Estudo da correlação entre os ensaios de mancha de areia e drenabilidade em
pavimentos urbanos do município de Sinop - MT
Study of correlation between sand patch tests and drainability on urban pavements in
Sinop - MT
Andrieli Caroline Lima1, Rogério Dias Dalla Riva 2
Resumo: As características superficiais de um pavimento estão ligadas a segurança viária e são indispensáveis para um rolamento adequado e seguro. Nesta pesquisa foram realizados ensaios de mancha de areia e drenabilidade em três tipos de revestimentos encontrados nas vias urbanas do município de Sinop – MT (TSD, CBUQ e LA). Os resultados permitiram concluir que: (i) os revestimentos TSD, CBUQ e LA apresentaram, respectivamente, valores da altura da mancha de areia (HS) e Drenabilidade (Q) - 0,73 mm e 0,21 L/s; 0,40 mm e 0,07 L/s; 0,39 mm e 0,08 L/s; (ii) não foi possível estimar a altura da mancha de areia pelo ensaio de drenabilidade utilizando a equação da ASTM E-2380-09; (iii) a equação ajustada para TSD + CBUQ + LA pode ser utilizada para determinar a altura da mancha de areia (HS) em função da vazão (Q); (iv) não há diferenças estatísticas entre as inclinações das retas ajustadas por regressão linear simples com o modelo proposto por Mattos (2009), para TSD + CBUQ + LA, TSD e CBUQ.
Palavras-chave: pavimentos urbanos, mancha de areia, drenabilidade.
Abstract: The surface characteristics of a pavement are linked to road safety and are essential for proper and safe bearing. In this research sand patch and drainability trials were performed on three types of coatings found on urban streets of Sinop - MT (TSD, CBUQ and LA). The results showed that: (i) the TSD, CBUQ and LA coatings showed, respectively, values of the height of the sand patch (HS) and drainability (Q) - 0.73 mm and 0.21 L / s; 0.40 mm to 0.07 L / s; 0.39 mm to 0.08 L / s; (ii) it was not possible to estimate the height of the sand patch test drainability by using the equation of ASTM E-2380-09; (iii) fitted equation for CBUQ + LA + TSD may be used to determine the height of the sand patch (HS) as a function of the flow rate (Q); (iv) there is no statistical difference between the slopes of the lines fitted by simple linear regression proposed by Mattos (2009), for TSD + CBUQ + LA, TSD and CBUQ.
Keywords: urban pavements, sand patch, drainability. 1 Introdução
As características superficiais de um pavimento estão ligadas à segurança viária dentre outros e podem interferir na estabilidade de um veículo durante seu percurso. A aderência que o revestimento do pavimento fornece aos pneus do veículo é fundamental para um rolamento adequado e seguro. A aderência pneu/pavimento pode caracterizar estado crítico quando a pista do pavimento encontrar-se molhada, pois nessa condição a área de contato entre o pneu e a superfície do pavimento diminui, trazendo instabilidade ao veículo restringido assim sua condição de segurança (APS, 2006).
A caracterização da aderência pneu/pavimento pode ser realizada com a junção dos estudos de avaliação da microtextura efetuado pelo pêndulo britânico e da macrotextura avaliada pelo ensaio de mancha de areia e uso de perfilômetros.
A macrotextura adequada de uma superfície garante o escoamento da água dissipada sobre a via, evitando a perda de interação entre pneu/pavimento.
Atualmente a avaliação de macrotextura pelo ensaio de mancha de areia tem sido muito empregada na verificação de pistas de aeroportos e rodovias. Entretanto, para vias urbanas ainda é pouco realizada.
Como base na falta de estudos para vias urbanas, aliado ao fato de que o município de Sinop vem sofrendo uma expansão nos últimos anos, com consequente aumento da sua frota de veículos, foi constatada a necessidade de se verificar as condições da macrotextura dos revestimentos empregados nas vias municipais.
Assim, neste trabalho foi: (i) avaliada a macrotextura pelo ensaio de mancha de areia de três tipos de revestimentos asfálticos: Tratamento superficial duplo com capa selante – TSD, Concreto betuminoso usinado a quente – CBUQ e Lama asfáltica – LA, revestimentos empregados nas vias urbanas do município de Sinop-MT, (ii) determinada a drenabilidade desses pavimentos e (iii) estabelecida a correlação existente entres os ensaios.
