Conservação e Restauração dos Pavimentos com problemas Funcionais

(1)

Conservação e Restauração dos

Pavimentos com problemas Funcionais

Prof.: Raul Lobato

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

(2)

Aula 09

• Definição e Finalidade; • Conservação Rotineira; • Remendos; • Reparo de panelas; • Reperfilagem. • Selagem de trincas; • Conservação Periódica;

(3)

Definição e Finalidade

A conservação dos pavimentos podem ser definidas como sendo um conjunto de serviços destinados à PRESERVAÇÃO do pavimento nas condições em que ele foi originalmente construído ou no estado em que foi posteriormente restaurado para que o DESEMPENHO DE SUAS

FUNÇÕES BÁSICAS durante a vida-útil para o qual foi projetado seja SATISFATÓRIO. A conservação não deve ser considerada como um

recurso temporário, mas como um investimento aplicado na infra-estrutura rodoviária e na garantia contra uma RESTAURAÇÃO

(4)

Definição e Finalidade

A conservação das rodovias tem três finalidades principais:

• Prolongar a vida útil das rodovias;

• Reduzir o custo de operação dos veículos;

• Contribuir para que as rodovias se mantenham permanentemente abertas ao tráfego e permitir uma maior regularidade, pontualidade e segurança aos serviços de transporte (cargas e passageiros).

O OBJETIVO PRINCIPAL da conservação é AMENIZAR os efeitos da

DETERIORAÇÃO provocados pela severidade do TRÁFEGO e do AMBIENTE e,

ao mesmo tempo, RECOMPOR A SERVENTIA da rodovia por mais um período de tempo.

A conservação rodoviária compreende várias atividade ou operações de engenharia, muitas delas em pequena escala, e que se REPETEM A

INTERVALOS que variam segundo o clima, tipo de terreno, tráfego, qualidade

(5)

Conservação Rotineira

A conservação rotineira compreende um conjunto de operações realizadas com o objetivo de REPARAR OU SANAR UM DEFEITO. Os principais serviços rotineiros para os pavimentos asfálticos são:

• REMENDOS;

(6)

Remendos

A execução de remendos é necessária para reparar certos tipos defeitos em pavimentos asfálticos. Os remendos são geralmente realizados por meio de colocação ou preenchimento com

MISTURAS BETUMINOSAS à quente ou à

frio, em buracos produzidos

naturalmente pela deterioração ou em escavações preparadas antecipadamente por trabalhadores.

(7)

Remendos

• REMENDOS SUPERFICIAIS: selam provisoriamente as trincas incipientes e evitam a penetração de umidade no pavimento. Este tipo de remendo pode ser executado através de aplicação de uma capa selante ou de uma fina camada de MISTURA BETUMINOSA.

• REMENDOS PROFUNDOS: são utilizados para que os reparos executados no pavimento sejam de CARÁTER MAIS PERMANENTE. O material da área a ser preparada deverá ser retirado até a profundidade necessária para estabelecer uma fundação firme. Isso poderá importar até mesmo na remoção de parte do subleito.

(8)

Remendos

A execução de remendos é apropriada para: • Reparo de PANELAS ou buracos;

• Recomposição de segmentos com TRINCAMENTO por fadiga; • Reperfilamento ou reparos localizados para a REGULARIZAÇÃO

PRÉVIA da superfície, quando da execução de recapeamentos

(9)

Reparo de Panelas

Os buracos ou panelas são RUPTURAS ESTRUTURAIS LOCALIZADAS, que iniciam-se numa região que está mais enfraquecida do que seu entorno. Não sendo reparados, rapidamente conduzirão à ruina dos trechos adjacentes, vindo a comprometer ainda mais seriamente a rodovia. As principais causas da ocorrência de buracos (ou panelas) são:

• Excesso de carga por eixos dos veículos; • Deficiência de projeto;

• Deficiências construtivas;

(10)

Reparo de Panelas

O principal responsável pela ocorrência de panelas está geralmente relacionada com a perda de capacidade de suporte, ocasionada pela

PRESENÇA DE ÁGUA na fundação ou SUBDIMENSIONAMENTO da

estrutura do pavimento. Nestes casos, a seção enfraquecida exibe maiores

DEFLEXÕES sob o carregamento do que outras seções.

