Aula 02

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Prof. Marcus V. Campiteli www.estrategiaconcursos.com.br Página 1 de 198 Prof. Fábio Amorim

Pessoal, nesta aula veremos os principais conceitos sobre os pavimentos rodoviários. Muita atenção que daqui sairão algumas questões do concurso!

Grande abraço e bons estudos!

AULA 2: PAVIMENTAÇÃO – PROJETO E EXECUÇÃO

SUMÁRIO PÁGINA

1. Introdução 3

2. Projeto de Pavimentação 20

2.1 Geometria 22

2.2 Dimensionamento – Fundamentos Gerais 22

2.3 Dimensionamento dos Pavimentos Flexíveis

e Semirrígidos 25

2.4 Dimensionamento dos Pavimentos Rígidos 41

3. Equipamentos de pavimentação e usinagem 51

3.1. Usina de Solos 51

3.2. Misturadores (Estabilizadores de solos) 57

3.3. Usinas de Asfalto 60

3.4. Tanques de armazenamento de asfalto 71

3.5. Vibroacabadoras 71

3.6. Fresadoras 75

3.7. Recicladoras 79

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3.9. Espargidores 87

3.10. Rolos Compactadores 88

3.11. Centrais de Concreto 91

3.12. Pavimentadoras de Concreto 97

4. Especificações de serviços e execução dos

serviços 101

5. QUESTÕES COMENTADAS 141

6. LISTA DE QUESTÕES APRESENTADAS NA

AULA 184

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1. Introdução

O pavimento é a estrutura construída sobre a plataforma de terraplenagem e destinada, técnica e economicamente, a (NBR 7207/82):

a) Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego;

b) Melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança;

c) Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento.

O pavimento é constituído por variadas camadas, de espessuras finitas, que se assenta sobre um semiespaço infinito, denominado subleito, que é a infraestrutura do pavimento.

Sob o aspecto estrutural, o pavimento recebe os esforços provenientes do tráfego de veículos, e as variadas camadas absorvem essas tensões aplicadas, de forma que o subleito da rodovia receba uma parcela bem atenuada desses esforços.

Sendo assim, as camadas do pavimento são diferentes entre si, pois, os esforços oriundos do tráfego são maiores nas camadas superiores do pavimento, necessitando assim que essas camadas possuam uma maior resistência em comparação às camadas inferiores.

PAVIMENTO

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Camadas do Pavimento

A seção transversal típica de um pavimento, com todas as camadas possíveis, consta de uma camada de revestimento, superior, além das camadas de base, sub-base e reforço do subleito. Essas camadas são assentes por uma fundação, chamada subleito, conforme citamos anteriormente.

A figura a seguir mostra a constituição de um pavimento típico.

Vamos conhecer cada uma dessas camadas!

Revestimento

O revestimento, também chamado de capa de rolamento, é a camada impermeável que recebe diretamente a ação do tráfego e é destinada a melhorar a superfície de rolamento quanto às condições de conforto e segurança, além de resistir ao desgaste (esforços horizontais), aumentando, portanto, a durabilidade da estrutura. O revestimento é a camada mais nobre do pavimento, pois é constituída de material mais qualificado, apto a garantir eficiência no seu comportamento, e, ainda, é a camada de maior custo de execução e de maior controle de qualidade.

Revestimento Base Sub-base Reforço do Subleito (Opcional) Subleito

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Base

É a camada destinada a resistir aos esforços verticais oriundos do tráfego e distribuí-los à camada adjacente. Deve possuir características tecnológicas superiores à da sub-base.

Sub-base

É a camada complementar à base, quando, por circunstâncias técnicas e econômicas, não for aconselhável construir a base diretamente sobre a regularização ou reforço do subleito.

Com raras exceções (pavimento de estrutura invertida), o material constituinte da sub-base deverá ter características tecnológicas superiores às do material de reforço do subleito e do subleito.

Reforço do Subleito

É uma camada de espessura constante, construída, se necessário, acima do subleito, com características tecnológicas superiores às da camada final de terraplenagem e inferiores às da camada imediatamente superior, ou seja, a sub-base. Devido ao nome de reforço do subleito, essa camada é, às vezes, associada a terraplenagem. No entanto, o reforço do subleito é parte constituinte do pavimento e tem funções de complemento da sub-base. Assim, o reforço do subleito também resiste e distribui esforços verticais, não tendo as características de absorver definitivamente esses esforços, o que é propriedade específica do subleito.

Classificação

Os pavimentos são classificados em três tipos principais, segundo o Manual de Pavimentação do DNIT:

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Flexível: aquele em que todas as camadas sofrem deformações

elásticas significativas (daí o nome flexível). Essas deformações se justificam pelo fato de os esforços produzido pelo tráfego se distribuírem em parcelas aproximadamente equivalentes à rigidez de cada camada.

Exemplo: pavimento construído com revestimento de concreto asfáltico e camadas inferiores de materiais granulares.

Rígido: aquele em que a camada mais próxima à superfície possui

uma elevada rigidez em comparação às camadas inferiores, e, portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes da ação do tráfego.

Exemplo: pavimento construído com revestimento de concreto de cimento Portland.

A figura abaixo demonstra a distribuição de tensões nos pavimentos flexíveis e rígidos quando submetidos às cargas do tráfego:

Semirrígido: constitui uma situação intermediária entre os

pavimentos flexíveis e os rígidos. A característica principal desses pavimentos é a presença de uma base cimentada por algum

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aglutinante como, por exemplo, o solo cimento, a qual absorve boa parte dos esforços do tráfego.

Um exemplo típico desses pavimentos são aqueles revestimentos asfálticos assentes sobre camadas de solo-cimento ou solo-cal.

As diferentes estruturas de um pavimento

Dada essa classificação, vamos apresentar de forma mais detalhada cada tipo de pavimento rodoviário.

PAVIMENTO FLEXÍVEL Seção A – A Revestimento Base Sub-base Reforço do Subleito (Opcional) Subleito A A

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Revestimento

Em pavimentos flexíveis, o revestimento é asfáltico, ou seja, é construído a partir da associação entre o ligante asfáltico e os agregados. Essa união entre ligante e agregado pode ser conseguida de diversas formas, e será determinada pelo projeto de pavimentação, a partir das características da rodovia a ser construída.

Pavimento com revestimento asfáltico

Desse modo, considerando as formas de construção, podemos dividir o revestimento asfáltico em dois grupos principais: revestimentos asfálticos por mistura, e revestimentos asfálticos por penetração.

