________________________
Prof. Carlos José Antônio Kümmel Félix, Dr. (UFSM) _________________________________
Prof. Évelyn Paniz (UFSM)
Santa Maria, RS 2016
Primeiramente, agradeço a todos os meus professores pelos conhecimentos transmitidos ao longo da minha jornada acadêmica e a todas as oportunidades oferecidas pela universidade, que permitiram o meu desenvolvimento pessoal e profissional.
Agradeço aos colegas e amigos que, de alguma forma, me apoiaram e participaram da minha trajetória pelo curso de graduação, e a todos que auxiliaram na coleta de dados e elaboração deste trabalho, direta ou indiretamente.
Sou muito grata à professora Tatiana Cervo pela orientação e pelo apoio prestado no desenvolvimento deste trabalho e, antes desse, como minha professora no curso de graduação, tendo estado sempre disponível a ajudar e ensinar.
Agradeço imensamente a minha família, especialmente a meus avós e a minhas tias, por todo o incentivo e carinho dedicados ao longo dessa minha jornada. Por sempre terem se feito presentes, mesmo que não fisicamente, me ajudando a enfrentar todos os obstáculos que surgiram. Por terem colaborado com o meu crescimento pessoal e profissional, me apoiando em minhas decisões.
Em especial, agradeço a minha irmã, Daiane, pelo companheirismo e apoio desde sempre. Pela motivação na busca por meus objetivos e por sempre me inspirar a descobrir novas soluções para os desafios enfrentados.
Finalmente, meus maiores agradecimentos são aos meus pais, Sônia e Luciano, meus maiores incentivadores. Obrigada pela educação que me proporcionaram e pelo amor incondicional. Por sempre participarem das minhas escolhas e compartilharem comigo seus valores e conhecimentos. Por serem exemplos de pessoas e de profissionais para mim, dedicando-se com tanto empenho a nossa família.
ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DO PAVIMENTO DE CONCRETO DO CORREDOR DE ÔNIBUS DA CIDADE DE SANTA MARIA
AUTORA: Ana Paula Soares Müller ORIENTADORA: Tatiana Cureau Cervo
Os pavimentos de concreto de cimento Portland estão sendo, ao longo dos anos, cada vez mais empregados, especialmente em vias com tráfego intenso e pesado. Ainda, o pavimento de concreto tem seu elevado custo inicial, comparado com o pavimento flexível, compensado pela grande durabilidade e baixa necessidade de manutenção. Este trabalho foi realizado no corredor de ônibus da rua do Acampamento, na cidade de Santa Maria, o qual teve seu pavimento asfáltico substituído por pavimento de concreto de cimento Portland, em 2005, para garantir melhores e mais duradouras condições de conforto e segurança ao tráfego local. Sendo assim, o objetivo desse estudo é a análise das condições atuais do pavimento em questão, através de levantamentos visuais e do cálculo do Índice de Condição do Pavimento (ICP), dando continuidade a estudos previamente executados. Dessa forma, os resultados obtidos foram comparados aos resultados anteriores, permitindo uma visão geral das condições apresentadas pelo pavimento ao longo do tempo. Apesar de apresentarem certas variações em relação aos valores esperados, as avaliações realizadas ao longo do tempo, demonstram a crescente degradação do pavimento do corredor de ônibus, evidenciando a necessidade de manutenção para a garantia de sua qualidade e durabilidade.
ANALYSIS OF CONDITIONS OF CONCRETE PAVEMENT IN THE BUS LANE ON SANTA MARIA CITY
AUTHOR: Ana Paula Soares Müller SUPERVISOR: Tatiana Cureau Cervo
The Portland cement concrete pavements have been increasingly used over the years, particularly in roads with intensive and heavy traffic. Also, the concrete pavement has its high initial cost, when compared with the asphaltic pavement, offset by high durability and low maintenance. This work was performed at Acampamento Street bus lane in the city of Santa Maria, which had its asphalt pavement replaced by Portland cement concrete pavement in 2005, to ensure better and longer lasting conditions of comfort and safety to local traffic. Therefore, the aim of this study is to analyze the current conditions of the pavement in question, through visual surveys and calculation of Pavement Condition Index (PCI), continuing studies previously performed. Thus, the results were compared to previous results, allowing an overview of the conditions presented by the pavement over time. Despite having some variations from expected values, the evaluations throughout the years generally demonstrate the increasing degradation of the bus lane pavement, indicating the need for maintenance to guarantee its quality and durability.
Figura 1 – Corredor de ônibus de São Mateus à Jabaquara, em São Paulo...14
Figura 2 – Comportamento estrutural de pavimento rígido de concreto...16
Figura 3 – Juntas existentes em pavimento de concreto simples...18
Figura 4 – Alçamento de placa em pavimento de concreto...21
Figura 5 – Fissuras de canto em pavimentos de concreto...22
Figura 6 – Placa dividida em pavimento de concreto...23
Figura 7 – Degrau de junta em pavimento de concreto...24
Figura 8 – Defeitos de selagem em pavimentos de concreto...25
Figura 9 – Desnível entre pavimento e acostamento em pavimento de concreto...26
Figura 10 – Fissuras lineares em pavimentos de concreto...27
Figura 11 – Pequenos reparos em pavimentos de concreto...28
Figura 12 – Desgaste superficial em pavimentos de concreto...29
Figura 13 – Bombeamento em pavimento de concreto...30
Figura 14 – Quebra localizada em pavimento de concreto...30
Figura 15 – Escamação em pavimentos de concreto...31
Figura 16 – Fissuras de retração em pavimentos de concreto...32
Figura 17 – Quebras de canto em pavimentos de concreto...33
Figura 18 – Esborcinamentos em pavimentos de concreto...33
Figura 19 – Buracos em pavimentos de concreto...35
Figura 20 – Seção transversal do pavimento do corredor de ônibus de Santa Maria...40
Figura 21 – Construção do pavimento do corredor de ônibus de Santa Maria: (a) preparação das barras de transferência, (b) concretagem do pavimento, (c) serragem das juntas transversais...41
Figura 22 – Delimitação do corredor de ônibus de Santa Maria...42
Figura 23 – Representação das placas de concreto existentes e inspecionadas (hachuradas) no Trecho 1...44
Figura 24 – Representação das placas de concreto existentes e inspecionadas (hachuradas) no Trecho 2...45
Figura 25 – Representação das placas de concreto existentes e inspecionadas (hachuradas) no Trecho 3...45
Figura 26 – Determinação de valores deduzíveis para defeito específico...47
Figura 27 – Escala de valores de ICP e conceitos correspondentes...48
Figura 28 - Variação dos valores de ICP para o Trecho 1...54
Figura 29 - Porcentagem de placas afetadas por defeitos mais prejudiciais para o Trecho 1...55
Figura 30 - Variação dos valores de ICP para o Trecho 2...56
Figura 31 - Porcentagem de placas afetadas por defeitos mais prejudiciais para o Trecho 2...57
Figura 32 - Variação dos valores de ICP para o Trecho 3...58
Figura 33 - Porcentagem de placas afetadas por defeitos mais prejudiciais para o Trecho 3...59
Figura 34 - Variação dos valores de ICP para o pavimento do corredor de ônibus...60
Figura 35 - Volume de tráfego nos últimos anos no corredor de ônibus...63
Tabela 1 - Defeitos do pavimento de concreto e numeração correspondente...46
Tabela 2 – Número e porcentagem de placas afetadas por defeito específico...47
