AVALIAÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DE PELÍCULAS APLICADAS À SINALIZAÇÃO VIÁRIA

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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

AVALIAÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DE

PELÍCULAS APLICADAS À SINALIZAÇÃO VIÁRIA

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

MATHEUS RODRIGUES MARTINS

Santa Maria, RS, Brasil

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Matheus Rodrigues Martins

AVALIAÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DE PELÍCULAS APLICADAS À SINALIZAÇÃO VIÁRIA

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil.

Orientador: Prof. Dr. Deividi da Silva Pereira

Santa Maria, RS, Brasil 2016

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Matheus Rodrigues Martins

AVALIAÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DE PELÍCULAS APLICADAS À SINALIZAÇÃO VERTICAL

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil.

Aprovado em 12 de julho de 2016:

_____________________________________ Deividi da Silva Pereira, Dr. (UFSM)

(Presidente/Orientador)

_____________________________________ Fábio Pereira Rossato, Prof. (URI/Santo Ângelo)

_____________________________________ Luciano Pivoto Specht, Dr. (UFSM)

Santa Maria, RS 2016

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AGRADECIMENTOS

Agradeço ao meu pai Jânio, minha mãe Miriam, meu irmão Thiago, minha irmã Tatiana e minha namorada Luíza pelo apoio irrestrito durante o tempo em que este trabalho foi realizado, assim como pela paciência e pelos conselhos dados. Nada disso poderia ser possível sem vocês.

Aos meus colegas Guilherme Ceretta, Daniel Teixeira e Eduardo Renz pela ajuda na coleta dos dados utilizados e pelas dicas na escrita deste trabalho, assim como pela amizade e por tudo que pude aprender através do nosso convívio.

Ao professor Deividi pelo apoio, pela confiança e pela paciência demonstrada durante a realização deste trabalho.

À Construtora Cotrel, pelo fornecimento dos materiais utilizados na pesquisa realizada na câmara úmida.

À Concessionária Ecosul, pela disponibilidade dos dados da pesquisa semelhante à que é assunto do decorrer deste trabalho.

À todos que, de alguma forma, tiveram um papel fundamental para que este trabalho fosse realizado.

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RESUMO

AVALIAÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DE PELÍCULAS APLICADAS À SINALIZAÇÃO VIÁRIA

AUTOR: Matheus Rodrigues Martins ORIENTADOR: Prof. Dr. Deividi da Silva Pereira

A sinalização rodoviária apresenta uma grande importância na garantia de segurança de motoristas e usuários de rodovias, já que é no período noturno, onde a sinalização se mostra mais necessária, que ocorre a maior parte dos acidentes com fatalidade. O que confere à sinalização a capacidade de refletir a luz dos faróis do veículo de volta ao motorista é a retrorrefletividade, a capacidade que um material tem de refletir a luz emitida por uma fonte de volta para a fonte emissora. Essa capacidade é conferida à sinalização principalmente através de películas retrorrefletivas aplicadas sobre as placas. O foco deste trabalho é a avaliação da perda do valor de retrorrefletividade de películas aplicadas em placas em trecho experimental relacionando essa perda com o tráfego que passa por esse trecho e com o volume de chuva precipitado, além da influência da manutenção destas placas durante o tempo de pesquisa. Também foram utilizadas películas aplicadas em placas posicionadas em ambiente controlado de umidade para relacionar a influência da umidade e da manutenção das placas na variação do valor de retrorrefletividade, e os valores foram comparados aos valores mínimos previstos na norma brasileira. Na primeira parte da pesquisa, as placas com manutenção apresentaram desempenho até 24% melhor nos valores de retrorrefletividade monitorados periodicamente, além de um aumento de até 35,4% nos valores de retrorrefletividade medidos 24 horas após o fim da chuva em relação aos valores medidos antes da chuva. Na segunda parte da pesquisa, as placas expostas ao ambiente da câmara úmida que não sofreram manutenção apresentam uma grande queda em seus valores de retrorrefletividade, causada principalmente por fatores externos compartilhados na câmara úmida.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Comparação entre fatalidades ocorridas em acidentes noturnos e diurnos ... 23

Figura 2 - Exemplo de sinalização horizontal ... 25

Figura 3 - Exemplo de sinalização semafórica ... 26

Figura 4 - Exemplo de dispositivos auxiliares ... 26

Figura 5 - Exemplo de sinalização de regulamentação ... 27

Figura 6 - Exemplo de sinalização de advertência ... 31

Figura 7 - Exemplo de sinalização de indicação ... 34

Figura 8 - Exemplo de sinalização de serviços auxiliares ... 35

Figura 9 - Exemplo de sinalização de educação ... 36

Figura 10 - Exemplo de sinalização turística... 37

Figura 11 - Vista em planta da inclinação da sinalização em relação a via ... 38

Figura 12 - Vista lateral da inclinação da sinalização em relação a via ... 39

Figura 13 - Posição da sinalização vertical em relação à via ... 39

Figura 14 - Exemplo de suporte para sinalização vertical de regulamentação ... 40

Figura 15 - Exemplo de suporte para sinalização vertical de indicação ... 40

Figura 16 - Exemplo de chapa de aço utilizada em sinalização ... 41

Figura 17 - Exemplo de rolo de película retrorrefletiva ... 41

Figura 18 - Diferença entre: a) Reflexão, b) Difusão, c) Retrorreflexão... 42

Figura 19 - Material retrorrefletor refletindo parte da luz de volta ao emissor ... 43

Figura 20 - a) Ângulo de entrada β, b) Ângulo de observação α ... 43

Figura 21 - Posicionamento das placas ao longo da BR-392 ... 56

Figura 22 - Localização da Avenida Roraima ... 57

Figura 23 - Vista do trecho experimental ... 58

Figura 24 - Posicionamento do trecho experimental como visto da Guarita de Segurança ... 58

Figura 25 - Posicionamento do trecho em relação à Guarita de Segurança ... 59

Figura 26 - Retrorrefletômetro utilizado na pesquisa ... 61

Figura 27 - Sensores na entrada da UFSM ... 62

Figura 28 - Sensores localizados na saída da UFSM ... 62

Figura 29 - Definição do período e da organização dos dados ... 63

Figura 30 - Retirada dos dados do programa ... 64

Figura 31 - Aba Estações Convencionais no site do INMET ... 65

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Figura 33 - Exemplo de período de tempo ... 66

Figura 34 - Exemplo de chuva acumulada no período procurado ... 67

Figura 35 - Vista frontal de um suporte ... 70

Figura 36 - Vista lateral do suporte ... 71

Figura 37 - Placas posicionadas na câmara úmida ... 71

Figura 38 - Placas posicionadas na câmara úmida ... 72

Figura 39 - Gráficos demonstrando a influência do tráfego na variação da retrorrefletividade de placas com película das cores: a)vermelha, b)amarela, c)verde e d) branca ... 77

Figura 40 - Leituras após precipitação na placa com película da cor vermelha tipo I sem manutenção ... 82

Figura 41 - Leituras após precipitação na placa com película da cor vermelha tipo I com manutenção ... 82

Figura 42 - Leituras após precipitação na placa com película da cor vermelha tipo III sem manutenção ... 83

Figura 43 - Leituras após precipitação na placa com película da cor vermelha tipo III com manutenção ... 83

Figura 44 - Leituras após precipitação na placa com película da cor vermelha tipo X sem manutenção ... 84

Figura 45 - Leituras após precipitação na placa com película da cor vermelha tipo X com manutenção ... 84

Figura 46 - Leituras após precipitação na placa com película da cor amarela tipo I sem manutenção ... 86

Figura 47 - Leituras após precipitação na placa com película da cor amarela tipo I com manutenção ... 86

Figura 48 - Leituras após precipitação na placa com película da cor amarela tipo III sem manutenção ... 87

Figura 49 - Leituras após precipitação na placa com película da cor amarela tipo III com manutenção ... 87

Figura 50 - Leituras após precipitação na placa com película da cor amarela tipo X sem manutenção ... 88

Figura 51 - Leituras após precipitação na placa com película da cor amarela tipo X com manutenção ... 88

