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Construção e Manutenção de Infra

-estruturas de Transportes

Prof. José Manuel C. Neves

Constru

ção

e Manutenção

de

Infra

-

estruturas de Transportes

Aula T6 – Pavimentos

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Sum

Sumário

ário

da aula

• Pavimentos rodoviários:

• Tipos de pavimentos

• Funções das camadas do pavimento

• Materiais de pavimentação:

Materiais granulares

• Processo geral de fabrico de agregados

• Tipologias dos materiais granulares

• Funções nas camadas de pavimento

• Exigências relativas aos materiais

(Normas de ensaio, cadernos de encargos)

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Camada Camadade de desgastedesgaste Camada

Camadade de regularizaçãoregularização((ligaçãoligação)) Camada

Camadade basede base Camada Camadade subde sub--basebase

Fundação Superfície Superfíciedo do pavimentopavimento

Plataforma Plataforma

Pavimento tipo

Pavimentos rodoviários

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Via Romana em Viseu

1. Blocos de pedra

2. Mistura de areia grossa com cal

3. Mistura de pedra britada com cal

4. Leito do pavimento de cal ou areia

5/24

Tipos de pavimentos rodoviários

•

• Pavimento flexível

Pavimento flexível

– pavimento com

camada de desgaste em mistura

betuminosa, cuja camada de base é

não tratada ou tratada por um ligante

betuminoso

•

• Pavimento rígido

Pavimento rígido

– pavimento cuja

camada de desgaste é constituída por

um betão de cimento de elevada

resistência

•

• Pavimento semi

Pavimento semi

-

rígido

– pavimento

com a camada superior em mistura

betuminosa aplicada sobre camada(s)

de materiais tratados com ligantes

hidráulicos

Misturas betuminosas

Materiais granulares (tratados ou não tratados)

Betão de cimento

Fundação

Misturas com ligantes hidráulicos

Flexível

Rígido

Fundação

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Funções das camadas do pavimento

•

• Camada de desgaste

Camada de desgaste

• Circulação em condições de segurança

• Circulação em condições de conforto

• Circulação com economia

•

• Camadas de base e

Camadas de base e

sub

-

base

• Capacidade de carga

Comportamento

funcional

Comportamento

estrutural

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Comportamento estrutural

Camadas de base e sub-base

Pavimento

Pavimentoflexívelflexível PavimentoPavimentorígidorígido FUNDAÇÃO

FUNDAÇÃO

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Comportamento funcional

Camada de desgaste

Pavimento

Pavimentotradicionaltradicional

Pavimento

Pavimentorugosorugoso

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Materiais das camadas do pavimento

Manual de Concepção de Pavimentos (JAE, 1995)

Material

Materiais granulares Materiais granulares

Misturas com ligantes hidráulicos Misturas betuminosas Materiais granulares Materiais granulares Misturas betuminosas Misturas betuminosas

Pavimento flexível

Betão de cimento

Desgaste

-Base

Misturas com ligantes hidráulicos

Sub-base

-Regularização

Pavimento rígido

Camada

(4)

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Agregados utilizados na construção:

• Camadas granulares de sub-base e base

• Camadas betuminosas

Origem

• Natural (areias, cascalheiras e rochas britadas)

• Artificial

• Reciclados

Materiais granulares

Exploração de pedreiras

Não tratados

Tratados

Não tratados

Tratados

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Processo geral de

fabrico de agregados

Selecção da zona a explorar

Desmatação e decapagem

Desmonte da rocha

Carga e transporte da rocha

para a

Central de Britagem

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Central de Britagem

Esquema de funcionamento

1 – Tremonha

2 – Alimentador

3 – Grelha

4 –

Britador

5 – Gavetas alimentadoras

6 –

Crivo primário

7 – Tremonha

8 – Moinho

9 –

Crivo secundário

10 –

Crivo terciário

• Britagem

• Crivagem

• Armazenamento

• Britagem

• Crivagem

• Armazenamento

(5)

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Mecanismos da britagem

• Abrasão (

tensões localizadas

)

• Clivagem (

compressão

)

• Corte (

impacto

)