Revestimentos Asfálticos por Mistura: nesses revestimentos, o agregado é misturado ao ligante asfáltico antes da aplicação na pista, de modo que essa mistura pode ocorrer tanto em usinas fixas quanto na própria pista. E, além disso, essa mistura pode ser feita com ligantes asfálticos a frio (emulsão asfáltica) ou a quente (cimento asfáltico de petróleo). São três os revestimentos desse grupo:

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a) Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ)

Também chamado de concreto asfáltico (CA), o CBUQ é o mais nobre dos revestimentos flexíveis. Consiste na mistura, em usina, de cimento asfáltico de petróleo, agregados e eventuais aditivos.

b) Pré-misturado a Quente

É também uma mistura realizada em usina, envolvendo material asfáltico e agregados, porém, com exigências técnicas menos rigorosas em comparação com o CBUQ.

c) Pré-misturado a Frio

Consiste na mistura de agregado e material asfáltico frio (emulsões asfálticas), sem a necessidade de aquecimento, ou seja, à temperatura ambiente. É um produto menos nobre que o pré-misturado a quente e o concreto asfáltico.

Revestimentos Asfálticos por Penetração: são revestimentos executados por meio de aplicações intercaladas de camadas de material asfáltico a frio e de agregados, na própria pista, sem mistura prévia. Esse tipo de revestimento é chamado de tratamento superficial, podendo ser simples, duplo ou triplo a depender do número de camadas de ligante betuminoso (geralmente a emulsão asfáltica) e de agregados. Destaca-se que esse tipo de revestimento somente é aplicado em rodovias de baixo tráfego de veículos, sendo seu uso, portanto, limitado, e, seu custo, reduzido.

Os tratamentos superficiais não trazem resistência estrutural ao pavimento, por isso, suas principais funções se limitam a:

 resistir ao desgaste provocado pelo atrito dos pneus dos veículos;

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 impermeabilizar as demais camadas do pavimento e proteger a infraestrutura da rodovia;

 proporcionar um revestimento flexível, capaz de acompanhar as deformações do pavimento.

O tratamento superficial simples, por exemplo, consiste em uma camada de ligante asfáltico e de agregados, apenas. O tratamento duplo é constituído de duas camadas de cada material, e o triplo, três.

É importante destacar que dentro de uma mesma camada, o ligante asfáltico pode ser aplicado sob ou sobre os agregados. Daí tem-se a classificação de penetração direta ou penetração invertida para esses pavimentos. Esses termos se referem ao sentido da penetração do ligante betuminoso nos agregados do revestimento.

No caso em que, para cada camada, o ligante betuminoso é espalhado anteriormente ao agregado (metodologia mais usual), temos um revestimento betuminoso por penetração invertida:

Passo (1)

Aplicação do ligante

Passo (2)

Aplicação do agregado

Passo (3)

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No caso em que, para cada camada, o ligante betuminoso é espalhado posteriormente ao agregado (metodologia menos usual), temos um revestimento betuminoso por penetração direta:

Passo (1) Aplicação do agregado Passo (2) Aplicação do ligante Passo (3)

Base e Sub-base

As camadas de base e sub-base em pavimentos flexíveis são implantadas em uma rodovia a partir de materiais granulares, os quais são divididos em três grupos: estabilização granulométrica, macadame hidráulico ou estabilização com aditivos.

Estabilização Granulométrica: são as camadas constituídas por solos, pedras britadas, ou ainda, pela mistura desses materiais. Essas camadas puramente granulares são sempre flexíveis e estabilizadas granulometricamente pela compactação de um material ou de mistura de materiais que apresentem uma granulometria apropriada e índices geotécnicos particulares, fixados conforme as especificações técnicas.

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Quando a estabilização decorre da própria distribuição granulométrica dos grãos, permitindo a obtenção de uma camada densa e relativamente impermeável, dizemos que essa camada é estabilizada granulometricamente.

Nesse grupo temos o solo-brita, quando a granulometria da mistura entre o solo e a brita propicia uma estabilização granulométrica adequada e um “encaixe” melhor entre os grãos.

A adição também pode ser feita com areia (aí teremos uma camada chamada de solo-areia) ou então com asfalto (camada de solo-asfalto ou solo-betume).

Nos casos em que se utilizam exclusivamente produtos de britagem, podem ser construídas camadas de brita graduada (bastante utilizada em rodovias) ou de brita corrida (também conhecida como bica corrida).

Macadame Hidráulico: consiste de uma camada de brita de

graduação aberta, do tipo macadame, que, após a compressão tem os vazios preenchidos pelo material de enchimento, constituído por finos de britagem (pó de pedra) ou mesmo por solos de granulometria e plasticidade apropriadas. A penetração do material de enchimento é promovida pelo espalhamento na superfície, seguido de varredura, compactação (sem ou com vibração) e irrigação. O macadame também pode ser do tipo seco, dispensando a irrigação.

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Macadame antes do enchimento com materiais finos

Macadame após o enchimento com materiais finos

Estabilização com aditivos: consiste de uma camada de solo com

adição de aglutinantes. Porém, esses aglutinantes são adicionados de forma mínima, sem proporcionar rigidez na camada a ponto de classificarmos como semirrígido. Nessa classificação, podemos enquadrar as camadas de solo melhorado com cimento e solo melhorado com cal, as quais possuem a adição de pequenos teores

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de cimento ou cal (2% a 4%), visando primordialmente à modificação da plasticidade e da sensibilidade à água do solo.

PAVIMENTO RÍGIDO

Seção A – A

Revestimento

No pavimento rígido, como dissemos, a camada superior absorve praticamente todos os esforços provenientes do tráfego, tanto com relação ao desgaste (esforços horizontais) quanto à distribuição dos esforços verticais, de forma que essa camada funciona ao mesmo tempo como revestimento e base do pavimento.

O revestimento dos pavimentos rígidos é formado por uma espessa camada de concreto de cimento Portland, da ordem de 22cm, cujo

A

Revestimento e Base Sub-base Subleito

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parâmetro estrutural é a resistência característica de tração na flexão de, geralmente, 4,5 MPa.

Além disso, o concreto do pavimento deverá também apresentar uma baixa variação volumétrica, uma trabalhabilidade compatível com o equipamento a ser empregado no espalhamento, adensamento e acabamento do concreto, e, para garantir uma maior durabilidade, um consumo de cimento igual ou acima de 320 kg/m³ de concreto.

Pavimento Rígido

Os revestimentos de concreto, devido à sua própria textura granular, oferecem excelente aderência entre os pneus e a superfície de rolamento, inclusive, reduzindo os efeitos da aquaplanagem por ocasião das chuvas.

