Comparativo técnico-econômico de pavimentação com lajota frente à pavimentação asfáltica para vias urbanas

Texto

(1)UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA JOSÉ WANDERLEY VÂNIO KOETTERS. COMPARATIVO TÉCNICO-ECONÔMICO DE PAVIMENTAÇÃO COM LAJOTA FRENTE À PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA PARA VIAS URBANAS. Palhoça 2017.

(2) JOSÉ WANDERLEY VÂNIO KOETTERS. COMPARATIVO TÉCNICO ECONÔMICO DE PAVIMENTAÇÃO COM LAJOTA FRENTE À PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA PARA VIAS URBANAS. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Prof. Huri Alexandre Raimundo.. Palhoça 2017.

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(4) AGRADECIMENTOS. A Deus por ter nos dado saúde e força para superar as dificuldades. À esta universidade, seu corpo docente, direção e administração que oportunizaram a janela que hoje vislumbramos um horizonte superior, e eivado pela acendrada confiança no mérito e ética aqui presente. Ao nosso orientador, Huri Alexandre Raimundo, pelo suporte, pelas suas correções e incentivos. As nossas esposas por saberem compreender os momentos de ausência em função deste trabalho e mesmo assim, nos deram apoio e incentivo incondicional. E a todos que direta ou indiretamente fizeram parte da nossa formação, o nosso muito obrigado..

(5) “Cada sonho que você deixa pra trás, é um pedaço do seu futuro que deixa de existir.” (Steve Jobs).

(6) RESUMO O objetivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa de pavimentação urbana utilizando blocos de concreto intertravados (lajota) e o concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ). Após estudar as características técnicas de cada sistema de pavimentação, foi realizado o dimensionamento dos dois métodos para pavimentar a Rua Domingos Coelho, localizada no bairro Praia João Rosa, na cidade de Biguaçu/SC. Foi feita a coleta de amostras do solo do subleito e realizado ensaio de CBR a fim de determinar a resistência do solo e realizar o dimensionamento através do método DNER para asfalto e ABCP para lajota. Passada esta etapa, foram definidos serviços a serem realizados, os materiais a serem utilizados e o levantamento dos quantitativos. Com base nas composições de serviços do SICRO, DEINFRA, SINAPI e pesquisa de mercado, foi realizado o orçamento de cada tipo de pavimentação e, por fim, uma análise comparativa dos dois métodos para definir o mais vantajoso em nosso ponto de vista. Palavras-chave: Lajota. Concreto Asfáltico. Dimensionamento..

(7) ABSTRACT The objective of this work is to make a comparative analysis of urban paving utilizing interlocked blocks of concrete (lajota) and the asphaltic concrete machined using heat. After studying the technical characteristics of each paving system, both methods were scaled in order to pave the Domingos Coelho street located in the Praia João Rosa in the city of Biguaçu/SC. Samples of the soil were collected and put through the CBR tests in order to determine the resistance of the soil and also to scale using the DNER method for the asphalt and ABCP for the concrete. After this step, the services to be done, the materials that would be used and the exact numbers were defined. Based on the services done by SICRO, DEINFRA, SINAPI and the market research the budget for each type of paving was defined and finally a comparative analysis of both methods in order to define the most advantageous from our point of view. Key-Words Interlocked concrete blocks, Asphaltic concrete, Sizing..

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(9) LISTA DE ILUSTRAÇÕES. Figura 1 - Organograma de classificação dos Revestimentos ............................................. 16 Figura 2 - Organograma de classificação das Bases............................................................ 20 Figura 3 - Fatores de equivalência de operação entre eixos simples e em "tandem" .......... 29 Figura 4 - Ábaco para dimensionamento da espessura do pavimento ................................. 33 Figura 5 – Simbologia utilizada no dimensionamento do pavimento ................................. 34 Figura 6 - Fator de equivalência para o eixo padrão 8,2 ton. .............................................. 35 Figura 7 - Fator de equivalência para o eixo padrão 8,2 ton. .............................................. 36 Figura 8 - Espessura de base cimentada em função do número "N" ................................... 37 Figura 9 - Seção transversal da estrutura do pavimento existente....................................... 46 Figura 10 - Gráfico com resultados da amostra de solo 1 ................................................... 58 Figura 11 - Gráfico com resultados da amostra de solo 2 ................................................... 59 Figura 12 - Gráfico com resultados da amostra de solo 3 ................................................... 59 Figura 13 - Ábaco para dimensionamento da espessura do pavimento............................... 64 Figura 14 - Seção transversal calcula da pavimentação asfáltica ........................................ 65 Figura 15 - Seção transversal calcula da pavimentação com lajota .................................... 67 Figura 16 - Croqui de localização dos materiais ................................................................. 69.

(10) LISTA DE TABELAS. Tabela 1 - Relação de peneira para análise granulométrica ..................................................... 25 Tabela 2 - Determinação do fator de operações ....................................................................... 30 Tabela 3 - Coeficiente de equivalência estrutural .................................................................... 32 Tabela 4 - Espessura Mínima do Revestimento em função do Número “N” ........................... 33 Tabela 5 - Espessura e resistência de peças pré-moldadas ....................................................... 37 Tabela 6 - Classificação das vias e parâmetros de tráfego utilizado pela pref. de São Paulo .. 61 Tabela 7 - Fórmulas para cálculo de fator de carga .................................................................. 63 Tabela 8 - Valores de FC e FV ................................................................................................. 63 Tabela 9 - Dimensionamento de espessura da camada de base ................................................ 66 Tabela 10 - Distâncias dos materiais ........................................................................................ 69 Tabela 11 – Serviços/Materiais obtidos por cotação ................................................................ 70 Tabela 12 - Preços dos produtos Asfálticos.............................................................................. 70 Tabela 13 - Orçamento para pavimentação Asfáltica............................................................... 71 Tabela 14 - Orçamento para pavimentação com lajota ............................................................ 71.