2 Referencial teórico
Segundo Aps (2006), a lâmina de água que se forma sobre o pavimento pode não apresentar problema para o rolamento se a macrotextura possui uma rugosidade que permite o escoamento desse fluido. Entretanto, se a textura superficial for muito fina, as condições de aderência são restringidas.
O acúmulo de água frente ao pneumático proporciona que pressões hidrodinâmicas sejam criadas na área de contato entre o pneu e a superfície de rolamento, podendo ocasionar o fenômeno de hidroplanagem (SPETCH ET AL, 2007).
1 Graduanda em Engenharia Civil, UNEMAT, Sinop-MT, Brasil, andriele-lima@hotmail.com
A hidroplanagem ocorre quando o pneu do veículo perde total contato com o revestimento do pavimento devido à presença de água sobre a pista de rolamento. As pressões hidrodinâmicas fazem com que o pneu pare de rolar e flutue sobre a água, acarretando na perda do controle do veículo, pelo motorista (MATTOS, 2009).
Para evitar o fenômeno de hidroplanagem é necessária a eliminação da água da área de contato, sendo responsável por essa função os sulcos existentes no pneu e principalmente a macrotextura do revestimento (APS, 2006).
A macrotextura tem relação direta com a aderência entre o pneu e o pavimento, sendo utilizada para avaliar a rugosidade do pavimento. Atualmente essa avaliação é comumente realizada pelo ensaio de mancha de areia, pois apresenta baixo custo e facilidade de execução.
2.1 Ensaio de mancha de areia
A macrotextura de um determinado revestimento asfáltico depende da origem mineralógica dos agregados e seu processo de britagem, projeto das misturas do revestimento, método de preparação dessa mistura e técnica de execução da superfície de rolamento. A macrotextura pode sofrer alterações ao longo do tempo devido ao tráfego, e com isso pode se perder a capacidade de escoar a água, trazendo risco para seus usuários (MATTOS, 2009).
De acordo com ASTM (2006) a macrotextura de um revestimento pode ser avaliada pelo ensaio de mancha de areia. Esse procedimento tem o intuito de determinar a profundidade média da macrotextura da superfície do pavimento em função do tipo de revestimento asfáltico.
Os valores de macrotextura para este ensaio são atribuídos conforme a altura da mancha de areia, denominado HS. Segundo DNIT (2006) o HS varia de 0,2 mm a 1,2 mm, caracterizando a macrotextura como muito fina, fina, média, grosseira e muito grosseira. A Tabela 1 traz essa classificação.
Tabela 1 – Classe de macrotextura Altura de
Areia (HS mm)
Textura
Superficial Aplicação do revestimento
HS < 0,20 Muito Fechada Muito Fina ou Não deve ser utilizado 0,20 < HS
< 0,40 Fina ou Fechada urbanas V < 80 km/h Reservado p/ zonas 0,40 < HS
< 0,80 Média Indicado para vias com 80 km/h < V < 120km/h 0,80 < HS
< 1,20 Grosseira ou Aberta
Indicado para vias rápidas com V > 120km/h HS > 1,20 ou Muito Aberta Muito Grosseira Indicado em casos especiais
Fonte: DNIT (2006); Pasquet (1968,apud SPETCH ET AL, 2007).
A Figura 1 mostra valores de referência de HS para TSD em rodovias rurais (Specht et al, 2007; ABPV, 2009) e vias urbanas (Ribas, 2012).
Figura 1 - Valores do HS para revestimentos com TSD pelo
ensaio de mancha de areia.
Fonte: Specht et al (2007), ABPV (2009) e Ribas (2012)
A Figura 2 mostra valores de referência de HS para CBUQ em rodovias rurais (Specht et al, 2007; Mattos, 2009) e vias urbanas (Ribas, 2012).
Figura 2 - Valores do HS para revestimentos com CBUQ pelo ensaio de mancha de areia.
Fonte: Specht et al (2007), Mattos (2009) e Ribas (2012)
A Figura 3 mostra valores de referência de HS para LA em rodovias rurais (Oliveira et al, 2004) e vias urbanas (Specht et al, 2007).
Figura 3 - Valores do HS para revestimentos com LA pelo ensaio de mancha de areia.
Fonte: Specht et al (2007) e Oliveira et al (2004)
Pela análise das Figuras 1, 2 e 3, pode-se constatar que um mesmo revestimento apresenta variabilidade na sua macrotextura.
