UNIVERSIDADE FEDERAL DA P A R A Í B A PRO-REITORIA PARA ASSUNTOS DO INTERIOR
CENTRO DE C I Ê N C I A S E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA C I V I L
A V A L I A Ç Ã O ESTRUTURAL DE Ufl PAVIMENTO F L E X Í V E L DE BASE C O N S T I T U Í D A
I
DE SOLO LATERITICO, A T R A V É S DOS ENSAIOS D E F L E C T O M É T R I C O S E PRESSIOMETRICOS
JOHN KENNEDY GUEDES RODRIGUES
CAMPINA GRANDE
199*?
PA n A T n A
JOHN KENNEDY GUEDES RODRIGUES
A V A L I A Ç Ã O ESTRUTURAL DE Ufl PAVIMENTO F L E X Í V E L DE BASE C O N S T I T U Í D A DE SOLO LATERITICO, A T R A V É S DOS ENSAIOS D E F L E C T O M É T R I C O S E PRESSIOMETRICOS
D I S S E R T A Ç Ã O APRESENTADA AO CURSO DE MES-TRADO EM ENGENHARIA C I V I L DA UNIVERSIDADE FEDERAL DA P A R A Í B A , EM CUMPRIMENTO AS E X I G Ê N C I A S PARA O B T E N Ç Ã O DO GRAU DE MESTRE
AREA DE C O N C E N T R A Ç Ã O ; GEOTECNIA
ORIENTADOR : D r . E n g . HEBER CARLOS FERREIRA CO-ORIENTADQR : MSc. FRANCISCO BARBOSA DE LUCENA
CAMPINA GRANDE -1992
ALALIACäö ESTRUTURAL DE DU PAVIRENTO FLEXÍVEL DE USE CONSTITUI
DA DE SOLO LATER1TÎCÏO, ATRASES DUS EÜSâíOS DEFLECTOiETRICOS
PEESSIOiETEÎCOS.
JBBM KEîïMEDY SUEDES RSBRISUES
Dissertação aprovada es: /07/92
CAiPïMâ SRAUDE / JULHO / 1992
DIGITALIZAÇÃO:
SISTEMOTECA - UFCG
D E D I C A T Ó R I A
A rri e u 5 " p a i s " e f a m í l i a
A Minha companheira., R a n o n i l d e s A meu i r m ã o , Onaldo
AGRADECIMENTOS
Ao o r i e n t a d o r P r o f . Msc. FRANCISCO BARBOSA DE LUCENA p e l o s ensinamentos t r a n s m i t i d o s , c r i t i c a s c o n s t r u t i v a s , r e v i s ã o do t e x t o p e l a d e d i c a ç ã o demonstrada,, f a t o s e s s e s que c o n t r i b u í r a m d e c i s i v a m e n t e para c o n c l u s ã o d e s s a d i s s e r t a ç ã o .
Ao P r o f . D r . HEBER CARLOS FERREIRA, pelo apoio d u r a n t e o p e r í o d o de r e a l i z a ç ã o d e s s e t r a b a l h o .
A A s s o c i a ç ã o T é c n i c o C i e n t i f i c a E r n e s t o L u i z de O l i v e i r a J ú n i o r (ATECEL) e a todos o s f u n c i o n á r i o s dos l a b o r a t ó -r i o s de s o l o s 1,, I I ,, e I I I que de alguma fo-rma colabo-ra-ram pa-ra a e x e c u ç ã o d e s s e t r a b a l h o , em e s p e c i a l à J o s e n i r a , J o s e l i t o e Machado.,
Aos p r o f e s s o r e s , f u n c i o n á r i o s e a l u n o s do c u r s o de p ó s - g r a d u a ç ã o e g r a d u a ç ã o em E n g e n h a r i a C i v i l , p e l a o p o r t u n i d a d e de c o n v i v ê n c i a e c o l a b o r a ç ã o , em e s p e c i a l a o s meus a m i g o s •fraternos P e r b o y r e , Vladimir., Prof.. Edmar e Prof.. O l a f .
M Í N D I C E CAFITULO - I I N T R O D U Ç Ã O E OBJETIVOS CAPITULO - I I R E V I S Ã O B I B L I O G R Á F I C A 2.1 - I n t r o d u ç ã o 2.2 - A v a l i a ç ã o de Pavimentos 2.3 - Cr i t e r i os de A va 1i a ç a o de P a vime n t o s ., 2.3.1 - A v a l i a ç ã o da S u p e r f i c i e dos P a v i m e n t o s . . . . 2.3.2 - Ava 1i a çao d a R u g o s i d a d e d o s F a v i M e n t o s . . . . 2.3.3 - A v a l i a ç ã o E s t r u t u r a l dos P a v i m e n t o s 2.3.3.1 Cr i tér io s de E s c o 1 h a do Ti po de Equ i -pamento a s e r U t i l i z a d o na A v a l i a ç ã o E s t r u t u r a 1 d e P a v i M e n t o s 2.4 - H i s t ór i c o d a Origem e D e s e n v o1v i M en t o d o E n s a i o P r e s s i o m e t r i c o na P a v i m e n t a ç ã o . 2.5 - U t i l i z a ç ã o de Solos L a t e r i t i c o s n a P a v i Me n taça o B r a s i l e i r a . . . 05 OS o s 10 13 CAFITULO - I I I
HATE RIAIS E (1ET0D0S 3.1 - I n t r o d u ç ã o
3.2 - C a r a c t e r i z a ç ã o do Trecho
31 31 32
3.3.1 - I n t r o d u ç ã o 3.3.2 - E n s a i o D e f 1 e c t o m é t r i c o . . . 3.3.2.1 - M e t o d o l o g i a 3.3.3 - E n s a i o P r e s s i o n é t r i c o 3.3.3.1 - D e s c r i ç ã o 3.3.3.2 - M e t o d o l o g i a 3.3.4 - E n s a i o s de L a b o r a t ó r i o 3.3.4.1 - G r - a n u l o w e t r i a 3.3.4.2 - í n d i c e de S u p o r t e C a l i f ó r n i a 3.3.4.3 - L i a i t e de L i q u i d e z 3.3.4.4 - L i m i t e de P l a s t i c i d a d e CAPITULO - IV ANALISE E S T A T Í S T I C A 4.1 - I n t r o d u ç ã o 4.2 Estudo das C o r r e l a ç õ e s e n t r e os P a r â m e t r o s E s t r u -t u r a i s Deflec-to-t-té-tricos e P a r â m e -t r o s E s -t r u -t u r a i s . Press i Ofrietr i cos
4.2.1 - C r i t é r i o de C o r r e l a ç ã o 4.2.2 - C o r r e l a ç õ e s P r o p o s t a s
4.3 - A n á l i s e E s t a t í s t i c a dos P a r â m e t r o s E s t r u t u r a i s De-f 1 ec t o m é t r i cos
CAPITULO - V
A P R E S E N T A Ç Ã O E ANALISE DOS RESULTADOS . . . 5.1 - I n t r o d u ç ã o
5.2 P a r â m e t r o s Es t r u t u r a i s 0 b t i dos c o D o E n s a i o D e f l e c t o n é t r i c o ao Longo d9 Todo o Trecho E s t u d a -d o . . . 5.3 Par a He t r os E s t r ut ur a i s O b t i d o s co m o E n s a i o D e -f l e c t o n é t r i c o es Pontos C o m Un s E ns a i a do s c o m o P r e s s i ometro de P a v i m e n t a ç ã o 5.4 - B a c i a s de De f o r « a ç ã o de Campo e B a c i a s de Def o r m a ç ã o A j u s t a d a s O b t i d a s con o Ensaio D e Def l e c t o -ttétrico e M e t o d o l o g i a Adotada 5.5 - n ó d u l o s P r e s s i o n é t r i c o de R e c o m p r e s s ã o O b t i d o s COM o E n s a i o P r e s s i o n é t r i c o a 30 e 90crs de Pro-f u n d i d a d e . . . . 5.6 - n ó d u l o s P r e s s i o n é t r i c o s O b t i d o s con o E n s a i o P r e s s i o n é t r i c o a 30 e 90 cn de P r o f u n d i d a d e . . . . 5.7 - E q u a ç õ e s , G r á f i c o s e S i m u l a ç õ e s O b t i d o s cota as A j u s t a g e n s R e a l i z a d a s E n t r e os P a r â m e t r o s Est r u Est u r a i s D e f l e c Est o n é Est r i c o s X n ó d u l o s P r e s s i o -n é t r i c o s de R e c o m p r e s s ã o 5.S - E q u a ç õ e s , G r á f i c o s e S i m u l a ç õ e s O b t i d o s con as A j u s t a g e n s R e a l i z a d a s E n t r e os P a r â m e t r o s E s t r u -t u r a i s D e f 1 e c -t o m é -t r i c o s X Medulo P r e s i o n é -t r i c o . . 5.9 - E n s a i o s de L a b o r a t ó r i o
CAPITULO - V I
C O N C L U S Ü E S
S U G E S T Õ E S PARA FUTURAS PESQUISAS BIBLIOGRAFIA
CAPITULO - V I I
A P Ê N D I C E - A
- P a r â m e t r o s E s t r u t u r a i s e B a c i a s de D e f o r m a ç ã o O b t i d a s co(* o E n s a i o Deflectortétrico e M e t o d o l o g i a Adotada A P Ê N D I C E - E
- P a r S t t e t r o s E s t r u t u r a i s O b t i d o s c o « o E n s a i o D e f 1 e c t o hê
-t r i c ô e M e -t o d o l o g i a Ado-tada ao Longo de -t o d o T r e c h o Es-t u d a d o . . . A P Ê N D I C E - C L i s t a g e u do Programa C o m p u t a c i o n a l para a j u s t e e o b t e n -ç a o de P a r a m e t r o s E s t r u t u r a i s Def 1 e c t o Í Í e t r i •:os A P Ê N D I C E - D L i s t a g e m d o Programa C o t i p u t a c i o n a I p a r a C o r r e cã o de P r e s -s ã o e Volume do E n -s a i o P r e -s -s i o n é t r i co A P Ê N D I C E - E - Curvas P r e s s i o » é t r i cas C o r r i g i d a s p a r a c á l c u l o do M ó d u l o P r e s s i oflétr i co e Modulo P r e s s i o n e t r i co de R e c o a ? r e s s ã o . . A P Ê N D I C E - F M e t o d o l o g i a p a r a A n á l i s e E s t a t í s t i c a dos P a r S « e t r o s . E s -t r u -t u r a i s D e f 1 e c -t o m e -t r i c o s
LISTA DE QUADROS O u a d r o - 01 : P r i n c i p a i s M e d i d o r e s de Rug o s i dade com sua R e s p e c t i v a U t i l i z a ç ã o 11 Quadro - 02 : C a r a c t e r i z a ç ã o do T r e c h o 11 Quadro - 03 : E n s a i o D e f l e c t o ü é t r i c o 39 Q u a d r o - 04 : Ajust-agem e P a r a m e t r os Es t r u t u r a i s a s e r e m C a l c u l a d o s 41 Quadro - 05 : Esquema do P a v i m e n t o 43
Quadro - 06 : Modelo de Hogg 43 Quadro - 07 ." F1 u x o g r a M a d o P r o g r a m a C o n p u t a c i o n a 1 para
A j u s t e da s L e i t ur a s D e f 1 e c t o m é t r i c a s e
C a l e u l o de P a r a n e t r o s E s t r u t u r a i s 53 Quadro - 08 : E n s a i o P r e s s i o i é t r i c o = » • . 54
Quadro - 09 : Curva Press i oaiétr i ca C o r r i g i d a . . . 57 Quadro - 10 \ C o r r e ç ã o G e n é r i c a das L e i t u r a s de P r e s s ã o e
Volume 54 Quadro - 11 : E q u a ç õ e s Submetidas às A j u s t a g e n s . . . 64
Q u a d r o 12 ." A n á li.se Es t a t í s t i c a d os P a r a* n e t r o s D e f 1 e c t o
-m é t r i c o s 69 Quadro - 13 : Mo du1 o de Re c o n p r e s s ão 0 b t i dos n a P r o f u n di da de
de 30 CM 77
Quadro - 14 : M ó d u l o s de R e c o m p r e s s ã o O b t i d o s na P r o f u n d i d a d e de 90 cm = • • - 77 Quadro - 15 : M ó d u l o s P r e s s i o n é t r i c o s O b t i d o s na P r o f u n d i d a d e
Quadro - 16 : M ó d u l o s P r e s s i o u é t r i c o s 0 b t ido s na P r o f u n d i da de
de 90 cm 79 Quadro - 17 : A j u s t a g e n s Ob t i d a s e n t r e os P a r â m e t r o s
Def1ec-t o M e Def1ec-t r i cos X M ó d u l o s P r e s s i o m é Def1ec-t r i c o s de
RecoM-p r e s s ã o 81 Quadro - 17.1 : S i m u l a ç ã o dos Dados ß3
Quadro - 17.2 : S i m u l a ç ã o dos Dados £4 Quadro - IS : A j u s t a g e n s 0 b t i d a s e n t r e os P a r â m e t r o s
Def1ec-toaiétricos X M ó d u l o s P r e s s i o n é t r i c o s Só
Quadro - 18.1 : S i m u l a ç ã o dos Dados 87 Quadro - 18.2 : S i m u l a ç ã o dos Dados S7 Quadro - 19 : E n s a i o s de L a b o r a t ó r i o 95
LISTA DE FIGURAS F i g u r a - 01 : F1 u x o g r a m a da P e s q u i s a 03 F i g u r a - 02 E n s a i o D e f 1 e c t o m é t r i c o com o FUD 19 F i g u r a - 03 : L o ca 1i za cáo de T r e c ho s P a v i m e n t a d o s com L a t e r i t a no Es t a d o d a P a r a í b a 3 0 F i g u r a - 04 : L o c a l i z a ç ã o do T r e c h o R o d o v i á r i o Estudado .. 33 F i g u r a - 05 : G r á f i c o de I n f l u e n c i a para o C á l c u l o das D e f l e x õ e s S u p e r f i c i a i s 47 F i g u r a - 06 : Co n f i g ur a ç a o d a D i s t r i bu i ca o d a C a r g a d a s R o d a s D u P 1 a s do Ei x o T r a s e i r o d o C a. m i n h ão de Prova 49 F i g u r a - 07 : Bac i as T e ó r i c a s de D e f o r m a ç ã o 4?