Figura 52 - Leituras após precipitação na placa com película da cor verde tipo I sem manutenção ... 90

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Figura 53 - Leituras após precipitação na placa com película da cor verde tipo I com manutenção ... 90 Figura 54 - Leituras após precipitação na placa com película da cor verde tipo III sem manutenção ... 91 Figura 55 - Leituras após precipitação na placa com película da cor verde tipo III com manutenção ... 91 Figura 56 - Leituras após precipitação na placa com película da cor verde tipo X sem manutenção ... 92 Figura 57 - Leituras após precipitação na placa com película da cor verde tipo X com manutenção ... 92 Figura 58 - Leituras após precipitação na placa com película da cor branca tipo I sem manutenção ... 94 Figura 59 - Leituras após precipitação na placa com película da cor branca tipo I com manutenção ... 94 Figura 60 - Leituras após precipitação na placa com película da cor branca tipo III sem manutenção ... 95 Figura 61 - Leituras após precipitação na placa com película da cor branca tipo III com manutenção ... 95 Figura 62 - Leituras após precipitação na placa com película da cor branca tipo X sem manutenção ... 96 Figura 63 - Leituras após precipitação na placa com película da cor branca tipo X com manutenção ... 96 Figura 64 - Leituras nas placas com película da cor verde tipo I em comparação com o mínimo de norma ... 99 Figura 65 - Leituras nas placas com película da cor azul tipo I em comparação com o mínimo de norma ... 100 Figura 66 - Leituras nas placas com película da cor vermelha tipo I em comparação com o mínimo de norma ... 100 Figura 67 - Leituras nas placas com película da cor amarela tipo I em comparação com o mínimo de norma ... 101 Figura 68 - Leituras nas placas com película da cor branca tipo I em comparação com o mínimo de norma ... 101 Figura 69 - Leituras nas placas com película da cor verde tipo III em comparação com o mínimo de norma ... 103

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Figura 70 - Leituras nas placas com película da cor azul tipo III em comparação com o mínimo de norma ... 103 Figura 71 - Leituras nas placas com película da cor vermelha tipo III em comparação com o mínimo de norma ... 104 Figura 72 - Leituras nas placas com película da cor amarela tipo III em comparação com o mínimo de norma ... 104 Figura 73 - Leituras nas placas com película da cor branca tipo III em comparação com o mínimo de norma ... 105 Figura 74 - Leituras nas placas com película da cor marrom tipo III em comparação com o mínimo de norma ... 105 Figura 75 - Leituras nas placas com película da cor verde tipo X em comparação com o mínimo de norma ... 108 Figura 76 - Leituras nas placas com película da cor azul tipo X em comparação com o mínimo de norma ... 108 Figura 77 - Leituras nas placas com película da cor vermelha tipo X em comparação com o mínimo de norma ... 109 Figura 78 - Leituras nas placas com película da cor amarela tipo X em comparação com o mínimo de norma ... 109 Figura 79 - Leituras nas placas com película da cor branca tipo X em comparação com o mínimo de norma ... 110 Figura 80 - Leituras nas placas com película da cor marrom tipo X ... 110 Figura 81 - Leituras nas placas com película da cor laranja fluorescente tipo X em comparação com o mínimo de norma ... 111 Figura 82 - Leituras nas placas com película da cor amarela fluorescente tipo X em comparação com o mínimo de norma ... 111 Figura 83 - Leituras nas placas com película da cor verde fluorescente tipo X em comparação com o mínimo de norma ... 112

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Dimensões mínimas de sinais circulares ... 29

Tabela 2 - Dimensões recomendadas para sinais circulares ... 29

Tabela 3 - Dimensões mínimas de sinais octogonais R-1 ... 29

Tabela 4 - Dimensões recomendadas para sinais octogonais R-1 ... 29

Tabela 5 - Dimensões mínimas de sinais triangulares R-2 ... 30

Tabela 6 - Dimensões recomendadas para sinais triangulares R-2 ... 30

Tabela 7 - Especificações de informações complementares para sinalização vertical de regulamentação ... 30

Tabela 8 - Dimensões mínimas de sinais de advertência quadrados ... 32

Tabela 9 - Dimensões mínimas de sinais de advertência retangulares ... 33

Tabela 10 - Dimensões mínimas de sinais de advertência em formato de Cruz de Santo André ... 33

Tabela 11 - Especificações de cor para sinalização especial de advertência ... 33

Tabela 12 - Especificações de cor para informações complementares de advertência ... 34

Tabela 13 - Requisitos mínimos de película retrorrefletiva do tipo I ... 44

Tabela 14 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo II ... 45

Tabela 15 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo III ... 45

Tabela 16 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo IV ... 46

Tabela 17 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo V ... 46

Tabela 18 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VI ... 47

Tabela 19 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VIII ... 47

Tabela 20 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo IX ... 48

Tabela 21 - Requisitos mínimos de luminância... 49

Tabela 22 - Requisitos mínimos da película retrorrefletivas do tipo I ... 50

Tabela 23 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo II ... 50

Tabela 24 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo III ... 50

Tabela 25 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VI ... 51

Tabela 26 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VII ... 51

Tabela 27 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VIII ... 52

Tabela 28 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo IX ... 52

Tabela 29 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo X ... 52

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Tabela 31 - Requisitos mínimos de durabilidade ... 53 Tabela 32 - Cor, tipo e manutenção de películas das placas no trecho experimental ... 60 Tabela 33 – Cor, tipo e manutenção de películas das placas na câmara úmida ... 69

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LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Características da sinalização de regulamentação ... 28

Quadro 2 - Sinais R-1 e R-2 ... 28

Quadro 3 - Características da sinalização de advertência... 31

Quadro 4 - Especificações de formas específicas da sinalização de advertência ... 32

Quadro 5 - Características da sinalização de indicação de regiões de interesse de tráfego ... 35

Quadro 6 - Características da sinalização de serviços auxiliares para condutores ... 36

Quadro 7 - Características da sinalização de serviços auxiliares para pedestres... 36

Quadro 8 - Características das placas educativas ... 37

Quadro 9 - Características da sinalização turística ... 38

Quadro 10 - Acúmulo mensal de tráfego e precipitação ... 74

Quadro 11 - Valores de retrorrefletividade de placas em função do tráfego acumulado ... 76

Quadro 12 - Variação no valor de retrorrefletividade desde o início da pesquisa... 79

Quadro 13 - Precipitação acumulada nos três dias anteriores às leituras ... 80

Quadro 14 - Variação de leitura de retrorrefletividade de placas com película vermelha em função da precipitação ... 81

Quadro 15 - Variação de leitura de retrorrefletividade de placas com película amarela em função da precipitação ... 85

Quadro 16 - Variação de leitura de retrorrefletividade de placas com película verde em função da precipitação ... 89

Quadro 17 - Variação de leitura de retrorrefletividade de placas com película branca em função da precipitação ... 93

Quadro 18 - Valores máximos e mínimos de variação de retrorrefletividade de acordo com a precipitação ... 97

Quadro 19 - Valores de retrorrefletividade de películas do tipo I em função de dias expostas à câmara úmida ... 99

Quadro 20 - Valores de retrorrefletividade de películas do tipo III em função de dias expostas à câmara úmida ... 102

Quadro 21 - Valores de retrorrefletividade de películas do tipo X em função de dias expostas à câmara úmida ... 107

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LISTA DE SIGLAS E SÍMBOLOS

α: Ângulo de observação

ASTM: American Society for Testing and Materials β: Ângulo de entrada

CONTRAN: Conselho Nacional de Trânsito cm: Centímetro

cd: Candelas

DAER: Departamento Autônomo de Estradas e Rodagem DER-AL: Departamento de Estradas e Rodagem de Alagoas DNIT: Departamento Nacional de Infraestrutura de Trânsito DENATRAN: Departamento Nacional de Trânsito

ESRMF: Experimental Sign Retroreflectivity Measurement Facility Ecosul: Empresa Concessionária de Rodovias do Sul