(11) LISTA DE IMAGENS. Imagem 1 - Localização do Município de Biguaçu .................................................................. 43 Imagem 2 - Localização do Bairro ........................................................................................... 44 Imagem 3–Localização da Rua Domingos Coelho .................................................................. 45 Imagem 4 - Verificação da estrutura existente ......................................................................... 46 Imagem 5 - Rua Domingos Coelho .......................................................................................... 47 Imagem 5 - Rua Domingos Coelho .......................................................................................... 48 Imagem 6 - Rua Domingos Coelho .......................................................................................... 49 Imagem 7 - Rua Domingos Coelho .......................................................................................... 49 Imagem 8 - Rua Domingos Coelho .......................................................................................... 50 Imagem 9 - Rua Domingos Coelho .......................................................................................... 50 Imagem 10 - Rua Domingos Coelho antes da revitalização..................................................... 51 Imagem 11 - Rua Domingos Coelho depois da revitalização .................................................. 51 Imagem 12 - Coleta das amostras de solo ................................................................................ 52 Imagem 13 - Amostras dos Solo 1............................................................................................ 53 Imagem 14 - Amostras dos Solo 2............................................................................................ 54 Imagem 15 - Amostras dos Solo 3............................................................................................ 55 Imagem 16 - Compactação do Corpos de Prova ...................................................................... 56 Imagem 17 - pesagem do corpo de prova ................................................................................. 56 Imagem 18 - Corpos de prova submersos na água ................................................................... 57 Imagem 19 - Realização do ensaio de CBR ............................................................................. 58.

(12) LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Composição de preço para remoção da lajota – Base Deinfra .............................. 72 Quadro 2 - Composição de preço para escavação em solo – Base DNIT ............................... 73 Quadro 3 - Composição de preço para regularização do subleito – Base DNIT ..................... 74 Quadro 4 - Composição de preço de base de macadame seco – Base DNIT .......................... 75 Quadro 5 - Composição de preço de base de brita graduada – Base DNIT ............................ 76 Quadro 6 - Composição de preço de imprimação – Base DNIT ............................................. 77 Quadro 7 - Composição de preço de pintura de ligação – Base DNIT ................................... 78 Quadro 8 - Composição de preço de CBUQ – Base DNIT ..................................................... 79 Quadro 9 - Composição de preço de aquisição de CM-30 – Base DNIT ................................ 80 Quadro 10 - Composição de preço de aquisição de RR-1C – Base DNIT .............................. 81 Quadro 11 - Composição de preço de aquisição de CAP ........................................................ 82 Quadro 12 - Composição de preço de transporte de CM-30 ................................................... 83 Quadro 13 - Composição de preço de transporte de RR-1C ................................................... 84 Quadro 14 - Composição de preço de transporte de CAP ....................................................... 85 Quadro 15 - Composição de preço de pavimentação com lajota – Base Sinapi ..................... 86.

(13) SUMÁRIO. 1. INTRODUÇÃO........................................................................................................... 13. 1.1. JUSTIFICATIVA .......................................................................................................... 14. 1.2. OBJETIVOS.................................................................................................................. 14. 1.2.1 Objetivo Geral ............................................................................................................. 14 1.2.2 Objetivo Específico ..................................................................................................... 14 2. PAVIMENTAÇÃO ..................................................................................................... 15. 2.1. PAVIMENTAÇÃO DE VIAS PÚBLICAS .................................................................. 15. 2.1.1 Classificação das Vias ................................................................................................. 15 2.2. CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS .................................................................... 15. 2.3. REVESTIMENTOS ...................................................................................................... 16. 2.3.1 Revestimentos Flexíveis Betuminosos ....................................................................... 17 2.3.2 Revestimentos Flexíveis por Calçamento ................................................................. 18 2.4. CLASSIFICAÇÃO DAS CAMADAS DE BASE E SUB-BASE ................................ 19. 2.4.1 Bases e Sub-Bases granulares ................................................................................... 20 2.4.2 Bases e Sub-Bases estabilizadas (Com Aditivos) ..................................................... 21. 2.4.3 Bases e Sub-Bases rígidas ........................................................................................... 22 2.5. SOLOS .......................................................................................................................... 22. 2.5.1 Granulometria............................................................................................................. 23 2.5.2 Fase líquida.................................................................................................................. 25 2.5.3 Massa específica aparente máxima e teor de umidade ótimo ................................. 26 2.6. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DO SOLO ................................................... 26. 2.6.1 Índice de Suporte Califórnia(C.B.R.) ....................................................................... 26 2.7. DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTO ................................................................ 27. 2.7.1 Método DNER para Pavimentos Flexíveis ............................................................... 28 2.7.2 Método “A” (ABCP-ET27), para pavimentação com lajota .................................. 35 2.8. ETAPAS QUE CONSTITUEM UM SERVIÇO DE PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA ....................................................................................................................................... 38. 2.8.1 Regularização Do Subleito ......................................................................................... 38 2.8.2 Sub-Base ...................................................................................................................... 38 2.8.3 Base .............................................................................................................................. 39 2.8.4 Imprimação com CM-30 ............................................................................................ 39.