F i gura - 08 : Nomograma para C á l c u l o de E2 e Do 50 F i g u r a - 09 : N o m o g r a. m a para o C á l c u l o do Comprimento
C a r a c t e r í s t i c o " l o " 50 F i gura - 10 : Curva R e p r e s e n t a t i v a da A j ustagem
D m a x R X n ó d u l o P r e s s i o m é t r i c o de R e c o m p r e s s ã o (30 cm) 85 F i g u r a - 11 : Cur va R e p r e s e n t a t i va da A j u s t a g e i DmaxT X M ó d u l o P r e s s i o m é t r i co de R e c o m p r e s s ã o (30 cm) Ê6 F i g u r a - 12 : G r á f i c o R e p r e s e n t a t i v o da A j u s t a g e m E2 X ílódulo P r e s s i o m é t r i c o de R e c o m p r e s s ã o (90 cm) . . . 87 F i g u r a - 13 : G r á f i c o R e p r e s e n t a t i v o da A j u s t a g e m
ICE X ílódulo P r e s s i ométr i co de
i g u r a - 14 : G r a f i >: o R e p r e 5 e n t a t i v o d a Ajustagem E 2 X R o d u 1 0
P r e s s i o m é t r i co (90 cm) 93 i g u r a - 15 : G r a f i c o R e p r e s e n t a t i v o d a A j u s t a g e m IC B X
LISTA DE A P Ê N D I C E S A P Ê N D I C E - A : P a r â m e t r o s E s t r u t u r a i s e B a c i a s de D e f o r m a ç ã o O b t i d o s com o E n sa i o D e f l e c t o m é t r i c o e Metodo-l o g i a Adotada ( P o n t o s Comuns). 107 A P Ê N D I C E - B : P a. r a m e t r os Es t r u t u r a i s 0 b t i d o s c o m o E n s a i o D e f l e c t o m é t r i c o e M e t o d o l o g i a Ado t a d a , a o L on-go do Trecho E s t u d a d o 138 A P Ê N D I C E - C : L i s t a g e m do Programa C o m p u t a c i o n a l para A j u s t e e 0 b t e n c ã o dos P a r â m e t r o s E s t r u t u r a i s Def1ec-t o m é Def1ec-t r i c o s 142 A P Ê N D I C E - D : L i s t a g e m do Programa C o m p u t a c i o n a l para C o r r e ç ã o de P r e s s ã o e Volume do Ensaio P r e s s i o m é t r i c o 150 A P Ê N D I C E - E : Curvas P r e s s i o m é t r i c a s C o r r i g i d a s p a r a Cale u1 o d o M o d u1 o F r e s s i o m é t r i c o e Mo du1 o P r e s s i o m é t r i c o de Recompressa o 155 A P Ê N D I C E - F : M e t o d o l o g i a p a r a A n á l i s e E s t a t í s t i c a dos P a r a m e t r o s E s t r u t u r a i s D e f l e c t o m é t r i c o s . . . 16'-'
R E S U M O
Este t r a b a l h o c o n s i s t e na a v a l i a ç ã o e s t r u t ura 1 de um P a V i mento flexível., de base c o n s t i t u í d a de M a t e r i a l l a t e r í t i c o , l o c a -l i z a d o e n t r e os m u n i c í p i o s de Sape, Mar í e G u a r a b i r a ( P b - 0 5 5 ) , ob j e t i v a n d o a v a l i a r o desempenho e s t r u t u r a l da b a s e , bem como das o u t r a s camadas que c o m p õ e m o p a v i m e n t o , ao longo de 7km. Para
i s s o , como forma de o b t e n ç ã o de p a r â m e t r o s e s t r u t u r a i s para pos-t e r i o r a v a 1 i a ç à. o, o p pos-t o u - s e p e l o s s e g u i n pos-t e s e n s a i o s : a) E n s a i o D e f l e c t o m é t r i c o com a v i g a B e n k e 1 fs a n , u t i l i z a n d o s e " m e t o d o l o -g i a n ã o d e s t r u t i v a , p a r a a v a l i a ç ã o e s t r u t u r a l de p a v i m e n t o s f l e x í v e i s , a t r a v é s da i n t e r p r e t a ç ã o das B a c i a s de D e f o r m a ç ã o " d e s e n v o 1 v ida p e 1 o s p r o f e s s o r e s . " J o ã o M . F a b r í c i o a t a 1 i i 19 S 3 ) b) Ensaio P r e s s i o m é t r i c o com o P r e s s i o m e t r o de P a v i m e n t a ç ã o , d e s e n v o l v i d o p o r B r i aud e Sh i e1 ds na U n i v e r s i d a d e de 011aMa no C a n a d á ( 1 9 7 9 ) , e n s a i a n d o a sub-bsse e o s u b l e i t o . Os p a r â m e t r o s e s t r u t u r a i s, o b t i d o s com os r e s p e c t i v o s e n s a i o s , além de s e r v irem como i n d i c a d o r e s das c o n d i ç õ e s e s t r u t u r a i s das camadas do p a v i -m e n t o , f o r a -m c o r r e l a c i o n a d o s e a j u s t a d o s -m a t e -m a t i c a -m e n t e . No
t o c a n t e ao desempenho da base l a t e r í t i c a e do p a v i m e n t o como UM t o d o , o b s e r v o u - s e que os p a r â m e t r o s e s t r u t u r a i s d e f l e c t o m é t r i c o s
o b t i d o s se enquadraram d e n t r o dos l i m i t e s p r é - e s t a b e l e c i d o s p e l a m e t o d o l o g i a a d o t a d a , o que c o n f i r m o u o seu bom desempenho. C o m r e l a ç ã o as a j u s t a g e n s , f o r a m o b t i d a s e q u a ç õ e s b a s t a n t e s i g n i f i c a -t i v a s . 0 q ue demo n s -t r a u m a a 11a a f i rm a ç ã o d o s d o i s e n s a i o s u t i l i z a d o s n e s t a p e s q u i s a , r e s p a l d a n d o seus v a l o r e s t e ó r i c o s e
i n t e r p r e t a t i v o s , m u i t o bons para serem u t i l i z a d o s como p a r â m e t r o s de a v a l i a ç ã o de p a v i m e n t o s f l e x í v e i s .