FHWA: Federal Highway Administration

INCT: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia INMET: Instituto Nacional de Meteorologia lx: Lux

m: Metro

m²: Metro quadrado

NHTSA: National Highway Traffic Safety Administration RA: Coeficiente de Retrorrefletividade

UFSM: Universidade Federal de Santa Maria UTC: Universal Time Coordinated

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SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ... 23 1.1. Justificativa ... 24 1.2. Objetivos ... 24 1.2.1. Objetivo Geral ... 24 1.2.2. Objetivos Específicos ... 24 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 25 2.1. Sinalização Viária ... 25 2.1.1. Sinalização Horizontal ... 25

2.1.2. Semafórica e Dispositivos Auxiliares ... 26

2.1.3. Sinalização Vertical ... 27

2.1.3.1. Sinalização de Regulamentação ... 27

2.1.3.2. Sinalização de Advertência ... 31

2.1.3.3. Sinalização de Indicação ... 34

2.1.3.4. Sinalização de Serviços Auxiliares ... 35

2.1.3.5. Sinalização de Educação ... 36

2.1.3.6. Sinalização Turística ... 37

2.1.4. Projeto: Aspectos Importantes... 38

2.1.4.1. Materiais empregados... 39 2.1.4.1.1. Suporte ... 39 2.1.4.1.2. Anteparo ... 40 2.1.4.1.3. Películas retrorrefletivas ... 41 2.2. Retrorrefletividade ... 42 2.2.1. Métodos de Avaliação ... 43 2.2.2. Normas ... 44 2.2.2.1. Normas Internacionais ... 44 2.2.2.2. Normas Brasileiras ... 49

2.3. Estudos de Desempenho de Sinalização ... 54

2.3.1. Internacionais ... 54 2.3.2. Nacionais ... 55 3. METODOLOGIA ... 57 3.1. Planejamento da pesquisa ... 57 3.2. Trecho Experimental ... 57 3.3. Equipamento ... 60

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3.4. Tráfego ... 61 3.4.1. Programa Ponfac OCR ... 61 3.4.2. Procedimento de avaliação da retrorrefletividade das placas ... 64 3.5. Precipitação Pluviométrica ... 65 3.5.1. Medições antes e depois da chuva ... 65 3.5.2. Dados de Precipitação Pluviométrica ... 65 3.6. Umidade ... 67 3.6.1. Placas ... 67 3.6.2. Suportes ... 70 3.6.3. Câmara úmida ... 71

4. RESULTADOS E ANÁLISES... 73

4.1. Resultados da influência do tráfego na variação da retrorrefletividade ... 75 4.2. Resultados da influência do volume de precipitação na variação da

retrorrefletividade ... 80 4.3. Resultados do Estudo na Câmara Úmida ... 98

5. CONCLUSÃO ... 113 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 114

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1. INTRODUÇÃO

A sinalização viária é extremamente importante para guiar os usuários durante o dia, mas sua mais expressa contribuição ocorre durante o período da noite. Segundo a National

Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), entre 2007 e 2009 nos Estados Unidos,

houveram 2,5 vítimas fatais de acidentes por milhões de milhas viajadas durante o período noturno, enquanto durante o mesmo período houve apenas 0,8 vítimas fatais por milhões de milhas viajadas durante o período diurno, como mostra a Figura 1.

Figura 1 - Comparação entre fatalidades ocorridas em acidentes noturnos e diurnos

Fonte: FHWA, 2012

Segundo a Federal Highway Administration (FHWA, 2012) apenas 25% das viagens realizadas em rodovias ocorrem durante o período noturno. No entanto, 50% dos acidentes ocorrem nesse mesmo período.

Dentre os fatores que levam a esse número alarmante estão o alcoolismo, o sono causado pelo período da viagem e, além disso, uma sinalização viária deficiente. Mesmo quando presente, essa sinalização pode estar vandalizada ou não atendendo aos requisitos mínimos necessários para garantir a segurança do usuário da via.

A perda dessa qualidade inicial da sinalização pode ser decorrente de diversos fatores, como a fuligem gerada pelo motor dos veículos ou as partículas suspensas na atmosfera que são precipitadas durante uma chuva.

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De acordo com o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT, 2013), a frota de veículos aumentou 104,5% entre os anos 2001 e 2012, passando de 24,5 milhões para 50,2 milhões de veículos em circulação no país. Esse aumento no volume de veículos é traduzido em uma maior poluição gerada pelos motores, o que pode levar a uma menor vida útil da sinalização.

Também pode influenciar nessa vida útil o volume precipitado que incide sobre a sinalização. A região Sul tem sido atingida fortemente por chuvas em grande volume nos últimos anos, levando a maiores influências sobre a sinalização.

Dessa forma, foi proposto este trabalho para analisar as influências que os fatores externos como o volume de tráfego de carros e a chuva causam na qualidade da sinalização viária ao longo do tempo de utilização da mesma.

1.1. Justificativa

A sinalização tem uma grande influência sobre a garantia de segurança de motoristas e todos os usuários de uma via. Portanto, para que se possa garantir sua utilização sob as melhores condições deve-se possuir um melhor entendimento de quais fatores influenciam a queda desse valor de retrorrefletividade.

1.2. Objetivos

1.2.1. Objetivo Geral

Realizar uma avaliação do comportamento de diferentes películas retrorrefletivas com relação a diversos fatores externos e comparar esses resultados aos valores mínimos de norma.

1.2.2. Objetivos Específicos

-Revisar conceitos sobre sinalização viária enfatizando a relevância das películas -Caracterizar a perda de retrorrefletividade das películas considerando agentes externos, como a umidade, o tráfego e a precipitação

-Verificar o cumprimento das exigências mínimas legais vigentes por parte das películas

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2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. Sinalização Viária

De acordo com o Departamento Nacional de Infraestrutura de Trânsito (DNIT, 2010) em seu Manual de Sinalização Viária, a sinalização viária é um sistema de dispositivos de controle de tráfego que, quando implantados, ordenam, advertem e orientam os usuários de uma rodovia.

O Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN, 2004) define que a sinalização viária no Brasil divide-se em sinalização horizontal, dispositivos auxiliares, sinalização semafórica e sinalização vertical.

2.1.1. Sinalização Horizontal

O Manual de Sinalização Rodoviária (DNIT, 2010) define a sinalização horizontal como o conjunto de marcas, símbolos e legendas que são aplicados sobre a o pavimento. Esse modelo de sinalização serve para ordenar e canalizar o sentido do fluxo de veículos, orientar o fluxo de pedestres, orientar os possíveis deslocamentos de veículos em função das condições da via, como geometria, topografia e obstáculos e complementar a sinalização vertical. A vantagem desse modelo de sinalização é o fato de que o motorista não necessita desviar sua atenção para fora da rodovia, como demonstra a Figura 2.

Figura 2 - Exemplo de sinalização horizontal

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2.1.2. Semafórica e Dispositivos Auxiliares

A sinalização semafórica é aquela que contribui para a fluidez do trânsito, ordenando os motoristas e garantindo de forma organizada sua entrada no fluxo do tráfego. Segundo a resolução 483/2014 do Departamento Nacional de Trânsito (DENATRAN), a função da sinalização semafórica é informar aos usuários quem possui o direito de passagem em pontos de disputa do espaço viário. Pode ser dividida em sinalização semafórica de regulamentação e de advertência. Seu padrão de cores é exemplificado na Figura 3.

Figura 3 - Exemplo de sinalização semafórica

Fonte: DENATRAN, 2007

Já os dispositivos auxiliares são, de acordo com a Resolução 160 do CONTRAN (2004), os elementos aplicados ao pavimento da via, junto a ela ou nos obstáculos próximos que contribuam para tornar a operação da via mais segura. Eles ajudam a facilitar a percepção da sinalização e a conformidade da via, forçando o usuário a seguir a sinalização e reduzir a velocidade diante de pontos difíceis da via. A Figura 4 apresenta um exemplo de dispositivo auxiliar.

Figura 4 - Exemplo de dispositivos auxiliares

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2.1.3. Sinalização Vertical

O Manual de Sinalização Rodoviária (DNIT, 2010) define a sinalização vertical como a sinalização estabelecida através de placas e painéis situados na posição vertical. O objetivo desse modelo de sinalização é regulamentar o uso da via, advertir para situações potencialmente perigosas e fornecer indicações e informações para o usuário.