(14) 2.8.5 Pintura de Ligação Com RR-2C ............................................................................... 39 2.8.6 Camada de Concreto Asfáltico Usinado a Quente................................................... 39 2.9. ETAPAS QUE CONSTITUEM UM SERVIÇO DE PAVIMENTAÇÃO COM LAJOTA ........................................................................................................................ 40. 2.9.1 Regularização Do Subleito ......................................................................................... 40 2.9.2 Base .............................................................................................................................. 40 2.9.3 Pavimentação com Lajota Sextavada ....................................................................... 40 2.10. ORÇAMENTO.............................................................................................................. 40. 3. METODOLOGIA ....................................................................................................... 42. 4. ESTUDO DE CASO ................................................................................................... 43. 4.1. LOCALIZAÇÃO DA RUA DOMINGOS COELHO .................................................. 43. 4.2. CARACTERÍSTICAS DA RUA .................................................................................. 45. 4.2.1 Relatório Fotográfico.................................................................................................. 47 4.2.2 Relatório Fotográfico lado Oeste da BR 101 ............................................................ 51 4.3. DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO ................................................................ 52. 4.3.1 Determinação do CBR ................................................................................................ 52 4.3.2 CBR de Projeto ........................................................................................................... 60 4.4. DETERMINAÇÃO DO NÚMERO “N” ...................................................................... 60. 4.4.1 Método da Prefeitura Municipal de São Paulo ........................................................ 60 4.4.2 Determinação do número “N” através do método USACE .................................... 62 4.4.3 Dimensionamentodas camadas do Pavimento Asfáltico ......................................... 63 4.4.4 Dimensionamento de Pavimento Intertravados ....................................................... 65 5. ORÇAMENTO ........................................................................................................... 68. 5.1. LEVANTAMENTO DOS SERVIÇOS E QUANTITATIVOS.................................... 68. 5.1.1 Para pavimentação asfáltica ...................................................................................... 68 5.1.2 Para pavimentação com lajota .................................................................................. 68 5.2. COTAÇÃO DOS MATERIAIS .................................................................................... 68. 5.3. PLANILHAS DE PREÇOS .......................................................................................... 71. 6. CONCLUSÃO ............................................................................................................. 87. 6.1. RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ........................................... 88. 7. REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 89.

(15) 13. 1. INTRODUÇÃO Caminhar é o ato mais rudimentar e o mais antigo meio de locomoção. Ao longo. de sua evolução, o homem desenvolveu e aprimorou métodos e meios de transporte para facilitar seu modo de vida; para tal, surgiu a necessidade da construção de vias e estradas onde pudessem trafegar (FARIA, 2003). Diariamente as pessoas necessitam deslocar-se de casa para o trabalho, de casa à escola, para levar os filhos, sair às compras, sair para passear e, para isso, na maioria das vezes ou sempre utilizam as ruas para trafegar com seus veículos. Dessa maneira, necessita-se de agilidade, conforto e segurança nas viagens, o que está diretamente conectado à qualidade do pavimento das ruas e rodovias. O transporte rodoviário passou a evidenciar a sua capital importância no processo de integração nacional a partir dos anos 40, em especial após o término da 2ª Guerra Mundial. Naquela época, o modo rodoviário ultrapassava o ferroviário na movimentação de cargas e, por volta de 1950, as rodovias passaram também a transportar mais "toneladas X quilômetro" de cargas domésticas do que a navegação de cabotagem (DNIT, manual de conservação rodoviário). Nos dias atuais, o uso racional das fontes de recursos disponíveis para investimento na área de pavimentação, tanto para construções novas quanto para manutenções, envolve uma análise integrada dos diversos aspectos que ocorrem quando é feita a análise da capacidade de retorno destes investimentos (GONÇALVES, 2007). Em meio à revolução tecnológica, há grandes especulações sobre qual o método construtivo mais viável em questão de custo benefício na atualidade. Dentre as questões se destacam algumas, tais como o consumo dos materiais, vida útil do pavimento, resistência, tempo e a complexidade de execução, custo, impactos ambientais e sociais, segurança e conforto aos usuários. Em função dessas questões será analisado no trabalho o método, flexível de asfalto e lajota, a fim de um comparativo técnico-econômico dos dois tipos. Foi realizado um estudo teórico de cada método para conhecimento das características de cada pavimento. Foram, também, coletadas amostras de solo de três pontos da via, sendo que a mesma possui uma extensão de um quilômetro, para, assim, fazer ensaio de CBR e poder dimensionar os pavimentos. Dimensionada a estrutura de cada pavimento, será feito o levantamento dos quantitativos dos materiais e serviços e um orçamento geral de cada método..

(16) 14. 1.1. JUSTIFICATIVA Determinação da melhor maneira para fazer a revitalização, da pavimentação da. Rua Domingos Coelho, lado Leste da BR 101, pois no lado Oeste da BR 101, a Rua já foi revitalizada com pavimentação asfáltica.. 1.2. OBJETIVOS. 1.2.1 Objetivo Geral O trabalho tem como objetivo principal dimensionar e orçar um pavimento asfáltico de uma via municipal, comparando com a solução em pavimentação com lajota.. 1.2.2 Objetivo Específico Definir os parâmetros de dimensionamento incluindo coleta de amostras e ensaios; Dimensionar o pavimento asfáltico; Dimensionar o pavimento com lajota; Orçar as duas soluções; Fazer um comparativo técnico e econômico entre os tipos de pavimentação..

(17) 15. 2. PAVIMENTAÇÃO Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de determinadas espessuras,. construída sobre uma obra de terraplanagem finalizada, com finalidade técnica e econômica, que, além de resistir aos esforços provenientes do clima e principalmente do tráfego, deve também proporcionar conforto aos usuários, melhoria nas condições de rolamento, economia e segurança (BERNUCCI et al., 2010). 2.1. PAVIMENTAÇÃO DE VIAS PÚBLICAS As principais funções de uma via urbana consistem em buscar atender à demanda. do tráfego local e de propriedades ou de instalações lindeiras, além de proporcionar fluidez no deslocamento de uma atividade ou uso do solo, como transportes coletivos, trabalhos, passeios, entre outros (ALBENO, 2013). 2.1.1 Classificação das Vias Para Balbo (2007), as vias podem ser classificadas como: · Vias expressas - primárias e secundárias: fazem ligações rápidas em escala metropolitana e há trânsito de passagem exclusivo; · Vias arteriais - primárias e secundárias: possuem trânsito de passagem permanente e ligações em escala metropolitana e em escalas de zonas; · Vias coletoras - primárias e secundárias: têm ligação em escalas de bairros e trânsito de passagem local equilibrado; · Vias locais - residencial e outras: possuem trânsito local predominante e a ligação em escala de unidade de vizinhança. Com base nas informações acima podemos classificar o nosso local do estudo através de sua característica como uma via coletora. 2.2. CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS O DNIT (2006), classifica os pavimentos como: · FLEXÍVEIS – São aqueles em que todas as camadas sofrem deformação. elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas..