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
H
s
(m
m
)
Spetch et al ABPV Ribas
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
H
s
(m
m
)
Spetch et al Mattos Ribas
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
H
S
(
m
m
)
Spetch et alSpecht et Oliveira et al
al
Oliveira et al
Specht et al Mattos Ribas ABPV
Specht et allll
Ferreira (2002) em sua avaliação de macrotextura em rodovias na região insular do município de Florianópolis constatou para um mesmo revestimento essa diferença de textura superficial. Em decorrência dessa diferença, esse autor propõe que esta pode ser atribuída ao fator tempo e execução. No fator tempo a macrotextura pode ser alterada pela ação do tráfego, de agentes agressores e de outros fatores que podem melhorar ou prejudicar a macrotextura. O fator execução compreende a diferença na execução da camada de revestimento e diferença da mistura empregada para esta camada.
2.2 Ensaio de drenabilidade
O ensaio de drenabilidade determina as condições que determinada superfície tem de drenar a água que permanece sobre o pavimento para se evitar casos de hidroplanagem.
Neste ensaio, pavimentos com tempos menores de drenagem indicam maior escoamento da água sobre a superfície de rolamento. A Figura 4 mostra valores de referência para ensaio de drenabilidade (expressos em L/s) para revestimentos TSD, CBUQ e LA em rodovias rurais (Oliveira et al, 2004, Mattos, 2009) e vias urbanas (Ribeiro, 2012).
Figura 4 - Vazão de escoamento superficial da água. Fonte: Adaptado de Oliveira et al (2004), Matos (2009) e
Ribeiro (2012)
2.3 Correlação do ensaio drenabilidade com o ensaio mancha de areia.
A ASTM (2009) propõe que a correlação entre os ensaios de mancha de areia e drenabilidade seja obtida pela Equação 1. Nesta equação, T representa o tempo de escoamento (em segundos) de um volume conhecido de água e HS designa a altura da mancha de areia (em mm).
(Equação 1)
Mattos (2009) propõe uma equação linear (Equação 2) que correlaciona a altura da mancha de areia (HS, medida em mm) em função da drenabilidade (Q, expressa em L/s) usando os resultados obtidos por Ferreira (2002), Oliveira et al. (2004), APS (2006) e Mattos (2009), em diferentes tipos de revestimentos com macrotextura variando de fina a muito grosseira, como mostra a Figura 5. Esse modelo é proposto pois
macrotextura HS (mm) é diretamente proporcional à vazão (L/s).
(Equação 2)
Figura 5 - Correlação entre HS e Vazão. Fonte: Matos (2009)
3 Materiais e Métodos
Para avaliação da macrotextura e drenabilidade das vias urbanas no município de Sinop-MT foram utilizados, respectivamente, os ensaios de mancha de areia e drenabilidade. A metodologia da pesquisa foi estabelecida pelas normas ASTM (2009) para o ensaio de drenabilidade, ASTM (2006) para o ensaio de mancha de areia e DNIT (2003) para definição de plano amostral. Os ensaios foram realizados no mês de setembro do ano 2014.
3. 1 Locais de estudo
Este trabalho avaliou a macrotextura de revestimentos com TSD, CBUQ e LA, encontrados nas vias urbanas do município de Sinop-MT. Os ensaios foram realizados em três trechos como mostram as Figuras 6, 7 e 8. A escolha dos trechos foi feita levando em consideração a homogeneidade do pavimento e o fácil acesso para a realização dos ensaios.
Figura 6 - Trecho com TSD – Avenida Villa Lobos Residencial Aquarela Brasil, pavimentação executada no
ano 2012. Fonte: Google Maps (2014)
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
D
ren
ab
ili
d
ad
e
(l
/s
)
Oliveira et al
TSD
Oliveira et al
Figura 7 - Trecho com CBUQ – Avenida Jequitibás, pavimentação executada no ano 2013.
Fonte: Google Maps (2014)
Figura 8 - Trecho com LA - Rua das Tamareiras, pavimentação executada no ano 2011
Fonte: Google Maps (2014)
3.2 Plano amostral
Dado que as normas para o ensaio de drenabilidade e mancha de areia não estabelecem a extensão de cada trecho nem a quantidade de ensaios optou-se por utilizar a norma DNIT (2003), para definição da superfície de avaliação.