Para que a sinalização vertical possua uma boa efetividade, ela deve estar bem posicionada no campo visual do usuário da via, exibir mensagens claras de maneira simples e fáceis de ler e apresentar uma padronização para garantir a compreensão de qualquer pessoa em qualquer lugar (DNIT, 2010).

De acordo com a resolução 160 do CONTRAN (2004), a sinalização vertical pode ser classificada em sinais de regulamentação, de advertência, de indicação, de serviços auxiliares, de educação e turísticos.

2.1.3.1. Sinalização de Regulamentação

A sinalização de regulamentação informa aos usuários condições e proibições, com mensagens imperativas e cuja desobediência constitui infração. A sinalização de regulamentação representa a instrução para o local onde está posicionada ou deste local em diante. Essa sinalização também pode ser complementada pela sinalização horizontal, quando necessário (CONTRAN, 2007). A Figura 5 apresenta exemplos de placas de regulamentação.

Figura 5 - Exemplo de sinalização de regulamentação

A sinalização de regulamentação deve obedecer a uma padronização de forma a possuir uma constância e tornar o sinal reconhecível pelo usuário. O Quadro 1 demonstra como deve ser esse tipo de sinalização quanto a sua forma e cor.

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Quadro 1 - Características da sinalização de regulamentação Forma _Cor Fundo Branca Símbolo Preta Tarja Vermelha Orla Vermelha

Obrigação/Restrição Proibição Letras Preta

Fonte: CONTRAN 160

A resolução 160 do CONTRAN (2004) estabelece que os únicos sinais que podem possuir forma diferente do padrão sejam os sinais R-1: Parada Obrigatória e R-2: Dê a Preferência, como demonstrados no Quadro 2.

Quadro 2 - Sinais R-1 e R-2 Sinal Cor Forma Código R-1 Fundo Vermelha

Orla interna Branca Orla externa Vermelha

Letras Branca

R-2

Fundo Branca

Orla Vermelha

Fonte: CONTRAN 160

As dimensões mínimas e as dimensões recomendadas para sinais de regulamentação circulares estão demonstradas nas Tabelas 1 e 2, respectivamente. Para os sinais octagonais R-1 nas Tabelas 3 e 4, respectivamente. E para os sinais triangulares R-2 nas Tabelas 5 e 6, respectivamente.

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Tabela 1 - Dimensões mínimas de sinais circulares

Via Diâmetro mínimo (m) Tarja mínima (m) Orla mínima (m)

Urbana 0,40 0,040 0,040

Rural (estrada) 0,50 0,050 0,050

Rural (rodovia) 0,75 0,075 0,075

Áreas protegidas por

legislação especial* 0,30 0,030 0,030

(*) relativa a patrimônio histórico, artístico, cultural, arquitetônico, arqueológico e natural Fonte: CONTRAN 160

Tabela 2 - Dimensões recomendadas para sinais circulares

Via Diâmetro (m) Tarja (m) Orla (m)

Urbana (de trânsito

rápido) 0,75 0,075 0,075

Urbana (demais vias) 0,50 0,050 0,050

Rural (estrada) 0,75 0,075 0,075

Rural (rodovia) 1,00 0,100 0,100

Fonte: CONTRAN 160

Tabela 3 - Dimensões mínimas de sinais octogonais R-1

Urbana 0,25 0,020 0,010

Rural (estrada) 0,35 0,028 0,014

Rural (rodovia) 0,4 0,032 0,016

Tabela 4 - Dimensões recomendadas para sinais octogonais R-1

Via Diâmetro (m) Tarja (m) Orla (m)

Urbana 0,35 0,028 0,014

Rural (estrada) 0,35 0,028 0,014

Rural (rodovia) 0,50 0,040 0,020

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Tabela 5 - Dimensões mínimas de sinais triangulares R-2

Via Lado mínimo (m) Orla mínima (m)

Urbana 0,75 0,10

Rural (estrada) 0,75 0,10

Rural (rodovia) 0,90 0,15

legislação especial* 0,40 0,06

Tabela 6 - Dimensões recomendadas para sinais triangulares R-2

Via Diâmetro (m) Orla (m)

Urbana 0,90 0,15

Rural (estrada) 0,90 0,15

Rural (rodovia) 1,00 0,20

Fonte: CONTRAN 160

Segundo o CONTRAN (2004), caso seja necessária alguma informação complementar, esta deve seguir as especificações conforme a Tabela 7.

Tabela 7 - Especificações de informações complementares para sinalização vertical de regulamentação Cor

Fundo Branca

Orla interna (opcional) Vermelha

Orla externa Branca

Tarja Vermelha

Legenda Preta

(31)

2.1.3.2. Sinalização de Advertência

A sinalização de advertência adverte o usuário para condições que possam ser perigosas para o mesmo em um determinado trecho da rodovia. A sinalização geralmente indica uma situação que representa uma diminuição da velocidade e um aumento da atenção do usuário (CONTRAN, 2007). A Figura 6 demonstra exemplos de sinalização de advertência.

Figura 6 - Exemplo de sinalização de advertência

A sinalização de advertência adverte o usuário para condições que possam ser perigosas para o mesmo em um determinado trecho da rodovia. No Quadro 3 estão demonstradas a forma e a cor que esse tipo de sinalização deve atender.

Quadro 3 - Características da sinalização de advertência

Forma Cor

Fundo Amarela

Símbolo Preta

Orla interna Preta

Orla externa Amarela

Legenda Preta

Fonte: CONTRAN 160

Essas características não são respeitadas em alguns casos específicos. Quanto à cor, nos sinais A-24 – Obras (fundo e orla externa na cor laranja) e A-14 – Semáforo à Frente (figura nas cores verde, amarela, vermelha e preta) e em todas as sinalizações utilizadas em

(32)

obras, que possuirão cor laranja. Quanto à forma, nos sinais A-26 (a e b) e A-41, demonstrados no Quadro 4.

Quadro 4 - Especificações de formas específicas da sinalização de advertência Sinal

Cor

Forma Código

A-26a Fundo Amarela

Orla interna Preta

A-26b Orla externa Amarela

Seta Preta

A-41

Fundo Amarela

Orla interna Preta

Fonte: CONTRAN 160

A sinalização de advertência, assim como a de regulamentação, possui definições de dimensão mínimas. As dimensões mínimas das formas quadradas, retangulares e de cruz de Santo André estão demonstradas nas Tabelas 8, 9 e 10, respectivamente.

Tabela 8 - Dimensões mínimas de sinais de advertência quadrados

Urbana 0,45 0,010 0,020

Rural (estrada) 0,50 0,010 0,020

Rural (rodovia) 0,60 0,010 0,020

(*) relativa a patrimônio histórico, artístico, cultural, arquitetônico, arqueológico e natural Obs.: Nos casos de placas de advertência desenhadas numa placa adicional , o lado mínimo pode ser de 0,300 m.

(33)

Tabela 9 - Dimensões mínimas de sinais de advertência retangulares

Via Lado maior mínimo

(m)

Lado menor mínimo (m)

Orla externa mínima (m)

Orla interna mínima (m)

Urbana 0,50 0,25 0,010 0,020

Rural (estrada) 0,80 0,40 0,010 0,020

Rural (rodovia) 1,00 0,50 0,010 0,020

legislação especial* 0,40 0,20 0,006 0,012

Tabela 10 - Dimensões mínimas de sinais de advertência em formato de Cruz de Santo André

Parâmetro Variação

Relação entre dimensões de

largura e comprimento dos braços de 1:6 a 1:10

Ângulos menores formados entre

os dois braços entre 45° e 55°

Fonte: CONTRAN 160

Em caso de necessidade de adicionar alguma sinalização especial, as instruções de cor devem ser apresentadas conforme a Tabela 11.