(18) 16. Exemplo: Pavimentação asfáltica com as camadas de base e sub-base de brita graduada.. · SEMIRRÍGIDOS– São formadas por uma base com adição de cimento ou outro material aglutinante com propriedades cimentícias. Exemplo típico: Camada de solo-cimento revestida por uma camada asfáltica.. · RÍGIDOS – São aqueles em que o revestimento tem muito mais rigidez em relação às camadas inferiores e, portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado. Exemplo típico: Pavimento constituído por placas de concreto de cimento Portland. 2.3. REVESTIMENTOS Os revestimentos podem ser agrupados de acordo com o esquema apresentado a. seguir na figura 1. Figura 1 - Organograma de classificação dos Revestimentos Revestimento Flexíveis. Por Calçamento. Alvenaria Poliédrica. Paralelepípedos. Betuminosos. Por Penetração. Por mistura. Pedra. Pré-misturado de graduação tipo aberta. Betume. Pré-misturado de graduação tipo densa. Cimento. Areia betume. Cerâmica. Concreto betuminoso. Tratamento Superficiais Betuminosos. Macadame Betuminoso. Fonte: dos autores, 2017 Adaptado do Manual de Pavimentação DNIT (2006).

(19) 17. 2.3.1 Revestimentos Flexíveis Betuminosos. Segundo o DNIT (2006), os revestimentos betuminosos são constituídos por associação de agregados e materiais betuminosos. Esta associação pode ser feita de duas maneiras clássicas: por penetração e por mistura. a) Revestimentos por Penetração Esta modalidade envolve dois tipos distintos: por penetração invertida e por. penetração direta. a.1) Revestimentos Betuminosos por Penetração Invertida São os revestimentos executados através de uma ou mais aplicações de material betuminoso, seguida(s) de idêntico número de operações de espalhamento e compressão de camadas de agregados com granulometrias apropriadas.. Conforme o número de camadas tem-se os intitulados: tratamento superficial simples, duplo ou triplo. O tratamento simples, executado com o objetivo primordial de impermeabilização ou para modificar a textura de um pavimento existente, é denominado capa selante.. a.2) Revestimentos Betuminosos por Penetração Direta. São os revestimentos executados através do espalhamento e compactação de camadas de agregados com granulometria apropriada, sendo cada camada, após. compressão, submetida a uma aplicação de material betuminoso e recebendo, ainda, a última camada, uma aplicação final de agregado miúdo. Revestimento típico, por "penetração direta", é o Macadame Betuminoso. O Macadame Betuminoso tem processo construtivo similar ao Tratamento Duplo e comporta espessuras variadas e bem maiores, em função do número de camadas e das faixas granulométricas correspondentes. É usado, com frequência, como camada de. base.. b) Revestimentos por Mistura Nos revestimentos betuminosos por mistura, o agregado é pré-envolvido com o material betuminoso, antes da compressão..

(20) 18. Quando o pré-envolvimento é feito em usinas fixas, resultam os "Prémisturados Propriamente Ditos" e, quando feito na própria pista, têm-se os "Pré-misturados na Pista" (road mixes). Conforme os seus respectivos processos construtivos, são adotadas ainda as seguintes designações: Pré-misturado a Frio - Quando os tipos de agregados e de ligantes utilizados. permitem que o espalhamento seja feito à temperatura ambiente. Pré-misturado a Quente - Quando o ligante e o agregado são misturados e. espalhados na pista ainda quentes. Conforme a graduação dos agregados com que são executados, os "Pré-misturados" e os "Road mixes" podem ser de graduação aberta ou densa. Os de graduação densa em geral não requerem capa selante, que é obrigatória nos de graduação aberta. Quando o agregado natural ou artificial é constituído predominantemente de material passando na peneira n° 10 (abertura 2,0 mm), ou seja, de areia, tem-se os "Roadmixes" e os "Pré-misturados" Areia-Betume.. Ainda DNIT (2006) a designação Concreto Betuminoso Usinado à Quente ou Concreto Asfáltico tem sido reservada para pré-misturados a quente de graduação densa, em que são feitas rigorosas exigências no que diz respeito a equipamentos de construção e índices tecnológicos - como granulometria, teor de betume, estabilidade, vazios, etc.. Do mesmo modo, a designação "Sheet-Asphalt" tem sido usada para os prémisturados areia-betume que satisfazem a exigências semelhantes às feitas para o concreto. betuminoso. Os Pré-misturados e Road-mixes podem ser usados como bases de pavimento e como revestimento. Neste último caso, desde que atendam à faixa granulométrica adequada.. 2.3.2 Revestimentos Flexíveis por Calçamento. Segundo o DNIT (2006), a utilização destes tipos de pavimento em rodovias caiu consideravelmente, na medida em que se intensificou a utilização de pavimentos asfálticos e de concreto. Assim se verifica que, de uma maneira geral, a sua execução se restringe a pátios de estacionamento, vias urbanas e alguns acessos viários - muito embora tal execução envolva algumas vantagens nos seguintes casos:.