Tabela 3 – Defeitos observados e cálculo do ICP para o Trecho 1...50
Tabela 4 – Defeitos observados e cálculo do ICP para o Trecho 2...51
Tabela 5 – Defeitos observados e cálculo do ICP para o Trecho 3...52
Tabela 6 – Valores de ICP e conceitos para o Trecho 1 em estudos atual e anteriores (Lobo, Seiffert e Pereira, 2016; Gonçalves, 2013; Hennicka, 2012; Bronzatti, 2010)...54
Tabela 7 – Valores de ICP e conceitos para o Trecho 2 em estudos atual e anteriores (Lobo, Seiffert e Pereira, 2016; Gonçalves, 2013; Hennicka, 2012; Bronzatti, 2010)...56
Tabela 8 – Valores de ICP e conceito para o Trecho 3 em estudos atual e anteriores (Lobo, Seiffert e Pereira, 2016; Gonçalves, 2013; Hennicka, 2012; Bronzatti, 2010)...58
1. INTRODUÇÃO...11
1.1. OBJETIVOS...12
1.1.1. Objetivo geral...12
1.1.2. Objetivos específicos...12
2. PAVIMENTO DE CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND...13
2.1. HISTÓRICO NO BRASIL...13
2.2. ESTRUTURA E CARACTERÍSTICAS...15
2.3. PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES...17
2.4. VANTAGENS E CONTROLE TECNOLÓGICO...18
2.5. PATOLOGIAS...20
2.5.1. Alçamento de placas...20
2.5.2. Fissura de canto...21
2.5.3. Placa dividida...22
2.5.4. Degrau de junta...23
2.5.5. Defeito na selagem das juntas...24
2.5.6. Desnível entre pavimento e acostamento...25
2.5.7. Fissuras lineares...26 2.5.8. Reparos...27 2.5.9. Desgaste superficial...28 2.5.10. Bombeamento...29 2.5.11. Quebras localizadas...30 2.5.12. Passagem de nível...31 2.5.13. Escamação...31
2.5.14. Fissuras de retração plástica...32
2.5.15. Quebra de canto...32
2.5.16. Esborcinamento de juntas...33
2.5.17. Placa bailarina...34
2.5.18. Assentamento...34
2.5.19. Buraco...34
2.6. AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DO PAVIMENTO...35
2.6.1. Índice de Condição do Pavimento...36
2.7. AVALIAÇÃO DE TRÁFEGO...37
2.7.1. Volume Médio Diário...38
3. METODOLOGIA...39
3.1. PROPRIEDADES DO PAVIMENTO DO CORREDOR DE ÔNIBUS DE SANTA MARIA ...39
3.2. DETERMINAÇÃO DOS TRECHOS E INSPEÇÃO VISUAL...41
3.3. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE CONDIÇÃO DO PAVIMENTO...43
3.3.1. Amostragem dos trechos...43
3.3.2. Cálculo do Índice de Condição do Pavimento...46
4.2. ANÁLISE DO TRÁFEGO EXISTENTE...61
5. CONCLUSÕES...65
REFERÊNCIAS...67
1. INTRODUÇÃO
Desde o início do desenvolvimento rodoviário do Brasil, o pavimento de concreto tem sido bastante utilizado, sendo geralmente empregado em rodovias de grande porte, vias expressas e aeroportos. Além dessas aplicações, a pavimentação de concreto também é largamente empregada para corredores exclusivos de ônibus, que são uma alternativa comumente adotada para melhorar o tráfego e tornar o transporte público mais eficiente nas cidades.
Apresentando grande durabilidade e alta resistência aos esforços solicitantes, o pavimento de concreto, usualmente de cimento Portland, tem seu elevado custo inicial de aplicação, comparado com o pavimento flexível, compensado pela baixa necessidade de manutenção ao longo de sua vida útil. Dessa forma, o pavimento de concreto torna-se uma opção competitiva em relação ao largamente utilizado pavimento asfáltico, que apresenta durabilidade reduzida e necessita de frequentes manutenções para garantir suas condições de trafegabilidade. Além disso, o derramamento de óleos ou combustíveis não danifica o concreto, enfatizando a vantagem da execução desse tipo de pavimento, principalmente para rodovias com grandes volumes de tráfego e presença de veículos pesados.
Para atender a demanda de transporte público de forma mais eficiente no município de Santa Maria, o corredor de ônibus na região central da cidade foi executado com placas de concreto de cimento Portland, em substituição ao antigo pavimento asfáltico, no ano de 2005. Adotando-se a pavimentação em placas de concreto para o corredor de ônibus da rua do Acampamento, foi possível evitar que defeitos recorrentes no antigo pavimento asfáltico, como grandes afundamentos de trilha de roda e ondulações, retornassem a aparecer. Com isso, a qualidade da pista de rolamento tornou-se melhor e mais duradoura, sendo o pavimento de concreto uma opção mais adequada para suportar as altas solicitações impostas pelo tráfego do local, fornecendo conforto e segurança aos usuários.
Entretanto, ao longo do tempo o pavimento de concreto pode apresentar defeitos devidos ao uso e a falta de manutenção apropriada e, se não forem reparados, podem se tornar prejudiciais ao seu desempenho. Sendo assim, este trabalho apresentará uma avaliação das condições atuais do pavimento rígido do corredor de ônibus da cidade, analisando as patologias identificadas no local e comparando os resultados com análises previamente executadas.
Dessa forma, será possível determinar se o pavimento está atendendo aos requisitos de projeto preestabelecidos e às condições desejáveis de tráfego. Essa avaliação tornará possível, ainda, o desenvolvimento de um plano de manutenção e reparos, caso este seja necessário, e permitirá assegurar a eficiência de desempenho do pavimento de concreto de cimento Portland.
1.1. OBJETIVOS
1.1.1. Objetivo geral
Avaliação das condições e patologias identificadas no pavimento de concreto de cimento Portland do corredor de ônibus da Rua do Acampamento, na cidade de Santa Maria – RS, realizando um comparativo com análises anteriores e permitindo determinar a necessidade de execução de manutenção no local, de forma a garantir o desempenho adequado do pavimento.
1.1.2. Objetivos específicos
De forma a atender os objetivos deste trabalho, são destacados os objetivos específicos: – Estudar as características e especificações de projeto do pavimento do corredor de ônibus de Santa Maria.
– Identificar os defeitos que podem ser apresentados no pavimento rígido e mapear o corredor de ônibus da cidade para verificar a presença destes.
– Analisar a condição atual do pavimento de concreto através de avaliação objetiva, determinando o Índice de Condição do Pavimento.
– Realizar comparativo com dados obtidos previamente, dando sequência a avaliações realizadas anualmente no local.
– Verificar a necessidade de manutenção e reparos no pavimento do corredor de ônibus para garantir as condições necessárias de conforto e segurança de tráfego.
2. PAVIMENTO DE CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND
Formado por camadas de materiais com características e propriedades distintas, os pavimentos são estruturas muito complexas, conforme Balbo (2005), ocasionando uma vasta possibilidade de respostas aos esforços solicitantes, dependendo dos materiais combinados. Considerando os pavimentos de concreto, Balbo (2009) os classifica como pavimentos que apresentam camada de rolamento executada em concreto podendo esta ser realizada através de diferentes técnicas, como moldagem in loco ou pré-moldagem.
2.1. HISTÓRICO NO BRASIL
O pavimento de concreto de cimento Portland (CCP) tem sido empregado desde o início do desenvolvimento rodoviário no Brasil, sendo que, conforme Rodrigues (2011), as primeiras vias a receberem pavimento de concreto no país foram ruas da cidade de Pelotas, no Rio Grande do Sul, e a Rodovia Caminho do Mar, em São Paulo, nos anos de 1925 e 1926. Desde então, Silva (2010) afirma que o pavimento de concreto vem sendo utilizado no país tanto na execução de grandes obras rodoviárias, portos e aeroportos, como também em corredores de ônibus e pisos industriais.
