AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DA RECUPERAÇÃO DE PAVIMENTOS TRATADOS COM O MICRORREVESTIMENTO

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DA RECUPERAÇÃO DE

PAVIMENTOS TRATADOS COM O MICRORREVESTIMENTO

Autor: Prof. Me. Júlio Cesar Filla (Engenheiro Civil – Unifil); jsnfilla@uol.com.br.

Resumo: O presente trabalho apresenta uma avaliação do desempenho da recuperação de pavimentos tratados com o microrrevestimento. Em vista da necessidade de melhoria da qualidade, preservação e ampliação das rodovias brasileiras, é necessário que exista um planejamento que considere a manutenção dos pavimentos, a qual é de suma importância para reduzir a necessidade de recuperação e o consumo dos recursos naturais não renováveis. A aplicação do microrrevestimento asfáltico a frio tem a capacidade de prover ao pavimento uma camada de selagem inibidora de trincas, impermeabilização, rejuvenescimento, e aumentar a adesão dos veículos em contato com a pista, garantindo assim, o desempenho funcional da rodovia. O trabalho contém um referencial bibliográfico para embasar os estudos, os ensaios de granulometria e mancha de areia e os levantamentos de campo necessários para obter a avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis. A rodovia em análise é a PR-862 (Contorno de Ibiporã) desde o entroncamento da PR-090 ao entroncamento da BR-369, a qual possui trechos submetidos a tratamento superficial com o microrrevestimento no ano de 2014, 2015 e 2016. A análise dos resultados obtidos permitiu uma visão quanto à importância da manutenção no tempo e da forma correta, concluindo que o microrrevestimento promoveu melhorias funcionais evidentes, retardando o avanço da deterioração dos pavimentos, mantendo a aderência entre o pneu e o pavimento.

Palavras-chave: Pavimento. Avaliação Objetiva. Mancha de Areia.

PERFORMANCE EVALUATION OF THE PAVEMENTS TREATIES

FLOOR WITH MICRORREVESTIMENTO

Abstract: The present work presents an evaluation of the performance of the recovery of pavements treated with microrrevestimento. In view of the need to improve the quality, preservation and expansion of Brazilian highways, there needs to be a plan that considers maintenance of floors, quality paramount to the need for recovery and the consumption of

non-renewable natural resources. The application of the cold asphalt microrrevestimento has the capacity to provide a cracking inhibiting, waterproofing, rejuvenating seal layer to the pavement and to increase adhesion of the vehicles in contact with the road, thus guaranteeing the road's functional performance. The work contains a bibliographic reference for studies, grading tests and sandy spot and field surveys necessary for an objective evaluation of the surface of flexible pavements. A highway under analysis is PR-862 (Contour of Ibiporã) from the beginning of PR-090 to the entrance of BR-369, a qualification of stretches submitted to a surface treatment with micro-cover in the year 2014, 2015 and 2016. An analysis from the obtained results, it was possible to see a value of the maintenance without time and of the correct form, concluding that the microrrevestimento promoted functional improvements, delaying the advance of the deterioration of the pavements, maintaining an adhesion between the tire and the pavement.

Keywords: Pavement. Objective Evaluation. Sand stain. 1. INTRODUÇÃO

A economia brasileira está intimamente relacionada às rodovias, as quais devem apresentar desempenho satisfatório em relação à trafegabilidade em qualquer época do ano independente das condições climáticas, segurança, conforto e proporcionar economia na atividade de transporte.

As rodovias podem ser administradas pelas instituições públicas responsáveis, na esfera do governo estadual, o DER (Departamento de Estradas de Rodagem), e na esfera do governo federal, o DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte), ou concedidas à iniciativa privada (Empresas Concessionárias).

Nos últimos anos, tem-se desenvolvido diversas soluções para estender a vida útil dos pavimentos asfálticos, através da recuperação e restauração de seu revestimento, responsável por resistir diretamente às ações do tráfego e transmiti-las de forma atenuada às camadas inferiores, impermeabilizar o pavimento, e melhorar as condições de trafegabilidade.

O microrrevestimento asfáltico a frio é um procedimento muito aplicado, a fim de prover ao pavimento uma camada de selagem inibidora de trincas, impermeabilização, rejuvenescimento, e aumentar a adesão dos veículos em contato com a pista, garantindo

Dessa forma, o trabalho objetiva avaliar a real contribuição do microrrevestimento para o aumento da vida útil da rodovia, gerando um conhecimento técnico a respeito, possibilitando discussões e ações coordenadas para a conservação das vias.