Tabela 11 - Especificações de cor para sinalização especial de advertência Cor

Fundo Amarela

Símbolo Preta

Orla interna Preta

Legenda Preta

Tarja Preta

Fonte: CONTRAN 160

Para informações complementares, as especificações ocorrem de acordo com a Tabela 12.

(34)

Tabela 12 - Especificações de cor para informações complementares de advertência Cor

Fundo Amarela

Orla interna Preta

Legenda Preta

Tarja Preta

Fonte: CONTRAN 160

2.1.3.3. Sinalização de Indicação

A sinalização de indicação orienta os condutores sobre pontos de seu interesse da via, como distâncias até determinados destinos, percursos e serviços auxiliares. Os detalhes de projeto dependem de qual será o âmbito da utilização da sinalização: placas de identificação (rodovias e estradas, municípios, regiões de interesse de tráfego, pontes e viadutos, quilométricas, limites geográficos e pedágio), placas de orientação de destino (indicativas de sentido, de distância e diagramadas) (CONTRAN, 2004). A Figura 7 exemplifica este tipo de sinalização.

Figura 7 - Exemplo de sinalização de indicação

O Quadro 5 apresenta as características desse tipo de sinalização de indicação de regiões de interesse de tráfego.

(35)

Quadro 5 - Características da sinalização de indicação de regiões de interesse de tráfego

Forma Cor

Fundo Azul

Orla interna Branca

Retangular Orla externa Azul

Tarja Branca

Legendas Branca

Fonte: CONTRAN 160

2.1.3.4. Sinalização de Serviços Auxiliares

A sinalização de serviços auxiliares apresenta aos condutores da via onde estes podem utilizar os serviços indicados. É possível a utilização de uma placa com vários serviços, caso haja mais de um serviço sendo oferecido no mesmo local. A Figura 8 apresenta um exemplo de sinalização de serviços auxiliares.

Figura 8 - Exemplo de sinalização de serviços auxiliares

Fonte: Clube DETRAN, 2016

A sinalização de serviços auxiliares pode apresentar informações importantes para condutores de veículos e também para pedestres. Os Quadros 6 e 7 apresentam as características de sinalização para condutores e para pedestres, respectivamente.

(36)

Quadro 6 - Características da sinalização de serviços auxiliares para condutores

Forma Cor

Placa: retangular

Fundo Azul

Quadro interno Branca

Seta Branca

Quadro interno: quadrada

Legenda Branca

Pictograma Fundo Branca

Figura Preta

Fonte: CONTRAN 160

Quadro 7 - Características da sinalização de serviços auxiliares para pedestres

Forma Cor

Retangular, maior lado na horizontal

Fundo Azul

Orla interna Branca

Orla externa Azul

Tarja Branca

Legendas Branca

Seta Branca

Pictograma Fundo Branca

Figura Preta

Fonte: CONTRAN 160

2.1.3.5. Sinalização de Educação

A sinalização educativa mantém o usuário informado quanto ao comportamento que deve ser tomado durante a utilização da via, reforçando mensagens de conduta e comportamento na estrada. A Figura 9 apresenta um exemplo de sinalização de educação.

Figura 9 - Exemplo de sinalização de educação

(37)

Esse tipo de sinalização também necessita de padrões para que seja reconhecível por usuários que utilizarão a via. O Quadro 8 apresenta quais as características desse modelo de sinalização.

Quadro 8 - Características das placas educativas

Forma Cor

Retangular

Fundo Branca

Orla interna Preta

Orla externa Branca

Tarja Preta

Legendas Preta

Pictograma Preta

Fonte: CONTRAN 160

2.1.3.6. Sinalização Turística

A sinalização turística informa ao usuário onde se encontram, qual a distância e até uma identificação mais precisa dos pontos turísticos de interesse dos mesmos. As placas deste tipo de sinalização podem identificar esses pontos turísticos, indicar qual o sentido da via o usuário pode seguir para chegar aos mesmos ou indicar qual a distância para chegar ao local de destino (CONTRAN, 2004). A Figura 10 apresenta um exemplo de sinalização turística.

Figura 10 - Exemplo de sinalização turística

Fonte: Clube DETRAN, 2016

(38)

Quadro 9 - Características da sinalização turística

Forma Cor

Fundo Marrom

Orla interna Branca

Retangular

Orla externa Marrom

Legendas Branca

Fundo Pictograma Branca

Figura Pictograma Preta

Fonte: CONTRAN 160

2.1.4. Projeto: Aspectos Importantes

Durante o projeto da sinalização vertical de uma rodovia, é necessário prever determinados fatores, tal como a orientação dessa sinalização em relação ao usuário e à própria via. Idealmente, a sinalização deve estar posicionada em planta e lateralmente como indicam as Figuras 11 e 12, respectivamente, de acordo com o Manual de Sinalização Rodoviária (2010):

Figura 11 - Vista em planta da inclinação da sinalização em relação a via

(39)

Figura 12 - Vista lateral da inclinação da sinalização em relação a via

Fonte: DNIT, 2010

De acordo com as Instruções para Sinalização Rodoviária do Departamento Autônomo de Estradas e Rodagem (DAER, 2013), as placas devem ser posicionadas ao lado direito da pista, formando um ângulo de 90° a 95° em relação ao eixo da via. A Figura 13 demonstra a posição da placa em relação à via, assim como as dimensões consideradas.

Figura 13 - Posição da sinalização vertical em relação à via

Fonte: DNIT, 2010

2.1.4.1. Materiais empregados

A sinalização deve ser formada por um conjunto de materiais para que possa atingir sua capacidade de funcionamento integral. Deve haver um suporte para manter a sinalização verticalizada e uma placa para a aplicação da película que vai garantir que a sinalização esteja funcionando.

2.1.4.1.1. Suporte

De acordo com o DENATRAN, o suporte da sinalização pode ser produzido com aço ou com madeira. Porém, é necessário que os materiais usados na confecção destes suportes sejam em cores neutras, para que não chamem mais atenção do que a placa que eles estarão

(40)

suportando. As Figuras 14 e 15 representam exemplos de suportes, em diversas confecções, para sinalização de regulamentação e indicação.

Figura 14 - Exemplo de suporte para sinalização vertical de regulamentação

Figura 15 - Exemplo de suporte para sinalização vertical de indicação

2.1.4.1.2. Anteparo

O anteparo da sinalização pode ser confeccionado de diversas maneiras. Suporte polimérico (NBR 16033:2012), suporte metálico (NBR 14890:2011), chapas melamínico-fenólicas de alta pressão (NBR 15649:2015), chapas planas de poliéster reforçado com fibras de vidro (NBR 13275:2013), chapas de alumínio (NBR 16179:2013), placas de aço zincado (NBR 11904:2015).

Os materiais mais utilizados no anteparo das placas são o aço, o alumínio, o plástico reforçado e a madeira imunizada (CONTRAN, 2014). A Figura 16 apresenta um exemplo de chapa de aço utilizada em sinalização vertical.

(41)

Figura 16 - Exemplo de chapa de aço utilizada em sinalização

Fonte: Autor

2.1.4.1.3. Películas retrorrefletivas

A película retrorrefletiva é o material que, através do princípio da retrorrefletividade, designa à sinalização o atendimento de sua principal função: garantir a segurança do usuário, durante o período mais crítico para o mesmo, que vem a ser o período noturno. A Figura 17 apresenta um exemplo de película retrorrefletiva.

Figura 17 - Exemplo de rolo de película retrorrefletiva

(42)

A NBR 14644:2013 é a norma brasileira que regulamenta os requisitos mínimos para o uso dessas películas a fim de garantir sua utilização na via de maneira que o usuário possa trafegar com segurança.

2.2. Retrorrefletividade

Segundo a NBR 15426:2013, retrorrefletividade é a “reflexão na qual os raios de luz refletidos são devolvidos no formato de um cone de luz diretamente para a fonte de origem, mantendo percentuais distintos de reflexão à medida que afasta-se do eixo principal ou central da fonte de origem”.

De acordo com AUSTIN (2009), retrorrefletividade é um fenômeno óptico no qual raios luminosos refletidos são preferencialmente direcionados em direções perto do completo oposto da direção da qual os raios vieram, ou seja, refletidos para perto da fonte luminosa. Além disso, essa propriedade deve se manter em uma grande gama de variação de direções dos raios incidentes.