De acordo com Pitta (1996), o concreto de cimento Portland foi empregado em grande escala na pavimentação de vias urbanas e rodovias até a década de 50, quando a produção de cimento foi priorizada para o emprego na indústria da construção civil e o setor de pavimentação foi motivado a buscar outras matérias primas. No mesmo período, ocorreu amplo desenvolvimento da indústria de pavimentos betuminosos, sendo impulsionada pelo baixo preço do petróleo na época. Dessa forma, Pitta (1996) conclui que o setor de pavimentação brasileiro foi motivado a equipar-se e a especializar mão de obra, quase que exclusivamente, para a execução de pavimentos asfálticos nesse período.
Em meados da década de 90, Maschio (2012) ressalta que o pavimento de CCP retornou a ser uma opção atraente, oferecendo custos mais competitivos e maior disponibilidade de equipamentos de alta performance em diversos países. Silva (2010) complementa que, nessa
época, o concreto também voltou a ser objeto de crescente interesse no ramo rodoviário brasileiro.
Através da modernização e aquisição de novos equipamentos pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), a partir de 1998, o pavimento de concreto voltou a ser uma opção amplamente adotada no Brasil, segundo Silva (2010), para rodovias e pisos industriais. Nos últimos anos, conforme Maschio (2012), o crescente conhecimento da técnica de execução de pavimentos de concreto, a disponibilidade de equipamentos de alta performance e a presença de profissionais especializados possibilitou a execução de pavimentos de CCP com ótimo conforto de rolamento e custo inicial competitivo.
Entre os locais de emprego mais recorrente de pavimentos de concreto no Brasil, se destacam os corredores exclusivos que, de acordo com Vizzoni (2012), surgiram primeiramente em São Paulo e Curitiba, atendendo a necessidade de privilegiar o transporte coletivo. Através dos corredores exclusivos, pode-se melhorar o tráfego de veículos coletivos e reduzir o tempo de deslocamento de seus usuários. Um dos primeiros corredores exclusivos a ser construído no país, conforme o autor, foi o corredor de São Mateus à Jabaquara, em São Paulo, o qual teve seu primeiro trecho finalizado em 1988 (Figura 1).
Fonte: (Plano Integrado de Transportes para 2020 do Estado de São Paulo, 2012). Figura 1 – Corredor de ônibus de São Mateus à Jabaquara, em São Paulo.
Conforme Rebelo e Benvenuto (1997), o corredor São Mateus – Jabaquara com pavimentação em concreto foi a solução adotada para suprir a grande demanda diária de transporte público na região sudeste da Região Metropolitana de São Paulo. Ainda, segundo pesquisa de imagem dos transportes coletivos na Região Metropolitana de São Paulo realizada por Raymundo (2015), desde o ano de 1999 até o ano de 2012, o corredor de ônibus de São Mateus à Jabaquara encontra-se entre as duas opções melhores avaliadas pelos usuários, apresentando desempenho superior ao de outras linhas convencionais de ônibus, o que evidencia a longevidade do pavimento de concreto.
2.2. ESTRUTURA E CARACTERÍSTICAS
De acordo com Balbo (2005), a principal função de um pavimento é garantir um rolamento que promova conforto, segurança e economia aos seus usuários, de acordo com as características climáticas, com a capacidade de suporte da estrutura e com o volume e tipo de tráfego do local. Para assegurar que o pavimento de concreto desempenhe sua função de forma apropriada, Senço (2001) acrescenta ser essencial o cumprimento das normas e especificações que determinam os materiais a serem utilizados, suas características e os procedimentos de execução do pavimento.
O pavimento em placas de concreto classifica-se, conforme Mesquita (2001) e Rodrigues (2011), como um pavimento rígido, o qual apresenta elevada resistência a esforços de flexão. Ainda, Balbo (2005) complementa que no pavimento rígido as pressões transmitidas à fundação são bastante pequenas, produzindo deformações também reduzidas e bem distribuídas ao longo da área de aplicação do carregamento, conforme pode ser observado na Figura 2.
A camada de fundação ou subleito, conforme Rodrigues (2011) precisa ser constituída por material homogêneo e inerte à ação da água, sendo que uma camada adicional de solo melhorado deve ser executada como reforço caso o subleito não apresente as características desejadas. Balbo (2005) complementa que o reforço de subleito raramente será necessário nesse tipo de pavimento já que as placas de concreto transmitem tensões bastante pequenas para as camadas inferiores.
2.3. PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES
O corredor exclusivo de ônibus da Rua do Acampamento, em Santa Maria, foi executado em pavimento de concreto simples que, de acordo com Carvalho (2011), é o tipo de pavimento de concreto mais amplamente utilizado no Brasil e no mundo. Definido por Oliveira (2000) como um pavimento formado por placas de concreto de cimento Portland, o pavimento de concreto simples se caracteriza por ser um pavimento rígido, sustentando tanto os esforços de tração quanto os de compressão apenas pela camada de concreto.
As placas de concreto que formam o pavimento são divididas por juntas, que podem ser moldadas ou serradas, responsáveis por evitar a fissuração pela retração das placas. Essas juntas podem ser classificadas como juntas transversais, quando são perpendiculares ao eixo da via, ou juntas longitudinais, quando estão no sentido do eixo da via (Oliveira, 2000).
Conforme Senço (2001) as juntas transversais devem conter barras de transferência, que são barras de aço posicionadas na espessura média das placas e parcialmente engraxadas, de forma a assegurar que as placas suportem os esforços solicitantes de forma solidária através da transferência de carga de uma placa carregada para uma placa adjacente. As juntas longitudinais, existentes quando há mais de uma faixa de rolamento, podem conter barras de ligação, que garantem o atrito e o comportamento solidário entre placas adjacentes, isentando-as de deslocamentos laterais indesejáveis. Ainda, o autor afirma que ambas as juntas precisam ser preenchidas por material selante, que deve fornecer flexibilidade e impermeabilidade. A Figura 3 a seguir apresenta um esquema das juntas do pavimento de concreto simples.
De acordo com Carvalho (2011), alguns dos principais tipos de juntas em pavimentos de concreto simples são:
– Juntas transversais de retração (serradas), com barra de transferência; – Juntas transversais de construção (moldadas), com barras de transferência; – Juntas longitudinais de articulação (serradas), com barras de ligação; – Juntas longitudinais de construção (moldadas), com barras de ligação.
2.4. VANTAGENS E CONTROLE TECNOLÓGICO
Entre as principais vantagens apresentadas pelo pavimento de concreto, Mesquita (2001) destaca o elevado desempenho que este pavimento apresenta ao longo de sua vida útil, que pode alcançar mais de 20 anos, mantendo a qualidade de sua superfície de rolamento por muitos anos e exigindo manutenção reduzida e econômica. Ainda considerando o desempenho, o autor apresenta como vantagem do pavimento de concreto a resistência que ele apresenta a produtos químicos, óleos e a variações climáticas, sendo praticamente impermeável. Também, conforme Mesquita (2001), a texturização da superfície do pavimento de concreto pode ser executada Fonte: (Rodrigues et. al., 2006).
conforme requisitos da via, garantindo a rugosidade necessária e o escoamento adequado de águas superficiais.