(21) 19. · Em trechos com rampas mais íngremes - onde, por exemplo, os paralelepípedos promovem uma maior aderência dos pneus, aumentando a segurança – evitando dificuldades de transposição, principalmente na época das chuvas;. · Em trechos urbanos, onde a estrada coincide com zonas densamente povoadas, para os quais estão previstos os serviços de redes de água e esgotos. · Em aterros recém-construídos e subleito sujeitos a recalques acentuados. a) Alvenaria Poliédrica Estes revestimentos são constituídos por camadas de pedras irregulares (dentro de determinadas tolerâncias), assentadas e comprimidas sobre um colchão de. regularização, constituído de material granular apropriado; as juntas são tomadas com pequenas lascas de pedras e com o próprio material do colchão.. b) Paralelepípedos. Estes revestimentos são constituídos por blocos regulares, assentes sobre um colchão de regularização constituído de material granular apropriado. As juntas entre os paralelepípedos podem ser tomadas com o próprio material do colchão de regularização, pedrisco, materiais ou misturas betuminosas ou com argamassa de. cimento Portland. Os paralelepípedos podem ser fabricados de diversos materiais sendo os mais usuais constituídos de blocos de granito, gnaisse ou basalto. NOTA: São muito utilizados também revestimentos constituídos por blocos. intertravados de concreto de cimento, denominados "blockrets". A execução é semelhante à dos caso,. paralelepípedos, de. modo. a. mas assegurar. requer o. cuidados. necessário. apropriados. intertravamento. e. a a. cada. decorrente. distribuição de tensões entre blocos adjacentes. 2.4. CLASSIFICAÇÃO DAS CAMADAS DE BASE E SUB-BASE Segundo o DNIT (2006), as camadas de base e sub-base podem ser classificadas. como sendo flexíveis, semirrígidas ou rígidas. Classificação das bases e sub-bases flexíveis e semirrígidas que estão na figura 2.

(22) 20. Figura 2 - Organograma de classificação das Bases. Bases e Sub-bases Flexíveis e Semirrígidas. Estabilizados (com aditivos). Granulares. Estabilizada granulometricamente. Macadame hidraulico. Solo brita Brita graduada Brita corrida. Com cimento. Solo cimento Solo melhorado com cimento. Com Cal. Solo cal Solo melhorado com cal. Com betume. Solo betume Bases betuminosas diversas. Fonte: dos autores, 2017 Adaptado do Manual de Pavimentação DNIT (2006). 2.4.1 Bases e Sub-Bases granulares. Segundo o DNIT (2006), as bases e sub-bases são classificadas como: a) Estabilização Granulométrica. São as camadas constituídas por solos, britas de rochas, de escória de alto forno, ou, ainda, pela mistura desses materiais. Estas camadas, puramente granulares, são sempre flexíveis e são estabilizadas granulometricamente pela compactação de um material ou de. mistura de materiais que apresentem uma granulometria apropriada e índices geotécnicos específicos, fixados em especificações. Quando esses materiais ocorrem em jazidas, com designações tais como "cascalhos", "saibros", etc., tem-se o caso de utilização de "materiais naturais" (solo in natura). Muitas vezes esses materiais devem sofrer beneficiamento prévio, como britagem e. peneiramento, com vista ao enquadramento nas especificações. Quando se utiliza uma mistura de material natural e pedra britada, têm-se as sub-bases e bases de solo-brita..

(23) 21. Quando se utiliza exclusivamente produtos de britagem, têm-se as sub-bases e bases de brita graduada ou de brita corrida. b) Macadames Hidráulicos. Consiste em uma camada de brita de graduação aberta de tipo especial (ou brita tipo macadame), que, após compressão, tem os vazios preenchidos pelo material de enchimento, constituído por finos de britagem (pó de pedra) ou mesmo por solos de granulometria e plasticidade apropriadas; a penetração do material de enchimento é promovida pelo espalhamento na superfície, seguido de varredura, compressão (sem ou com vibração) e irrigação, no caso de macadame hidráulico. O macadame seco ou macadame a seco, ao dispensar a irrigação, além de simplificar o processo de construção evita o. encharcamento, sempre indesejável, do subleito. 2.4.2 Bases e Sub-Bases estabilizadas (Com Aditivos). Segundo DNIT (2006), estas camadas têm, quase todas, processos tecnológicos e construtivos semelhantes às granulares por estabilização granulométrica, diferente apenas em alguns detalhes. a) Solo-cimento. É uma mistura devidamente compactada de solo, cimento Portland e água; a mistura solo-cimento deve satisfazer a certos requisitos de densidade, durabilidade e resistência, resultando em um material duro, cimentado, de acentuada rigidez à flexão. O teor de cimento adotado usualmente é da ordem de 6% a 10%. b) Solo Melhorado com Cimento Esta modalidade é obtida mediante a adição de pequenos teores de cimento (2% a 4%), visando primordialmente à modificação do solo no que se refere à sua plasticidade e sensibilidade à água, sem cimentação acentuada, são consideradas flexíveis. c) Solo-cal. É uma mistura de solo, cal e água e, às vezes, cinza volante, uma pozolona artificial. O teor de cal mais frequente é de 5% a 6%, e o processo de estabilização ocorre: · Por modificação do solo, no que refere à sua plasticidade e sensibilidade à água;.

(24) 22. · Por carbonatação, que é uma cimentação fraca; · Por pozolanização, que é uma cimentação forte. Quando, pelo teor de cal usado, pela natureza do solo ou pelo uso da cinza volante, predominam os dois últimos efeitos mencionados, tem-se as misturas solo-cal, consideradas semirrígidas. d) Solo Melhorado com Cal É a mistura que se obtém quando há predominância do primeiro dos efeitos citados anteriormente; é considerada flexível. e) Solo-betume É uma mistura de solo, água e material betuminoso. Trata-se de uma mistura considerada flexível. f) Bases Betuminosas Diversas Estas camadas serão descritas nos itens referentes a revestimentos betuminosos,. pois as técnicas construtivas e os materiais empregados são idênticos. 2.4.3 Bases e Sub-Bases rígidas Segundo DNIT (2006), estas camadas são, caracteristicamente, as de concreto de cimento. Esses tipos de bases e sub-bases têm acentuada resistência à tração, fator determinante no seu dimensionamento. Podem ser distinguidos dois tipos de concreto:. · Concreto Plástico - próprio para serem adensados por vibração manual ou mecânica; · Concreto Magro - semelhante ao usado em fundações, no que diz respeito ao pequeno consumo de cimento, mas com consistência apropriada à compactação. com equipamentos rodoviários.. 2.5. SOLOS O solo é um produto originado da decomposição da crosta terrestre e seus. principais fatores de formação são (BAPTISTA, 1978):.