2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 CONCEITO DE PAVIMENTO

O Pavimento é uma estrutura formada por camadas de espessuras finitas, com a finalidade técnica e economicamente de resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima, e a prover aos usuários melhoria nas condições de rolamento, conforto, economia e segurança (SENÇO, 1997).

Segundo Bernucci et al. (2008) os pavimentos são classificados tradicionalmente em: rígidos, semirrígidos e flexíveis, constituídos pelas camadas: sub-leito, reforço do sub-leito, sub-base, base e revestimento.

Com o aumento do custo dos materiais de construção, entre eles os derivados de petróleo, a redução da disponibilidade de recursos naturais, aliado às novas exigências/limitações ambientais impostas na construção e manutenção de pavimentos, é imprescindível que os pesquisadores procurem materiais que possam apresentar bom desempenho, com custo relativamente baixo (BOCK,

2009, p. 11). 2.2 LIGANTE ASFÁLTICO

O ligante asfáltico é um hidrocarboneto composto por moléculas de hidrogênio e carbono com formulação variável, o qual provém da destilação do petróleo e que tem a propriedade de ser um adesivo termoviscoplástico (suscetível à velocidade, ao tempo e à intensidade de carregamento, e à temperatura de serviço), impermeável à água e pouco reativo. Porém, a baixa reatividade química a muitos agentes não evita que esse material possa sofrer, no entanto, um processo de envelhecimento por oxidação lenta pelo contato com o ar e a água (BERNUCCI et al., 2008).

Os tipos de ligantes asfálticos existentes no mercado brasileiro são denominados: • Cimentos Asfálticos de Petróleo – CAP

• Asfaltos Diluídos – ADP;

• Emulsões asfálticas de petróleo – EAP;

• Asfaltos Oxidados ou Soprados de uso industrial;

• Asfaltos Modificados por Polímero – AMP ou por borracha de pneus – AMB; • Agentes Rejuvenescedores – AR e ARE.

2.2.1 Emulsão Asfáltica de Petróleo – EAP

A emulsão asfáltica é definida como a mistura de cimento asfáltico de petróleo e água (líquidos imiscíveis), através de um processo mecânico em equipamentos de alta capacidade de cisalhamento, apresentando coloração marrom escuro (antes da ruptura/ união dos glóbulos de asfalto) (ABEDA, 2001). Surgiram como um método alternativo para que o asfalto fosse aplicado a frio, visto que a produção de misturas asfálticas a quente, era necessário que os componentes que são misturados ao CAP estivessem quentes, acarretando em maiores custos com equipamentos e oferecendo riscos aos operários, durante o manuseio (ABEDA, 2001).

2.3 REVESTIMENTO ASFÁLTICO

O Revestimento Asfáltico é a camada formada por agregados minerais, de vários tamanhos, variando dependendo do tipo de ligante asfáltico, que de forma proporcionada e processada, garanta ao serviço executado os requisitos de impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistência à derrapagem, resistência à fadiga e ao trincamento térmico, de acordo com o clima e o tráfego previstos para o local (BERNUCCI et al., 2008).

O material de revestimento pode ser fabricado em usina específica (misturas usinadas), fixa ou móvel, ou preparado na própria pista, como os tratamentos superficiais. Os revestimentos podem ser identificados quanto ao tipo de ligante: a quente com o uso de CAP, ou a frio com o uso de EAP. As misturas usinadas podem ser classificadas quanto à distribuição granulométrica em: densas, abertas, continuas e descontinuas.

2.3.1 Microrrevestimento Asfáltico

O microrrevestimento é uma mistura a frio processada em usina móvel especial, de agregados minerais, fíler, água, emulsão asfáltica modificada por polímero do tipo SBS (estireno – butadieno – estireno) ou SBR (estireno – butadieno – borracha), e aditivos se necessários, uniformemente espalhada sobre uma superfície previamente preparada. Pode ser empregado como camada de selagem inibidora de trincas, impermeabilização, rejuvenescimento ou como camada antiderrapante de pavimentos, e é considerado como uma evolução das lamas asfálticas, pois usa o mesmo princípio e concepção, porém as emulsões modificadas com polímero aumentam a sua vida útil. (NBR 14948/2003).