Moschetti (2015) complementa que a cor clara dos pavimentos de concreto proporciona alta visibilidade por reflexão, permitindo economizar em até 60% os custos com energia elétrica na iluminação pública e na sinalização da via, além de contribuindo para a redução da temperatura ambiente. O autor também afirma que o pavimento de concreto apresenta uma menor distância de frenagem e resistência ao rolamento quando comparado com pavimentos asfálticos, o que acarreta em economia de combustível para veículos de grande porte.
Em relação ao controle tecnológico do pavimento de concreto, Curti (2012) destaca sua importância para garantir o desempenho adequado do concreto em todas as fases da construção, permitindo que sejam realizadas avaliações de qualidade e determinadas as causas de eventuais patologias que possam surgir no pavimento. Balbo (2009) complementa que a ausência de controle tecnológico pode prejudicar o comportamento estrutural do pavimento de concreto, que pode apresentar defeitos precoces e imprevistos.
Conforme Curti (2015), as etapas do controle tecnológico envolvem, inicialmente, a escolha do concreto e do fornecedor, sendo o material escolhido ensaiado em laboratório para assegurar o atendimento às normas vigentes. Os ensaios realizados devem avaliar a consistência, a resistência à tração na flexão e a resistência à compressão axial, entre outros parâmetros. Características como permeabilidade, abrasividade e retração de secagem são apontadas por Balbo (2009) como também importantes de serem controladas pra certificar que o desempenho do concreto endurecido seja alcançado.
Além disso, Curti (2015) menciona que o controle tecnológico precisa abranger as etapas de texturização, quando as ranhuras na superfície devem ser executadas logo após a fase final de acabamento do pavimento de concreto, e de cura, permitindo o controle adequado da temperatura e da umidade do concreto. O conforto de rolamento é outra característica importante que é, conforme o autor, garantido pelo controle adequado do concreto do pavimento.
2.5. PATOLOGIAS
Conhecer os diferentes tipos de patologias ou degradações que podem acometer um pavimento é, segundo Adada (2001), essencial para auxiliar na identificação das causas dos defeitos e para definir as estratégias de reparo e manutenção mais adequadas.
A norma do DNIT 061/2004 – PRO “Pavimento Rígido – Defeitos – Terminologia” caracteriza os tipos de defeitos que podem afetar os pavimentos de concreto de cimento Portland, determinando termos técnicos de forma a padronizar as nomenclaturas relativas a estes pavimentos. Ainda, DNIT (2004) define defeito como qualquer anomalia presente no pavimento, causada tanto por problemas na fundação ou na execução do pavimento quanto pelo seu uso ao longo de sua vida útil.
Os defeitos mais comuns nos pavimentos de concreto são os localizados, segundo DNIT (2010), estando normalmente relacionados a falhas construtivas e uso de materiais inadequados, associados a ausência de manutenção necessária. Conforme Balbo (2009), todos os tipos de patologias que podem ser descritos conforme o grau de severidade com que afetam as condições de tráfego e segurança do pavimento são classificadas em grau baixo (B), médio (M) ou alto (A), de acordo com características específicas para cada tipo de defeito.
2.5.1. Alçamento de placas
Este defeito se caracteriza por um desnivelamento das placas que, conforme DNIT (2010) pode ocorrer nas juntas, nas fissuras transversais ou na junção com canaletas ou outros obstáculos. Também, DNIT (2010) afirma que esse tipo de patologia é causado pela dilatação do pavimento devido à variações climáticas, podendo ser estimulado pela escassez de junta de dilatação em certas placas. A Federal Highway Administration, ou FHWA, (2003) complementa que as placas que sofrem o alçamento frequentemente apresentam quebras do concreto na mesma área.
De acordo com Balbo (2009), o alçamento pode ser classificado com grau de severidade dependendo do desconforto que causa ao tráfego do local. A Figura 4 apresenta um exemplo de alçamento de placa em pavimento de concreto.
2.5.2. Fissura de canto
Segundo DNIT (2010), a fissura de canto é definida como uma fissura que intercepta as juntas do pavimento de concreto, a uma distância máxima de 1,8 metro das bordas, e atingindo a espessura total da placa de concreto. Normalmente ocorrendo na forma de semicírculo, Balbo (2009) explica que as fissuras de canto estão relacionadas a perda da resistência por fadiga ou a espessura insuficiente do concreto na região. DNIT (2010) complementa que outros fatores que podem ocasionar a fissura de canto são o recalque diferencial da fundação e o empenamento dos cantos das placas oriundos de variações térmicas.
As fissuras de canto, representadas na Figura 5, apresentam níveis de severidade conforme a quantidade de fissuras presentes na região entre a fissura de canto e a junta do pavimento de concreto (Balbo, 2009).
Fonte: (DNIT 061/2004).
2.5.3. Placa dividida
A placa dividida se caracteriza por uma placa que apresenta fissuras em diversos sentidos, de forma a dividi-la em, pelo menos, quatro partes, de acordo com DNIT (2010). Conforme o autor, a origem dessas fissuras em sentidos variados, que podem ser transversais, longitudinais ou diagonais, pode estar relacionada a fadiga do concreto, a ineficiência do suporte da fundação ou a espessura reduzida do pavimento de concreto.
Ainda, Balbo (2009) relaciona as placas divididas em duas categorias: placas divididas em partes similares e placas divididas em partição localizada, ambas sendo classificadas em baixo, médio ou alto quanto ao grau de severidade. Tanto nas placas partidas em partes similares quanto nas placas que apresentam partição localizada, o grau de severidade depende do número de partes em que a placa foi dividida e da abertura das fissuras existentes. Um exemplo de placa dividida é apresentado na Figura 6.
Fonte: (Hennicka, 2012 e DNIT 061/2004).
2.5.4. Degrau de junta
Conhecido também como escalonamento, DNIT (2010) define o degrau de junta como o deslocamento vertical permanente e diferenciado que pode ocorrer na região da junta, entre placas adjacentes, podendo reduzir o conforto e a segurança de rolamento do pavimento. A causa do escalonamento mencionada por DNIT (2010) é a redução progressiva da capacidade de transmissão de cargas pelas juntas entre placas adjacentes do pavimento, prejudicando a sua vida útil. Conforme o autor, essa redução de capacidade pode ser causada tanto pela deficiência de barras de transferência ou de outros dispositivos de transferência de cargas nas juntas quanto por defeitos na sub-base ou no dimensionamento de placas. A Figura 7 exemplifica um degrau de junta em um pavimento de concreto.
Figura 6 – Placa dividida em pavimento de concreto.
Também, de acordo com Balbo (2009), pode ocorrer escalonamento em fissuras transversais e longitudinais que permaneçam muito tempo sem receberem manutenção, ocasionando a divisão das placas. Porém, o autor afirma que o degrau que ocorre em uma fissura não é contabilizado durante a inspeção do pavimento, mas apenas o degrau de junta, cuja severidade varia conforme a dimensão do desnível entre as placas.
2.5.5. Defeito na selagem das juntas
Este defeito é definido por FHWA (2003) como qualquer falha no selante das juntas que possa permitir a infiltração de água ou a acumulação de material incompressível na junta do pavimento. De acordo com DNIT (2010), a manutenção da selagem das juntas é fundamental para garantir a durabilidade do pavimento, já que a penetração de água ou outros materiais através de um defeito na selagem afeta a fundação do pavimento e influência o surgimento de diversos outros defeitos.
Entre as falhas de selagem que podem estar presentes, as mais recorrentes são a deficiência na qualidade ou quantidade do material selante, o rompimento ou fissuração da selagem, a extrusão ou oxidação do material, a presença de vegetação nas juntas e a perda de aderência entre o selante e o concreto (DNIT, 2010).