Outra vantagem dos revestimentos de concreto é a melhor visibilidade em relação aos pavimentos asfálticos, principalmente para o tráfego noturno, proporcionada pela coloração do concreto.

Variações Volumétricas do Revestimento

Um dos problemas de maior importância, característico dos pavimentos de concreto, é a variação de volume das placas do

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revestimento, seja por reações do cimento, seja por variações de temperatura e de umidade. Dessas variações resulta a necessidade de se projetar e construir no revestimento de concreto, juntas de contração e dilatação.

Juntas Transversais

A retração do concreto provoca fissuras ou trincas transversais nas placas, causadas pelo processo de endurecimento, devido às reações de hidratação do cimento. A água não consumida durante as reações de hidratação é eliminada por evaporação, provocando uma redução de volume do concreto, que se acrescenta a outra redução, ocasionada pela diminuição de temperatura do concreto endurecido em relação à temperatura mais alta durante a hidratação.

Sendo assim, a redução de volume provoca uma retração linear, a qual resulta em trincas ou fissuras transversais.

Essas variações de temperatura podem ser consideradas uniformes, e a movimentação que provocam nas placas resulta em atrito com a superfície de apoio – topo da camada de sub-base – gerando tensões internas que poderão ser de tração ou de compressão.

Por isso, são construídas juntas transversais no pavimento, a cada 5m em média, para forçar que o trincamento transversal ocorra nessa junta, em razão da menor espessura do pavimento nesses locais.

Essas juntas podem ser completadas com barras de aço que contribuem para a resistência do concreto nesse ponto frágil da junta transversal. São as chamadas barras de transferência.

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Execução de juntas no revestimento do pavimento rígido

Juntas Longitudinais

Trincas ou fissuras longitudinais surgem em função do empenamento da placa, ou seja, a curvatura produzida pelas diferenças de temperatura e de umidade entre as faces superior e inferior. O peso próprio e o atrito entre a placa e a superfície do terreno restringe esse empenamento, provocando esforços de tração ou de compressão.

Durante a noite, a face inferior da placa perde calor mais lentamente que a face superior, e, a tendência é de dilatar a parte inferior, mais quente. Durante o dia, a face superior da placa é aquecida mais rapidamente que a face inferior, tendendo a expandir-se e empenar com bordas para baixo. Sendo essas tendências restringidas pelo peso próprio e pelo atrito com o terreno surgirão fissuras ou trincas longitudinais.

As juntas longitudinais também podem ser reforçadas por barras de aço, chamadas de barras de ligação.

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A sub-base dos pavimentos rígidos é uma camada delgada, e normalmente constituída por materiais granulares, materiais granulares com adição de cimento, ou concretos com baixo teor de cimento.

Apesar dessa classificação, a sub-base dos pavimentos rígidos não se limita a complementar a base, resistindo e distribuindo esforços, mas possui outras funções que justificam o seu projeto e construção:

a) quando o subleito é constituído de material fino, a sub-base possui a função de impedir a condução desse material para o interior do pavimento (bombeamento);

b) dar uniformidade ao apoio da placa no solo de fundação, evitando movimentos prejudiciais à estrutura;

c) compensar, em parte, eventuais movimentos devido a alterações de volume, quando o subleito é constituído de material coesivo;

d) contribuir para o suporte do pavimento, e, consequentemente, para o dimensionamento da placa de concreto.

PAVIMENTO SEMIRRÍGIDO

Revestimento

Revestimento Base Sub-base Subleito

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O Revestimento executado em pavimentos semirrígidos se iguala aos revestimentos dos pavimentos flexíveis. Entretanto, há normalmente uma sutil diferença que explicaremos resumidamente a seguir.

A característica principal desse pavimento é a existência de uma base de elevada resistência, sendo assim, nos revestimentos semirrígidos temos uma base rígida e um revestimento flexível. Essa diferença entre essas camadas sucessivas poderá ensejar em danos no revestimento, ocorrendo o trincamento deste em razão da retração da base durante a sua cimentação.

Desse modo, entre a camada de base e de revestimento, em pavimentos semirrígidos é comumente implantada uma camada simples de tratamento superficial que possa suportar esses esforços de trincamento, impedindo a reflexão desse defeito para a camada de revestimento.

Base

A base dos pavimentos semirrígidos pode ser constituída de mistura de solo-cimento ou de solo-cal, que resultam em camadas de elevada rigidez, como abordamos anteriormente.

O solo-cimento é uma mistura devidamente compactada de solo, cimento Portland e água. Essa mistura deve satisfazer a certos requisitos de densidade, durabilidade e resistência, dando como resultado um material duro, cimentado, e de acentuada rigidez à flexão. O teor de cimento adotado usualmente varia de 6% a 10%. O solo-cal é uma mistura de solo, cal e água e, às vezes, cinza volante (uma pozolana artificial). O teor de cal mais frequente é de 5% a 6%, e o processo de estabilização ocorre por modificação da plasticidade e sensibilidade à água do solo; por carbonatação, que é uma cimentação fraca ou por pozolanização, que é uma cimentação forte.

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2. Projeto de Pavimentação

Pessoal, agora que fizemos um resumo dos diversos tipos de pavimentos, vamos analisar como essas camadas são escolhidas e dimensionadas em um projeto de obras rodoviárias.

Basicamente, o projeto tem por objetivo estabelecer o tipo de pavimento a ser construído, as características das camadas desse pavimento, e as dimensões de cada camada (largura e espessura). Assim, antes de iniciarmos o assunto, vamos estabelecer a definição de alguns elementos característicos do pavimento.

(1) Pista – parte da plataforma pavimentada, por onde trafegam os veículos automotores. As estradas podem ter uma única pista (pista simples) ou duas pistas (mão dupla). (2) Pista de Rolamento – parte da rodovia destinada ao

trânsito de veículos

(3) Acostamento – faixa compreendida entre a borda da pista de rolamento e entre a borda da pista. Destina-se à proteção da borda do pavimento, estacionamento do veículo na estrada, pista de emergência, etc.

3 2

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 Greide – inclinação longitudinal em relação à horizontal, geralmente expressa em percentagem.

 Superelevação: inclinação transversal da pista nas curvas horizontais, para compensar o efeito da força centrífuga sobre os veículos.

Superelevação nas curvas

 Superlargura: é uma largura adicional dada à pista nos trechos em curva, de modo a assegurar ao tráfego condições de segurança e comodidade.

 Abaulamento: declividade transversal da superfície do pavimento.

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2.1. Geometria

De acordo com os manuais do DNIT, as larguras do revestimento para as diversas classes de rodovias, nas regiões planas, onduladas e montanhosas são as seguintes:

 Classe especial: 7,50 m;

 Classe I: 7,00 m;

 Classe II e III: 6,00 a 7,00 m.