(25) 23. · Matéria de origem, ou rocha mãe; · Água; · Topografia do local; · Clima do local; · Organismos vivos. Ainda, para Baptista (1978), ter o conhecimento das características do solo é bastante relevante, pois este solo terá basicamente a função de fundação do pavimento, sendo que as principais características são: teor de umidade, densidade máxima, teor de umidade ótima, granulometria, índice de suporte, limite de liquidez e limite de plasticidade. Segundo Senço (2007), "solo é uma estrutura natural, de natureza solta e removível e de espessura variável, resultante da transformação de uma rocha mãe, pela influência de diversos processos físicos, físico-químicos e biológicos”.. 2.5.1 Granulometria. Para Baptista (1978), a granulometria independe do teor de umidade, composição mineralógica, densidade e forma dos grãos, sendo que o mais interessante neste estudo é apenas o tamanho das partículas e a distribuição do tamanho em massa de solo em porcentagem. Esse tipo de análise determina a graduação das partículas que são constituintes do solo, que é feita em amostras secas ao ar. Ainda, Baptista (1978) assevera que o material que fica retido acima da peneira n° 10 constitui o material grosso; o que fica retido na peneira n° 10 a n° 200 é o material fino; já o que fica abaixo da peneira n° 200 é o material semifino (siltes, argilas, areia fina). Os solos estão divididos em duas grandes classes (BAPTISTA, 1978): · Solo coesivos (argilas); · Solos não coesivos ou incoerentes (areias). Ainda segundo Baptista (1978), na natureza não se encontram solos exclusivos argilosos ou arenosos, por isso estes são classificados de acordo com suas características físicas, químicas e geológicas. De acordo com o DNIT (2006), os grãos apresentam a seguinte classificação para os efeitos de terminologias:.

(26) 24. · Pedregulhos: solos onde suas partículas ou grãos minerais têm seus diâmetros aparentes máximos, na maior parte superiores a 2 mm e inferior a 76mm; · Areias: solos onde suas partículas ou minerais tem diâmetros máximos, na maioria, superiores a 0,075 mm e inferior a 2mm.. De acordo com a sua textura podem ser subdivididas em: · Areia grossa: onde a maioria apresenta diâmetro superior a 0,42mm e inferior a 2 mm; · Areia fina: os grãos apresentam diâmetro superior a 0,075 mm e inferior a 0,42 mm.. De acordo com o grau de compacidade as areias podem ser classificadas como: · Fofas: quando o grau de compacidade está entre 0 e 1/3; · Medianamente compactadas: quando o grau de compacidade está entre 1/3 e 2/3; · Compactadas: quando o grau de compacidade está entre 2/3 e 1. · Siltes: solos onde as partículas apresentam diâmetros aparente máximos maior que 0,005 mm e menor que 0,05 mm; o silte tem uma semelhança muito grande com a areia, sendo sua principal diferença os diâmetros menores; · Argilas: são aqueles solos que as partículas têm diâmetros aparente menor que 0,005 mm, e apresentam plasticidade e consistência em seu estado de umidade natural, já quando secas têm coesão suficiente para formar torrões difíceis de serem desagregados pela pressão dos dedos; quando estão úmidas podem ser facilmente moldadas. Através de duas consistências podem ser classificadas em: · Muito moles: cujo o índice de consistência e menor que zero; · Moles: cujo o índice de consistência está entre 0 e 0,5; · Médios: cujo o índice de consistência está entre 0,5 e 0,75; · Rijas: cujo o índice de consistência está entre 0,75 e 1. Como foi visto anteriormente, nenhum solo é puro. Os solos apresentados são encontrados misturados na natureza, sendo assim denominados pelo nome do qual as características são predominantes..

(27) 25. Tabela 1 - Relação de peneira para análise granulométrica Designação Americana (pol). Designação Brasileira (mm). 3". 76,2. 2 #!" 2". 63,5. 1 #!" 1". 38,1. $# %" #!". 19,1. 50.8. 25,4. 12,7. $# &" N° 3. 6,68. N° 4. 4,8. N° 8. 2,4. N° 10. 2,0. N° 16. 1,2. N° 30. 0,6. N° 40. 0,42. N° 50. 0,3. N° 100. 0,15. N° 200. 0,075. 9,52. Fonte: BAPTISTA,1978.. 2.5.2 Fase líquida Esta é uma fase que não deve ser encarada de forma independente, pois a água se apresenta no solo por diversos aspectos, com propriedades que variam totalmente da água livre. A água encontrada nos solos pode-se distinguir de cinco tipos (CAPUTO, 1961):.

(28) 26. Água de constituição: é um dos componentes da argila, no qual a eliminação ou variação da porcentagem altera as propriedades da mesma. Água absolvida: esta é constituída pela película fixada na superfície dos grãos, tendo espessura variável. Água higroscópica: esta se encontra no solo ao ar livre, ou seja, em equilíbrio, como o vapor de água que se encontra na atmosfera úmida, e é cedida para uma atmosfera seca, onde pode se verificar que a umidade do solo que está ao ar livre é função do grau de saturação da atmosfera. Água capilar: é aquela que, nos solos de grão finos, a água sobe percolando pelas partículas solidas, além do determinado pela água livre. Água livre: é a que tem características físicas da água comum, sendo regido seu comportamento pelas leis da hidráulica. 2.5.3 Massa específica aparente máxima e teor de umidade ótimo Massa específica aparente de um determinado solo é a massa coletada de uma amostra dividida pelo seu volume, sujeito a uma determinada compactação. No entanto, esta denominação, embora clássica na Mecânica dos Solos, é imprópria, sendo que o correto é o peso específico. Na massa específica aparente influenciam a compactação e a umidade do solo, assim, para cada compactação e teor de umidade diferentes, tem-se uma massa específica aparente (BAPTISTA, 1978). 2.6. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DO SOLO. 2.6.1 Índice de Suporte Califórnia(C.B.R.) Em 1966, introduzido no Brasil pelo engenheiro Murillo Lopes de Souza, por ser um ensaio que melhor se adaptava à realidade brasileira na época, o ensaio de C.B.R. rapidamente disseminou-se pelo país. Atualmente, é regido pela ABNT: NBR 9895/87. Para Senço (2007), o C.B.R. pode ser definido como "a relação percentual entre a pressão necessária para fazer penetrar, de maneira padronizada, um pistão numa amostra de solo convenientemente preparada e a pressão para fazer penetrar o mesmo pistão”. O ensaio de CBR é determinado através da relação entre a pressão necessária para penetrar um pistão cilíndrico padronizado em um corpo de prova de um determinado solo, e a.