Foram avaliados dois trechos com 200 metros de extensão (Avenida dos Jequitibás trecho localizado entre as ruas das avencas e das Orquídeas, o trecho começa a 80 metros do cruzamento com a rua das orquídeas; Rua das Tamareiras trecho localizado entre a rua das hortênsias e Av. das Itaúbas), que foram subdivididos em 10 estações, e um trecho com 240 metros (Avenida Villa Lobos) subdividido em 12 estações. As estações foram espaçadas de 20 metros em 20 metros de forma alternada, cada qual possuindo uma extensão de 6 metros (Figura 9).
Figura 9 - Representação da disposição das estações Fonte: Adaptado de DNIT (2003)
Para estabelecer a aleatoriedade dos quatro pontos de ensaio solicitados, as estações foram divididas em malhas de 25 pontos, sendo os mesmos determinados aleatoriamente, por planilha de cálculo eletrônica. A Figura 10 ilustra um exemplo da malha de pontos e como estes foram dispostos.
Figura 10 - Exemplo de malha de pontos obtidos aleatoriamente.
Fonte: Acervo pessoal (2014)
3.3 Materiais
Para a realização do ensaio de mancha de areia foram utilizados os materiais descritos abaixo e mostrados na Figura 11:
• Areia limpa e seca com granulometria passando na peneira de 0,30 mm (#50) e sendo retida na peneira de 0,15 mm (#100);
• Cilindro metálico com volume interno de 25.000 mm³ ± 150 mm³;
• Espalhador;
• Régua de alumínio milimetrada; • Trincha.
Figura 11 - Materiais do ensaio de Mancha de areia Fonte: Fonte: Acervo pessoal (2014)
20 m 20 m
6 m
6 m
Areia
Espalhador Trincha
Régua de alumínio milimetrada
Pincel
O drenômetro utilizado para o ensaio de drenabilidade foi construído e adaptado de acordo com a norma ASTM (2009). O drenômetro consiste em um cilindro de material transparente acoplado em uma peça circular metálica torneada, com marcações que delimitam o volume de água ensaiado (675 ml). O aparelho possui topo aberto e um anel de borracha montado centralmente na base da peça metálica circular, com a função de simular a atuação de um pneu com os sulcos desgastados. A peça circular metálica confere a estabilidade do equipamento sobre a superfície de ensaio. O orifício na superfície inferior tem diâmetro aproximado de 5 cm. Para a vedação do orifício foi utilizada uma rolha acoplada a uma haste. A Figura 12 traz a imagem do drenômetro e a Figura 13 mostra o detalhe da base desse aparelho.
Figura 12 - Drenômetro construído Fonte: Acervo pessoal (2014)
Figura 13 - Detalhe da base do Drenômetro Fonte: Acervo pessoal (2014)
3.4 Métodos
3.4.1 Mancha de areia
A norma ASTM (2006) determina que o ensaio seja realizado segundo os procedimentos descritos a seguir.
A área selecionada para ensaio deve estar seca, ser homogênea e não estar localizada em juntas e fissuras. Após a escolha da área de ensaio, esta deve ser limpa com auxílio de trincha. Para proteger o ensaio da ação do vento utiliza-se anteparo.
Para o início do ensaio deve-se encher o cilindro metálico com volume de 25.000 mm³ de areia limpa e seca. Na sequência esse volume de areia deve ser despejado sobre a área de ensaio e ser espalhada cuidadosamente de forma circular com espalhador preenchendo os vazios da superfície. Formada a mancha circular de areia, deve-se medir e registrar o diâmetro da mancha em quatro posições espaçadas igualmente em torno da circunferência da amostra. Na Figura 14 observa-se a sequência executiva do ensaio.
Figura 14 - Sequência executiva do ensaio da mancha de areia: (a) Preenchimento do volume de areia necessário para
a realização do ensaio. (b) Despejo da areia sobre a superfície de ensaio. (c) Início da formação da mancha de
areia. (d) Espalhamento da areia em forma circular. (e) Medida do diâmetro da mancha de areia. (f) Detalhe da
mancha de areia. Fonte: Acervo pessoal (2014)
Com as quatro medidas se calcula o diâmetro médio. Para se obter a altura média da mancha de areia o ensaio deve ser realizado, no mínimo, quatro vezes de forma aleatória. A média aritmética dos quatro ensaios determinará a altura média da mancha de areia naquela superfície. A altura média da mancha de areia é determinada pela Equação 3.