Fonte: (Hennicka, 2012).
As causas mais frequentes do esborcinamento, segundo DNIT (2010), são a remoção precoce de fôrmas, a serragem prematura de juntas e a infiltração de materiais incompressíveis na junta, que podem ocasionar a compressão de suas bordas.
2.5.17. Placa bailarina
A placa do pavimento de concreto que apresenta movimentação vertical visível na área das juntas, quando sujeita as ações do tráfego, é definida por DNIT (2010) como placa bailarina. A principal causa associada às placas bailarinas, segundo o autor, é a perda de capacidade de suporte da fundação do pavimento, sendo agravada pela presença de juntas deficientes e ação de tráfego pesado.
Se não for executada manutenção necessária, DNIT (2010) afirma que este defeito tende a progredir e estimular o surgimento de outros defeitos ao longo do tempo, como fissuras e bombeamento de finos.
2.5.18. Assentamento
Definido por DNIT (2010) como um afundamento do pavimento, o assentamento provoca ondulações superficiais extensas no pavimento de concreto, podendo ser causado por deficiências no suporte da fundação, no projeto ou na execução da sub-base do pavimento.
2.5.19. Buraco
Buracos são defeitos que, segundo DNIT (2010), se caracterizam pela perda de concreto local em uma placa, de modo a formar uma reentrância com dimensões bem definidas. A Figura 19 apresenta exemplos de buracos em pavimentos rígido de concreto.
materiais que compõem a rodovia. Para que seja possível definir os defeitos de forma consistente, Gonçalves (1999) menciona que, na avaliação superficial, devem ser utilizados os seguintes parâmetros: o tipo de defeito, a intensidade com que este defeito afeta o pavimento, a gravidade que o defeito apresenta, a sua frequência de ocorrência e a extensão superficial do pavimento comprometida pelo defeito.
A norma do DNIT 060/2004 – PRO “Pavimento Rígido – Inspeção Visual – Procedimento” apresenta os requisitos e métodos utilizados na execução da inspeção visual de pavimentos de concreto de cimento Portland, visando a avaliação de suas características superficiais.
2.6.1. Índice de Condição do Pavimento
Sendo um dos índices mais confiáveis para determinar as condições da pavimentação de concreto, de acordo com Balbo (2009), o Índice de Condição do Pavimento (ICP) se baseia no reconhecimento de defeitos observados na superfície do pavimento. Segundo Shahin e Walther (1990), o ICP foi desenvolvido pelo Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos da América (USACE) e utilizado pelo Sistema de Gerenciamento de Manutenção de Pavimentos (PAVER) como um índice apropriado para indicar a integridade estrutural e as condições de operação de um pavimento, além de permitir uma previsão da performance do pavimento no futuro.
A norma do DNIT 062/2004 – PRO “Pavimento Rígido – Avaliação Objetiva – Procedimento” define avaliação objetiva como a análise das condições estruturais do pavimento rígido de concreto em função da determinação do ICP, considerando o conforto e a suavidade do rolamento. Essa norma também apresenta os procedimentos necessários para a realização da avaliação objetiva e as instruções para o cálculo do ICP.
De acordo com DNIT (2004), o valor do ICP vai de 100 à 0, conforme as condições apresentadas pelo pavimento. O valor do ICP será 100 quando não houverem defeitos visíveis no pavimento e o seu estado for considerado excelente e 0 quando os defeitos existentes forem altamente prejudiciais ao pavimento, neste caso considerado destruído. Para se determinar este valor, DNIT (2004) orienta que seja utilizado um somatório de valores deduzíveis (VD), que dependem da intensidade, da gravidade e da frequência de cada patologia observadas no
pavimento. A determinação dos valores deduzíveis é feita, conforme Páez (2015), através de curvas de valores de dedução apresentadas na norma do DNIT 062/2004 – PRO. Os valores deduzíveis obtidos são corrigidos, utilizando-se uma curva de ajuste, e então subtraídos de 100 para se determinar o valor do ICP do pavimento analisado.
Shahin e Walther (1990) complementam que os valores deduzíveis são utilizados como fatores de equilíbrio entre tipo, severidade e densidade de defeitos. Dessa forma, os valores deduzíveis são uma forma de indicar o nível do dano que cada defeito em particular gera nas condições do pavimento de concreto.
Além disso, de acordo com DNIT (2010), os pavimentos que apresentam valores de ICP superiores a 70 não requerem um rápido plano de recuperação. Já os pavimentos com ICP no intervalo de 40 a 70 precisam de reparos imediatos em seus defeitos de maior severidade, permitindo a elevação do índice para um valor mínimo de 70. Por outro lado, um pavimento é considerado praticamente destruído se possuir valor de ICP inferior a 40.
2.7. AVALIAÇÃO DE TRÁFEGO
O estudo do tráfego existente em uma rodovia, conforme DNIT (2006), permite conhecer o número de veículos que trafegam pela via e suas características em determinado período. Dessa forma, a avaliação de tráfego torna possível determinar a capacidade da via, estabelecer os procedimentos necessários para garantir conforto e segurança e planejar a circulação do tráfego de forma eficiente e econômica.
Ainda, Pereira et. al. (2007) complementam que a avaliação do tráfego possibilita calcular uma projeção futura do número de veículos que trafegarão na rodovia. Sendo assim, Pereira et. al. (2007) mencionam que os resultados obtidos através do estudo do tráfego são fundamentais para o planejamento, para a conservação e para a segurança da via considerada.
De acordo com DNIT (2006), o volume ou fluxo de tráfego em uma rodovia pode ser definido como o número de veículos que trafegam por determinada via em um certo intervalo de tempo. Normalmente, esse volume de tráfego é apresentado em veículos por dia (VPD) ou veículos por hora (VPH).
2.7.1. Volume Médio Diário
De acordo com Brasileiro, Schiapati e Comar (2014), o Volume Médio Diário (VMD) de uma rodovia representa o fluxo de veículos, conforme o volume e a composição desse tráfego, sendo uma ferramenta de grande utilidade para o planejamento, o projeto, a construção, a conservação e a operação da via. DNIT (2006) acrescenta que o VMD é expresso como a média do volume de veículos que circulam durante um dia na rodovia considerada.
Sendo a melhor forma de representar a utilização da rodovia, segundo DNIT (2006), o VMD é utilizado para definir a necessidade de execução de melhorias ou expansão nas vias e para determinar a prioridade de investimentos no local, entre outras funções. Considerado a contagem realizada em um período de 24 horas, o autor afirma que, durante o levantamento dos dados, deve-se considerar a influência que a hora do dia, o dia da semana e o período do ano exercem nas informações coletadas, uma vez que o tráfego varia conforme esses fatores.
Pereira et. al. (2007) menciona que a determinação do volume de tráfego, geralmente, envolve contagem manual em campo, quando se executa constatação visual do volume de tráfego e transcrição das informações coletadas para fichas elaboradas previamente. Outras formas de coleta de dados podem ser realizadas através de contagem mecânica, utilizando-se dispositivos específicos.
Nesta etapa do trabalho, foram então apresentadas e referenciadas as informações e definições a respeito do pavimento de concreto, suas características e patologias, assim como da avaliação das condições do pavimento e do tráfego. Sendo assim, destaca-se a importância dessa etapa para garantir a compreensão dos conceitos e métodos abrangidos nesse estudo, fornecendo uma base consistente de dados e informações e direcionando o desenvolvimento desse trabalho.