(29) 27. pressão necessária para penetrar o mesmo pistão em uma brita graduada padrão. Ou seja, ao se deparar com um resultado de CBR=10%, entende-se que aquele solo representa 10% da resistência a penetração da brita padronizada. O ensaio também permite a obtenção de outro parâmetro importante relacionado com a durabilidade, que é o índice de expansibilidade do solo, pois em uma etapa do ensaio o solo é imerso em água por no mínimo 4 dias, possibilitando a análise da expansão da amostra ensaiada. A espessura do material granular posta sobre o subleito é determinada em função do C.B.R. e também através do número do tráfego esperado. O dimensionamento para o reforço, se necessário, para o pavimento, pode ser feito por meio do critério do C.B.R., levando-se em consideração as seguintes condicionantes (BALBO, 2007): · Conhecimento de todos os materiais componentes do pavimento e sua espessura (avaliação estrutural); · Conhecimento de todas as condições atuais de trabalho, em termos do C.B.R., subleito, reforço e sub-base do pavimento (determinação do parâmetro da elasticidade e resistência atuais); · Redefinição dos coeficientes de equivalência estrutural das camadas que compõem o pavimento em função das suas atuais condições encontradas para as camadas granulares e para as misturas asfálticas e cimentadas existentes. O C.B.R. é um método empírico, porém, com fundamento, devido às inúmeras experiências tanto de campo como de laboratório, que comprovam a sua eficiência, e por isso é o método mais empregado atualmente (BAPTISTA, 1978). 2.7. DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTO O dimensionamento de um pavimento consiste basicamente na determinação das. espessuras das camadas da estrutura do pavimento, visando sempre a camada superior proteger a camada inferior.. Segundo Goldner (2008), todo o tráfego é composto por diversos tipos de veículos que vão desde caminhões, ônibus, automóveis, motos, entre outros. O fluxo de tráfego varia em função do número total de veículos que passam em um determinado ponto durante um dado intervalo de tempo. Este fluxo pode ser expresso em período anual, diários e horários..

(30) 28. 2.7.1 Método DNER para Pavimentos Flexíveis O método DNER tem como base o trabalho "Design of Flexible Pavements Considering Mixed Loadsand Traffic Volume", da autoria de W.J. Turnbull, C.R. Foster e R.G. Ahlvin, do Corpo de Engenheiros do Exército dos E.E.U.U. e conclusões obtidas na Pista Experimental da AASHTO (DNIT, 2006).. Relativamente aos materiais integrantes do pavimento são adotados coeficientes de equivalência estrutural tomando por base os resultados obtidos na Pista Experimental da AASHTO (DNIT, 2006). A Capacidade de Suporte do subleito e dos materiais constituintes dos pavimentos é feita pelo CBR, adotando-se o método de ensaio preconizado pelo DNER, em corpos-deprova indeformados ou moldados em laboratório para as condições de massa específica aparente e umidade específica para o serviço (DNIT, 2006). O pavimento é dimensionado em função do número equivalente (N) de operações de um eixo tomado como padrão durante o período de projeto escolhido. A Figura. 3 fornece os fatores de equivalência de operação entre eixos simples e em "tandem", com diferentes cargas e o eixo simples padrão com carga de 8,2 ton. (DNIT, 2006). Sendo Vl o volume médio diário de tráfego no ano de abertura, em um sentido e admitindo-se uma taxa t% de crescimento anual, em progressão aritmética, o volume médio diário de tráfego, Vm, (em um sentido) durante o período de P anos, será: !". #$2 % $& ' 1()/100 2. O volume de tráfego, (em um sentido) durante o período, Vt, será Vt = 365 x P x Vm. Admitindo-se uma taxa t% de acrescimento anual em progressão geométrica, o volume total do tráfego, Vt, durante o período é dado por: +. )". 4. 365 1$*1 % ,--. ' 1( )/100. Conhecido Vt, calcula-se N, que é o número equivalente de operações do eixo simples padrão durante o período de projeto e o parâmetro de tráfego usado no dimensionamento..

(31) 29. N = Vt x (F.E) x (F.C) (F.E) x (F.C) = F.V N=Vt x (F.V). F.E é um fator de eixos, isto é, um número que, multiplicado pelo número de veículos, resulta no número de eixos correspondentes. F.C é um fator de carga, ou seja, um número que, multiplicado pelo número de eixos que operam, resulta no número de eixos equivalentes ao eixo padrão. F.V é um fator de veículo, logo, um número que multiplicado. pelo número de veículos que operam, resulta, diretamente, no número de eixos equivalentes ao eixo padrão. Para o cálculo de F.E, F.C e F.V, é necessário conhecer a composição de tráfego. Para tanto, é necessário fazer uma contagem do tráfego na estrada que se está considerando, estudando-se um certo volume total do tráfego, Vt (para o período de amostragem). Faz-se contagem do número total de eixos n, e pesam-se todos esses eixos (Figura 3). Figura 3 - Fatores de equivalência de operação entre eixos simples e em "tandem".