(Equação 3)
Sendo:
HS = Altura da mancha de areia (mm); V = volume de areia (25.000 mm³);
D = diâmetro médio da mancha de areia (mm).
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
A altura encontrada pode ser associada ao conceito de macrotextura utilizando a Tabela 1. Para a avalição da textura superficial de cada revestimento é considerado o valor do HS médio.
3.4.2 Drenabilidade
A Norma ASTM (2009) determina que o ensaio seja realizado segundo os procedimentos descritos a seguir.
A área selecionada para ensaio deve ser homogênea, evitando-se locais que possuam pinturas, buracos, solavancos e rachaduras. Se houver qualquer material solto ou semi-aderido, detritos ou material de superfície deteriorada, deve-se proceder a limpeza da superfície da área onde o ensaio será realizado. Para início do ensaio, o drenômetro deve ser colocado sobre a superfície, verificando a estabilidade e uniformidade da área de contato entre o anel de borracha e a superfície. Se a área de ensaio estiver seca, esta deve ser molhada antes da realização do primeiro ensaio. Em seguida, o drenômetro deve ser preenchido com água. Posteriormente retira-se a rolha do orifício da base, medindo-se o tempo (com auxílio de um cronômetro) em que o volume a ser ensaiado começa e termina de ser dissipado de acordo com as linhas de marcação que o delimitam. O ensaio deve ser realizado no mínimo quatro vezes, aleatoriamente, para a determinação do tempo de escoamento. Para cada estação ensaiada, a média aritmética será determinada e registrada com precisão de 0,01 s. A Figura 15 traz a sequência executiva do ensaio de drenabilidade. Para a avalição capacidade drenante de cada revestimento será considerado o valor da vazão média.
Figura 15 - Sequência executiva do ensaio de drenabilidade: (a) Limpeza da superfície. (b) Preenchimento do drenômetro com água. (c) Liberação do volume de água para molhar a superfície. (d) Preenchimento do drenômetro com água para o ensaio. (e) Realização do ensaio de drenabilidade. (f) Vista
geral do drenômetro e da superfície. Fonte: Acervo pessoal (2014)
3.5 Análise estatística
Com os resultados da mancha de areia e drenabilidade encontrados foram obtidos modelos matemáticos correlacionando a altura da mancha de areia (HS) com a vazão (v).
Os modelos obtidos foram comparados com os modelos obtidos por Mattos (2009), utilizando testes de identidade de modelos.
Para avaliar a igualdade estatística entre a inclinação da reta e o seu intercepto presentes na equação de Mattos (2009) com os coeficientes obtidos nas equações geradas, foi utilizado o teste de identidade de modelos (REGAZZI, 1996).
4 Apresentação e análise dos resultados
4.1 Classificações da macrotextura
Os resultados obtidos para macrotextura dos pavimentos analisados são apresentados na Figura 16.
Figura 16 - Valores do HS para revestimentos estudados pelo ensaio de mancha de areia.
Fonte: Acervo pessoal (2014)
Figura mostra os valores de HS com seus respectivos desvios padrão para os três revestimentos avaliados no município de Sinop.
No revestimento com TSD, o HS médio calculado foi de 0,73 mm com desvio padrão de 0,15 mm e coeficiente de variação de 21,92%. De acordo com a Tabela 1, classifica-se a textura superficial como média.
De acordo com a Figura 1, os resultados encontrados nessa pesquisa diferem dos valores obtidos por Specht et al (2007) e ABPV (2009) que caracterizaram a textura superficial de revestimentos com TSD, em pavimentos rodoviários, como muito grosseira. Entretanto, houve concordância com a classificação de Ribas (2012), que obteve textura superficial média, nas vias do município de Sinop-MT.
No revestimento com CBUQ, o HS médio calculado foi de 0,40 mm com desvio padrão de 0,03 mm e coeficiente de variação de 7,5%. De acordo com a Tabela 1, classifica-se a textura superficial como fina ou média.
De acordo com a Figura 2, os resultados encontrados nessa pesquisa possuem concordância com valores obtidos por Specht et al (2007) e Mattos (2009) que caracterizaram a textura superficial de revestimentos com CBUQ, em pavimentos rodoviários, como média
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
Hs
(
m
m
)
TSD CBUQ LA
(a) (b)
(c) (d)
e também com os valores de Ribas (2012) que classificou a textura superficial, de via em CBUQ do município de Sinop-MT, como fina.