Já as demais camadas são determinadas também em função das classes da rodovia, levando-se em conta, também, a presença de sarjetas, defensas, etc.

Pode-se notar que a determinação da largura não é das tarefas mais complicadas, ao contrário da determinação das espessuras, a qual merece um capítulo a parte.

Assim, veremos a partir de agora os principais métodos de dimensionamento das espessuras das camadas do pavimento flexível e rígido.

2.2. Dimensionamento – Fundamentos Gerais

As cargas impostas pelas rodas dos veículos é que produzem as tensões às quais o pavimento deve resistir. A área de contato entre

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os pneus e o pavimento tem a forma aproximada de uma elipse, e a pressão exercida, dada a relativa rigidez dos pneus, tem uma distribuição aproximadamente parabólica, com a pressão máxima exercida no centro da área carregada.

Entretanto, de forma simplificada, visando o dimensionamento do pavimento, admite-se que a área de contato entre pneu e pavimento seja circular, e a pressão exercida pelos pneus seja uniformemente distribuída:

Área de Contato

Pressão dos pneus

Assim, a relação entre a pressão dos pneus e a carga aplicada é a seguinte:

Pressão = Força / Área = Força/2 r² Onde

 Pressão = pressão de contato dos pneus

 Força = carga aplicada pelo veículo em cada roda.

Desse modo, a força aplicada pelos pneus é absorvida pelo pavimento, e distribuído por suas camadas, numa intensidade decrescente à medida que aumenta a profundidade da camada.

Real

Adotada

Real

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Com isso, o grau de absorção da força deverá ser tal que, o valor da tensão que chega ao subleito deve ser menor que a capacidade de suporte desta camada.

A figura a seguir representa um pavimento e a distribuição de cargas efetuada no subleito.

Por essa figura, podemos calcular a tensão resultante no subleito, a partir da carga imposta pelo tráfego.

(Pressão x Área)z=o = (Pressão x Área)z=z

Desenvolvendo essa expressão algebricamente, tem-se que:

Por esses cálculos, a espessura Z do pavimento deverá ser tal que z

seja inferior à resistência do subleito.

Z p av im ent o sub lei to q r z

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Com essas considerações iniciais, o dimensionamento do pavimento deverá ser analisado de forma a estabelecer, com base nas características das diversas camadas do pavimento, a espessura necessária para suportar a ação repetida da pressão “q” ao longo da vida útil do pavimento.

Pessoal, dada essa noção básica, vamos expor agora a metodologia de dimensionamento dos pavimentos flexíveis e semirrígidos.

2.3. Dimensionamento dos Pavimentos Flexíveis

e Semirrígidos

Método DNER

As premissas básicas dessa metodologia de dimensionamento são:  A capacidade de suporte de cada camada, ou índice de

suporte (IS) é função do Índice CBR do material a ser empregado em cada camada do pavimento, e do Índice de Grupo (IG), de forma que:

o IS=(CBR+ISIG)/2, onde

o Condição: Se ISIG>CBR, então IS=CBR;

Índice

de Grupo Índice de Suporte (ISIG) 0 20 1 18 2 15 3 13 4 12 5 10 6 9 7 8 8 7 9 a 10 6 11 a 12 5 13 a 14 4 15 a 17 3 18 a 20 2

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o Em anteprojetos, quando não se tem o valor de CBR, admite-se que IS= ISIG

 Os materiais de subleito devem possuir IS ≥ 2% e expansão ≤ 2%;

 Os materiais para reforço do subleito devem possuir IS

maior que o do subleito, e expansão ≤ 2%;

 Os materiais para sub-base devem possuir IS ≥ 20% e

expansão ≤ 1%;

 Os materiais para base devem possuir IS ≥ 80%, expansão ≤ 0,5%, limite de liquidez ≤ 25 e índice de plasticidade ≤ 6.

o Caso o limite de liquidez seja superior a 25 e/ou o índice de plasticidade seja superior a 6, o material pode ser empregado como base desde que atendidas as demais condições e o equivalente de areia seja superior a 30%; o Para um número de repetições do eixo-padrão N≤106,

durante o período de projeto, podem ser empregados materiais com IS≥60%.

Tráfego

Com relação ao tráfego previsto para a rodovia, o pavimento é dimensionado em função do número equivalente de operações do eixo padronizado durante o período de projeto escolhido.

Assim, N = 365 x Vm x P x (FC) x (FE) x (FR)

Onde:

 Vm = volume diário médio de tráfego no sentido mais

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 P = período de projeto ou vida útil, em anos;  FC = fator de carga;

 FE = fator de eixo;

 FV = FC x FE = fator de veículo;  FR = fator climático regional.

Cálculo de Vm

Para o cálculo de Vm é necessário adotar uma taxa de crescimento de tráfego para o período de projeto. Essa taxa de crescimento deve levar em conta o crescimento histórico do tráfego da via a ser pavimentada ou, no caso de uma nova via, da contribuição das vias existentes que atendem à mesma ligação. A esse tráfego atraído ou desviado, deve-se somar o tráfego gerado, ou seja, o tráfego que passa a existir devido às melhores condições oferecidas pela pavimentação.

De uma forma simplificada, podem-se admitir dois tipos de crescimento de tráfego: linear e geométrico.

Crescimento Linear

Para o crescimento linear, tomamos V0 como o volume diário médio

atual de tráfego no sentido mais solicitado.

Partindo-se do princípio de que “e” seja o número de anos de execução das obras, e “t” a taxa de crescimento linear do tráfego, temos que, o volume de tráfego após a conclusão das obras será de:

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Sendo “P” o período de projeto, temos que o volume de tráfego ao final da vida útil será de:

Assim, Vm = (Ve+VP)/2 Crescimento Geométrico

Para o crescimento geométrico, as expressões de Ve, VP, e Vm são

iguais a:

Cálculo de FC

O fator de carga (FC) baseia-se no conceito de fator de equivalência de operações.

Esse fator de equivalência de operações é um número que relaciona o número de passagens de um veículo qualquer com o número de passagens de um veículo padrão.

Melhor explicando, o tráfego de uma rodovia é composto por motocicletas, veículos leves (carros de passeio), ônibus e caminhões leves, médios e pesados. Assim, para fins de dimensionamento, o número de passagens da carga de todos esses veículos deve ser transformado no número de passagens de um veículo padrão.

Pelo método DNER, o veículo padrão possui 8,2 tf por eixo simples. Desse modo, veículos com carga superior a 8,2 tf no eixo padrão

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terão o FC superior à unidade. Veículos com carga inferior, a 8,2 tf no eixo padrão, FC inferior à unidade.