A aplicação contínua de cargas de TRÁFEGO pesado nas áreas enfraquecidas resultarão no rápido desenvolvimento de TRINCAS DE

FADIGA. Estas trincas permitem a infiltração de água, com a consequente

ampliação da área estruturalmente enfraquecida e um buraco surgirá como resultado da ação do tráfego e do enfraquecimento dos materiais. A deterioração aumenta com a PENETRAÇÃO DE UMIDADE, pois enfraquece a área próxima e expande o buraco.

(11)

Reparo de Panelas

Nesta altura, a restauração é mais extensa nas camadas inferiores e a área comprometida é mais ampla do que é possível ser visualizado na superfície. Qualquer atividade de reparo nesta fase deve incluir tanto a reposição do revestimento como das camadas subjacentes. Sem este tipo de trabalho, O

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

Reperfilagem

O PERFIL LONGITUDINAL da superfície ou do revestimento de um pavimento a ser reabilitado sempre tem DEFICIÊNCIAS. Além de pequenas irregularidades superficiais, geralmente existem deformações como afundamentos nas trilhas de roda ou corrugações, que podem ser EXCESSIVAS em algumas regiões.

A reperfilagem ou reparos localizados consiste na aplicação de uma fina camada de mistura e/ou remendos localizados (em áreas mais irregulares), que não requerem preparos prévios no pavimento. Pode ser aplicada para CORRIGIR AS DEFORMAÇÕES e MELHORAR O

(17)

Reperfilagem

Quando for executado um RECAPEAMENTO e que deve ser apropriadamente compactado, as áreas com deformações devem ser reparadas e/ou niveladas para que o equipamento de compactação aplique um ESFORÇO DE COMPACTAÇÃO UNIFORME em toda a largura do pavimento.

(18)

Recomendações Construtivas

• 1ª SINALIZAÇÃO;

• 2ª DEMARCAÇÃO DA ÁREA A SER REPARADA: Não deve ser permitida a abertura da cava com bordos arredondados;

• 3ª CORTE DO MATERIAL DETERIORADO: Os bordos devem ser sempre verticais e o fundo deve ser nivelado;

• 4ª LIMPEZA DO BURACO: A cava deve ficar completamente limpa, sem qualquer material solto;

(19)

Recomendações Construtivas

• 5ª PINTURA DE LIGAÇÃO: Nas paredes e fundo da escavação (espessura ideal);

• 6ª LANÇAMENTO E ESPALHAMENTO DA MISTURA BETUMINOSA: qualquer que seja o material de reposição, deverá ser dosado e executado de forma adequada. O lançamento deve ser feito por ETAPAS DE 10 CM. Deve ser previsto um pequeno excesso para compensar o rebaixamento com a compactação;

• 7ª COMPACTAÇÃO DA MISTURA BETUMINOSA: rolo liso vibratório, rolo liso comum, placa vibratória, socador manual;

(20)

(21)

Selagem de trincas

A selagem de trincas consiste no enchimento de trincas e fissuras do revestimento com materiais como cimentos asfálticos, asfaltos diluídos, emulsões ou selantes especiais, para IMPEDIR A PENETRAÇÃO DE

ÁGUA nas camadas inferiores. O trincamento é um defeito bastante

comum nos pavimentos flexíveis e decorrente de DIVERSAS CAUSAS. Podem ser ocorrências lineares ao longo das bordas do pavimento, nas juntas de pavimentação ou pequenas fraturas de retração em qualquer parte do pavimento. Em um estágio mais evoluído de faturamento, estas trincas podem ter a forma de reticulados ou malhas e, quando muito disseminadas pela superfície, constituem o chamado COURO DE

(22)

Selagem de trincas

Na grande maioria dos casos as trincas são causadas por

CARREGAMENTO EXCESSIVO dos veículos e, caso não sejam tratadas

imediatamente após o seu surgimento, poderão propiciar a destruição das camadas inferiores do pavimento e até COMPROMETER

ESTRUTURALMENTE o subleito.