No revestimento com LA, o HS médio calculado foi de 0,39 mm com desvio padrão de 0,05 mm e coeficiente de variação de 12,82%. De acordo com a Tabela 1, classifica-se a textura superficial como fina.
De acordo com a Figura 3, os resultados encontrados nessa pesquisa diferem dos valores obtidos pela média dos três ensaios realizados por Oliveira et al. (2004) que caracterizou a textura superficial de revestimentos com LA, em pavimentos rodoviários, como grosseira. Entretanto, houve concordância com a classificação de Specht et al (2007) que obteve textura superficial fina, na realização de 14 ensaios para o mesmo tipo de pavimento, em vias urbanas. Nos três revestimentos pode-se verificar diferença entre os valores obtidos por esta pesquisa com os encontrados por outros autores. Entretanto a diferença mais notável é verificada no revestimento com TSD, como pode se notar na Figura 17.
Figura 17 - Valores de HS para revestimentos estudados pelo ensaio de mancha de areia.
Fonte: Specht et al (2007), ABPV (2009), Ribas (2012), Mattos (2009) e Oliveira et al (2004).
Como comentado anteriormente, um mesmo tipo de revestimento pode apresentar diferenças na classificação textural, como verificado por Ferreira (2002).
4.2 Drenabilidade
Os resultados do ensaio de drenabilidade são mostrados na Figura 18, que apresentam os valores da Vazão (Q) com seus respectivos desvios padrão para os três revestimentos avaliados.
Figura 18 - Valores do Q para revestimentos avaliados pelo ensaio de drenabilidade.
Fonte: Acervo pessoal (2014)
Foi verificado que existe relação com a macrotextura, pois em pavimentos com macrotextura mais aberta, notou-se escoamento mais rápido de água.
No revestimento com TSD o Q médio calculado foi de 0,21 L/s com desvio padrão de 0,05 L/s e coeficiente de variação de 23,81%.
No revestimento com CBUQ o Q médio calculado foi de 0,07 L/s com desvio padrão de 0,01 L/s e coeficiente de variação de 14,28%.
No revestimento com LA o Q médio calculado foi de 0,08 L/s com desvio padrão de 0,015 L/s e coeficiente de variação de 18,75%.
4.3 Correlação pela equação da ASTM E-2380-09 Na Tabela 4 estão apresentados os valores da altura da mancha de areia (mm) e tempo de escoamento (s) obtidos em campo e os calculados pela Equação 1.
Tabela 4 – Comparação do tempo de drenabilidade obtido em campo e o proposto pela norma ASTM (2009)
Revestimento Textura Campo MTD (mm) OFT campo (s) MTD Calculado (mm)
TSD Média 0,73 3,42 1,55
CBUQ Fina 0,40 9,85 0,95
LA Fina 0,39 12,15 0,89
Fonte: Acervo pessoal (2014).
A equação proposta pela ASTM (2009) não apresentou aplicação para os dados obtidos. Já que segundo os valores calculados a textura seria classificada como grosseira ou muito grosseira. De acordo com Ribeiro (2012) a equação da norma ASTM (2009), não pode ser empregada no Brasil nas mesmas condições americanas, pois a constante de 0,636 mm presente na Equação 1 não possibilita encontrar textura fina.
Na Figura 19, é exposta a relação entre HS (mm) e 1/T (1/s), como proposto pela ASTM (2009), essa correlação tem por finalidade verificar a aplicação da Equação 1 para os revestimentos avaliados nesse trabalho.
Figura 19 - Gráfico de dispersão (TSD + CBUQ + LA) Fonte: Acervo pessoal (2014).
Na análise estatística constatou-se que há diferenças significativas entre as inclinações das retas e os interceptos ajustados por regressão linear simples com o modelo proposto pela ASTM (2009), para TSD + CBUQ + LA, indicando que a taxa de variação de HS em função de 1/T não pode ser considerada, a 5% 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 H s (m m ) 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 Q ( L/s )
TSD CBUQ LA
TSD CBUQ LA
de probabilidade, estatisticamente idêntica à Equação 1.
4.4 Correlação pela equação de Mattos (2009) A Figura 20 apresenta um gráfico de dispersão, com os dados obtidos pelos três tipos de revestimento estudados, com a drenabilidade (Q) referenciada no eixo horizontal e altura da mancha de areia (HS) no eixo vertical, onde se observa uma tendência linear entre as variáveis.