ABSTRACT
T h i s work d e s c r i b e s t h e s t r u c t u r a l e v a l u a t i o n o f a f l e x i b l e pavement, 7 Km l o n g l i n k i n g t h e d i s t r i c t s o f S a p e, Har i and G u a r a b i r a (PB 055) P a r a i b a S t a t e , N o r t h e a s t B r a z i l . The s t r u c t u -r a l p e -r f o -r m a n c e of i t s l a y e -r s i n c l u d i n g t h e l a t e -r i t i c basement was i n v e s t i g a t e d and d a t a were o b t a i n e d f o l l o w i n g t h e m e t h o l o g y d e s c r i b e d b e l o w : a ) T e s t D e f l e c t o m e t e r w i t h t h e B e n k e 1 m a n Bean f o l l o w i n g a. N o n d e s t r u c t i v e m e t h o d o l o g y f o r t h e e v a l u a t i o n o f f l e x i b l e pave-ments t h r o u g h t h e i n t e r p r e t a t i o n o f t h e " B a s i n D e f l e c t i o n " d e v e l o p e d by J . f i . F a b r i c i o e t a l ( 1 9 8 8 ) ; b) P r e s s u r e m e t e r t e s t o f b o t h t h e s u b - g r a d e and t h e sub-base by u s i n g t h e p r e s s u r e m e t e r o f pavements d e v e l o p e d by B r i a u d and S h i e l d s ( 1 9 7 9 ) . The r e s u l t s a n a l y s e d h e l p e d as i n d i c a t o r s t h e s t r u c t u -r a l c o n d i t i o n s o f t h e l a y e -r s and a l s o we-re c a -r -r e l e t e d and a d j u s t e d m a t h e m a t i c a l l y f o r t h e d e r i v a t i o n o f e q u a t i o n s . The s t r u c t u r a l d e f 1 e c t o m e t r i c p a r a m e t e r s d e t e r m i n e d f o r t h e l a t e r i -t i c basemen-t and f o r -t h e pavemen-t as a whole f e l l w i -t h i n -t h e r a n g e i n d i c a t e d f o r t h e m e t h o d o l o g y used and c o n f i r m e d i t s good p e r f o r m a n c e . A n a l y s i s o f t h e s i g n i f i c a n t e q u a t i o n s d e v e l o p e d i n
t h i s s t u d y r e n d e r s s u p p o r t f o r t h e good q u a l i t y o f t h e t e s t s p e r f o r m a n c e d u r i n g t h e i n v e s t i g a t i o n s recommending them as v e r y
CAPITULO - I
I N T R O D U Ç Ã O E OBJETIVOS
A u t i 1 j z a c á o de s o I o s I a. t e r í t i c o s n -a p a v i m e n t a ç a o b r a s i l e i -r a, como b a s e , sub-base e a t e -r e v e s t i m e n t o s, v em se nd o f e i t a e m v á r i o s e s t a d o s do P a i s . I s t o por que nessas r e g i õ e s há um a e s c a s s e z de s o l o s d i t o s c o n v e n c i o n a i s p a r a t a l u s o . Tem s i d o d e s e n v o l v i d o ao l o n g o dos ú l t i m o s a. n o s , t o d o um t r a. b a 1 h o d e p e s q u i s a v i s a n d o e s t a b e l e c e r normas e s p e c í f i c a s , desde a s i m p l e s c a r a c t e r i z a ç ã o a t é a. a v a l i a ç ã o " i n s i t u " dos s o l o s p r o d u z i d o s p e l o p r o c e s s o de 1 a t e r i z a ç ã o . P r o c u r a s e , dessa m a n e i r a , d e f i -n i r de forma o b j e t i v a e c l a r a a v i a b i l i d a d e desses m a t e r i a i s -no q u e d i z r e s p e i t o á e e c uç â* o, ao e n q u a d r a m e n t o d e n t r o de parâmet r o s de r e s i s parâmet ê n c i a e d e f o r m a ç ã o a c e i parâmet á v e i s e v i a b i l i d a d e e c o n ô -m i c a . P o r é u , e K i s t e ainda um v a z i o a s e r pr e e n c hi d o no que d i z
r e s p e i t o a se c o n h e c e r melhor o i n t e r r e l a c i o n a m e n t o das suas p r o p r i e d a d e s f í s i c a s , q u í m i c a s , m i n e r a l ó g i c a e f í s i c o - q u i m i c a com as de e n g e n h a r i a , c u l m i n a n d o assim no e s t u d o de r o d o v i a s pavimen-t a d a s onde pavimen-t a i s m a pavimen-t e r i a i s foram u pavimen-t i l i z a d o s . E s p e c i f i c a m e n t e no campo da a v a l i a ç ã o e s t r u t u r a l de p a v i m e n t o s f l e x í v e i s , são v á r i o s os m é t o d o s e e q u i p a m e n t o s d e s t i n a d o s a t a l t a r e f a . I s s o se deve ao f a t o de já. e x i s t i r t o d o
um t r a b a1h o d e s en vo 1v i d o com r e l a ç ã o aos s o l o s c o n v e n c i o n a i s , o que f a c i l i t a o e s t u d o e s p e c í f i c o dos m a t e r i a i s l a t e r í t i c o s . Sendo n e c e s s á r i o a v e r i f i c a ç ã o do seu e n q u a d r a m e n t o d e n t r o dos c r i t é -r i o s e s t -r u t u -r a i s que possam s a t i s f a z e -r a v i ab i 1 i zaç ao d o us o
desses m a t e r i a i s COESO componentes de camadas e s t r u t u r a i s de p a v i m e n t o s f l e x í v e i s . D e f i n i d o o c r i t é r i o e o p r o p ó s i t o de a v a l i a ç ã o ( c r i t é r i o e s t r u t u a l e a v a l i a ç ã o de us t r e c h o r o d o v i á r i o c u j a base è c o n s t i t u í d a de mater i a 1 l a t e r í t i c o ) t o r n o u - s e neces-s á r i o e neces-s t a b e l e c e r q u a l ou q u a i neces-s m e t o d o l o g i a neces-s e e q u i p a m e n t o neces-s a serem u t i 1 i za do s em n osso e s t ud o pa ra a l c a n ç a r os o b j e t i v os . A p ó s v á r i o s e s t u dos de l i t e r a t u r a e s p e c í f i c a , cons i der a n d o inume-r os f a t o inume-r e s impoinume-r ta.ntes no que d i z inume-r espe i t o a e s c o l ha dessas t é c n i c a s e e q u i p a m e n t o s , c oMO por e xe np1 o: r e s p a l d o t e ór i co
i n t e r p r e t a t i v o , v e r s a t i l i d a d e do e q u i p a m e n t o ; u t i l i z a ç ã o e exper i ê n c i a n a c i o n a l e i n t e exper n a c i o n a l v i a b i l i d a d e e c o n ô m i c a ; d i s p o n i
-b i 1 i d a. de de m a t e r i a I e d e s e n v o 1 v i m e n t o de n o v o s par a m e t r os de a v a l i a ç ã o e s t r u t u r a l , o p t o u s e p e l o s s e q u i n t e s m é t o d o s e e q u i p a
mentos: a) E n s a i o D e f l e c t o m é t r i c o com a v i g a Benkelman ( u t i l i -zando a " m e t o d o l o g i a n ã o d e s t r u t i v a , p a r a a v a l i a ç ã o e s t r u t u r a l de p a v i m e n t o s f l e x í v e i s a t r a v é s da i n t e r p r e t a ç ã o das B a c i a s de D e f o r m a ç ã o " , d e s e n v o l v i d a p e l o s p r o f e s s o r e s : João I I . F a b r í c i o , Edmar A. G o n ç a l v e s e Olavo F. F a b r i c i o ) r b ) E n s a i o P r e s s i o m é t r i c o com p r e s s i ô m e t r o de p a v i m e n t a ç ã o d e s e n v o l v i d o por B r i a u d e S h i e l d s (Canadá 1 9 7 9 ) . O b j e t i v o u s e t a m b é m , a p ó s o b t e n ç ã o dos p a r â m e t r o s e s t r u t u -r a. i s -r e s u 11 a n t e s dos -r e s p e c t i v o s e n s a i o s , c o -r -r e l a c i o n á - l o s e a j u s t á - l o s m a t e m a t i c a m e n t e de forma a e s t a b e l e c e r e q u a ç õ e s que v i e s s e m a c o n t r i b u i r de m a n e i r a e s p e c í f i c a para o desenvo 1v i mento de f u t u r a s p e s q u i s a s a serem f e i t a s com r e l a ç ã o á a v a l i a ç ã o e s t r u t u r a l de p a v i m e n t o s f l e x í v e i s . Para uma maior c l a r e z a do p r o c e s s o de andamento da p e s q u i s a , é a p r e s e n t a d o na F i g u r a - 01 o F1uxograma da P e s q u i s a .
F I G U R A 01 - F LUX 0 G R A M A D A P E S Q U I S A — R E V I S A 0 B 1 8 L 1 0 6 R A F I C A E S C O L H A S O O S P O N T O S A S E R E M S U B M E T I D O S A O S E N S A I O S C O L E T A O E A M O S T R A S E N S A I O S O E C A R A C T. E O E R E S I S T . E S C O L H A S O O S P O N T O S A S E R E M S U B M E T I D O S A O S E N S A I O S C O L E T A O E A M O S T R A S E N S A I O S O E C A R A C T. E O E R E S I S T . R E A L I Z A Ç Ã O O 0 í E N S A I O S D E F L E C T O M E T R I C Ô R E A L I Z A Ç Ã O 0 0 E N S A I O P R E S S I O N E ' T R I C Ô P R O C E S S A M E N T O O O S D A O O S O B T I D O S P R O C E S S A M E N T O O O S O A O O S O B T I D O S A J U S T A Í E H O A E Q U A Ç Ã O O A B A C I A O E O E P O R M A Ç A ' O E O B T E N Ç Ã O D O S P A R Â M E T R O S esTRUTvn A I S C O R R E Ç Ã O , O E P R E S S Ã O E V O L U M E ; T R A Ç A D O O A C U R V A P R E S S I O M E ' T R I C A C O R R I G I 0 A E O B T E N Ç Ã O D O S M Ó D U L O S P R E S S 1 0 M É T R I C O S C O R R E L A Ç Ã O E A J U S T A Q E M O O S P A R Â M E T R O S E S T R U T U R A I S O B T I D O S C O M C S R E S P E C T I V O S E N S A I O S C O U A Ç O ' E S O B T I O A S C O E F . D E C O R R E L . C O U A Ç O ' E S O B T I O A S C O E F . D E C O R R E L . S 1 M U L A Ç A O T E S T E F T E S T E O E S I G N I F . D E O A O O S T E S T E F T E S T E O E S I G N I F . P A R Â M E T R O S E S T R U T U R A I S P A R A A V A L I A Ç Ã O 0 0 P A V I M E N T O 0 3
CAPITULO I I
REVISffO B I B L I O G R Á F I C A
2.1 - I N T R O D U Ç Ã O
Esta r-êvisão b i b l i o g r á f i c a t r a t a dos t ó p i c o s r e l a c i o n a d o s COM os o b j e t i v o s da. p e s q u i s a , que corresponde a uma avaliação e s t r u t ur a 1 de u m p a v i m e n t o f I e í v e 1 c u j a base é c o n s t i t u i d a d e s o l o 1 a t e r i t i c o , onde abordamos os s e g u i n t e s t ó p i c o s :
- Avaí i aça o de Pav i « e n t o s ;
- C r i t é r i o s de A v a l i a ç ã o de P a v i m e n t o s ; - A v a l i a ç ã o da S u p e r f í c i e do Pa v i mento J - A v a l i a ç ã o da R u g o s i d a d e ; - A v a l i a ç ã o E s t r u t u r a 1 C r i t é r i o s de e s c o l h a d o t i p o de equipamento a se r u t i 1 i -z a d o n u m a a v a i i a. ç a o e s t r u t u r a l de p a v i « e n t o s ; H i s t ó r i c o da Origem e D e s e n v o I v i Hento do E n s a i o P r e s -s i o m é t r i c o n a P a v i m e n t a ç ao;
- U t i l i z a ç ã o de S o l o s La t e r í t i cos na Pa v isentaç ão B r a s i 1 e i r a
2.2 - A V A L I A Ç Ã O DE PAVIMENTOS