3. METODOLOGIA
Os estudos realizados para o presente trabalho foram baseados em bibliografias da área de pavimentação, em normas vigentes e em trabalhos prévios realizados sobre o mesmo tema. Para a coleta dos dados apresentados foram realizadas visitas de campo, levantamentos, registros fotográficos e contagens no local considerado para esta pesquisa: o corredor de ônibus da Rua do Acampamento, em Santa Maria.
3.1. PROPRIEDADES DO PAVIMENTO DO CORREDOR DE ÔNIBUS DE SANTA MARIA
As características do corredor de ônibus foram apresentadas por Melo et. al. (2005) e Gonçalves (2013). O pavimento foi projetado para um volume de tráfego de 1000 veículos por dia, considerando que 80% destes estariam sujeitos a transportar a carga máxima legal. A taxa de crescimento de tráfego foi estipulada em 3% ao ano e o período de projeto foi estabelecido em 20 anos. Na sua execução, foi utilizada camada de reforço de subleito com espessura de 60 cm de rachão e camada de base de brita graduada simples com espessura de 15 cm. A espessura da placa de concreto simples executada foi em média 24 cm, consumindo 385 kg/m³ de cimento CP V de alta resistência inicial, conforme o traço do concreto adotado, com adição de 10% de cinza volante. Na Figura 20 se encontra uma seção transversal do projeto do pavimento de concreto.
Outras informações do pavimento de concreto de cimento Portland analisado foram apresentadas por Fernandes et. al. (2009) e pela empresa Reitex Soluções em Concreto Ltda. Nas juntas transversais foram adotadas barras de transferência de aço liso CA-25, espaçadas em 30 cm entre si, enquanto as juntas longitudinais foram preenchidas com isopor, na intersecção com o pavimento asfáltico. Ainda, foi realizada a texturização da superfície do pavimento e utilizado o processo de cura química do concreto. Em geral, a dimensão das placas era de 3,90 metros de largura, como pode-se observar na Figura 20, por comprimentos aproximados de 5,00 metros, variando nas intersecções com as esquinas e na existência de bocas de lobo. Destaca-se ainda que as placas de concreto são interligadas ao pavimento asfáltico nos cruzamentos das ruas que interceptam a Rua do Acampamento, também havendo barras de transferência nessas interligações. A Figura 21 apresenta algumas etapas da construção do pavimento de concreto da Rua do Acampamento.
Fonte: (REITEX, 2005).
3.2. DETERMINAÇÃO DOS TRECHOS E INSPEÇÃO VISUAL
O corredor de ônibus pavimentado com placas de concreto, em Santa Maria, está localizado entre as intersecções da Rua do Acampamento com as Ruas Dr. Alberto Pasqualini e Gaspar Martins.
Para a realização deste estudo, o corredor de ônibus foi inicialmente dividido em três diferentes trechos, conforme pode-se observar na Figura 22. A divisão dos trechos foi executada com base em trabalhos previamente realizados sobre o pavimento em questão, como Lobo, Seiffert e Pereira (2016), Gonçalves (2013), Hennicka (2012) e Bronzatti (2010). Além disso, a determinação de três trechos diferentes para o pavimento do corredor de ônibus originou-se a partir dos períodos em que cada trecho foi pavimentado com placas de concreto. Os dois primeiros trechos do pavimento foram executados no ano de 2005, enquanto o terceiro trecho foi realizado no ano de 2007. Anteriormente aos anos mencionados, o corredor de ônibus da Rua do Acampamento apresentava pavimento asfáltico.
O comprimento de cada trecho pavimentado em placas de concreto no corredor de ônibus é de, aproximadamente, 260 metros para o Trecho 1, 220 metros para o Trecho 2 e 130 metros para o Trecho 3.
Fonte: (REITEX, 2005).
Figura 21 – Construção do pavimento do corredor de ônibus de Santa Maria: (a) preparação das barras de transferência, (b) concretagem do pavimento, (c) serragem das juntas transversais.
A etapa que sucedeu a determinação dos trechos foi a inspeção visual do pavimento no local, para realização de avaliação objetiva e identificação das patologias existentes. Um documento foi primeiramente encaminhado à Secretaria de Controle e Mobilidade Urbana da Prefeitura Municipal de Santa Maria, requisitando autorização para que fosse realizada a inspeção e avaliação dos trechos do corredor de ônibus. Outro objetivo deste documento foi solicitar o acompanhamento da Guarda Municipal de Trânsito no dia em que seria realizado o estudo, com fins de facilitar o desvio do tráfego do local e garantir a segurança da equipe envolvida durante a execução da avaliação.
Dessa forma, a avaliação do pavimento do corredor de ônibus foi realizada no dia 21 de agosto de 2016, domingo, no turno da manhã. A escolha da data foi devida ao reduzido trafego existente neste dia da semana e às condições climáticas do período. A análise das placas bailarinas foi realizada duas semanas depois, sob temperatura aproximada de 10 ºC, em uma terça-feira, quando o tráfego existente no corredor de ônibus era suficiente para permitir a observação da movimentação vertical das placas.
Foram utilizados cones de sinalização e todos os envolvidos na inspeção vestiram coletes refletivos. O trânsito foi parcialmente desviado no local, conforme a inspeção dos trechos era realizada, e contou-se com o apoio da Guarda Municipal.
3.3. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE CONDIÇÃO DO PAVIMENTO
Considerando que a realização de inspeção na totalidade de placas de concreto que compõem o pavimento seria inconveniente e desnecessária para o estudo que se deseja realizar, a avaliação dos trechos foi executada utilizando-se trechos amostrais. Todos os procedimentos e cálculos executados obedeceram orientações presentes nas normas do DNIT relacionadas a avaliação de pavimentos.
3.3.1. Amostragem dos trechos
Seguindo especificações da norma DNIT 060/2004, os trechos amostrais a serem avaliados devem ser selecionados de forma aleatória. Com base nos trabalhos e avaliações
anteriormente realizados no pavimento do corredor de ônibus, as amostras foram definidas de forma alternada e intercalada, seguindo o mesmo padrão que, em geral, foi executado nos anos anteriores. Apesar de ter sido verificado que, em alguns casos, o padrão de amostragem foi ligeiramente alterado ou invertido, esse processo permite, de modo geral, que todas as placas sejam analisadas a cada dois anos.
Dessa forma, foi possível assegurar que as placas de concreto amostradas representassem de forma adequada as condições gerais do pavimento e que a continuidade do monitoramento não fosse afetada. Ainda, foi garantido que os resultados obtidos na presente avaliação pudessem ser corretamente comparados com estudos prévios. As Figuras 23, 24 e 25 apresentam a distribuição das placas ao longo de cada trecho e, representadas com hachura, as placas que foram inspecionadas na amostragem utilizada neste trabalho.
Figura 23 – Representação das placas de concreto existentes e inspecionadas (hachuradas) no Trecho 1.
Ao término da avaliação, foram inspecionadas 19 placas no Trecho 1, 19 placas no Trecho 2 e 10 placas no Trecho 3, totalizando 48 placas de concreto analisadas no corredor de ônibus. Conforme a norma DNIT 060/2004 e os estudos previamente realizados sobre o mesmo pavimento, a amostragem utilizada garante confiabilidade e é superior a amostragem mínima necessária para a execução da avaliação objetiva.
Figura 25 – Representação das placas de concreto existentes e inspecionadas (hachuradas) no Trecho 3.
Fonte: (Representação do autor, 2016).
Figura 24 – Representação das placas de concreto existentes e inspecionadas (hachuradas) no Trecho 2.