Diâmetro das partículas

Quantidade de partículas

Abrasão

(partículas finas )

Abrasão

(partículas grosseiras)

Corte

Clivagem

Aumento da intensidade da energia aplicada

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Comprimento do plano de crivagem

Quantidade

de material passado

Alimentação

Plano de crivagem

Mecanismos da crivagem

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Tipologia dos materiais granulares

(Manual de Concepção de Pavimentos, JAE, 1995)

Camada de base

• Agregado britado recomposto em central

(BGr)

• Agregado britado sem recomposição de granulometria

extensa (

tout-venant

)

(BG)

Camada de

Camada de sub

sub-

-base

base

• Agregado britado sem recomposição de granulometria

extensa (

tout-venant

)

(SbG)

• Agregado não britado (

material aluvionar

)

(GN)

(6)

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Material britado sem recomposição de granulometria extensa

tout – venant

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(camadas de base e sub-base de pavimentos)

• Resistência às deformações

• Drenagem

• Degradação de carga:

Tensões de compressão na fundação

Rigidez baixa

Rigidez elevada

Camada de material granular

Influência da rigidez da camada no mecanismo de transmissão de cargas

Funções nas camadas de pavimento

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Partículas não alteráveis Sulfato de sódio

Sulfato de magnésio Durabilidade

Material não contaminado por finos nocivos Equivalente de areia Azul de metileno Limpeza do material Partículas resistentes Los Angeles Dureza Partículas resistentes Los Angeles

Resistência mecânica ao choque

Obter atrito interno elevado e boa resistência ao corte Limites de consistência

Plasticidade dos finos

Obter atrito interno elevado e boa resistência ao corte Índices de lamelação e

alongamento Forma das partículas

Obter compacidade elevada Peneiração Granulometria

Objectivo

Ensaio

Propriedade

Exigências relativas aos materiais

Principais propriedades dos agregados e misturas de agregados

(7)

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Exigências relativas aos materiais

NP EN 1744 Ensaios das propriedades químicas dos agregados

NP EN 1367 Ensaios das propriedades térmicas e de meteorização dos agregados

NP EN 1097 Ensaios das propriedades mecânicas e físicas dos agregados

NP EN 993 Ensaios das propriedades geométricas dos agregados

NP EN 932 Ensaios para determinação das propriedades gerais dos agregados

Referência

Grupos de normas

Normas de ensaios

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EN 932-5 Parte 5: Equipamento de laboratório corrente e calibração

EN 932-6 Parte 6: Definições de repetibilidade e reprodutibilidade

EN 932-4 Parte 4: [documento suspenso]

EN 932-3 Parte 3: Procedimento e terminologia de descrição petrográfica simplificada

EN 932-2 Parte 2: Métodos de redução de amostras em laboratório

EN 932-1 Parte 1: Métodos de amostragem

Referência

Ensaios para determinação das propriedades gerais dos agregados

Exigências relativas aos materiais

Normas de ensaios

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ü Condições gerais

• Limpeza

• Dureza

• Alterabilidade sob a acção dos agentes atmosféricos

• Qualidade uniforme

• Isenção de materiais decompostos, de matéria orgânica ou outras substâncias

prejudiciais

ü Fracções granulométricas

Recomposição em central: 0/4, 4/20 e 20/40 (0/6, 6/20 e 20/40)

ü Homogeneidade

Formações homogéneas

Exigências relativas aos materiais

dimensão nominal

(d/D)

dimensão nominal

(d/D)

Caderno de encargos

(8)

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ü Composição granulométrica

• Fuso granulométrico

• Regularidade

ü Perda por desgaste

na máquina de Los Angeles

ü Índice de lamelação

ü Índice de alongamento

ü Limite de liquidez

ü Índice de plasticidade

ü Equivalente de areia

ü Valor do azul de metileno

Exigências relativas aos materiais

Caderno de encargos

0 20 40 60 80 100 0.01 0.1 1 10 100 Abertura das malhas dos peneiros ASTM (mm) Percentagem acumulada do material que passa

0 20 40 60 80 100 0.01 0.1 1 10 100

Abertura das malhas dos peneiros ASTM (mm) Percentagem acumulada do material que passa

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