Us p a v i m e n t o e d i m e n s i o n a d o d e n t r o de c r i t é r i o s p r é e s t a b e -l e c i d o s , devendo p r o p o r c i o n a r ao u s u á r i o c o n d i ç õ e s de c o n f o r t o e s e g u r a n ç a , que atendam um p a d r ã o m í n i m o e s p e c i f i c a d o ( c r i t é r i o f u n c i o n a l ) e que s e j a capaz de r e s i s t i r aos e s f o r ç o s o r i u n d o s dos
y e í c u l o s , t o r n a n d o - o c o H P a t í v e 1 c o m a c a p a c i d a d e de r e s i s t é' n c i a e d e f o r m a b i 1 i d a d e d o s u b 1 e i t o (c r i t é r i o es t r u t u r a 1 ) . 0 u a n d o u m d o s c r i t é r i o s a c i« a d e i x a. d e s e r a t e n d i d o , r e s u 11 a. n a f a I h a d o p a v i m e n t o , que pode s e r e s t r u t u r a l ou f u n c i o n a l . A p r i m e i r a
t r a d u z - s e p o r c o 1 a pso de es t r u t u r a d o pa v i He n t o o u de UMa o u m a i s camadas de t a l magni t u d e , que t o r n a o pav i a e n t o i ncapaz de s u p o r t a r a s c a r g a s s u p e r f i c i a i s impo s t a s . A s e g un d a, c1 a s s i f i c ad a
como f a l h a f u n c i o n a l , pode ou n ã o s e r acompanhada p e l a e s t r u t u -r a l , m a s é s u f i c i e n t e pa-r a causa -r d e s c o n f o-r t o aos p a s s a g e i -r o s o u p r o v o c a r d e s g a s t e os v e í c u l o s que u t i l i z a m o pav i m e n t o d e v i d o á sua i r r e g u l a r i d a d e . Os d e f e i t o s a p r e s e n t a d o s p e l a s u p e r f í c i e de um p a v i m e n t o , em r a z ã o de sua n a t u r e z a e i n t e n s i d a d e ; , r e f l e t e m o comportamento da e s t r u t u r a s u b m e t i d a á a c á o s i m u l t â n e a das c a r g a s de t r á f e g o e dos a g e n t e s i ntemp ér i c o s . Como sabemos, os m é t o d o s de p r o j e t o de r e s t a u r a ç ã o s ã o n o r m a l m e n t e e l a b o r a d o s com base em l e v a n t a m e n t o s das c o n d i ç õ e s do p a v i m e n t o e x i s t e n t e e fornecem os p a r â m e t r o s p a r a a n á l i s e e s e l e ç ã o de a l t e r n a t i v a s p a r a e x e c u ç ã o dos s e r v i ç o s . M u i t o embora as c o n c e p ç õ e s desses p a r â m e t r o s envolvam s i m i l a r i d a d e s de o b j e t i -v o s , os c r i t é r i o s , g e r a l m e n t e a d o t a d o s na r e s p e c t i -v a a -v a l i a ç ã o , d i v e r g e m c o n s i d e r a v e l m e n t e . Desde a l g u n s a n o s , p e s q u i s a d o r e s desenvolvem m é t o d o s e equipamentos o b j e t i v a n d o a d e t e r m i n a ç ã o
dos p a r â m e t r o s r e p r e s e n t a t i v o s das c o n d i ç õ e s do pavimento., em a 1 guns c a s o s , a t r a v é s da a v a l i a ç ã o d i r e t a e ea o u t r o s , seu va1 o r é d e t e r m i n a d o , p e l o menos p a r c i a l m e n t e , a p a r t i r da c o n s i d e r a ç ã o de v a r i á v e i s s u b j e t i v a s . A e s c o l h a de c r i t é r i o s de a v a l i a ç ã o de u fn p a v i a e n t o d e v e e s t a r i n t i mame n t e l i g a d a a o p r o p o s i t o da a v a l i a ç ã o a que se quer s u b m e t ê - l o , seja. r e l a c i o n a d o ao uso da
o b r a ( c r i t é r i o f u n c i o n a l ) , sejam c r i t é r i o s a s s o c i a d o s á c a. p a c i d a -de e s t r u t u r a l ( c r i t é r i o e s t r u t u r a l ) . Hass ( 1 9 7 4 ) com o p r o p ó s i t o de medir a n e c e s s i d a d e de r e a b i l i t a ç ã o de um p a v i m e n t o , s e q u e n c i a a s s e g u i n t e s e t a p a s d e a v a 1 i a ç ã o: a v a 1 i a ç ã o d a c a p a c i d a d e e s t r u t u r a 1; a v a l i a ç ã o da d e t e r i o r a ç ã o f í s i c a , r e p r e s e n t a d a p o r : t r i n -ca m e n t o, de f o r a a cã o e d e s i n t e g r a c a o. A v a 1i a çã o d o s d e f e i t o s r e1 a c i o n a dos ao u s u á r i o , t a i s como? r u g o s i d a d e ou se r v e n t i a, s e g u r a n c a e a p a r s n c i a ; a v a. 1 i a. ç á o d o s c u s t o s d e o p e r a ç a o d o u s u a r i o e com v á r i a s medidas de r e a b i 1 i t a c ã o . Segundo o I n s t i t u t o de P e s q u i s a s R o d o v i á r i a s (IPR/MT, 1975) em t r a b a l h o i n t i t u l a d o R e a b i l i t a ç ã o de P a v i m e n t o s ( M a t e r i a i s e T é c n i c a s ) , a a va 1i a çã o d a s c o n d i ç ões de . s u p e r f í c i e s pode se r u t i l i z a d a p a r a q uan t i f i c a r o s i t e n s dos c r i té r i o s q u e i n f 1 u e a d e c i s i v a m e n t e na q u a l i d a d e de r o l a m e n t o , s e g u r a n ç a e a d e q u a ç ã o e s t r u t u r a l , no p r e s e n t e , p o r é m , ao se d e s e j a r f a z e r uma p r e d i ç ã o a 1 ongo P r a z o , é n e c e s s á r i o o c o n h e c i m e n t o da a d e q u a ç ã o e s t r u t u • -r a 1 do pav i mento. Hudson (1975) s e q u e n c i a as e t a p a s e t é c n i c a s de a v a l i a ç ã o de p a v i m e n t o s da s e g u i n t e m a n e i r a : a) A v a l i a ç ã o e s t r u t u r a l com as s e g u i n t e s t é c n i c a s u t i l i z a d a s : e n s a i o de p l a c a , medida de d e f l e -x ã o , e n s a i o de c a r g a s de i m p a c t o , e n s a i o com c a r g a s v i b r a t ó r i a s .
e n s a i o s 1 abo r a t o r i a i s , etc...» b 5 A v a 1 ia ç ã o d o c o m p o r t a a e n t o d o p a v i m e n t o , a v a l i a ç ã o s u p e r f i c i a l , a v a l i a ç ã o da r u g o s i d a d e ; c) Aval iacão da f a d i a a do p a v i M ento» d) A v a l i a ç ã o da s e g u r a n ç a do p a v i m e n t o ; e) A v a l i a ç ã o dos c u s t o s e b e n e f í c i o s . T r e y b i g a t a l i i ( 1 9 7 6 ) co« o o b j e t i v o de e s t a b e l e c e r e d e s e n v o l v e r UM c r i t é r i o de f a d i g a , p r i n c i p a l r e s p o n s á v e l p e l a d e t e r i o r a c ã o d o s p a vime n t o s , c o n s i d e r ou UM a. «et o d o 1 o g i a b a s e a d a eu d o i s p o n t o s p r i n c i p a i s : a) Uso da t e o r i a da e l a s t i c i d a d e , a p l i c a d a as camadas do p a v i m e n t o , por p r o p o r c i o n a r e m um m e l h o r p o t e n c i a i p ar a de s e nv o 1ve r um P r oc e d i m en t o de pro j e t o un i v e r s a l , a p l i c á v e l às v á r i a s c o n d i ç õ e s e i s t e n t e s ; b) Uso de e s t u d o s d e campo, n o r m a l i z a d o p e l a Assoe i a t i on American c f S t a t e Highway
and T r a n s p o r t a t i o n O f f i c i a l ( A A S H T O ) , e n v o l v e n d o e n s a i o s de d e f 1 e -:•; ao, m e d i d a. s de r u g o s i d a d e , a m o s t r as de m a t e r i a i s , e t c .
R.L. L y t t o n e J . P . fiahoney ( 1 976) c i t a m os p r i n c i p ai s P r op os i t o s d e a v a 1i a ç ã o de p avime n t o s com o s e n d o í a ) F or ne c i m e n t o de dados para p r o j e t o ; b) F o r n e c i m e n t o de dados para v e r i f i c a ç ã o da n e c e s s i d a d e de r e a b i l i t a ç ã o . No p r i m e i r o desse p r o p ó s i t o s , segundo os a u t o r e s , é n e c e s s á r i a uma a v a l i a ç ã o d e t a l h a d a que possa f o r n e c e r da dos s u f i e i e n t e s pa r a a c o n s t r uç ã o de u m pa v i m e n-t o ou p a r a r e a b i l i n-t a ç ã o n-t on-t a 1 ou pa r c i a 1 do p a v i m e n n-t o av a l i a d o . Essa a v a l i a ç ã o pode s e r f e i t a a t r a v é s de: medidas de d e f l e x ã o , t r i n c a s ( l e v a n t a m e n t o da percentagem de t r i n c a s ) , v e r i f i c a ç ã o de m ó d u l o s da camada do p a v i m e n t o ( m ó d u l o de e l a s t i c i d a d e , m ó d u l o de r e a ç ã o do s u b i e i t o , e t c ) . 0 segundo p r o p ó s i t o não n e c e s s i t a de uma a v a l i a ç ã o tão d e t a l h a d a , p o r é m os dados o b t i d o s devem f o r n e c e r a c o n d i ç ã o de f a d i g a de m a n e i r a c l a r a e c o n s i s t e n t e . A
) ) ) I a v a l i a ç ã o p o d e s e r f e i t a a t r a v é s d e : Medidas de d e f l e x ã o , l e v a n t a m e n t o de p e r c e n t a g e m de t r i n c a s , medidas de r u g o s i d a d e e v e r i f i c a ç ã o da r es i st ê n c i a ao at r i t o. A r a n o v i c h ( 1983 ) c o n c l u i que." "As a v a l i a ç õ e s t a m b é m p o d e m s e r u t i l i z a d a s cos o o b j e t i v o d e se t e s t a r UM d e t e r m i n a d o M a t e r i a l , u m a d e t e r m i n a d a t é c n i c a c o n s t r u t i v a o u um m é t o d o de d i -mensionamento". 2.3 - C R I T É R I O S DE A V A L I A Ç Ã O DE PAVIMENTOS 2.3.1 - A v a l i a ç ã o da S u p e r f í c i e d o s Pavimentos A a p a r ê n c i a de um p a v i m e n t o n ã o e s t á , n e c e s s a r i a m e n t e , r e 1 a c i o n a d a à c a p a c i d a de e s t r u t u r a 1, e m b o r a e s t a, sen d o b a i a, r e s u l t a no f i m , em a p a r ê n c i a d e f i c i e n t e . 0 d e s e n v o l v i m e n t o das t é c n i c a s de a v a l i a ç ã o da s u p e r f í c i e de p a v i m e n t o s vem sendo f e i t o por d i v e r s o s ó r g ã o s i n t e r n a c i o n a i s . A A s s o c i a ç ã o de E s t r a -das e T r a n s p o r t e s do C a n a d á (Roa d a. n d T r a n s p o r t a t i o n Assoe i a t i o n 5
d e s e n v o l v e u um mé t o do de av a1i a ç ã o s ub j e t i v a de pa v i M e n t o s denominada de g r a u de "ava 1i a ç ã o de s e r v e n t i a a t u a i " ( P r e s e n t S e r v i c e a b i l i t y R a t í ng - P S R ) . Este m é t o d o e n v o l v e a p a r t i c i p a ç ã o de um grupo de a v a l i a d o r e s que t r a n s i t a m num t r e c h o do p a v i m e n t o . Observando sua t r a n s i t a b i l i d a d e , a p r e c i a m suas c o n d i -ç õ e s e r e g i s t r a m as i m p r e s s õ e s p r ó p r i a s numa e s p é c i e de f i c h a .