A retrorreflexão apresenta diferença em relação à reflexão e à difusão. A reflexão é o direcionamento do raio luminoso para um local que não seja a fonte, enquanto na difusão os raios luminosos são refletidos em diferentes direções, sem uma direção específica (AUSTIN, 2009). A diferença entre reflexão, difusão e retrorreflexão é explicada na Figura 18.

Figura 18 - Diferença entre: a) Reflexão, b) Difusão, c) Retrorreflexão

Fonte: AUSTIN, 2009

Assim, o princípio da retrorreflexão é utilizado para garantir que a luz emitida retorne parcialmente para o condutor na via, como ilustra a Figura 19.

(43)

Figura 19 - Material retrorrefletor refletindo parte da luz de volta ao emissor

Fonte: AUSTIN, 2009

A norma ainda estabelece conceitos como ângulo de entrada (β), ângulo de observação (α), e coeficiente de retrorrefletividade (RA).O ângulo de entrada (β) é o ângulo que existe

entre o eixo de iluminação e o eixo do elemento retrorrefletor, sendo a referência uma linha paralela ao eixo da via. O ângulo de observação (α) é o ângulo entre o eixo de iluminação e o eixo de observação, como demonstrado na Figura 20.

Figura 20 - a) Ângulo de entrada β, b) Ângulo de observação α

Fonte: AUSTIN, 2009

O coeficiente de retrorrefletividade (RA) é a relação entre o coeficiente de intensidade

luminosa (R|) de uma superfície retrorrefletiva plana e sua área (A), e é expressa em

candelas-lux-metro quadrado (cd/lx.m²).

(44)

A avaliação da retrorrefletividade das películas pode seguir diversas regulamentações no mundo, as mais emblemáticas sendo a norma americana ASTM D4956-13 - Standard

Specification for Retroreflective Sheeting for Traffic Control e as normas brasileiras NBR

14644:2013 - Sinalização Vertical Viária – Películas – Requisitos e NBR 15426:2013 – Método de Medição da Retrorrefletividade utilizando Retrorrefletômetro Portátil.

2.2.2. Normas

Existem parâmetros para comparações de coeficientes mínimos tanto nacionais quanto internacionais. Essas normas servem para garantir a segurança do usuário que estiver utilizando a via, pois garante que a sinalização possui uma condição mínima de uso.

2.2.2.1. Normas Internacionais

Nos Estados Unidos a norma responsável por estabelecer requisitos mínimos de retrorrefletividade para películas é a ASTM D4956-13 Standard Specification for

Retroreflective Sheeting for Traffic Control. Essa norma apresenta a classificação das

películas em 11 tipos, que na realidade tornaram-se 9 pois duas classes de películas foram incluídas em outras classes. O tipo I refere-se à película retrorrefletiva conhecida como “grau engenheiro”, composta por microesferas de vidro. É usada em sinais de rodovias, sinais em zonas de construção e delineadores de via. Os requisitos mínimos desse tipo de película são demonstrados na Tabela 13.

Tabela 13 - Requisitos mínimos de película retrorrefletiva do tipo I Ângulo de

observação

Ângulo

de entrada Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul Marrom

0,2° -4° 70 50 25 9 14 4 1 0,2° +30° 30 22 7 3,5 6 1,7 0,3 0,5° -4° 30 25 13 4,5 7,5 2 0,3 0,5º +30° 15 13 4 2,2 3 0,8 0,2 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: ASTM D4956-13

O tipo II é a película retrorrefletiva conhecida como “super grau engenheiro”, e é composta por microesferas de vidro. Pode ser usada em sinais de rodovias, sinais em zonas de

(45)

construção e delineadores de via. Os requisitos mínimos deste tipo de película estão na Tabela 14.

Tabela 14 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo II Ângulo de

observação

Ângulo

0,2° -4° 140 100 60 30 30 10 5 0,2° +30° 60 36 22 10 12 4 2 0,5° -4° 50 33 20 9 10 3 2 0,5º +30° 28 20 12 6 6 2 1 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: ASTM D4956-13

O tipo III é a película retrorrefletiva conhecida como “alta intensidade” e pode ser composta tanto de microesferas de vidro encapsuladas ou elemento microprasmático não metalizado retrorrefletivo. Também pode ser utilizada em sinais de rodovias, sinais em zonas de construção e delineadores de via. Os requisitos mínimos de norma deste tipo de película estão na Tabela 15.

Tabela 15 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo III Ângulo de

observação

Ângulo

0,1° -4° 300 200 120 54 54 24 14 0,1° +30° 180 120 72 32 32 14 10 0,2° -4° 250 170 100 45 45 20 12 0,2° +30° 150 100 60 25 25 11 8,5 0,5° -4° 95 62 30 15 15 7,5 5 0,5º +30° 65 45 25 10 10 5 3,5 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: ASTM D4956-13

A película retrorrefletivas tipo IV é conhecida como “alta intensidade” e é composta de elemento microprismático não metalizado. É utilizada em sinais de rodovias, sinais em zonas de construção e delineadores de via. Os requisitos mínimos deste tipo de película estão na Tabela 16.

(46)

Tabela 16 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo IV Ângulo de observação Ângulo de entrada

Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul Marrom Verde

Fluoresc. Amarelo Fluoresc. Laranja Fluoresc. 0,1° -4° 500 380 200 70 90 42 25 400 300 150 0,1° +30° 240 175 94 32 42 20 12 185 140 70 0,2° -4° 360 270 145 50 65 30 18 290 220 105 0,2° +30° 170 135 68 25 30 14 8,5 135 100 50 0,5° -4° 150 110 60 21 27 13 7,5 120 90 45 0,5º +30° 72 54 28 10 13 6 3,5 55 40 22 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: ASTM D4956-13

O tipo V é a película retrorrefletiva de “super alta intensidade” e é composta de elemento microprismático metalizado. Essa película é geralmente utilizada em delineadores de via. Os requisitos mínimos desta película segundo a norma americana estão na Tabela 17.

Tabela 17 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo V Ângulo de

observação

Ângulo

de entrada Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul

0,1° -4° 2000 1300 800 360 360 160 0,1° +30° 1100 740 440 200 200 88 0,2° -4° 700 470 280 120 120 56 0,2° +30° 400 270 160 72 72 32 0,5° -4° 160 110 64 28 28 13 0,5º +30° 75 51 30 13 13 6 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: ASTM D4956-13

O tipo VI é uma película retrorrefletiva elastômera sem adesivo. É geralmente um material vinílico microprismático. É usado em sinais de aviso temporários e em cones de trânsito. Segundo a norma americana, seus requisitos mínimos estão na Tabela 18.

(47)

Tabela 18 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VI Ângulo de observação Ângulo de entrada

Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul Verde Fluoresc. Amarelo Fluoresc. Laranja Fluoresc. Rosa Fluoresc. 0,1° -4° 750 525 190 90 105 68 600 450 300 225 0,1° +30° 300 210 75 36 42 27 240 180 120 90 0,2° -4° 500 350 125 60 70 45 400 300 200 150 0,2° +30° 200 140 50 24 28 18 160 120 80 60 0,5° -4° 225 160 56 27 32 20 180 135 90 65 0,5º +30° 85 60 21 10 12 7,7 68 51 34 25 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: ASTM D4956-13

A película de tipo VII foi classificada nas versões anteriores dessa norma com essa nomenclatura, mas foi reclassificada como tipo VIII na versão mais atual. O tipo VIII é a película produzida como um material retrorrefletivo microprismático não metalizado em formato de esquina óptica. Pode ser utilizada em sinais de rodovias, sinais em zonas de construção e delineadores de via. Os requisitos mínimos deste tipo de película estão na Tabela 19.