Em muitos casos, a VIDA ÚTIL dos pavimentos flexíveis pode ser estendida pela selagem adequada das trincas que surgem no pavimento, REDUZINDO A INFILTRAÇÃO DE ÁGUA.

A selagem das trincas também é utilizada para CONTROLAR A

(23)

Selagem de trincas

Locais de aplicação da selagem de trincas:

• A junta longitudinal de pavimentação entre pista e acostamento; • A junta longitudinal de pavimentação entre as faixas de tráfego; • Todas as trincas no revestimento do pavimento.

(24)

Selagem de trincas

Avaliação da necessidade da selagem de trincas:

• Em geral somente as trincas transversais, longitudinal e as trincas entre pista e acostamento devem ser seladas;

• Não devem ser seladas as trincas mais estreitas do que 4 mm e não lascadas; • Trincas com largura entre 4 mm e 20 mm e ainda não lascadas devem ser

limpas e seladas;

• Trincas com abertura maior do que 20 mm ou lascadas devem ser reparadas com remendos asfálticos superficiais.

(25)

Recomendações Construtivas

• 1ª SINALIZAÇÃO;

• 2ª LIMPEZA DAS TRINCAS: varredura, jateamento de ar comprimido e nos casos mais críticos lavagem. Todo agregado solto deverá ser removido;

• 3ª REPARO DAS TRINCAS: abertura mínima de 7 mm e paredes relativamente verticais;

• 4ª ENCHIMENTO DAS TRINCAS COM SELANTE: cimentos asfálticos, asfaltos diluídos e emulsões (BRASIL).

(26)

(27)

(28)

Conservação Periódica

A conservação periódica compreende um conjunto de operações realizadas com o objetivo de EVITAR O SURGIMENTO OU AGRAVAMENTO DE

DEFEITOS. As atividades de conservação periódica geralmente envolvem a

aplicação de uma cada delgada de mistura asfáltica ou um tratamento superficial simples, que têm como finalidade MELHORAR OU PROTEGER A

SUPERFÍCIE do pavimento e NÃO ACRESCER SUA CAPACIDADE ESTRUTURAL.

Os PRINCIPAIS SERVIÇOS PERIÓDICOS referentes à pista de rolamento são: capa selante, lama asfáltica, camadas porosas de atrito e recapeamentos esbeltos com misturas densas.

(29)

Conservação Periódica

As principais finalidades das atividades de conservação periódica:

• Melhoria da superfície excessivamente desgastada;

• Selagem das trincas (infiltração de água e integridade estrutural);

• Impermeabilização do pavimento (redução da taxa de deterioração);

• Melhoria das características de drenagem e de atrito do revestimento (redução de risco de acidentes e hidroplanagem associando camadas drenantes de atrito e capas selantes);

• Reparo/prevenção do desgaste e oxidação do pavimento (rejuvenescimento);

(30)

Conservação Periódica

As principais finalidades das atividades de conservação periódica:

• Melhoria de aparência do revestimento (existência de remendos, selagem de trincas);

• Permite uma delineação visual entre a pista e acostamento (distinção visual

ESTENDEM SIGNIFICATIVAMENTE A VIDA ÚTIL DO PAVIMENTO E REDUZEM OS GASTOS COM CONSERVAÇÃO ROTINEIRA

NÃO SÃO CONSIDERADAS MELHORAMENTOS ESTRUTURAIS ENTRETANTO REDUZEM A TAXA DETERIORAÇÃO E CONTRIBUEM À INTEGRIDADE ESTRUTURAL

(31)

Capa Selante

A capa selante é um serviço executado por penetração invertida, envolvendo uma aplicação de LIGANTE ASFÁLTICO e uma aplicação de

AGREGADO MIÚDO. Sua execução tem por finalidade principal o

incremento das condições de IMPERMEABILIZAÇÃO da camada a ser tratada. A capa selante influencia a MACROTEXTURA dos revestimentos, melhorando as condições de SEGURANÇA. É aplicada sobre tratamentos superficiais, macadames asfálticos, pré-misturados de textura aberta e misturas densas DESGASTADAS pela ação do tráfego e das intempéries.