H c C u l l o u g h ( 1 9 7 1 ) d i v i d i u os d e f e i t o s o c o r r i d o s nas s u p e r -f í c i e s de p a v i m e n t o s como sendo os s e g u i n t e s : a) -f r a t u r a , c a r a c t e r i z a d a p e l a s t r i n c a s ? b > d i s t o r ç ã o , c a r a c t e r i z a d a p e l a d e f o r m a ç ã o p ermanente com ou sem sep ar aça o f i s i c a de p o n t o s
d i s t i n t o s ï c ) d e s i n t e g r a ç á o , g u e a p a r ece sob f o r m a d s des n u d a » s n -t o , perda de agregado e d e s c a a a ç ã o .
A r a n o v i c h ( 1 9 3 3 ) somou aos d e f e i t o s acima c i t a d o s , f a l h a s da c o n s t r u ç ã o , t a i s como: a e x u d a ç a o do 3 i g a n t e b e t u m i n o s o , c a r a c t e r i z a d o p e l a p r e s e n ç a de betume l i v r e na s u p e r f í c i e ; b ) f a l h a s de b i c o , d e f e i t o s do e q u i p a m e n t o e x c l u s i v o s d e t r a t a m e n t o s s u p e r f i c i a i s . Já o T r a n s p o r t and Road Research L a b o r a t o r y ÍTRR.L) d e s e n v o l v e u no Q u ê n i a ( a f r i c a , 1975) um modelo de a v a l i a ç ã o onde as t r i n c a s e remendos s ã o g r u p a d o s , a f i m de se f a z e r uma e s t i Mat i v a. d a. q u a n t i d a de de remendo n e c e s s á r i o p a. r a c o r r i g i r o d e f e i t o . No Ca n a d á , n a P r o v i n c i a de S a s ka t c he w a n , a a v a l i a ç à o d a s c ond i ç Bes da s u p e r f í c i e e r e a l i z a da u t i 1 i z a n do-se o "P a v e-m e n t C on di t i o n s Ra t i n g F o r e-m " c u j o r e s u11 a do do 1 e van t a e-m e n t o e denominado de " i n d i c e de s e v e r i d a d e " . Os dados são P l o t a d o s em um g r á f i c o c o n t r a o t e M po , p r o du z i ndo u m a cu r va d a condi ç a o s upe r -f i c i a l do p a v i m e n t o . 0 I n s t i t u t o do A s -f a l t o ( 1 9 7 7 ) a v a l i a a s u p e r f í c i e dos p a v i m e n t o s a t r a v é s de um f o r m u l á r i o acompanhado d e u ma sé r i e de f o t o g r a f i a s de de f e i t o s . P a r a cada de f e i t o o a v a l i a d o r dá uma n o t a , a c o n d i ç ã o f i n a l do p a v i m e n t o é a soma. das n o t a s d i m i n u í d a de 100.
0 DNER ( 1 9 7 9 ) n o r m a l i z o u um m é t o d o onde i n c l u i u a a v a l i a ç ã o s u b j e t i v a e o b j e t i v a das su p er f i c i e s de r o l a m e n t o . Os P r i ne í p i o s de a v a l i a ç ã o s u b j e t i v a , c o n t i d o s n e s t a s normas, são os mesmos u t i l i z a d o s p e l a e q u i p e da AASHTO Road T e s t . A a v a l i a ç ã o o b j e t i v a e r e a l i z a d a a t r a v é s da a v a l i a ç ã o d i r e t a de uma s é r i e de d e f e i t o s em l o c a i s p r e v i a m e n t e demarcados e que, na p r á t i c a , p e r f a z e m uma s é r i e de 30X da s u p e r f í c i e do p a v i m e n t o .
2.3.2 - A v a l i a ç ã o da R u g o s i d a d e dos P a v i m e n t o s
Os de s v i os d a s u p e r f í c i e de UM p a v i m e n t o de u Ma v e r d a d e i r a s u p e r f í c i e p l a n a com d i m e n s õ e s c a r a c t e r í s t i c a s m a i o r e s que 16 mm
são d e f i n i d o s p e l a A m e r i c a n S o c i e t y f o r T e s t i n g and M a t e r i a i s (ASTM) como sendo r u g o s i d a d e . Cesar A.v. Q u e i r o z a t a l i i ( 1 9 8 4 ) d e f i n e m r u g o s i d a de com r e l a ç ã o ao p e r f i1 d o p a v i men t o , q ue e n v o l v e d i s t o r ç ã o da v a r i aça o de gr au de c o n f o r t o de r o 1 a m e n t o , e com r e l a ç ã o ao v e í c u l o , que pode s e r d e f i n i d o como c&r-ÃC t e r í
s-t i c a s d a s u p e r f í c i e p e l o s o c up a n s-t e s do v e i c u1 o. E n s-t r e o f i m do s é c u l o passado e o f i n a l da d é c a d a de 5 0 , f o r a m c r i a d o s d i v e r s o s a p a r e 1 h o s com o b j e t i v o de medir p e r f i s 1 ong i t u d i n a i s , e n t r e e l e s : " L a n d P 1 a. n es", p e r f i 1 6 g r a f o d e r o d a s m ú l t i p l a s (111 i n o i s , 19 2 0 ) ,
p e r f i l o g r a f o da C a l i f ó r n i a e o r u g o s í m e t r o BPR. Porem, segundo A r a n o v i c h (19 S 3 ) , com esses a p a r e l h o s e n c o n t r a v a m s e d i f i c u l d a -de s d e se f o r n e c e r um p i a n o f i x o p a r a r e f e r e n c i ar as I e ilür as . D i f i c u l d a d e s e s s a s , s u p e r a d a s com a i n t r o d u ç ã o do s i s t e m a , de P e r f i 1 agem sem c o n t a t o , desenvo 1v i do p e l o I n s t i t u t o de Pesqui sa do ri e i o -0e s t e da Forca A é r e a dos E. 1). A . 0 Quadro 01 a p r e s e n t a. o s P r i f i c i p a i s t i p o s de m e d i d o r e s de r u g o s i d a d e com r e s p e c t i v a u t i l i z a ç ã o . A AASHTO d e s e n v o l v e u um equipamento de m e d i ç ã o de p e r f i s l o n g i t u d i n a i s de grande s e n s i b i l i d a d e . Apesar de m u i t o co m P1e xo, e s t e e q u i p a m e n t o (P e r f i13m e t r o AASHTO R oa d Te s t ) , r e s o l v i a o problema de f i x a ç ã o de um p l a n o de b a s e , c o n s t a n t e nos a p a r e i h o s da. é p o c a. J a o T R R L d e s e n v o 1 v e u, n a d é c a d a de 3 0 , o
p e r f i l 5metr o de r o d a s mú 11 i p1 a s, p o r é m , esse apa r e l h o apr ese n t a -va uma b a i x a v e l o c i d a d e de u t i l i z a ç ã o , o que i n v i a b i l i z a v a o seu uso em l o n g o s p e r c u r s o s . 0 TRRL, e n t ã o , c o n s t r u i u um e q u i p a m e n t o
Q U A D R O O 1 - PRI NC I P A I S T I P O S DE M E D I D O R E S DE R U G O S I D A D E COM R E S P E C T I V A U T I L I Z A Ç Ã O . U T I L I Z A Ç Ã O T I P O S DE E Q U I P A M E N T O S A V A L I A Ç Ã O DO P A V I M E N T O P ER F 1 LO M E T R O DE C H A L D E M A Y S M E T E R * CONTROLE DE Q U A L I D A D E DE C O N S T R U Ç Ã O P E R F I L O G R A F O R É G U A M Ó V E L M ER L 1 N * * I N T E G R A D O R I P R / U S P * * L E V A N T A M E N T O DE C A M P O RUGOSIMETRO B PR* " R O A D M E T E R * P E R F I L O G R A F O A V A L I A Ç Ã O DO P E R F I L L O N G I T U D I N A L
SISTEMA DE P E R F I L A G E M SEM CONTATO P E R F I L O * M E T R O R O D O V I Á R I O G M R * R U G O S I M E T R O BPR M O D I F I C A D O « E Q U I P A M E N T O U T I L I Z A D O N O B R A S I L A T E 1 9 8 2 * •* — E Q U I P A M E N T O U T I L I Z A O O E M P E S Q U I S A S R E C E N T E S Q U A D R O 0 2 - C A R C T E . R I Z A Ç A O DO T R E C H O T R A T A M E N T O S U P E R F I C I A L S I M P L E S C O N C R E T O A S F Á L T I C O
baseado nos p r i n c í p i o s de e m i s s ã o e r e f l e x ã o de r a i o s
l a s e r , que o p e r a v a a una v e l o c i d a d e de 50 km/h com p o d e r de r e s o l u ç ã o melhor do que 0,3 HM. E s t e e q u i p a m e n t o r e g i s t r a v a as o n d u l a ç õ e s de c o m p r i m e n t o de onda a t e 100 m e t r o s . N a I n g1 a t e r r a os d o i s e q u i p a M en t o s mais u t i 1 i za dos pa r a a v a l i a ç ã o da r u g o s i d a d e s ã o o "Sump I n t e g r a t o r e a R é g u a N o v e l " . 0 p r i m e i r o é uma c o p i a do r u g o s í m e t r o BPR e o segundo i n d i c a 1 r r e g u l a r i d a d e s n a t r i l h a d a i- o da e é u t i l i z a d o p a r a medida d e c o n t r o l e de q u a l i d a d e de c o n s t r u ç ã o . Urna das p r i n c i p a i s v a n t a g e n s
d e s t e e q u i p a. m e n t o é q u e seus dados P O d em se r1 c o r r e 1 a c i o n a d o s com
medidas de quipamento na i s s o f i s t i c a d o s . Na p r o v í n c i a canadense de S a s k a t c h e w a n , u t i l i z a - s e para medida de i r r e g u l a r i d a d e s o "Ca.r Road M e t e r " , t a m b é m c o n h e c i d o como "Pca Road M e t e r " , c u j o f u n c i on a m e n t o é ide n t i c o a o Ma ys m e t e r .