Para se obter o fator de equivalência de operações, existem dois gráfico utilizados, um para eixos tandem (duplos e triplos) e outro para eixos simples.

Eixo simples e eixo tandem duplo

Percebe-se pelos gráficos anteriores que as cargas por eixo inferiores a 4 toneladas praticamente não influem no resultado final, pois

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resultam em fatores de carga muito pequenos, os quais pouco contribuem para o cálculo do número “N”. Sendo assim, são considerados no cálculo de FC apenas veículos comerciais, desprezando-se, entre outros, todos os veículos de passageiros, com duas cargas por eixo.

Cálculo de FE

O fator de eixo é um fator que transforma o número de eixos do tráfego total em um número de eixos do tráfego de veículos padrão no sentido dominante. Sendo assim, como o eixo padrão é simples, o eixo duplo equivale a dois eixos padrão, e um eixo triplo equivale a três eixos padrão, e assim por diante.

Desse modo, FE=(p2/100).2+(p3/100).3+ ... +(pn/100).n

Onde:

 pn = porcentagem de veículos de “n” eixos

 p2+p3+ ... + pn = 100%.

Cálculo de FR

Para levar em conta as variações de umidade dos materiais do pavimento durante as diversas estações do ano – o que se traduz em variações de capacidade de suporte desses materiais -, o número equivalente de operações do eixo tomado como padrão deve ser multiplicado por um coeficiente FR que varia de 0,2 (baixos teores de umidade) a 5,0 (materiais praticamente saturados).

O coeficiente final a adotar é uma média ponderada dos diferentes coeficientes, levando-se em conta o espaço de tempo em que ocorrem.

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tal que: ms+mc+mt = 12

 ms=número de meses de seca, no ano;

 mc=número de meses de chuvas, no ano;

 mt=número de meses de clima temperado, no ano;

 FRs=fator climático para os meses de seca;

 FRc= fator climático para os meses de chuvas;

 FRt= fator climático para os meses de clima temperado. A metodologia do DNER estabelece, para o Brasil FR=1.

Dimensionamento das camadas

Ábaco de dimensionamento

Dispondo-se do número “N”, dos índices de suporte (IS) do subleito, do reforço do subleito, e da sub-base, podem-se obter, por meio de um ábaco de dimensionamento, as espessuras necessárias de pavimento acima dessas camadas.

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Com esse ábaco, obtêm-se as espessuras Hm, Hn e H20, conforme

mostra a figura a seguir.

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 N=3,0 x 106

 IS do subleito = 5

 IS do reforço do subleito = 12  IS da sub-base = 20

Utilizando-se o ábaco de dimensionamento, obtemos os seguintes valores:

 Hm = 62 cm;

 Hn = 36 cm;

 H20 = 26 cm.

Coeficientes estruturais

No método DNER, a hierarquia dos materiais que vão compor as camadas é determinada adotando-se um material padrão, a base granular, de coeficiente estrutural K=1. Assim, os coeficientes estruturais dos demais materiais são todos em função desse material padrão.

Em outras palavras, chama-se coeficiente de equivalência estrutural um número que relaciona a espessura necessária da camada, constituída de material padrão, com a espessura equivalente do material que realmente vai compor essa camada.

Ou seja:

hp = Ki . hi

Sendo:

 hp = espessura do material padrão;

 hi = espessura do material que vai compor a camada;

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Por exemplo, uma camada de material padrão de 14 cm, equivale a uma camada de 10 cm de solo-cimento, que possui um coeficiente estrutural de 1,4.

A tabela a seguir mostra os valores do coeficiente de equivalência estrutural para alguns materiais de revestimento, base, sub-base e reforço do subleito.

Cálculo das espessuras

De posse das espessuras Hm, Hn e H20 e dos coeficientes estruturais

(K), podem ser calculadas as espessuras de cada camada, com base na seguinte simbologia.

Camada Espessura

(cm) equivalência estrutural Coeficientes de

(K)

Revestimento R KR

Base B KB

Sub-base h20 KS

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(1) Com base em Hm, Hn e H20, montam-se as seguintes

inequações em função das espessuras equivalentes: (esp.equiv. do revestimento)+(esp.equiv. da base) ≥H20

(esp.equiv. do revestimento)+(esp.equiv. da base)+(esp.equiv. da sub-base) ≥ Hn

(esp.equiv. do revestimento)+(esp.equiv. da base)+(esp.equiv. da sub-base)+(esp.equiv. do reforço do subleito) ≥Hm

De modo que:

 (esp.equiv. do revestimento) = R.KR

 (esp.equiv. da base) = B.KB

 (esp.equiv. da sub-base) = h20.KS

 (esp.equiv. do reforço do subleito) = hn.KRef ou hn.Kn

(2) Para a camada de revestimento, as espessuras mínimas são obtidas a partir da tabela abaixo:

(3) A resolução das inequações proporcionará obtermos as espessuras de cada camada do pavimento, atendidas, ainda, as seguintes regras:

 Se CBRSUB-BASE≥40 e N≤106 → substitui-se na inequação H20 por

(36)

 Para N≥107 → substitui-se na expressão H20 por 1,2 x H20;

 Mesmo que CBRSUB-BASE≥20, utiliza-se ISSUB-BASE=20;

 A espessura mínima da camada granular é de 15cm;

 A espessura mínima de compactação da camada granular é de 10cm, e a espessura máxima, de 20cm;

 Supõe-se sempre que há uma drenagem superficial adequada e que o lençol d’água subterrâneo foi rebaixado a, pelo menos, 1,50m em relação ao greide de regularização;

 Acostamentos:

o O revestimento do acostamento pode ser de qualidade inferior a da pista de rolamento, e um tráfego de 1% da pista de rolamento;

o Quando a camada de base da pista de rolamento é de custo elevado, pode-se dar uma solução de menor custo para os acostamentos.

 Pavimentos por etapas:

o Muitas vezes, quando não se dispõe de dados seguros sobre a composição de tráfego, é conveniente a pavimentação por etapas, havendo ainda a vantagem de, ao se completar o pavimento para o período de projeto definitivo, eliminarem-se as pequenas irregularidades que podem ocorrer nos primeiros anos de vida do pavimento. o A pavimentação por etapas é especialmente

recomendável quando, para a primeira etapa, pode-se adotar um tratamento superficial como revestimento, cuja espessura é desprezível; e na segunda etapa, a espessura a acrescentar vai ser ditada, muitas vezes, pela condição de espessura mínima de revestimento asfáltico a adotar.