O próximo passo para o cálculo do ICP de cada trecho do pavimento foi o somatório dos valores deduzíveis de todos os defeitos encontrados, obtendo-se o valor deduzível total. Assim, foi possível a determinação do valor deduzível corrigido (VDC) para cada trecho analisado através de gráfico presente na norma DNIT 062/2004. O valor deduzível corrigido depende do valor deduzível total calculado para o trecho e do número de valores deduzíveis de cada defeito em particular que forem superiores a 5. O procedimento de determinação do VDC é semelhante ao apresentado na Figura 26 e o gráfico em questão pode, também, ser observado no Anexo B deste trabalho.
Por fim, o valor deduzível corrigido para o trecho é subtraído de 100, que representa o valor máximo que o ICP de um pavimento pode alcançar se esse estiver em perfeitas condições. O resultado dessa subtração representa o valor final do ICP do trecho em questão. A Figura 27 ilustra a escala de valores de ICP que um pavimento de concreto pode apresentar, assim como o conceito atribuído ao pavimento, correspondente ao valor do ICP calculado.
Fonte: (Adaptado de DNIT 062/2004).
4. ANÁLISE DOS RESULTADOS
Apresentada a metodologia deste trabalho, incluindo as propriedades do pavimento analisado, a determinação de seus trechos, a descrição de como foi realizada a inspeção visual e o cálculo do ICP para cada trecho, pode-se considerar os resultados a serem analisados.
4.1. ANÁLISE DO ÍNDICE DE CONDIÇÃO DO PAVIMENTO CALCULADO
Após a execução da inspeção visual e avaliação objetiva do pavimento do corredor de ônibus, pôde-se alcançar resultados condizentes que permitiram a comparação com dados previamente coletados. Os valores de ICP foram calculados e os conceitos adequados foram atribuídos para cada trecho do pavimento analisado. As Tabelas 3, 4 e 5 apresentam os dados coletados para cada trecho do pavimento, assim como cálculo do ICP. Para a análise, foram considerados como mais significantes os defeitos com valores deduzíveis superiores a 5, os quais influenciam diretamente na determinação do valor deduzível corrigido.
Conforme a Tabela 3, o valor do ICP encontrado para o Trecho 1 do pavimento foi de 66,5, correspondendo ao conceito “Bom”. O valor do ICP determinado deve-se, principalmente, a alguns defeitos específicos que representam a maior parte da degradação sofrida pelo pavimento, a qual depende tanto da densidade dos defeitos quanto do prejuízo que este geram às placas de concreto.
Entre os defeitos mais significantes encontram-se o desgaste superficial, que afetou a totalidade das placas inspecionadas no Trecho 1, e o esborciamento de juntas com grau de severidade baixo, atingindo quase 90% das placas analisadas. Outros defeitos que justificaram a condição apresentada pelo pavimento foram os defeitos na selagem das juntas com grau de severidade alto e as fissuras lineares com grau de severidade médio. Juntos, os quatro diferentes Tabela 3 – Defeitos observados e cálculo do ICP para o Trecho 1.
pavimento. Novamente, o desgaste superficial atingiu 100% das placas de concreto inspecionadas no Trecho 2, enquanto o esborcinamento de juntas e as quebras de canto atingiram, respectivamente, 66,67% e 42,11% do pavimento de concreto nesse trecho.
As fissuras lineares, por outro lado, são fissuras transversais que atingiram apenas 10,53% do pavimento inspecionado no Trecho 2. Mesmo assim, apresentaram o mais elevado impacto no valor do ICP do trecho e representam 22,84% do valor deduzível total encontrado. Esse fato deve-se as fissuras lineares de grau alto, que apresentam abertura superior a 50 mm, serem consideradas defeitos estruturais e causarem grande prejuízo as condições de conforto e segurança do pavimento.
Os quatro defeitos mais prejudiciais citados acima representam, em conjunto, 68,52% do valor deduzível total para este trecho do pavimento.
Para o Trecho 3 do pavimento de concreto analisado, o ICP calculado foi de 64, e a condição correspondente atribuída ao pavimento foi “Bom”, conforme apresentado na Tabela 5, sendo este resultado intermediário aos resultados obtidos para os dois trechos anteriores.
Quanto aos defeitos que exerceram maior impacto na condição do pavimento deste trecho, destacam-se as fissuras lineares e a escamação do pavimento com graus de severidade alto, o desgaste superficial e o esborcinamento de juntas com baixo grau de severidade. No total, estes defeitos compõem 79,84% do valor deduzível total do trecho, o que salienta a elevada influência que eles apresentam na degradação do pavimento nesse caso.
O desgaste superficial afeta todas as placas amostradas no trecho e o esborcinamento de juntas com baixo grau de severidade está presente em 40% delas. Ainda assim, os defeitos mais graves para o Trecho 3 são as fissuras lineares com alto grau de severidade e a escamação do pavimento, os quais atingem apenas 10% das placas inspecionadas. Conforme mencionado anteriormente, isso se deve ao alto potencial que, tanto as fissuras lineares de grande abertura quanto a escamação em uma grande área da placa, possuem para degradar o pavimento.
4.1.1. Comparação com estudos anteriores
Determinadas as condições do pavimento para todos os trechos do corredor de ônibus, pode-se compará-las a resultados previamente encontrados para analisar a evolução de patologias e outras características do pavimento ao longo dos anos. As Tabelas 6, 7 e 8 apresentam os valores de ICP e conceitos encontrados, para cada trecho do pavimento, em avaliações realizadas nos anos anteriores.
Com objetivo de permitir a melhor visualização das condições do pavimento de concreto estudado neste trabalho e considerando a totalidade de defeitos apresentados em cada trecho, é fornecida a Figura 34. Dessa forma, pode-se observar a evolução dos valores de ICP e dos conceitos atribuídos ao pavimento do corredor de ônibus como um todo.
Analisando a Figura 34, verifica-se, em geral, a diminuição do ICP do pavimento de concreto inspecionado ao longo dos anos. O valor mais elevado de ICP foi calculado na primeira avaliação realizada em cada trecho, a qual ocorreu em 2008 para os Trechos 1 e 2 e em 2009 para o Trecho 3, representando os anos em que os pavimentos apresentaram as melhores condições de trafegabilidade.
Nos últimos três anos em que se avaliou o corredor de ônibus, pode-se claramente identificar um padrão nas condições apresentadas. Todos os trechos do pavimento exibiram redução, praticamente constante, de ICP desde 2014. Porém, enquanto o Trecho 1 manteve-se apresentando as melhores condições entre todos os trechos do pavimento, o Trecho 2 seguiu com os valores de ICP mais reduzidos do corredor de ônibus nas últimas três análises.
Além disso, percebe-se que os valores de ICP encontrados para os trechos 2 e 3 nesse estudo foram os menores valores já calculados para estes trechos, desde a primeira avaliação realizada no pavimento de concreto em questão. Destaca-se também que, considerando o ano de execução dos pavimentos com placas de concreto de cimento Portland, as avaliações de 2016
foram realizadas onze anos após a conclusão do pavimento nos trechos 1 e 2 e nove anos após a pavimentação do terceiro trecho.
Ainda, é importante levar em conta que as inspeções foram executadas por equipes diferentes, o que favorece uma maior variação entre os resultados obtidos em cada ano. Apesar de a avaliação realizada ser objetiva, está sujeita aos critérios de avaliação utilizados e a percepção dos defeitos pelas equipes, os quais podem ser desiguais.
Também, as condições climáticas existentes no momento em que foram realizadas as inspeções podem afetar diretamente os resultados obtidos. Por exemplo, as placas bailarinas só são corretamente observadas sob temperaturas reduzidas, já que o calor pode provocar a dilatação térmica das placas e ocultar o deslocamento vertical nas juntas.