0 Maysmeter, p o r sua v e z , é um equipamento b a r a t o e r e l a t i v a m e n t e s i m p l e s . Os dados de i r r e g u l a r i d a d e s do p a v i m e n t o são o b t i d o s a t r a v é s de m e d i ç ã o do d e s l o c a m e n t o r e l a t i v o e n t r e a c a r r o c e r i a do v e í c u l o que o t r a n s p o r t a e ' o se u e i ;•; o t r a s e i r o. 0
f u n c i o n a m e n t o do Maysmeter e do rugosímetro são p r a t i c a m e n t e os
mesmos. No Maysmeter a q u i n t a r o d a é s u b s t i t u í d a p e l a s r o d a s t r a s e i r a s do v e í c u l o os a m o r t e c e d o r e s e molas do r u g o s í m e t r o s ã o , no M a y s m e t e r , os a m o r t e c e d o r e s e molas do v e í c u l o . A massa
r i g i d a e p e s a d a d o r u g o s í m e t r o, é s u b s t i t u i d a p e 1 a c a r r o c e r i a d o v e í c u l o . No B r a s i l desde 1979, a COPPE Í U F R J ) em c o n v ê n i o com o
J.PR/DNER, vem u t i l i z a n d o o r u g o s ímetro. BPR. As p r i m e i r a s m e d i ç õ e s com e s t e e q u i p a m e n t o f o r a m e x e c u t a d a s em c o n j u n t o com
os equ i p a M e n t o s do G EIP 0 T ( Pesqui sa IPR ) , e n t r e e1es: o p e r f i 1 c
o r i e n t a ç ã o dos e n g e n h e i r o s Cesar Q u e i r o z e E r n e s t o P r e u s s ! e r . Os r e s u l t a d o s o b t i d o s f o r a m b a s t a n t e s s a t i s f a t ó r i o s comprovando,as-s i m , a e f i c á c i a e a u t i l i d a d e d e comprovando,as-s t e e q u i p a m e n t o . Mais r e c e n t e m e n t e , em p e s q u i s a r e a l i z a d a p e l o DNER/PR. ( 1 9 8 7 ) , f o i u t i l i z a d o um p r o t ó t i p o do flerlin, c u j a c o n c e p ç ã o deveu-se ao TRRL. 0 f l e r l i n mede a d i s t o r ç ã o v e r t i c a l da suP er f i c i e do p a v i mento sob a ponta de pr o va em r e l a ç ã o aos p é s d o a p a. r e I h o com o p a v i m e n t o . Este e q u i p a m e n t o a p r e s e n t a. a. s s e g u i n t e s v a n t a g e n s : ba i xo c u s t o , f a c i l i d a d e de o p e r a ç ã o , a u s ê n -c i a de -c o m p o n e n t e s e l e t r o - e I e t r 3n i -c os e n ã o regue r p r a t i -c a m e n t e m a n u t e n ç ã o , da i r r e g u l a r i d a d e é o b t i d a u t i l i z a n d o s e 200 l e i t u -r a s em i n t e -r v a i o s -r e g u 1 a -r es p a -r a c a. d a t -r e c h o esc o I h i d o . Seu r e n d i m e n t o é de 8 a 10km por d i a . 0 I n s t i t u t o de P e s q u i s a s R o d o v i á r i a s e a U n i v e r s i d a d e S ã o P a u l o , sob a o r i e n t a ç ã o do P r o f e s s o r F e l i p e Domingues ( 1 9 8 7 ) , d e s e n v o l v e r a m um s i s t e m a de medidas de i r r e g u l a r i d a d e s t i p o r e s p o s t a . Este e q u i p a m e n t o ( i n t e-g r a d o r IP R/U S P) c o n s e e-g u i u r e s u11a dos ba s t a n t e sa t i s f a 1o r i o s q ua n-do comparan-dos com medidas f e i t a s com o flaysmeter em l e v a n t a m e n t o f e i t o n a m a I h a r o d o v i á. r i a d o Rio de J a n e i r o.
2.3.3 - A v a l i a ç ã o E s t r u t u r a l dos P a v i m e n t o s
A a v a 1ia c ã o e s t r u t u r a 1 de p a v i mentos v em se n do i n t e n s i f i -c a d a , ao longo do tempo, devi do à ne-cess ida de de s e t e r c o n h e c i m e n t o das c a r a c t e r í s t i c a s f í s i c a s e do comportamento dos m a t e r i a i s empregados na p a v i m e n t a ç ã o (Os q u a i s , e s s e n c i a i s p a r a a p r e v i s ã o de v i d a útil do p a v i m e n t o ) . "Em é p o c a s a n t e r i o r e s , a p r e v i s ã o do c o m p o r t a m e n t o dos p a v i m e n t o s , tomado g l o b a l m e n t e , e
a a n á l i s e e s t r u t u r a l e r a fundamentada na e x p e r i ê n c i a , o b s e r v a ç ã o v i s u a l e o u t r o s j u í z o s s u b j e t i v o s d e s e n v o l v i d o s , ao l o n g o do tempo, em t e n t a t i v a s de melhoramento e c o r r e ç ã o de e r r o s c o m e t i -dos" (José E.Í1. C o r r e i a de M a t o s ) .
Com o passar dos a n o s , s u r g i u a m e d i ç ã o das d e f l e x õ e s r e c u p e r á v e i s . I s t o p o r q u e os m é t o d o s c l á s s i c o s de d i m e n s i o n a -mento de p a v i m e n t o s ( c o s o por e x e m p l o , o m é t o d o do CBR) não
levavam em c o n t a a i n f l u ê n c i a da d e f o r m a ç ã o e l á s t i c a no c o m p o r t a
-Me n t o e s t r u t u r a 1 d o f u t u r o p av i m e n t o. D e f o r m a cão e s s a, r e s po n s a-v e 1 P o r b o a p a r t e d o a p a r e c i me n t o d e t r i n c a s no s p a v i m e n t o s .
M a u p i n e F r e e Man ( 19 76 ) de f i n i r a m o f e n eme no de f adi g a nas
m i s t u r a s be tum i n o sa s de r e v e s t i m e n t o com o: " A o c o r r§nc i a de mu d a nca e s t r u t u r a 1 (ou d e f o r m a ç ã o pe r m ane n t e ) 1oc a 1 i za da e r e -g r e s s i v a. em a 1 -g u m p o n t o o u em p o n t o s d o s m a t e r i a i s a s f á 11 i c o s ,
quando s u b m e t i d o s á c e r t a s c o n d i ç õ e s de c a r r e g a m e n t o que produzam t e n s õ e s e d e f o r m a ç õ e s r e v e r s í v e i s ( o r a t r a ç ã o , ora c o m p r e s s ã o ) c u l m i n a n d o em t r i n c a s ou r u p t u r a a p ó s um n ú m e r o s u f i c i e n t e de a p l i c a ç ã o d e s t a s t e nso e s o u d o ca r r e g a m e n t o " .
A inclusão das medidas de d e f l e x õ e s r e c u p e r á v e i s como p a r â m e t r o i n d i c a d o r das c o n d i ç õ e s e s t r u t u r a i s dos p a v i m e n t o s f o i um passo m u i t o i m p o r t a n t e no d e s e n v o l v i m e n t o e a p r i m o r a m e n t o da a v a l i a ç ã o e s t r u t u r a l dos p a v i m e n t o s . Como c o n s e q u ê n c i a d i s t o s u r g i u a n e c e s s i d a d e do d e s e n v o 1 v i m e n t o de e q u í p a m e n t o s d e s t i ri a
-dos a t a i s t a r e f a s , os q u a i s , além d e a t e n derem a ne c e s s i d a de p r i m o r d i a l de m e d i r as d e f l e x õ e s , t i n h a m que ser v i á v e i s do p o n t o
de v i s t a e c o n ô m i c o e t e ó r i c o .
Uma das p r i m e i r a s t e n t a t i v a s de « e d i ç ã o das d e f l e x õ e s r e c u p e r á v e i s f o i r e a l i z a d a com o d e s e n v o l v i m e n t o do m e d i d o r e l é t r i c o ( C a l i f ó r n i a , 1938) p e l a G e n e r a l E l e t r i c . P o r é m e s t e a p a r e l h o a p r e s e n t a v a um a l t o c u s t o de i n s t a l a ç ã o e grande l e n t i d ã o de o p e r a ç ã o , sendo assim n e c e s s á r i o , na é p o c a , o d e s e n v o l v i m e n t o de um e q u i p a m e n t o mais v e r s á t i l . A l h e i o aos a v a n ç o s t e c n o l ó g i c o s da é p o c a , A.C. Benkelman do BPR. ( B u r e a u o f P u b l i c R o a d s ) , d e s e n v o 1v eu um e qu i p a m e n t o s i m p l e s e b a r a t o para m e d i r a s d e f 1 e xo e s r e c u p e r á v e i s, o q u a 1 f o i denominado d e v i g a Benkelman. 0 desenvo 1 v i m e n t o da v i g a Benke1man deu o r i g e m à p r o d u ca o de e q u i p a m en t o s m a i s s o f i s t ic a d o s, t a 1 co m o o D e f 1 e c15 -g r a f o "La c r o i x " , f afa r i c a d o n a F r a n c a.. N os E . U . A . , um e q u i p a m e n t o semelha n t e f o i d e s e nvo 1v i d o p e l a C a l t r a n s do Est a d o d a Ca 1i f á r n i a , b a s e a d o no m e s m o p r i n c í p i o de f u n c i o n a. m e n t o d a v i g a Be n k e 1 -m a n . A t u a l -m e n t e , os p r i n c i p a i s e q u i p a -m e n t o s u t i I i z a d o s na -medi d a de d e f l e x õ e s r e c u p e r á v e i s , s ã o : v i g a Benkelman, FUD ( F a l l i n g
U e i t h D e f 1 e c t o m e t e r ) , Dy n a f I e c t , R. o a d R. e t e r . A v i g a Be n k e 1 m a n é um equipamento com o q u a l já se tem uma enorme t r a d i ç ã o e e x p e r i ê n c i a de uso na m a i o r i a dos p a í s e s d e s e n v o l v i d o s , a p e s a r de a p a r e l h o s com c a r g a d i n â m i c a , como p o r e x e m p l o , o D y na f 1 e c t , e s t a r e m recebendo p r e f e r e n c i a de uso na m a i o r i a desses p a í s e s . A s i m p l i c i d a d e de o p e r a ç ã o e a fácil m a n u t e n ç ã o a s s o c i a d a s a uma boa equipe de e n s a i o , t o r n a a. v i g a Benke 1 man um e q u i p a n e n t o b a s t a n t e s o l i c i t a do P o r p a r t e dos engenhei r os e de g r a n d e c o n f i a b i 1 i d a d e no s re su11a d o s o b t i d o s dos e n s a i o s . Além d i s s o , as t e n s õ e s a que f i c a m s u b m e t i d a s as camadas componentes da e s t r u t u -ra do p a v i m e n t o , quando e n s a i a d a s , s ã o as mesmas c o n s e q u e n t e s das