(32)

Capa Selante

MATERIAIS:

• Material asfáltico: emulsões catiônicas (RR-2C, RR-1C); • Agregado miúdo (areia ou pó de pedra).

EXECUÇÃO:

• Limpeza;

• Aplicação de uma camada de emulsão de 0,7 a 1,2 l/m² que pode estar diluída em água;

• Aplicação de uma camada de agregado miúdo, numa taxa de 3 kg/m² a 6 kg/m² antes que ocorra a ruptura da emulsão;

(33)

Capa Selante

NÃO É POSSÍVEL UMA DOSAGEM RACIONAL RR-1C, PURA: 1,0 L/M²

AREIA MÉDIA: 3,5 KG/M²

NÃO EMPREGO DA COBERTURA COM AGREGADO MIUDO

(34)

Lama Asfáltica

A lama asfáltica é a mistura asfáltica resultante da associação, em

CONSISTÊNCIA FLUIDA, de agregados ou mistura de AGREGADOS MIÚDOS, material de enchimento (“FILLER”), ÁGUA e EMULSÃO ASFÁLTICA. A consistência da lama asfáltica e a graduação dos

agregados empregados permitem que a mistura seja aplicada em espessuras bastante delgadas. O serviço tem especial aplicação no

REJUVENESCIMENTO de revestimentos porosos e/ou fissurados.

(35)

Lama Asfáltica

MATERIAIS:

• Agregados: areia, pedrisco ou pó-de-pedra (na faixa granulométrica especificada);

• Material de enchimento: cimento Portland, cal hidratada ou pó-de-calcário;

• Material Betuminoso: emulsões catiônicas (RL-1C) ou emulsões para lama asfáltica (LA-1C, LA-2C ou LA-E);

(36)

Lama Asfáltica

EXECUÇÃO:

• Limpeza;

• Umedecer a superfície do revestimento (retardar a penetração); • Aplicação da lama asfáltica;

• Correção de falhas de execução (escassez ou excesso de material)

• Liberar para o trânsito, após duas/três horas da aplicação ou proceder a compactação com rolos pneumáticos se não houver tráfego previsto.

(37)

Lama Asfáltica

Características e aplicações:

• IMPERMEABILIZAÇÃO: sua consistência permite a penetração em poros superficiais e fissuras, promovendo a impermeabilização da superfície. Entretanto fissuras excessivamente abertas podem não ser atendidas nesta função com aplicação de lama asfáltica.

• REJUVENESCIMENTO: melhora sua textura e recupera parcialmente as perdas de agregados finos. É uma solução que não apresenta de fato um poder estrutural relevante e não deve ser aplicada em superfícies excessivamente deformadas, com avançado estágio de fissuração e desgaste.

(38)

Lama Asfáltica

DOSAGEM:

• Seleção da faixa granulométrica (estado de superfície – fissuração, desgaste e deformação – ou pela textura desejada);

• Composição da mistura agregados + “filler”;

• Definição do teor ótimo teórico de emulsão (em função da faixa selecionada);

• Definição do teor ótimo de água (tempo de cura);

• Definição do teor ótimo de emulsão (Wet Traack Abrasion Test);

• Apresentação da dosagem: agregados + filler = 100%; teor de água; teor de emulsão

(39)

Lama Asfáltica

(40)

Camada Porosa de Atrito

Uma camada porosa de atrito consiste em uma mistura asfáltica a quente ou a frio que é caracterizada por um GRANDE PERCENTUAL DE

AGREGADOS DE MESMO TAMANHO, o que garante um elevado teor

de vazios na mistura (15% a 25%). Sua principal vantagem é prover uma superfície mais aderente, que MINIMIZA A HIDROPLANAGEM.

Embora o emprego desta técnica conduza a excelentes resultados sob o ponto de vista de ADERÊNCIA e da redução da película de água superficial, normalmente quando projetada a partir de ligantes convencionais, estas camadas apresentam ENVELHECIMENTO E

DETERIORAÇÃO POR ABRASÃO, maior do que as misturas densas.