2.4 AVALIAÇÃO FUNCIONAL DE RODOVIAS

A avaliação funcional de rodovias está relacionada à apreciação da superfície dos pavimentos e como este estado influencia no conforto ao rolamento, tendo por objetivo a determinação do grau de deterioração do revestimento do pavimento, com identificação dos problemas que afetam o conforto e a segurança, e utiliza de métodos de avaliação subjetivo (serventia) e objetivos (Índice de Gravidade Global – IGG) (SILVA, 2006).

2.4.1 Terminologia e Tipos de Defeitos de Superfície

Os defeitos de superfície são os danos ou deteriorações na superfície dos pavimentos asfálticos que podem ser identificados a olho nu e classificados segundo uma terminologia da norma DNIT 005/2003-TER: Defeitos nos pavimentos flexíveis e semi-rígidos. São considerados para cálculo de indicador de qualidade da superfície do pavimento sendo codificados e classificados em: Fendas (F); Afundamentos (A); Corrugação e Ondulações transversais (O); Escorregamento (E); Exsudação (EX); Desgaste ou Desagregação (D); Panela ou Buraco (P); e Remendos (R). (BERNUCCI et al., 2008).

2.4.2 Avaliação Objetiva da Superfície de Pavimentos Flexíveis - IGG

A Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis (IGG) é uma análise e classificação das ocorrências aparentes e as deformações permanentes nas trilhas de roda, atribuindo indicadores numéricos que classifiquem o estado geral do pavimento. O DNIT 006/2003 – PRO estabelece um método de levantamento sistemático de defeitos e atribuição do IGG mediante a contagem e classificação de ocorrências aparentes e da medida das deformações permanentes nas trilhas de roda (BERNUCCI et al., 2008).

O objetivo básico é o cálculo do Índice de Gravidade Global (IGG), cuja sistemática de cálculo é baseada na atribuição de fatores de ponderação (pesos) aplicáveis a cada tipo de defeito.

2.5 ENSAIOS

O ensaio de granulometria é o processo utilizado para a determinação da porcentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de partículas representa na massa total ensaiada, e tem por objetivo verificar se o traço do microrrevestimento especificado em projeto foi seguido.

O ensaio de mancha de areia ou macrotextura está relacionado com a rugosidade superficial do pavimento, associadas às agregações pétreas presentes na superfície,

podendo ser classificada em aberta ou grosseira e fechada ou fina. A microtextura se deve a aspereza dos agregados pétreos e pode ser classificada por rugosa ou polida. (BERNUCCI et al., 2008).

3. DESCRIÇÃO DO MÉTODO

As características da rodovia PR-862, objeto deste estudo, foram obtidas na concessionária responsável pela administração deste trecho, a Empresa Concessionária de Rodovias do Norte S/A – ECONORTE.

O material em estudo é o Microrrevestimento Asfáltico, o qual é uma mistura composta de agregados brita 3/8, pó de pedra (1/4" ao fundo) e fíler cal, água de molhagem; aditivo Adiflex ARC e emulsão RC 1C-E.

Os métodos deste trabalho constituem-se da análise do traço de projeto da granulometria e da análise da emulsão, obtidos de forma amostral no canteiro de obras a fim de comparar com a norma DNIT. Para a avaliação funcional foram delimitadas as áreas, nas quais foram realizados os levantamentos dos defeitos no pavimento (tipologia e frequência), as ocorrências obtidas e o índice de gravidade global do trecho (IGG).

A avaliação da rugosidade da superfície do pavimento das rodovias foi realizada através do ensaio de Mancha de Areia (macrotextura) de forma amostral, com o espalhamento de um volume de 25 cm³ de areia através de movimentos circulares até o preenchimento das irregularidades da textura superficial, obtendo-se uma área circular da mancha de areia, determinando-se assim o diâmetro desta areia. Desta forma, calcula-se a altura de areia (HS), caracterizando-se uma textura superficial média à grosseira.

A sequência pode ser ilustrada na figura 1 a seguir.

Figura 1 – Sequência do ensaio da mancha de areia.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A rodovia em estudo é a PR-862 (Ibiporã/PR) composta por 12,6 quilômetros, pista dupla, faixas de tráfego de 3,60 m de largura, com fluxo de veículos (VDM) de 14.942. Foi submetida a tratamento superficial com o microrrevestimento em 2014, 2015 e 2016 nos subtrechos especificados conforme figura 1. Seu revestimento é constituído por uma camada de CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) em toda a extensão do trecho, com espessura média de 11,00cm. Sob essa existe uma camada de base constituída por brita graduada, com espessura de 26,00 cm e por fim, a sub-base e o sub-leito constituído de argila.