c a r g a s r e a i s a p l i c a d a s p e l o t r á f e g o . No caso da e x i s t ê n c i a de m a t e r i a i s de flòdulos de R e s i l i ê n c i a s e n s í v e i s às t e n s õ e s a p l i c a -d a s , esse f a t o r -de r e p r o -d u ç ã o -de t e n s ã o e -de gran-de i m p o r t â n c i a . Esta r e p r o d u ç ã o de t e n s ã o , p o r e x e m p l o , n ã o o c o r r e com o D y n a f l e c t , p o i s a f o r ç a s e n o i d a l a p l i c a d a ( c e r c a de 454 k g f de v a r i a ç a o p o n t a a. p o n t a. c o m u ma. f r e q u ê n c i a de S c i c l o s p o r s e g u n d o s) i n d i c a t e n soes b a. s t a n t e s i n f e r i o r e s à s p r o d u z i d a s p e l o t r á f e g o . Í1 u i t os p e s q u i s a d o r e s e e r g á o s i n t e r n a c i o n a i s u t i 1 i z a m a v i g a Benkelman em seus t r a b a l h o s de a v a l i a ç ã o , o que c o n f i r m a a e n o r m e t r a d i e ã o , e x p e r i e n c i a e co n f i a b i 1 i d ad e n e s t e equ ipa Me n t o . Na d é c a d a de 5 0 , a C.G.R. A. ( C a n a d i a n Good Road A s s o c i a t i o n ) , com o o b j e t i v o de j u l g a r seus p a v i m e n t o s , mediu a c a p a c i d a d e de c a r g a da s u p e r f í c i e do p a v i m e n t o a t r a v é s da v i g a Benkelman. Em 1 9 7 1 , o TRRL ( T r a n s p o r t and Road Research L a b o r a t o r y ) r e a l i z o u , na A f r i c a ( Q u ê n i a ) , como p a r t e d o e s t ud o qu e pro c ur a v a c o r r e1 a c i o na r o es t u d o de p a v i m e n t o s com o cus t o d e t r a nsp or t e , a s medi d a s d e d e f l e x ã o com a v i g a Benkelman u t i l i z a n d o m e t o d o l o g i a i n g l e s a , onde a d e t e r m i n a ç ã o s e g u i a as s e g u i n t e s e t a p a s : s e l e ç ã o de s e ç ã o t e s t e , d e t e r m i n a ç ã o da s u b s e ç ã o mais f r a c a , ( n e s t e l o c a l e r a d e t e r m i n a d o o v a l o r do CBR " i n s i t u " ) , l e v a n t a m e n t o da h i s t o r i a de d e t e r i o r a ç ã o do p a v i m e n t o com a p l i c a ç ã o do t r a f e g o da mesma forma que s e r i a f e i t o com a r u g o s i d a d e , t r i1hagem, e t c . Na p r o v í n c i a Canadense de S a s k a t c h e w a n , as medidas de d e f l e x ã o r e c u p e r á v e i s sa'o f e i t a s com a v i g a B e n k e l m a n . Kenj i Himeno (19S9) em a v a l i a ç ã o f e i t a das c o n d i ç õ e s e s t r u t u r a i s com p a v i m e n t o s das r u a s da c i d a d e de Magaoka ( J a p ã o ) com o Nagaoka Kuab F U D ( p r o t ó t i p o i m p r o v i s a d o do Kua.b F w D modelo 5 0 ) , j u n t a m e n t e com a
v i g a Benkelman, o b t e v e dados de l e i t u r a s d e f 1 e c t o m é t r i c a s bas-t a n bas-t e s e m e l h a n bas-t e s e n bas-t r e os d o i s e q u i p a m e n bas-t o s , o que c o n f i rma que, apesar do d e s e n v o l v i m e n t o de e q u i p a m e n t o s mais s o f i s t i c a d o s , a v i g a Benkelman s e r v e de base t e ó r i c a f u n d a m e n t a l p a r a t a l d e s e n v o l v i m e n t o . No B r a s i l ea p u b l i c a ç ã o do DNER ( 1 9 7 9 ) , f i c o u e x p l i c i t o que a a v a 1 i a ç a o e s t r u t u r a 1 dos p a v i m e n t o s f i e x i" v e i s P a r a f i n s d e p r o j e t o d e r e f o r ç o , se r i a f e i t a a t r a v é s d a. v i g a B e n k e 1 m a n com o e i x o de S,21 com r o d a s d u p l a s , c u j a s medida s t e r i a m c o r r e ç õ e s s a z o n a i s dependendo do t i p o de s u b l e i t o e da. e s t a c ã o do ano. 0 CF D/DER/PR ( 1 9 S 3 ) , et) seu programa de acompan h a m e acompan t o de desempeacompanh o d e p a vime acompan t o s de b a i x o c u s t o, v e a u t i l i -zando uma v i g a Benkelman de r e1 a ça o d e b r a ç o s 2:1 e 4:1 pa r a a s d e t e r m i n a ç õ e s das d e f l e x õ e s r e c u p e r á v e i s , que s ã o a s s o c i a d a s ao e s t u d o da s u p e r f í c i e e ao n ú m er o de r e p e t i ç o e s d o e i x o d e c a r g a para se t r a ç a r a h i s t o r i a do Pa v i a e n t o . Lucena ( 1 9 8 8 ) , a t e n d e n d o a a e t o d o 1 o g i a d e t r a b a1h o de desempenho de t r e c h o s r o d o v i á r i o s P a v i a e n t a dos c o a s o l o s 1 a t e r í t i c o s d o E s t a d o da P a r a í b a , e f e t u o u medidas de d e f l e x ã o r e c u p e r á v e i s de acordo coa o a é t o d o de e n s a i o do D N E R - Í1E 2 4 - 7 8 , coa a v i g a B e n k e 1 a a n de a i u a í n i o .
0 FivD ( F a l l i n g U e i g h t Def 1 ec t o m e t e r ) é ua def 1 e c t Ô a e t r o de i aPac t o, p r o j e t a d o p a r a s i m u l a r o e f e i t o da passagem de uma c a r g a de r o d a a v e l o c i d a d e de 70Km/h no p a v i m e n t o , o que e o b t i d o p e l a queda de um c o n j u n t o de massas, a p a r t i r de uma. a 11ura p r e -f i x a d a , s o b r e um s i s t e m a de a m o r t e c e d o r e s de bor r a c h a , que t r a n s m i t e a f o r c a a p 1 i c a da a u ma p1 a ca a p o i a d a no P a v i m e n t o .
Os d e s l o c a m e n t o s r e c u p e r á v e i s , g e r a d o s na s u p e r f í c i e do p a v i m e n t o ( B a c i a de D e f o r m a ç ã o ) , sao medidos por- s e t e g e o f o n e s
i n s t a l a d o s ao l o n g o de UM b a r r a m e t á l i c a ( F i g u r a - 0 2 ) .
Euvaldo D. Fabbro a t a l i i ( 1 9 9 1 ) c i t a as p r i n c i p a i s v a n t a g e n s do F a l l i n g U e i g h t D e f 2 e c t o m e t e r Í F U D ) , que sao: grande a c u r a c i a na medida das d e f l e x õ e s , p o s s i b i l i d a d e de a p l i c a ç ã o de v á r i o s n i v e i s de c a r g a ea um mesmo p o n t o ; pequena d i s p e r s ã o das medidas; r a p i d e z e f a c i l i d a d e de o p e r a ç ã o ; medida e r e g i s t r o a u t o m á t i c o das t e m p e r a t u r a s do ar e da s u p e r f í c i e do p a v i m e n t o ; além das d i s t â n c i a s p e r c o r r i d a s e n t r e os p o n t o s de e n s a i o , r e d u ç ã o da n e c e s s i d a d e de c o l e t a de a m o s t r a s para e n s a i o s l a b o r a t o r i a i s . Alem d i s s o , é um e q u i p a m e n t o , d e n t r e a q u e l e s p a r a e n s a i o náo d e s t r u t i v o s em p a v i m e n t o s , que melhor s i m u l a as d e f l e x õ e s p r o d u z i d a s p e l a s c a r g a s de r o d a em m o v i m e n t o , o que e v i t a de se f a z e r e x t r a p o l a ç õ e s i n d e s e j á v e i s a c e r c a dos parame-t r o s d e r e spo s parame-t a e s parame-t r u parame-t u r a 1 d o pa vime n parame-t o .
0Litro equ i Pa.mento de usa m u i t o f r e q u e n t e e que já f o i
c i t a i j o a n t e r i o r m e n t e é o D y n a f 1 e c t . 0 D y n a f 1 e c t é u m e q u i p a m e n t o de ca r g a d i nâ m i ca que o p e r a em f r e qu ên c i a f i x a d a. Algumas p u b l i c a ç õ e s de uso d e s t e a p a r e l h o datam de mais de IS a n o s . Em termos de u t i l i z a ç ã o , e s t e e q u i p a m e n t o perde apenas para a. v i g a Benkelaan (mais de 40 anos de u s o ) . Segundo Uasheed e U. Rona1 d
Hudson ( 1939) as p r i n c i p a i s v a n t a g e n s do D y n a f 1 e c t são : é um equipamento que pode s e r u t i l i z a d o p a r a t o d o s os t i p o s de t e s t e de p a v i m e n t o s , o p r e ç o é r e l a t i v a m e n t e b a i x o , quando c o m p a r a d o com o u t r o s a p a r e l h o s de c a r g a d i n â m i c a , a s medidas de d e f l e x ã o são e f e t u a d a s em v á r i o s p o n t o s sob a s u p e r f í c i e do p a v i m e n t o , t o r n a n d o e s t e a p a r e l h o mais v e r s á t i l quando comparado com o u t r o s
FIGURA 0 2 ENSAIO DEFLECTOMETRICO COM O F WD
O 3 0 45 6 0 9 0 120
( D I S T A N C I A C m )
a p a r e l h o s que sedem apenas a d e f l e x ã o m á x i m a .
A t u a l m e n t e , v á r i o s p e s q u i s a d o r e s ves u t i l i z a n d o , coso pa-r â m e t pa-r o s de a v a l i a pa-r ã o e s t pa-r u t u pa-r a l de p a v i m e n t o s f l e x í v e i s , os flódulos E l á s t i c o s das camadas, d e t e r m i n a d o s v i a c o m p u t a d o r
( E l s y a 5 , 1 9 3 7 ) a t r a v é s da r e t r o a n á l i s e das " B a c i a s de D e f o r m a ç ã o " , d e t e r m i n a d a s p e l o s e n s a i o s d e f 1 e c t o m é t r i c o s ( v i g a BenKelmanJFHD; e t c ) .