(37)

Exemplo: Dimensionar o pavimento para uma estrada, em que N=10³, sabendo-se que o subleito apresenta um CBR=3 e dispondo-se de material para reforço do subleito, com CBR=9, de material para sub-base, com CBR=20 e de material para base, com CBR=60. Sabe-se ainda, que KB=1, KS=1, e KREF=1.

Utilizando-se o ábaco de dimensionamento, obtém-se os seguinte valores:

 Hm=43cm

 Hn=26cm

 H20=18cm

Como N≤106_{, o revestimento poderá ser de tratamento superficial, de}

equivalência estrutural desprezível. Assim, temos as seguintes inequações:

 (B.KB) ≥H20  (B.KB)+( h20.KS) ≥Hn  (B.KB)+( h20.KS)+( hn.KRef) ≥Hm De modo que:  (B.1) ≥18  (B.1)+( h20.1) ≥26  (B.1)+( h20.1)+( hn.1) ≥43

Resolvendo essas inequações, tem-se o seguinte resultado:  B=18 cm

 h20=8 cm, porém, segundo a metodologia a espessura mínima

de uma camada granular deve ser de 15 cm, portanto,

(38)

 hn=10 cm, porém, segundo a metodologia a espessura mínima

de uma camada granular deve ser de 15 cm, portanto,

hn=15 cm.

Considerações sobre o método DNER

O método DNER é um método empírico, devido aos ábacos, tabelas e fórmulas para dimensionamento refletirem o desempenho observado em alguns pavimentos em serviço. São correlações diretas entre alguns parâmetros estruturais e de tráfego e a vida de serviço esperada.

Suas vantagens incluem:

 Utilização fácil e rápida, o que é conveniente para pré-dimensionamentos ou em aplicações rotineiras;

 Necessidade de poucos dados, sendo estes, inclusive, de fácil obtenção;

 Simplicidade, o que permite ao projetista ganhar, em pouco tempo, uma sensibilidade quanto às influências dos diversos parâmetros de que depende o método nos dimensionamentos obtidos;

 Reprodução do desempenho de alguns pavimentos em verdadeira grandeza, já embutindo, portanto, os efeitos do tráfego real (cargas, geometria dos eixos, solicitações dinâmicas) e os do intemperismo.

Suas desvantagens, por outro lado, incluem:

 São válidos, a rigor, apenas dentro das condições estruturais, climáticas, de tráfego e de materiais referentes às seções experimentais que lhe deram origem. Sua extrapolação para fora dessas condições deve ser, portanto, cuidadosa;

(39)

 Sofrem de uma falta de precisão, fundamental para se analisar os reflexos, para o desempenho, de variações nas propriedades mecânicas dos materiais, o que impede seu uso para se integrar a dosagem das misturas com o projeto do pavimento, sem falar na impossibilidade de consideração de novos materiais;

 Nada informam acerca da evolução das condições estruturais e funcionais do pavimento ao longo de sua vida de serviço.

Método Mecanístico-empírico

O método de dimensionamento do DNER, baseado no método original do USACE1_{e da AASHTO}2_{, visam à proteção do subleito contra a}

geração de deformações plásticas excessivas durante o período de projeto. São métodos empíricos, com base experimental em condições climáticas e de solos dos Estados Unidos e que tem garantido essa proteção quando aplicados no Brasil, haja vista a rara ocorrência de deformações excessivas nos pavimentos dimensionados por esses métodos.

Apesar disso, o método empírico possui limitações, entre elas, o fato de não poder ser generalizado com confiabilidade para outras condições senão àquelas para as quais eles foram desenvolvidos. Desse modo, com o passar dos anos, a engenharia de pavimentação tem buscado gradativamente um entendimento mais analítico do comportamento estrutural do pavimento, e, com isso, reduzindo parcelas desse empirismo.

1

United States Army Corps of Engineers

(40)

Assim, os métodos empíricos vêm dando espaço ao desenvolvimento de métodos mecanístico-empíricos, os quais, como o próprio nome diz, apesar de apresentarem uma parcela de avaliação mecânica do pavimento, ainda possuem um grau de empirismo, marcado, notadamente, pelas condições diferenciadas do pavimento e da análise dos materiais e estruturas feita em laboratório.

Dentro desse contexto, os métodos mecanístico-empíricos buscam considerar, no dimensionamento, o problema do trincamento por fadiga das camadas asfálticas nos pavimentos flexíveis, e das camadas cimentadas nos pavimentos semirrígidos. Para esse objetivo, o procedimento mais eficaz é a aplicação de modelos que levem em conta o desempenho das propriedades mecânicas fundamentais dos solos e dos materiais de pavimentação.

Outra vantagem da aplicação dos modelos mecanístico-empíricos, em relação àqueles puramente empíricos, é a possibilidade de otimizar o dimensionamento da estrutura, por meio da análise da capacidade de cada camada em resistir aos processos de deterioração provocados pelas cargas do tráfego.

Também no caso de projetos de restauração, o dimensionamento de recapeamentos asfálticos contra a reflexão de trincas pode ser efetuado, de forma confiável, apenas por meio de modelos mecanístico-empíricos.

Dimensionamento pelo modelo mecanístico-empírico

O dimensionamento pelo modelo mecanístico-empírico é efetuado com o auxílio de instrumentos computacionais, além de resultados de análises mecanísticas realizadas nos materiais a serem empregados. Portanto, não são modelos simplistas, a ponto de serem cobrados em concurso.

(41)

Porém, basicamente, o procedimento para o dimensionamento mecanístico-empírico consiste em:

 reunir os dados referentes aos materiais de pavimentação, ao tráfego e às condições ambientais;

 correlacionar os dados de resistência dos materiais e tráfego em função das épocas sazonais e o comportamento dos materiais em função do tipo de carregamento;

 escolher as espessuras das camadas e calcular as tensões e deformações considerando as diversas correlações obtidas;

 relacionar os valores críticos de tensões e deformações com os danos que a repetição das cargas podem causar ao pavimento por meio de modelos de previsão; e

 verificar se as espessuras escolhidas satisfazem as condições impostas no dimensionamento.

2.4. Dimensionamento dos Pavimentos Rígidos

O dimensionamento dos pavimentos rígidos é realizado pelo método PCA (Portland Cement Associantion), americano, publicado em 1984. Nesse método, são considerados elementos clássicos de dimensionamento de pavimentos rígidos, os quais se baseiam na resistência à tração na flexão do concreto, no suporte da fundação do pavimento (coeficiente de recalque) e nas características do carregamento (magnitude das cargas, posição crítica da carga, e número de repetições dessas cargas).