Figura 1 – Mapa de situação do trecho em estudo.

Fonte: O autor.

A tolerância dos traços da granulometria em relação à faixa II DNIT (ES 035/2005) foi satisfatória e pode ser observada conforme gráfico 1.

Gráfico 1 – Análise Granulométrica da amostra de microrrevestimento.

O ensaio de mancha de areia possibilitou classificar a textura superficial do pavimento como média, as quais garantem condições de atrito suficiente para proporcionar segurança aos usuários. A foto 1 representa o ensaio in-loco e o gráfico 2 sua classificação. Foto 1 – Ensaio de Mancha de Areia. Gráfico 2 – Média da Mancha de Areia.

Fonte: O autor. Fonte: O autor.·.

Conforme especificações na revisão bibliográfica e nos materiais e métodos sobre a avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis foram delimitadas as áreas a serem avaliadas, identificaram-se os tipos de defeitos (figura 2) e a frequência ocorrida (gráfico 3), sendo possível fazer o somatório dos índices de gravidade individuais, o qual obteve o índice de gravidade global, conceituando de acordo com a norma seu grau de degradação (gráfico 4).

As características observadas com este ensaio são que em 2016 os principais problemas encontrados foram as trincas isoladas. Em 2015 foram observadas trincas interligadas e em 2014 trincas interligadas mais agravantes com o surgimento da primeira panela.

Contudo, fica claro a tendência de evolução dos defeitos, os quais com o tempo, uso da rodovia e as intempéries se deterioram, agravando o estado de conservação, assim como seu conceito.

Figura 2 – Defeitos, Evolução e Causas. Gráfico 3 – Comparativo dos defeitos.

Fonte: O autor. Fonte: O autor.·.

Gráfico 4 - Conceito do IGG

Fonte: O autor.

Foto 2 - Km 11+900 ld – Padrão (2016). Foto 3 - Km 0+400 ld - FC-2 (2014).

5. CONCLUSÃO

O trabalho avaliou o desempenho da aplicação do microrrevestimento na recuperação funcional de pavimentos flexíveis da rodovia Pr-862.

A avaliação do desempenho foi realizado através da metodologia do IGG, contemplando trechos restaurados em 2014, 2015 e 2016. Foram coletados dados que permitiram a identificação da rodovia como a estrutura do pavimento e o fluxo de veículos e realizado o ensaio de granulometria e a mancha de areia.

Através do ensaio de granulometria, foi obtido a curva de distribuição dos agregados, a qual está dentro da tolerância dos traços conforme faixa II – DNIT.

O ensaio de mancha de areia demonstrou que a rodovia apresenta condições de atrito suficiente para proporcionar segurança aos usuários, a uma textura superficial na classificação média.

O microrrevestimento asfáltico a frio apresentou uma camada de selagem inibidora de trincas, impermeabilização, rejuvenescimento, e aumentou a adesão dos veículos em contato com a pista, garantindo assim, o desempenho funcional da rodovia.

A comparação do pavimento nos três trechos recuperados com o microrrevestimento, nos anos de 2014, 2015 e 2016, utilizando o método IGG, apresentou as condições funcionais de cada ano, sendo possível uma comparação da importância da manutenção no tempo e forma correta.

Tendo em vista o fluxo de veículos diário e as intempéries as quais o pavimento está exposto, fica claro que aqueles recentemente restaurados possuem índice de desempenho funcional elevado, porém, com o decorrer do tempo, novas medidas de restauração, manutenção ou reabilitação deverão ser tomadas.

O pavimento tratado com o microrrevestimento em 2016 apresentou dentre a amostras, algumas trincas isoladas (FC 1) com o surgimento de apenas uma trinca interligada (FC 2) e dois pontos com exsudação. Tal exsudação não está ligada com a idade de aplicação do material, mas sim com falhas no processo de execução. Nos trechos recuperados no ano de 2015, além das trincas isoladas, os defeitos foram mais expressivos, já apresentando trincas interligadas (FC 2), um escorregamento e uma exsudação. Nos trechos recuperados em 2014, observou-se uma trinca interligada na categoria (FC 3), um escorregamento, uma exsudação e a primeira panela, ainda que pequena.

satisfatório. Frente à metodologia estabelecida para o cálculo do IGG, os trechos recuperados em 2016 apresentaram o conceito ótimo, os recuperados em 2015 atingiram um conceito bom e aqueles recuperados em 2014 apresentaram um conceito considerado regular. Desse modo fica evidente, segundo os dados deste estudo, que a recuperação com o microrrevestimento tem um horizonte de durabilidade de até três anos.