Outro fator que apresenta grande influência na variabilidade dos resultados obtidos para o ICP do pavimento são as amostras selecionadas. A cada ano, foram inspecionadas placas diferentes ao longo de cada trecho do pavimento. Apesar de as amostragens terem, em geral, seguido um padrão de intercalação estabelecido nas primeiras avaliações, pode-se afirmar que os defeitos presentes são bastante variados e específicos de cada placa do pavimento, o que pode ocasionar resultados variados.
4.2. ANÁLISE DO TRÁFEGO EXISTENTE
Apesar de não ter sido realizado o levantamento volumétrico para este estudo no ano de 2016, pode-se considerar os dados obtidos nas contagens de tráfego executadas em anos anteriores para se ter uma avaliação mais abrangente das condições do pavimento do corredor de ônibus.
Alguns aspectos importantes podem ser ressaltados em relação aos levantamentos realizados previamente. Os veículos observados que não caracterizaram o tráfego diário sobre o corredor, como caminhões ou veículos leves, não foram contabilizados nas contagens. Os tipos de veículos que compõem o tráfego sobre o pavimento de concreto analisado podem ser observados na Tabela 9, conforme a classificação de veículos estabelecida por DNIT (2012).
Quanto a lotação dos veículos considerados, todos os trabalhos prévios utilizaram o mesmo padrão de categorias. Os ônibus que trafegavam no corredor foram classificados em leve, médio ou pesado, sendo leve quando haviam muitos assentos desocupados, médio quando todos os assentos estavam ocupados e pesado quando diversos passageiros estavam em pé. Os horários de realização das contagens foram determinados para assegurar a representação do tráfego existente em um período de 24 horas. Os intervalos de horas não abrangidos nos levantamentos foram desconsiderados devido ao tráfego praticamente nulo de veículos durante esses períodos. A Figura 35 apresenta a evolução do tráfego ao longo dos últimos anos em que o levantamento foi realizado.
Analisando o tráfego observado no corredor de ônibus ao longo dos últimos anos, conforme a Figura 35, é possível verificar um total máximo de 1571 veículos no ano de 2015. Considerando que o pavimento de concreto foi dimensionado para suportar uma demanda diária de 1000 veículos, percebe-se que o maior tráfego excede o esperado em quase 60%.
Por outro lado, no projeto do pavimento foi previsto que 80% dos veículos trafegariam no corredor de ônibus com carga máxima. Assim, de acordo com o VMD de projeto, 800 veículos trafegariam diariamente com carga equivalente a condição de Pesado ou superior. Na contagem realizada no ano de 2015, apenas aproximadamente 3,5% do tráfego observado no corredor trafegava com grande lotação de passageiros, valor muito abaixo do dimensionado em projeto.
Ainda, pode-se observar que a Figura 35 apresenta uma curva ascendente, o que representa o aumento do tráfego de ônibus no corredor ao longo dos anos, condizendo com o constante aumento da demanda por transporte. Mesmo assim, o crescimento do tráfego vem ocorrendo de forma lenta, tendo-se um aumento de pouco mais de 100 veículos ao longo de 7 anos, do primeiro ao último levantamento realizado.
Através da Figura 36, pode-se visualizar a distribuição do tráfego no corredor ao longo do dia nas últimas duas avaliações realizadas, sendo possível observar as variações horárias de fluxo. Figura 35 - Volume de tráfego nos últimos anos no corredor de ônibus.
O tráfego no corredor de ônibus nos últimos dois anos analisados, conforme pode ser observado na Figura 36, apresentou os mesmos três picos distintos. Os intervalos de horas que compreenderam os picos de tráfego são das 07:00 às 09:00 horas, das 11:00 às 14:00 horas e das 17:00 às 19:00 horas, representando os horários em que o pavimento de concreto foi mais solicitado pelo tráfego. Ainda, percebe-se que esses picos de trafego coincidem com os horários de início e térmico das atividades comerciais e escolares, o que justifica o aumento do fluxo de ônibus nesses períodos.
5. CONCLUSÕES
O presente trabalho teve como principal objetivo determinar as condições atuais das placas de concreto de cimento Portland que compõem o pavimento do corredor de ônibus, na rua do Acampamento em Santa Maria-RS. Foram realizadas inspeções em campo e calculados os índices de condição do pavimento para cada trecho do corredor de ônibus, atribuindo-se um conceito final correspondente ao ICP encontrado. Ainda, os resultados obtidos foram comparados a estudos anteriores para garantir uma análise mais ampla, e o volume de tráfego observado no local nos últimos anos também foi considerado na análise.
Através das informações levantadas e dos resultados encontrados nesse estudo, é possível afirmar que, apesar de algumas variações, foram obtidos resultados condizentes com as condições apresentadas pelo pavimento. Em relação aos defeitos observados no pavimento, pode-se destacar o desgaste superficial, que foi verificado em todas as placas inspecionadas no pavimento, e o esborcinamento de juntas, que esteve presente em grande parte das placas e representou grande influência no valor de ICP determinado para os três trechos. Ainda, as fissuras lineares foram observadas em todos os trechos do pavimento durante o levantamento realizado nesse estudo, evoluindo consideravelmente em relação a avaliação executada ano passado, quando os trechos 1 e 3 não apresentaram fissuras lineares.
Com isso, a comparação do ICP calculado com os valores obtidos em estudos realizados ao longo dos anos resultou em uma curva descendente, conforme esperado, principalmente em relação as avaliações dos dois últimos anos. Na avaliação realizada nesse estudo, os trechos 2 e 3 do pavimento de concreto apresentaram os menores valores de ICP já registrados, desde a primeira vez em que foram inspecionados. Mesmo assim, todos os trechos do corredor de ônibus foram classificados com conceito “Bom”, sendo que o Trecho 2 apresenta-se no limite entre as condições “Bom” e “Razoável”.
As condições atuais do pavimento devem-se, principalmente, ao desgaste natural ocasionado por sua utilização ao longo do tempo e aos defeitos presentes nas placas, os quais são em grande parte influenciados pela ausência de manutenção no local. Esses fatores, aliados ao reduzido crescimento do tráfego, conforme observado em avaliações realizadas desde o ano de 2008 garantem as condições ainda boas de trafegabilidade do corredor de ônibus.
Mesmo assim, percebe-se a necessidade de manutenção e reparos na via, principalmente em relação as juntas das placas, onde sugere-se a substituição e aplicação de novas selagens e restauro dos esborcinamentos existentes utilizando argamassas poliméricas, assegurando a impermeabilidade do pavimento. Outra medida significativa que pode ser citadas como sugestão é a restauração da camada superficial de concreto através da aplicação de microrrevestimentos a base de cimento, por exemplo, eliminando o desgaste existente. Ainda, é sugerida a correção das fissuras lineares transversais presentes em algumas placas. Assim, garante-se que o período de projeto adotado possa ser alcançado pelo pavimento e que este mantenha boas características de conforto e segurança ao longo do tempo, permitindo sua utilização pelo tráfego local e evitando que a evolução dos defeitos comprometa sua atual condição.
Ainda, é recomendado que uma avaliação siga sendo executada anualmente no corredor de ônibus, permitindo o monitoramento da evolução das condições do pavimento. Dessa forma, torna-se possível a comprovação da durabilidade e resistência do pavimento de concreto, demonstrando que este representa a opção mais adequada para um via submetida a tráfego intenso de veículos pesados.
REFERÊNCIAS
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