E uv a 1 d o e t a 13 i (1991) c o n s i d e r a qu e em um s i s t e m a e s t r a t i f i c a do, c o m po s t o p o r "n" c a m a das e l á s t i c a s , a t r i b u i nd o-s e v a 1 o r e s a o s m ó d u I o s de e I a s t i c i d a d e e a o s c o e f i c i e n t e s de P o i s s o n das camadas i n d i v i d u a i s , de e s p e s s u r a c o n h e c i d a s , e submetendo-o a um d e t e r m i n a d o c a r r e g a m e n t o de s u p e r f í c i e , r e s u l t a numa " B a c i a d e Deforma çã o" de f i n i d a como a l i nha que d e s c r e v e os d e s l o c a m e n -t o s v e r -t i c a i s na s u p e r f í c i e . Para e x e c u ç ã o desse c á l c u l o s e x i s -t e m v á r i o s programas c o m p u t a c i o n a i s , os q u a i s se d e s t a c a m : E1sya5 (c o ns i d era n do o mé t o do das d i f e r e n ç a s f i n i t a s ) ; F e p a v e 2 (c o n s i d e -r a n d o o m é t o d o dos e l e m e n t o s f i n i t o s ) e o flecaf3d ( c o n s i d e -r a n d o o m é t od o das camadas f i n i t a s ) . Dentre os t r ê s progamas c i t a d o s ( E l s y « 5 J F e p a v e 2 J R e t a f 3 d ) , o E l s y a 5 se d e s t a c a em u t i l i z a ç ã o no B r a s i l p a r a a r e a l i z a ç ã o da r e t r o a n á l i s e , o b j e t i v a n d o a d e t e r m i n a ç ã o dos n ó d u l o s de E l a s t i -c i d a d e das -camadas do p a v i m e n t o . 0 E1sym5 é um p r o g r a m a em
l i n g u a g e m F o r t r a n , d e s e n v o l v i d o na U n i v e r s i d a d e da C a l i f ó r n i a B e r k e l e y e u t i l i z a d o p a r a c a l c u l a r t e n s õ e s , d e f o r m a ç õ e s e d e s l o -camentos num s i s t e m a t r i d i m e n s i o n a l de camadas e l á s t i c a s . A v e r s ã o para m i c r o c o m p u t a d o r do ElsymS f o i p a t r o c i n a d a p e l o D e p a r t a e n t o f T r a n s p o r t a t i o n - F e d e r a l H i gway A dm i n i s t r a t i o n
O5 dados de e n t r a d a do programa s ã o : P r oP r i e da des da s cagadas - m í n i m o de ursa e m á x i m o de c i n c o ( e s p e s s u r a , c o e f i c i e n t e de P o i s s o n e Modulo de E l a s t i c i d a d e ) ? c a r r e g a m e n t o ( a t e 10 s u p e r f í c i e s c i r c u l a r e s e i d ê n t i c a s c a r r e g a d a s u n i f o r m e m e n t e , p e r p e n d i c u l a r e s à s u p e r f í c i e do p a v i m e n t o ) ? c o o r d e n a d a s para d e t e r m i n a ç ã o das t e n s õ e s , d e f o r m a ç õ e s e d e s l o c a m e n t o s (podem s e r d e f i n i d o s p r e v i a m e n t e a t é 100 p o n t o s ) .
G s i s t e m a assume que cada camada é composta de um m a t e r i a l h o m o g ê n e o , i s o t r ó p i c o , sem peso e e l á s t i c o . Cada camada tem espessura u n i f o r m e e é i n f i n i t a nas d i r e ç õ e s h o r i z o n t a i s . A camada e l á s t i c a da base do s i s t e m a (s u b l e i t o ) p o de se r i n f i n i t a com e s p e s s u r a ou n ã o ( n e s t e c a s o , o s i s t e m a assume base do s i s t e m a r í g i d o ) . As i n t e r f a c e s das camadas são p e r f e i t a m e n t e a t r i t i v a s ( " r u g o s a s " ) e a s u p e r f í c i e do s i s t e m a é l i v r e de e s f o r ç o s c i s a l h a n t e s .
2.3.3.2 - C R I T É R I O S DE ESCOLHA DO TIPO DE EQUIPAMENTO A SER UTILIZADO NA AVALIAÇffO ESTRUTURAL DE PAVIMENTOS
A a v a l i a ç ã o de p a v i m e n t o s , e s p e c i f i c a m e n t e a a v a l i a ç ã o e s t r u t u r a l , n e c e s s i t a de c r i t é r i o s que e s t a b e l e ç a m ou n ã o a. e s c o l h a de c e r t o t i p o de e q u i p a m e n t o ou m e t o d o l o g i a a s e r u t i l i z a d a . Esses c r i tér i os devem a.branger de f orma p r e c i sa o
o b j e t i v o a s e r a 1 c a n c a. d o, de f o r m a que se possa e s c o l h e r o e q u i p a m e n t o e m e t o d o l o g i a i d e a i s que c o r r e s p o n d a m ao prop o s i t o da a v a l i a ç ã o . Com i s s o pode-se até c l a s s i f i c a r os e q u i p a m e n t o s segundo a sua u t i l i z a ç ã o . Os f r a n c e s e s , p o r e x e m p l o , c l a s s i f i c a m os e q u i p a m e n t o s d e s t i n a d o s à m e d i ç ã o de d e f l e x õ e s em t r ê s
classes." a) e q u i p a m e n t o s f i x o s ; b) e q u i p a m e n t o s de uso i n t e r m i -t e n -t e ; •:) e q u i p a m e n -t o s de uso c o n -t í n u o . Equipamen-to f i x o s s ã o os
i n s t a l a d o s no p a v i m e n t o por o c a s i ã o da c o n s t r u ç ã o da r o d o v i a e denominados de t r a n s d u t o r e s de d e f l e x ã o . Equipamentos de uso
i n t e r m i t e n t e são os baseados em p r i n c í p i o s m e c â n i c o s ou ó t i c o s dos q u a i s o m a i s d i v u 1 g a d o n o B r a s i 1 é a. v i g a Be n k e 1 m a n . Equipamentos de uso contínuo., são os que r e g i s t r a m a d e f o r m a ç ã o da s u p e r f í c i e do p a v i m e n t o ( D e f 1 e c t ô m e t r o de "Lacro i , D e f l e c t o -g r á f o "LINEC". Em p e s q u i s a r e a l i z a d a p e l o IPR/DNER, onde f o r a m a v a l i a d o s e s t r u t u r a l m e n t e d o i s t r e c h o s da r o d o v i a 8R-040, E s t a d o d o R i o de J a n e i r o., f o r a m a d o t a d o s o s s e g u i n t e s c r i t é r i o s d e
a v a l i a ç ã o ! a) T r a b a l h o s de campo a v a l i a ç ã o e x p e d i t a de p a v i m e n -tos., p e l o m é t o d o d e s e n v o l v i d o p e l o Eng. Armando M a r t i n s P e r e i r a ( 1 9 7 2 ) , em que se a n a l i s a m d e f e i t o s de s u p e r f í c i e , como t r i n c a s , a f u n d a m e n t o s , d e s g a s t e s , e x u d a ç õ e s , reme n dos e o u t r o s ; d e t e r m i n a n d o - s e um p a r â m e t r o n u m é r i c o denominado í n d i c e de Seve-r i d a d e , que Seve-r e f l e t e o e s t a d o do t Seve-r e c h o c o n s i d e Seve-r a d o . Medidas de d e f l e x ã o , dando ê n f a s e ao t r a ç a d o de d e f o r m a ç ã o da s u p e r f í c i e , p a r a amostragem dos m a t e r i a i s das d i v e r s a s camadas e d e t e r m i n a ç ã o da d e n s i d a d e " i n s i t u " e umidade n a t u r a l , c o l e t a de dados r e f e r e n t e s ao t r á f e g o ; b) T r a b a l h o s de l a b o r a t ó r i o s os t r a b a l h o s de l a b o r a t ó r i o s c o n s i s t i r a m , b a s i c a m e n t e , de e n s a i o s t r i a -x i a i s de c a r g a r e p e t i da co m so 1 o s d a ba s e, s ub-ba se e sub1e i t o e e n s a i o s de c o m p r e s s ã o d i a m e t r a l ( t r a ç ã o i n d i r e t a ) sob a ç ã o de c a r g a r e p e t i d a de a m o s t r a s do r e v e s t i m e n t o betum i noso p a r a d e t é m inação do M ó d u l o R e s i l i e n t e d e s t e s m a t e r i a i s e v e r i f i c a ç ã o d o s f a t o r e s q u e a f e t a m , s i g n i f i c a t i v a m e n t e , o se u v a 1 o r .
flichael J . D a r t e r s t a l i i ( 1 9 7 6 ) e« e s t u d o f e i t o em 13 p a v i m e n t o s f l e x í v e i s l o c a l i z a d o s em nove Estados n o r t e a m e r i c a -n o s , c l a s s i f i c o u os p r i -n c i p a i s t i p o s de f a d i g a como s e -n d o : a) t r i n c a s i n t e r l i g a d a s ( t r i n c a s de j a c a r é ) , tendo como c a u s a s p r i n c i p a i s , a p e r d a de s u p o r t e e e s t r u t u r a inadequada? b) b a i x a t e m p e r a t u r a ? c) t r i nc a s 1 o n g i t u d i n a i s , c a u s a d a po r f a 11a d e p r a t i c a n a c o n s t r u c a* o de j u n tas? d ) 3 u 1 c o s, ca u s a d o s p e l a d e f o r m a ç ã o p e r m a n e n t e . Neste e s t u d o a m e t o d o l o g i a usada p a r a d e t e r m i n a. ç ão d o s p a. r a « e t r o s i n d i c a. d o r es de f a. d i g a n o p a v i m e n t o s f o r a m : a) d e t e r m i n a ç ã o do m ó d u l o r e s i l i e n t e e c o e f i c i e n t e de P o i s s o n ? b) a n á l i s e da. c u r v a de f a d i g a ( t e n s ã o v e r s u s a p l i c a ç ã o de c a r g a ) d e s e n v o 1v i d o po r Edwar d s e V a 1v e r r i n g. S a l o m ã o P i n t o ( 1 9 7 9 ) a f i r m a que: "Além da d e t e r m i n a ç ã o da d e f l e x ã o r e v e r s í v e l , medida n o r m a l m e n t e nos e n s a i o s c o n v e n c i o n a i s t i p o d e s c a r g a , a e x p e r i ê n c i a tem m o s t r a d o que o v a l o r i s o l a d o desse p a r â m e t r o nem sempre e x p l i c a o comportamento e s t r u t u r a l dos p a v i m e n t o s , t o r n a n d o - s e p o r t a n t o n e c e s s á r i o d e t e r m i n a r o u t r o s p a r â m e t r o s que a s s o c i a d o s às d e f l e x õ e s f o r n e ç a m i n f o r m a ç õ e s s o b r e o e s t a d o do p a v i m e n t o " . Com base nesta, a f i r m a ç ã o , o a u t o r P r o c u r o u c o r r e 1 ac i onar medidas de d e f 1 e x õ e s com a v i g a Benke1man com medidas de f l e c h a s de de f o r m a ç ã o da s u pe r f í c i e d o pa vime n t o , que p e r m i t e a v e r i f i c a ç ã o da a p t i d ã o do pavimento em r e c e b e r e d i s t r i b u i r as c a r g a s p a r a as c a m a d a s i n f e r i o r es. C o m b a s e n o s r e s u l t a d o s , o a u t o r t e c e u algumas c o n c l u s õ e s m u i t o p r o m i s s o r a s de
grande importância, no e s t u d o de p a v i m e n t o s , que são : a) p a r e c e ser p o s s í v e l a p r e c i a r , a t r a v é s de uma a v a l i a ç ã o , as d e f l e x õ e s r e v e r s í v e i s m á x i m a s p e l a m e d i ç ã o no meio da base do c u r v í m e t r o í b ) a e x P e r i e' n c i a a d q u i r i d a , a t é o momento, c o n d u z i u à P r o p o s i ç ã o