De fato, as características do microrrevestimento promoveram melhorias funcionais evidentes, retardando o avanço da deterioração dos pavimentos, mantendo a aderência entre o pneu e o pavimento, conforme demonstrado no ensaio de mancha de areia.

Quaisquer defeitos estruturais que não forem sanados com um projeto de restauração, na base ou na capa asfáltica (CBUQ), serão espelhados no microrrevestimento, ou seja, defeitos estruturais não são sanados com este material.

REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS EMPRESAS DISTRIBUIDORAS DE ASFALTOS (ABEDA). Manual básico de emulsões asfálticas: Soluções para pavimentar sua cidade. Rio de Janeiro, 2001.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7217

Determinação da composição – Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.

__________. (ABNT). NBR 14948. Microrrevestimento asfálticos a frio modificados por

polímero – Materiais, execução e desempenho. Rio de Janeiro, 2003.

BALBO, J. T. Pavimentação Asfáltica: materiais, projetos e restauração. São Paulo: Oficina de Textos, 2007.

__________. Pavimentos asfálticos: patologia e manutenção. São Paulo: Plêiade, 1997. BAUER, L.A.F. Materiais de Construção. 5ª Edição. Brasil: Livro Técnico e

Científico Editora, Volume 2, 1999.

BERNUCCI, Liedi Bariani et al. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro: Petrobrás; Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto, 2008.

CONFEDERAÇÃO NACIONAL DOS TRANSPORTES. CNT. Pesquisa de Rodovias:

<Http://pesquisarodoviascms.cnt.org.br/Relatorio%20Geral/PESQUISA_CNT2015_BAIXA. pdf> Acesso em: 20 mar. 2016.

DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM DO ESTADO DO PARANÁ.

DER/PR ES-P 30/05. Pavimentação: Microrrevestimento asfáltico a frio com emulsão

modificada por polímero. Curitiba, 2005.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT

ES-035/2005. Pavimentos flexíveis – Microrrevestimento asfáltico a frio com emulsão

modificada por polímero – Especificação e serviço. Rio de Janeiro, 2005.

__________. DNIT. Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Rio de Janeiro, 2006, 314p.

__________. DNIT. Manual de Pavimentação. Rio de Janeiro, 3. ed., 2006. 278p. __________. DNIT 005/2003 – TER: Defeitos nos pavimentos flexíveis e semi-rígidos Terminologia. Rio de Janeiro, 2003.

__________. DNIT 006/2003 – PRO: Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos - Procedimento Rio de Janeiro, 2003.

__________. DNIT 007/2003 – PRO: Levantamento para avaliação da condição de superfície de subtrecho homogêneo de rodovias de pavimentos flexíveis e semirígidos para gerência de pavimentos e estudos e projetos Procedimento. Rio de Janeiro, 2003.

__________. DNIT 008/2003 – PRO: Levantamento visual contínuo para avaliação da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos Procedimento. Rio de Janeiro, 2003. __________. DNIT 009/2003 – PRO: Avaliação subjetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos - Procedimento. Rio de Janeiro, 2003.

DOMINGUES, F. A. A. Manual para identificação de defeitos de revestimentos.

Asfálticos de pavimentos. São Paulo: [s.n], 1993, 96 p., il.

EMPRESA CONCESSIONÁRIA DE RODOVIAS DO NORTE S.A. ECONORTE.

PEREIRA, A.. M.; GONTIJO, P. R. A. Diretriz metodológica para avaliação de

pavimentos rodoviários flexíveis e semirrígidos. In: Encontro de asfalto, 10,1990, Rio de

Janeiro. Trabalhos técnicos. Rio de Janeiro: IBP, 1990.

PINTO, S.; PREUSSLER, E. S. Pavimentação rodoviária: conceitos fundamentais sobre pavimentos flexíveis. 2. ed. Rio de Janeiro, 2002.

RODRIGUES, Régis Martins. Estudo do trincamento dos pavimentos. 1991. 256 pg. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação - COPPE, Rio de Janeiro, 1991.

SENÇO, Wlastermiler de. Manual de Técnicas de Pavimentação. vol 2. 2. ed. São Paulo: Pini, 2001.

SILVA, Paulo Fernando A. Manual de patologia e manutenção de pavimentos. 2. ed. São Paulo: Pini, 2008. 128 p