Tabela 19 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VIII Ângulo de

observação

Ângulo de

entrada Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul Marrom

Verde Fluoresc. Amarelo Fluoresc. Laranja Fluoresc. 0,1° -4° 1000 750 375 100 150 45 30 800 600 300 0,1° +30° 460 345 175 46 69 21 14 370 280 135 0,2° -4° 700 525 265 70 105 32 21 560 420 210 0,2° +30° 325 245 120 33 49 15 10 260 200 95 0,5° -4° 250 190 94 25 38 11 7,5 200 150 75 0,5º +30° 115 86 43 12 17 5 3,5 92 69 35 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: ASTM D4956-13

O tipo IX é a película que é comumente produzida com material retrorrefletivo microprismático não metalizado em formato de esquina óptica. Pode ser aplicada em sinalizações de estradas, sinais de zonas de construções e delineadores de via. Seus requisitos mínimos estão na Tabela 20.

(48)

Tabela 20 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo IX Ângulo de observação Ângulo de entrada

Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul Verde Fluoresc. Amarelo Fluoresc. Laranja Fluoresc. 0,1° -4° 660 500 250 66 130 30 530 400 200 0,1° +30° 370 280 140 37 17 17 300 220 110 0,2° -4° 380 285 145 38 17 17 300 230 115 0,2° +30° 215 162 82 22 10 10 170 130 65 0,5° -4° 240 180 90 24 11 11 190 145 72 0,5º +30° 135 100 50 14 6 6 110 81 41 1,0° -4° 80 60 30 8 3,6 3,6 64 48 24 1,0° +30° 45 34 17 4,5 2 2 36 27 14 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: ASTM D4956-13

A norma americana ainda estabelece outra classificação para as películas de acordo com seu método de aplicação, classes 1, 2 3, 4 e 5. Na classe 1 o adesivo traseiro da película é sensível a pressão, e não requer calor, solvente ou qualquer outro tipo de preparação para adesão à superfícies suaves e limpas. Já a classe 2 requer que o adesivo traseiro seja ativado através da aplicação de calor e pressão ao material. A temperatura necessária para formar uma ligação durável deve ser de, no mínimo, 66°C. A classe 3 é a que possui um adesivo traseiro facilmente colável e resistente a pressão que não necessite de calor, solvente ou outro tipo de preparação para sua adesão à superfície.

Na classe 4 o adesivo traseiro deve ser resistente à pressão e permitir a aplicação em temperaturas de até -7°C sem a ajuda de calor, solvente ou outras preparações para sua adesão à superfícies limpas e secas, enquanto que a classe 5 são as fitas não adesivas feitas para uso em materiais como colares de cones de tráfego e sinais de avisos temporários.

A D4956 ainda estabelece requisitos mínimos de luminância, que é a quantidade total de luz que o motorista recebe de um sinal, e é diretamente proporcional à quantidade de luz que retorna diretamente aos olhos do motorista (AUSTIN, 2009). Esses requisitos estão expressos na Tabela 21.

(49)

Tabela 21 - Requisitos mínimos de luminância

Cor

Tipos I, II, III e IV Tipo V

Mínimo Máximo Mínimo Máximo

Branco 27 15 Amarelo 15 45 12 30 Laranja 10 30 7 25 Verde 3 12 2,5 11 Vermelho 2,5 15 2,5 11 Azul 1 10 1 10 Marrom 1 9 1 9

Verde limão fluorescente 60

Amarelo fluorescente 40 Laranja fluorescente 20 Rosa fluorescente 25 Valores em cd/m² Fonte: ASTM D4956-13 2.2.2.2. Normas Brasileiras

A norma brasileira que rege os requisitos mínimos para as películas retrorrefletivas é a NBR 14644:2013. Já a norma que estabelece o método de medição da retrorrefletividade é a NBR 15426:2013.

Segundo a NBR 15426:2013, a geometria de medição do equipamento retrorrefletômetro deve possuir um ângulo de entrada de -4° e ângulo de observação de 0,2°. Esses são valores próximos ao encontrado em campo, ou seja, o ângulo de entrada sendo o ângulo formado entre o farol do veículo e o sinal e o ângulo de observação sendo o ângulo formado entre o sinal e o condutor do veículo.

A NBR 14644:2013, tal qual a americana, divide as películas em tipos. No caso da brasileira são 10 tipos, enumerados abaixo.

O tipo I refere-se às películas conhecidas regularmente como “grau técnico ou grau engenharia” e são compostas de microesferas de vidro ou microprismas. Seus valores estão representados na Tabela 22.

(50)

Tabela 22 - Requisitos mínimos da película retrorrefletivas do tipo I Ângulo de

observação

Ângulo

0,2° -4° 70 50 25 9 14 4 1 0,2° +30° 30 22 7 3,5 6 1,7 0,3 0,5° -4° 30 25 13 4,5 7,5 2 0,3 0,5º +30° 15 13 4 2,2 3 0,8 0,2 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: NBR 14644:2013

As películas de tipo II são conhecidas como “alta intensidade” e são compostas de microesferas de vidro encapsuladas. Seus requisitos mínimos de desempenho estão na Tabela 23.

Tabela 23 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo II Ângulo de

observação

Ângulo

0,2° -4° 250 170 100 45 45 20 12 0,2° +30° 150 100 60 25 25 11 8,5 0,5° -4° 95 62 30 15 15 7,5 5 0,5º +30° 65 45 25 10 10 5 3,5 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: NBR 14644:2013

O tipo III é conhecido como as películas com “alta intensidade prismática” e são constituídas de microprismas não metalizados. Seus requisitos mínimos estão apresentados na Tabela 24.

Tabela 24 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo III Ângulo de

observação

Ângulo de entrada

Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul Marrom Verde Fluoresc. Amarelo Fluoresc. Laranja Fluoresc. 0,2° -4° 360 270 145 50 65 30 10 290 220 105 0,2° +30° 170 135 68 25 30 14 8,5 135 100 50 0,5° -4° 150 110 60 21 27 13 7,5 120 90 45 0,5º +30° 72 54 28 10 13 6 3,5 55 40 22 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: NBR 14644:2013

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O tipo IV é uma película não retrorrefletiva constituída de filme plástico e conhecida como “preto legenda”. Deve possuir um adesivo sensível a pressão. O tipo V são películas não retrorrefletivas translúcidas. São compostas por um filme plástico e também devem possuir um adesivo sensível a pressão. As películas de tipo VI são elastoméricas, microprismáticas, sem adesivo e são utilizadas em sinalizações temporárias. Seus requisitos mínimos se encontram na Tabela 25.

Tabela 25 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VI Ângulo de

observação

Ângulo de entrada

Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul Verde

Fluorescente Amarelo Fluorescente Laranja Fluorescente 0,2° -4° 500 350 125 60 70 45 400 300 203 0,2° +30° 200 140 50 24 28 18 160 120 80 0,5° -4° 225 160 56 27 32 20 180 135 90 0,5º +30° 85 60 21 10 12 7,7 68 51 34 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: NBR 14644:2013

O tipo VII são películas compostas de microprismas não metalizados e são indicadas para sinais que requerem visibilidade de longa a média distância. Seus requisitos mínimos estão apresentados na Tabela 26.

Tabela 26 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VII Ângulo de

observação

Ângulo de entrada

Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul Marrom Verde Fluorescente Amarelo Fluorescente Laranja Fluorescente 0,2° -4° 700 625 265 70 105 42 21 480 375 200 0,2° +30° 325 245 120 33 49 20 10 240 170 85 0,5º -4° 240 190 90 21 38 10 7,5 190 145 75 0,5° +30° 115 86 43 10 17 5 3 92 69 35 1° -4° 12 10 10 1 3 0,5 - 11 12 23 1° +30° 10 8 7 0,8 2,4 0,4 - 8 10 18 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: NBR 14644:2013

O tipo VIII são as películas compostas de microprismas metalizados. São indicadas para longas e médias distâncias, em dispositivos de segurança e temporários. Seus requisitos mínimos, de acordo com a norma, estão na Tabela 27.