Inicialmente, vamos conhecer um pouco mais sobre essas premissas. Resistência à tração na flexão do concreto

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A carga imposta pela ação do tráfego em pavimentos rígidos gera tensões de tração e compressão no revestimento, as quais o concreto deve resistir.

Como o concreto resiste bem às tensões de compressão, muito mais do que resiste às tensões de tração, no dimensionamento dos pavimentos rígidos, a tensão mais preocupante a se considerar é a tensão de tração causada pela flexão da placa de concreto, conforme a figura a seguir:

De acordo com o modelo de dimensionamento, a tensão máxima de tração na placa é proporcional à carga de roda Q/2, e inversamente proporcional ao quadrado da espessura da placa. Assim, quando maior a espessura da placa, menor será a tensão sofrida pela placa:

Coeficiente de Recalque

No cálculo de tensões, o apoio da placa de concreto é representado pelo coeficiente de recalque (ou módulo de reação) do subleito, combinado com o coeficiente de recalque da sub-base.

Q/2

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No método PCA-1984, o coeficiente de recalque é associado a uma medida de resistência bastante utilizada nos pavimentos, que é o índice de CBR.

Características do carregamento

O dimensionamento pelo método PCA leva em consideração que o posicionamento crítico da carga do tráfego ocorre quando da passagem das rodas tangenciando a junta longitudinal do pavimento, e a meio caminho entre duas juntas transversais.

Juntas longitudinais

Posicionamento Crítico das rodas

(44)

Aplicações

Com esse método determina-se a espessura dos seguintes tipos de pavimento:

a) pavimentos de concreto simples;

b) pavimentos de concreto simples com barras de transferência; c) pavimentos de concreto com armadura distribuída descontínua; d) pavimentos de concreto com armadura distribuída contínua.

Critérios de Dimensionamento

O método de dimensionamento da PCA leva em consideração a espessura da camada de concreto necessária para que o pavimento não sofra danos em razão da fadiga provocada pela repetição de cargas, e que não sofra danos em razão de erosões de material no topo da camada imediatamente inferior à placa de concreto. Assim, são realizadas duas análises: o dimensionamento por fadiga e o dimensionamento por erosão.

Fadiga

A resistência à fadiga da camada de concreto é calculada levando-se em conta, inicialmente, a tensões críticas que agem na placa e que, como já visto, são tensões de tração na flexão.

No estudo feito pela PCA, foi possível ver que quanto menor a relação tensão de tração/resistência à tração na flexão do concreto, maior é o número de solicitações necessárias para que ocorra a ruptura do concreto por fadiga.

(45)

Então, uma carga de roda que gera tensões de tração, quando passa sobre a placa, não ocasionará ruptura, a não ser que repetida centenas ou milhares de vezes. Esse fato, observado em inúmeras experiências, permitiu a estimativa, para cada tipo de carga de roda, do número de repetições que provocaria aquele rompimento por fadiga.

Essa concepção salienta a importância de classificar os veículos que deverão utilizar a via não tanto pelo tipo ou forma, mas sim pelas cargas que transmitem ao pavimento, pois serão estas que, provocando as tensões de tração, irão provocar o rompimento da placa de concreto, quando atingida a sua resistência limite de fadiga.

Os estudos chegaram à conclusão de que quando a relação entre tensão de tração/resistência à tração na flexão for inferior a 0,5, ou seja, quando as tensões de tração não superam metade do módulo de ruptura, o número de repetições de carga permitido é infinito, o que significa que veículos de passageiros, ou mesmo outros mais pesados, não chegam a influenciar o dimensionamento, isto, aliás, foi observado também nos métodos de dimensionamento de pavimentos flexíveis.

Erosão

Entende-se por erosão a perda de material do topo da camada imediatamente inferior à placa de concreto, por ação combinada da água e da passagem das cargas pesadas, principalmente dos eixos múltiplos, dando-se o fato também nas laterais do pavimento e não somente nas juntas transversais.

Os efeitos da erosão manifestam-se sob a forma de deformações verticais críticas, principalmente nos cantos e nas bordas longitudinais livres das placas e causam escalões ou degraus

(46)

nas juntas transversais, podendo dar-se ambas as ocorrências por bombeamento, formação de vazios sob a placa e perda de suporte ou de contato entre a placa de fundação.

Outros parâmetros

Para o cálculo da ação do tráfego e da resistência do concreto à fadiga e à erosão, são levados em conta, ainda, os seguintes fatores de dimensionamento.

Distribuição de Tráfego

Como vimos anteriormente, o dimensionamento do pavimento rígido tem como base seu carregamento crítico, que ocorre junto à junta longitudinal do pavimento. Diversos estudos demonstram que é pequeno o número de caminhões que trafegam rente à borda longitudinal de um pavimento (situação crítica de carregamento).

Assim, no dimensionamento por fadiga, estima-se que apenas 6% dos caminhões trafegam nessa posição.

Se houver acostamento de concreto, os 94% que solicitam o interior do pavimento dão a situação mais desfavorável, e que é causada pelo dano a erosão.

Características do concreto

O método PCA também incorpora automaticamente o crescimento da resistência à tração na flexão do concreto após 28 dias, que continua sendo a idade do ensaio do concreto para a determinação da sua resistência característica, parâmetro esse usado no dimensionamento.

(47)

Acostamento de concreto

O efeito dos acostamentos de concreto é substancial no que toca à redução das deformações verticais ao longo da borda do pavimento. O modelo estrutural computa uma eficiência de junta da ordem de 65%, no caso de haver ligação entre o acostamento e a pista. Da sua adoção pode resultar até 15% de redução da espessura necessária de placa, dependendo dos outros parâmetros específicos do projeto em andamento.

Barras de transferência

Comparando-se pavimentos com e sem barras de transferência, verifica-se que a contribuição destas pode trazer uma economia de até 20% de espessura, no caso de pavimentos para tráfego pesado, sem acostamento de concreto e sem sub-base.

Empenamento do Concreto

O empenamento do concreto sob a ação de variações de temperatura e de umidade não é considerado no método, pela dificuldade e falta de precisão do cálculo das tensões e deformações que o fenômeno acarreta, as quais o projetista deve controlar, então, pela escolha adequada da largura e do comprimento das placas, ou, se for o caso, optando pelo pavimento de concreto com armadura distribuída descontínua. Período de Projeto

O período de projeto recomendado pelo método é de 20 anos, por ser praticamente impossível garantir a acurácia da projeção de tráfego por períodos maiores, ainda que se saiba a vida de serviço desse tipo de pavimento superior a esse prazo, chegando por vezes a 40 anos e mais.