Figura 20 - Gráfico de dispersão (TSD + CBUQ + LA) Fonte: Acervo pessoal (2014).
De acordo com os resultados obtidos pelo teste de identidade de modelos, não foram encontradas diferenças significativas a 5% de probabilidade quanto à inclinação da reta ajustada por análise de regressão linear simples, conforme apresentada na Figura 18. Contudo, foram encontradas diferenças significativas quanto ao intercepto no nível de 5% de probabilidade. A Figura 21 apresenta um gráfico de dispersão, com os dados obtidos para o revestimento TSD, com a drenabilidade (Q) referenciada no eixo horizontal e altura da mancha de areia (HS) no eixo vertical, onde também é possível observar a tendência linear. Tal fato também é verificado para o revestimento CBUQ (Figura 22).
Figura 21 - Gráfico de dispersão para TSD. Fonte: Acervo pessoal (2014)
Figura 22 - Gráfico de dispersão para CBUQ. Fonte: Acervo pessoal (2014)
Contudo essa tendência não foi observada para o revestimento LA, conforme mostra o gráfico de dispersão apresentado na Figura 23.
Figura 23 - Gráfico de dispersão para LA. Fonte: Acervo pessoal (2014)
De acordo com Aps (2006) o ensaio de drenabilidade possui a limitação de se aplicar a pavimentos com textura média, que variam de fina a grossa. O revestimento LA foi classificado como de textura superficial fina.
A Tabela 5 apresenta os valores dos interceptos e inclinações da reta, determinados por ajuste de regressão linear simples, das Figuras 18, 19, 20 e 21, respectivamente.
Tabela 5 – Valores dos interceptos e inclinações da reta
Item Intercepto Inclinação da reta R²
TSD + CBUQ + LA 0,21(*) 2,52(*) 0,88
TSD 0,18(ns)
2,67(*) 0,75
CBUQ 0,28(*) 1,75(*) 0,57
LA 0,45(*) -0,75(ns) 0,06
(*)Significativo a 5% de probabilidade (ns) Não significativo a 5% de probabilidade
Fonte: Acervo pessoal (2014)
Verifica-se que a equação ajustada para TSD + CBUQ + LA, pode ser utilizada para determinar a altura da mancha de areia (HS) em função da vazão (Q), pois o intercepto e a inclinação da reta são estatisticamente significativos. O mesmo ocorre para a equação ajustada para o revestimento em CBUQ. Quanto ao revestimento LA não foi encontrada relação significativa entre HS e Q. Para o revestimento em TSD pode-se estimar a taxa de variação da altura da mancha de areia (HS) em função da vazão (Q), contudo não é possível afirmar que o intercepto é estatisticamente significativo. Quando se analisa a Tabela 6, observa-se que não há diferenças estatísticas entre as inclinações das retas ajustadas por regressão linear simples com o modelo proposto por Mattos (2009), para TSD + CBUQ + LA, TSD e CBUQ. Tal fato não é observado para o revestimento LA.
Tabela 6 – Teste de identidade de modelos
Item Intercepto Inclinação da reta
TSD + CBUQ + LA * ns
TSD * ns
CBUQ * ns
LA * *
(*)Significativo a 5% de probabilidade (ns) Não significativo a 5% de probabilidade
Fonte: Acervo pessoal (2014)
5 Conclusões
Os dados obtidos permitiram concluir:
- A textura superficial dos revestimentos TSD, CBUQ e LA foi classificada, respectivamente, como média, média ou fina, e fina, podendo ser utilizada em pavimentos urbanos.
- Os revestimentos TSD, CBUQ e LA apresentaram, respectivamente, valores da altura da mancha de areia (HS) e Drenabilidade (Q): 0,73 mm e 0,21 L/s; 0,40 mm e 0,07 L/s; 0,39 mm e 0,08 L/s.
- Não foi possível estimar a altura da mancha de areia pelo ensaio de drenabilidade utilizando a equação da ASTM (2009).
- Verificou-se que a equação ajustada para TSD + CBUQ + LA, pode ser utilizada para determinar a altura da mancha de areia (HS) em função da vazão (Q).
- Observou-se que não há diferenças estatísticas entre as inclinações das retas ajustadas por regressão linear simples com o modelo proposto por Mattos (2009), para TSD + CBUQ + LA, TSD e CBUQ.