(41)

Camada Porosa de Atrito

Para maximização da durabilidade e resistência mecânica da CPA:

• Perfil transversal correto para um bom escoamento das águas; • Resistência à abrasão adequada;

• Apresentar um alto índice de vazios (15% a 25%); • Baixo teor de ligantes (3% a 5%);

• Índice de forma dos agregados > 0,5;

• Baixo desgaste de abrasão “Los Angeles” dos agregados (<30%); • Espessura do revestimento asfáltico entre 3 e 5 cm;

• Impermeabilização sobre as camadas subjacentes, quando da construção de recapeamentos;

(42)

(43)

Microrevestimento com Mistura Densa

Em muitas situações, as resselagens não são suficientes para corrigir certas deificiências superficiais, como por exemplo os

AFUNDAMENTOS e DESGASTES mais severos. Nestes casos, uma fina

camada de revestimento betuminoso deve ser construída e tal serviço é designado como RECAPEAMENTO. O recapeamento geralmente varia de 2,5 cm a 5,0 cm e deve prove uma SUPERFÍCIE IMPERMEÁVEL,

RESISTENTE AO ESCORREGAMENTO e RESISTENTE À ABRASÃO do

tráfego.

(44)

Microrevestimento com Mistura Densa

O recapeamento é utilizado para corrigir muitas deficiências superficiais do pavimento e tem o intuito principal de AUMENTAR O DESEMPENHO

FUNCIONAL do pavimento. Dentre os defeitos corrigidos pode-se citar:

• POLIMENTO DA SUPERFÍCIE NAS TRILHAS DE RODA, que resulta em decréscimo do coeficiente de atrito;

• Pequenas IRREGULARIDADES LONGITUDINAIS do pavimento, que não são defeitos associados com o carregamento;

• Inadequada DECLIVIDADE TRANSVERSAL, que resulta em problemas de drenagem superficial;

• Defeitos relacionados com as CONDIÇÕES AMBIENTAIS, tais como trincas em bloco, desagregação e intemperismo.

(45)

Microrevestimento com Mistura Densa

Muitas destas deficiências podem ser parcialmente ou totalmente corrigidas através da utilização de camadas delgadas de mistura betuminosa. A

NECESSIDADE de tais recapeamentos deve ser determinada depois de uma AVALIAÇÃO GLOBAL de DEFEITOS DE SUPERFÍCIE observados e os resultados

dos ENSAIOS ESTRUTURAIS. A PREPARAÇÃO DO PAVIMENTO é extremamente importante para o sucesso de qualquer recapeamento. Uma vez que a camada é delgada e NÃO DESTINA-SE A PROMOVER ACRÉSCIMOS

ESTRUTURAIS, devem ser corrigidos os LOCAIS MAIS ENFRAQUECIDOS. Dessa

forma, deverão efetuados previamente reparos localizados, reperfilamento, limpeza e pintura de ligação, alargamentos ou melhorias na geometria da rodovia, melhoria da drenagem e controle das trincas de reflexão.

(46)

Técnicas de Restauração

Pavimentos com problemas funcionais

• Reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + camada porosa de atrito;

• Microrrevestimento asfáltico + camada porosa de atrito (o microrrevestimento tem função de reduzir a reflexão de trincas e impermeabilizar o revestimento antigo);

• Remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + microrrevestimento (quando a superfície antiga apresenta grau elevado de trincamento e/ou desagregação e existe condição de ação abrasiva acentuada do tráfego);

• Remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + tratamento superficial simples + microrrevestimento a frio (quando a superfície antiga apresenta grau elevado de trincamento e a superfície nova necessita de melhor condição de rolamento, proporcionada pelo microrrevestimento, e de liberação da pista com menor arrancamento de agregados possível);

(47)

Técnicas de Restauração

Pavimentos com problemas funcionais

• Remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + camada porosa de atrito (quando a superfície apresenta grau elevado de trincamento e/ou desagregação e existe necessidade de boa aderência e escoamento superficial);

• Remoção por fresagem + microrrevestimento asfáltico + camada porosa de atrito (quando a superfície apresenta grau elevado de trincamento e/ou desagregação. O microrrevestimento tem a função de reduzir a reflexão de trincas e impermeabilizar a camada antiga, e a camada porosa de atrito a de aderência e escoamento superficial).

(48)