(48)

Resumo do Dimensionamento

Pessoal, não creio que a banca cobrará do candidato o dimensionamento de um pavimento de concreto, até porque o método da PCA requer a consulta a diversas tabelas e ábacos, além de diversos cálculos a serem feitos, por isso vamos nos limitar aos comentar o procedimento de dimensionamento dos pavimentos rígidos.

O dimensionamento da placa de concreto para um pavimento rígido, como já visto, tem por base a determinação do consumo de resistência à fadiga e resistência à erosão. Assim, a espessura da placa de concreto a ser adotada no projeto definitivo do pavimento será aquela relacionada como a menor espessura que atingir o valor 100%, ou próximo dele, para o critério de fadiga, ou para o critério de erosão.

A sequência de cálculos passa pelas seguintes etapas: Informações Básicas (Premissas)

 Cargas por eixo simples, tandem duplo e tandem triplo;  Fator de segurança para cargas;

 Número previsto de repetições das cargas por eixo durante o período de projeto;

 Resistência à tração na flexão do concreto, medida aos 28 dias;

 Coeficiente de recalque do subleito ou do sistema subleito – sub-base;

 Tipo de junta transversal;

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Assim, a partir das informações básicas, arbitra-se uma espessura para a camada de sub-base e para a camada de concreto e, verifica-se verifica-se essas espessuras são suficientes para resistir ao consumo de fadiga e ao consumo de danos por erosão.

O número máximo de consumo de fadiga e de danos por erosão é de 100% para cada um, ou seja, a espessura será considerada somente se tanto o consumo total de fadiga quanto o dano total por erosão forem inferiores a 100% - e não a soma dos dois.

Caso a espessura arbitrada inicialmente não satisfaça esses critérios, o pavimento terá que ser reprojetado, com o aumento da espessura de sub-base ou de concreto, até que o número máximo de consumo de fadiga e de danos por erosão seja de 100% para cada um.

A planilha a seguir mostra uma planilha de cálculo da espessura de um pavimento rígido.

(50)

≤ 100% → OK!

(51)

A análise de fadiga geralmente leva a resultados mais danosos no caso de eixos simples, enquanto que os eixos múltiplos afetam principalmente a análise de erosão.

Nos pavimentos submetidos a tráfego leve, e tráfego médio com barras de transferência, o dimensionamento será governado quase sempre pela fadiga do concreto.

Já a erosão deverá ser o fator preponderante nos dimensionamentos de pavimentos para tráfego médio, sem barras de transferência, e para tráfego pesado, com e sem sistema de transferência de carga.

3. Equipamentos de pavimentação e usinagem

Neste item da aula veremos os principais equipamentos relacionados à execução das camadas dos diversos tipos de pavimentos.

3.1. Usinas de Solos

A usina de solos é um equipamento instalado no canteiro de obras, ou então em um local pré-determinado ao longo da obra, e tem como objetivo misturar dois ou mais materiais encontrados ao longo da rodovia.

As misturas produzidas por essas usinas podem ser feitas a partir dos seguintes materiais:

a) Dois ou mais solos;

b) Solos e agregados (brita, areia);

c) Agregados provenientes de britagem (britas); d) Solos e agregados com ligantes asfálticos;

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Essas misturas podem ser utilizadas na confecção de camadas do pavimento flexível – itens “a” a “d “ – (reforço do subleito, sub-base e base), ou camadas do pavimento semirrígido – item “e“ – (sub-base, base).

A usina de solos pode ser do tipo fixa3_{ou móvel. A usina fixa é o}

equipamento mais encontrado nas obras, e possui uma estrutura mais robusta, ao contrário das usinas móveis que possuem uma maior mobilidade na montagem e desmontagem do equipamento.

Usina fixa e Usina móvel

A mistura dos solos, incluindo a proporção dos materiais, é projetada em laboratório, quando são verificadas sua resistência e diversas outras características exigíveis da mistura.

Ao se projetar uma mistura de solos para ser aplicada no pavimento, é necessário que essa mistura, quando produzida em campo, apresente a mesma uniformidade e proporção previstas em projeto. Com a utilização da usina de solos, a uniformidade da mistura é praticamente perfeita, ao contrário de quando a mistura é realizada na própria pista, com a motoniveladora.

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O funcionamento da usina de solos pode ser verificado com base no esquema a seguir.

Veremos agora as principais peças que compõem a usina:

Silos de solos – são depósitos destinados a receber os materiais a serem utilizados na mistura e descarregá-los nas correias transportadoras, nas proporções estabelecidas no projeto.

Silos de Solos Silos Correia Transportadora Misturador Silo de descarga

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São constituídos de chapas metálicas, em forma de tronco de pirâmide invertido, com capacidade para permitir a produção contínua da mistura, nas quantidades requeridas.

O carregamento dos silos da usina de solos é normalmente realizado com carregadeiras de pneus, e a usina deve ser instalada, preferencialmente, junto à jazida cujo material tem maior porcentagem na mistura, diminuindo, assim, os custos com o transporte do material.

Correias transportadoras – possuem a função de receber os solos liberados pelos silos, e transportá-los até o misturador. As correias possuem inclinação suficiente para despejar os materiais no misturador em altura conveniente, para que o carregamento dos caminhões se faça por gravidade.

Carregamento dos caminhões

Depósito de água – deve fornecer a água necessária para se atingir o teor ideal de umidade da mistura. Os depósitos se conectam diretamente aos misturadores e são abastecidos por caminhões tanque ou por bombeamento de alguma fonte d’água.

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Misturador – geralmente é constituído por dois eixos dotados de pás, tipo “pug-mill”. Os eixos giram em sentido contrário, jogando os materiais contra as paredes do misturador. É conveniente que, inicialmente, seja feita apenas a mistura com os solos; após a homogeneização dessa mistura “seca”, adiciona-se água de acordo com a proporção prevista.

Misturador

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Assim, após a mistura, o material usinado é descarregado em caminhão basculante e transportado para a pista.

Misturas com cimento ou cal

Os componentes básicos mostrados anteriormente se referem a misturas básicas, como entre solos, solos e agregados, e entre agregados. Porém, é possível realizar a mistura desses materiais, inclusive, com cimento e cal, devendo a usina de solos conter implementos capazes de produzir essas misturas.

A imagem a seguir mostra uma usina de solos dotada de silo de cimento, para produção de solo-cimento utilizado nos pavimentos semirrígidos.

Usina de solo-cimento Misturas com material asfáltico

A usina também pode produzir misturas de agregados (britas e areias) com ligante asfáltico a frio. São as chamadas “usinas de