Sugestões para futuras pesquisas
- Avaliação da macrotextura em rotatórias urbanas. - Avaliação periódica da macrotextura, para verificar sua alteração ao longo de um determinado período. - Avaliação da macrotextura delimitando a faixa efetivamente utilizada pelo usuário da via.
- Avaliação da microtextura de pavimentos urbanos pelo método do Pêndulo Britânico.
- Verificação da diferença do tempo de escoamento quando se utiliza o acionamento manual do cronômetro para o ensaio de drenabilidade em relação a um cronômetro incorporado ao drenômetro. - Verificação da correlação do ensaio de mancha de areia com o ensaio de drenabilidade em rodovias do Estado de Mato Grosso.
Agradecimentos
Agradeço a Deus que tem me capacitado a cada dia desta jornada.
Agradeço à minha família, minha mãe Rosa, meu pai Narcizo e meus irmãos Daniela, Graziely, Gabriela e Gabriel por todo apoio, amor e confiança.
Às minhas amigas Liliana e Adilene que tem sido minha segunda família em Sinop.
Agradeço aos amigos e irmãos do IHOP-Cuiabá e CAIZ-Sinop pelo incentivo, amor e apoio que tem me prestado.
Aos colegas de curso Kelvin, Nelson, Raul e Wellinghton que me auxiliaram na realização dos ensaios. E aos demais que estiveram presentes durante esta graduação.
Agradeço à Universidade do Estado de Mato Grosso pela oportunidade de realização do curso de graduação em Engenharia Civil, ao professor Flávio Alessandro Crispim pela colaboração prestada nessa pesquisa e ao professor Rogério Dias Dalla Riva pela orientação, paciência e incentivo que tem me prestado desde o início do curso.
Referências
ABPV – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE
PAVIMENTAÇÃO. Análise da macrotextura e microtextura em duas rodovias do estado do Ceará. In: Simpósio Internacional de Avaliação de Pavimentos e Projetos de Reforço, 6., 2009, Fortaleza.
AMERICAN SOCIETY OF TESTING AND
MATERIALS. ASTM E-2380-09: Standart Test Method for Measuring Pavement Texture Drainage Using an Outflow Meter. West Conshohocken, 2009.
AMERICAN SOCIETY OF TESTING AND
MATERIALS. ASTM E-965-96: Standart Test Method for Measuring Surface Macro Texture Depth using a Volumetric Technique. West Conshohocken, 2006. APS, M. Classificação da aderência pneu-pavimento pelo índice combinado IFI – international friction index para revestimentos asfálticos. 2006. Tese (Doutorado em Engenharia) -
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE
INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT 006/2003 - PRO - Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos - Procedimentos. Rio de Janeiro, 2003.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE
INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de pavimentação - 3ª. ed. Rio de Janeiro, 2006. 274 p.
FERREIRA, P.N. Avaliação da macrotextura de trechos pavimentados de rodovias estaduais situadas na região insular do município de Florianópolis. 2002. 161 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
GOOGLE MAPS 2014. Disponível
em:<https://maps.google.com.br/maps?hl=pt-PT> Acesso em: 01 out. 2014.
MATTOS, J.R.G. Avaliação da aderência pneu-pavimento e tendências de desempenho para a rodovia BR-290/RS. 2009. 137 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.
OLIVEIRA. J.A.; DAVID, D.; CERATTI, J.A.P. Estudo comparativo entre os revestimentos delgados TSD e Cape Seal (IBP 396_04). In: ENCONTRO DE
RIBAS, D.A. Avaliação da macrotextura utilizando o ensaio da mancha de areia em pavimento urbano no município de Sinop – MT. 2012. 8 f.
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil), Universidade do Estado de Mato Grosso. Sinop.
REGAZZI, A.J. Teste para verificar a identidade de modelos de regressão. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, Brasília, v.31, n.1, p.17, 1996.
RIBEIRO, L.M.B, Estudo da drenabilidade de pavimentos aeroportuários através de equipamento do tipo outflow meter. 2012. 150 f.
Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Universidade Estadual de Campinas, 2012.
SPECHT, L.P; ROZEK, T; HIRSCH, F; SANTOS, R.T.
Avaliação da macrotextura de pavimentos através do ensaio de mancha de areia. Teoria e Prática na