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Tabela 27 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo VIII Ângulo de

observação

Ângulo

de entrada Branco Amarelo Laranja Verde Vermelho Azul

0,2° -4° 700 470 280 120 120 56 0,2° +30° 400 270 160 72 72 32 0,5° -4° 160 110 64 28 28 13 0,5º +30° 75 51 30 13 13 6 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: NBR 14644:2013

As películas do tipo IX são constituídas por microprismas não metalizados e seu uso é recomendado em médias e curtas distâncias. As películas do tipo X são constituídas por microprismas não metalizados. São indicadas para longas, médias e curtas distâncias. Seus requisitos mínimos estão nas Tabelas 28 e 29, respectivamente.

Tabela 28 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo IX

Ângulo de observação

Ângulo de entrada

Fluorescente Amarelo Fluorescente Laranja Fluorescente 0,2° -4° 380 285 145 38 76 17 300 230 115 0,2° +30° 215 162 82 22 43 10 170 130 65 0,5º -4° 240 180 90 24 48 11 190 145 72 0,5° +30° 135 100 50 14 27 6 110 81 41 1° -4° 80 60 30 8 16 3,6 64 48 24 1° +30° 45 34 17 4,5 9 2 38 27 14 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: NBR 14644:2013

Tabela 29 - Requisitos mínimos de película retrorrefletivas do tipo X

Ângulo de observação

Ângulo de entrada

Fluorescente Amarelo Fluorescente Laranja Fluorescente 0,2° -4° 520 395 210 52 106 26 420 330 165 0,2° +30° 215 160 80 21 43 10 170 127 66 0,5º -4° 350 230 90 31 67 18 245 145 72 0,5° +30° 135 100 50 14 27 6 110 81 41 1° -4° 90 70 30 9 20 4,5 64 48 24 1° +30° 45 34 17 4,5 9 2 36 27 14 Valores em cd/(lx.m²) Fonte: NBR 14644:2013

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A NBR 14644:2013 ainda estabelece os limites mínimos de luminância e durabilidade para as películas. A durabilidade é o valor residual de retrorrefletividade que a sinalização deve apresentar após um determinado tempo de utilização. Caso esse valor não seja atendido, deve ocorrer a troca da sinalização. Os requisitos encontram-se nas Tabelas 30 e 31, respectivamente.

Tabela 30 - Requisitos mínimos de luminância

Cor

Todas menos o tipo

VIII Tipo VIII

Mínimo Máximo Mínimo Máximo

Branco 27 - 15 - Amarelo 15 45 12 30 Laranja 10 30 7 25 Verde 3 12 2,5 11 Vermelho 2,5 15 2,5 11 Azul 1 10 1 10 Marrom 1 9 1 9

Verde limão fluorescente 60 - - -

Amarelo fluorescente 40 - - -

Laranja fluorescente 20 - - -

*Coeficiente de retrorreflexão em cd/(lx.m²). Fonte: NBR 14644:2013

Tabela 31 - Requisitos mínimos de durabilidade

Tipo Retrorrefletividade residual mínima (%) Tempo (anos)

I 50 7 II 80 10 III 80 10 IV - 12 V - 12 VI 80 3 VII 80 10 VIII 80 10 IX 80 10 X 80 12*

*10 anos para as películas fluorescentes Fonte: NBR 14644:2013

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2.3. Estudos de Desempenho de Sinalização

Com os dados de requerimentos mínimos de coeficientes de retrorrefletividade e de requisitos de durabilidade mínima durante um tempo específico, é possível realizar estudos que avaliem como é o real desempenho da sinalização vertical. Esses estudos são realizados tanto internacional quanto nacionalmente.

2.3.1. Internacionais

Um estudo realizado nos EUA (BLACK, 1992) fazendo a relação entre a deterioração da retrorrefletividade com o tempo, com a posição solar das placas, com o tipo de área sinalizada e com a limpeza das placas. Foram distribuídos 17 locais de recolhimento de dados por todas as regiões dos Estados Unidos, totalizando mais de 6.275 sinais de tráfego sendo monitorados.

O estudo demonstrou que fatores como a idade das películas, precipitação, elevação do solo e temperaturas muito quentes durante o dia afetam a retrorrefletividade e são fatores a serem levados em conta para a estimativa de vida útil da película. A limpeza das placas não teve grande influência nos valores de retrorrefletividade da sinalização, exceto nos períodos de inverno (BLACK, 1992).

Segundo Harris e Rasdorf (2009), o governo necessita saber com alguma certeza quando deve garantir a troca de películas que não atendam mais os requisitos necessários para garantir a segurança do condutor na via. Para isso, é realizado o ESRMF - Experimental Sign Retroreflectivity Measurement Facility (Unidade Experimental de Medição da Retrorrefletividade de Sinalização).

Essa Unidade é um arranjo de placas de sinalização em um local controlado no qual são realizadas leituras de suas medidas de retrorrefletividade periodicamente. Essas placas são de diferentes tipos e cores e, entre um mesmo tipo e cor existem placas posicionadas de modo diferente em relação ao sol. Dessa maneira é mais fácil relacionar a perda de retrorrefletividade com a ação solar, por exemplo.

Haviam nos Estados Unidos antigos estudos de deterioração de sinalização vertical, que podiam ser divididos em 3 grupos: estudos controlados, estudos não controlados e, em menor escala, os ensaios realizados em laboratório.

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Nos estudos controlados, as sinalizações que seriam testadas ficariam em uma área controlada, fora do alcance de vândalos e do choque com carros. Assim, o desgaste que ocorre nas placas é derivado somente da ação de elementos naturais (como chuva, neve, sol).

Carlson e Hawkins (2003) indicam que, posicionando as placas com suas faces retrorrefletivas voltadas para o sul e com uma inclinação de 45° em relação ao solo causam o dobro de deterioração da sinalização em um mesmo tempo. Assim, sinais orientados dessa maneira, quando comparados com sinais colocados da maneira tradicional, apresentarão em um ano a deterioração equivalente a de dois anos de uso.

Já nos estudos não controlados, os elementos estudados não estão em área controlada. Assim, estão expostas tanto às intempéries quanto à ação de vândalos e possíveis choques com veículos.

Ocorreram nos Estados Unidos diversos estudos não controlados financiados por órgãos do Estado e por Universidades, todas elas medindo em sua maioria películas do tipo I (segundo a ASTM D4956-13) que demonstraram que as intempéries não podem ser levadas em conta como fator de deterioração da sinalização desse tipo.

Também foram realizadas pesquisas sobre a relação que a limpeza das placas teria com o ganho de vida útil da sinalização (Harris e Rasdorf 2009, Bischoff e Bullock et. al, 2002). Porém, de acordo com os estudos realizados, a limpeza não traz ganhos significativos de vida útil e, em películas com uma maior qualidade como tipo III e tipo IX (de acordo com a ASTM D4956-13), a chance de haver uma melhora nos valores é ainda menor.

Assim, Harris e Rasdorf propõem através da ESRMF determinar em um ambiente que imita as condições reais o quanto de degradação as películas apresentam em um tempo controlado. Os autores sugerem que, para comparar os resultados de degradação, seria necessária a instalação de uma ESRMF em cada região de macroclima dos EUA. Dessa maneira seria definida precisamente a influência do clima sobre a degradação da sinalização.

2.3.2. Nacionais

No Brasil, existe um projeto de avaliação do desempenho da sinalização vertical atualmente sendo realizado na UFSM (Universidade Federal de Santa Maria) e outro sendo realizado em uma das praças de pedágio da Ecosul (Empresa Concessionária de Rodovias do Sul), na cidade de Rio Grande-RS.

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Na Ecosul, foram posicionadas placas de 8 cores (azul, branco, verde, vermelho, amarelo, marrom, laranja e verde limão) e de tipos variados (IA, III e X). As placas foram posicionadas na saída de uma praça de pedágio para que fiquem expostas às intempéries e ao tráfego pesado ao qual está submetida a BR-392, conforme a Figura 21.

Figura 21 - Posicionamento das placas ao longo da BR-392

Fonte: MEDEIROS, 2015

A pesquisa encontrava-se em seu início, mas os resultados iniciais demonstraram um valor mais alto para as películas que sofrem manutenção em comparação àquelas que não são limpas antes das medições.

A pesquisa da Universidade Federal de Santa Maria está em andamento, e seus resultados serão o assunto deste trabalho em seu decorrer.