(32) 30. Fonte: Manual de Pavimentação DNIT. Tem-se n = Vt x (F.E), onde, F. E = n/Vt Com os dados de pesagem, organiza-se uma tabela (Tabela 2), como a seguinte, agrupando-se os diversos eixos por intervalos de carga, representados pelo seu ponto central:. Tabela 2 - Determinação do fator de operações (I). (2) Percentagem. (3) Fator de equivalência. (4) Fator de operações. Eixos Simples (t) Eixos tandem (t) Fonte: Manual de Pavimentação DNIT. Os valores da coluna 3 são obtidos da Figura 3. Os valores da coluna 4 são os produtos dos valores da coluna 2 pelos da coluna 3. O somatório dos valores da coluna 4 representa o produto 100 x (F.C), isto é, Equivalência =100 F.C. Onde FC = Equivalência/100 F.V = (F.E) x (F.C) normalmente, o cálculo de “N” é feito de acordo com as seguintes etapas:. 1) Cálculo de Vt através de dados estatísticos da estrada que se está considerando, incluindo-se a fixação de VI (onde devem ser levados em conta os tráfegos. gerado e desviado), do tipo de crescimento e de sua taxa t. O cálculo de Vt pode ser feito também em face de um estudo econômico da região. 2) Cálculo de F.V,através dos F.V individuais (F.Vi) para as diferentes categorias de veículos, determinadas numa estação de pesagem representativa da região e das percentagens Pi (determinada no item a) com que estas categorias de veículos. ocorrem na estrada que está sendo considerada.. !". ∑$%&'($ !&' 100 Os diferentes veículos são classificados pelo DNIT nas seguintes categorias: · Automóveis;.

(33) 31. · Ônibus; · Caminhões leves, com dois eixos simples, de rodas simples; · Caminhões médios, com dois eixos, sendo o traseiro de rodas duplas; · Caminhões pesados, com dois eixos, sendo o traseiro "tandem"; · Reboques e semi-reboques: as diferentes condições de veículos, em unidades múltiplas. Os F.Vi para automóveis e caminhões leves (embora calculáveis) são desprezíveis, interessando especialmente, os F.Vi para caminhões médios, pesados e reboques e semi-reboques. NOTA: Fator climático regional - Para levar em conta as variações de umidade dos materiais do pavimento durante as diversas estações do ano (o que se traduz em variações de capacidade de suporte dos materiais), o número equivalente de operações do eixo-padrão ou parâmetro de tráfego, N, deve ser multiplicado por um coeficiente (F.R.) que, na pista experimental da AASHTO, variou de 0,2 (ocasião em que prevalecem baixos teores de umidade) a 5,0 (ocasiões em que os materiais estão praticamente saturados). É possível que estes coeficientes sejam diferentes, em função da diferença de sensibilidade à variação do número N; é possível, ainda, pensar-se num fator climático que afetaria a espessura do pavimento (em vez do número N), e que seria, ao. mesmo tempo, função desta espessura. O coeficiente final a adotar é uma média ponderada dos diferentes coeficientes sazonais, levando-se em conta o espaço de tempo em que ocorrem. Parece mais apropriado a adoção de um coeficiente, quando se toma, para projeto, um valor C.B.R compreendido entre o que se obtém antes e o que se obtém depois da embebição, isto é, um valor correspondente à umidade de equilíbrio. Tem-se. adotado um FR = 1,0 face aos resultados de pesquisas desenvolvidas no IPR/DNER. Coeficiente de Equivalência Estrutural - São os seguintes os coeficientes de equivalência estrutural para os diferentes materiais constitutivos do pavimento (Tabela 3):.

(34) 32. Tabela 3 - Coeficiente de equivalência estrutural. Fonte: Manual de Pavimentação DNIT. Os coeficientes estruturais são designados, genericamente por: - Revestimento: KR; - Base: KB; - Sub-base: KS; - Reforço: KRef;. Espessura Mínima de Revestimento - A fixação da espessura mínima a adotar para os revestimentos betuminosos é um dos pontos ainda em aberto na engenharia rodoviária, quer se trate de proteger a camada de base dos esforços impostos pelo tráfego, quer se trate de evitar a ruptura do próprio revestimento por esforços repetidos de tração na flexão. As espessuras a seguir recomendadas, Tabela 4, visam especialmente as bases de. comportamento puramente granular e são definidas pelas observações efetuadas..

(35) 33. Tabela 4 - Espessura Mínima do Revestimento em função do Número “N” N. Espessura Mínima de Revestimento Betuminoso. N<=10^6. Tratamento Superficiais Betuminosos. 10^6<N<=5*10^6. Revestimento Betuminoso com 5,0 cm de espessura. 5*10^6<N<=10^7. Concreto Betuminoso com 7,5 cm de espessura. 10^7<N<=5*10^7. Concreto Betuminoso com 10,0 cm de espessura. N>5*10^7. Concreto Betuminoso com 12,5 cm de espessura Fonte: Manual de Pavimentação DNIT, 2006. O gráfico da Figura 4 dá a espessura total do pavimento, em função de N e de. I.S. ou C.B.R.; a espessura fornecida por este gráfico é em termos de material com K = l,00, isto é, em termos de base granular. Entrando-se em abscissas, com o valor de N, procede-se verticalmente até encontrar a reta representativa da capacidade de suporte (I.S. ou C.B.R.) em causa e, procedendo-se horizontalmente, então, encontra-se, em ordenadas, a espessura do pavimento. Figura 4 - Ábaco para dimensionamento da espessura do pavimento. Fonte: Manual de Pavimentação DNIT, 2006.

(36) 34. Supõe-se sempre que há uma drenagem superficial adequada e que o lençol d'água subterrâneo foi rebaixado a, pelo menos, 1,50 m em relação ao greide de regularização. No caso de ocorrência de materiais com C.B.R. ou I.S. inferior a 2, é sempre preferível a fazer a substituição na espessura de, pelo menos, l m, por material com C.B.R. ou I.S. superior a 2. As espessuras máxima e mínima de compactação das camadas granulares são de 20cm e 10 cm, respectivamente. A espessura construtiva mínima para estas camadas é de 15cm. A Figura 5 apresenta simbologia utilizada no dimensionamento do pavimento, Hm designa, de modo geral, a espessura total de pavimento necessário para proteger um material com C.B.R. ou I.S. = CBR ou IS = m, etc., Hn designa, de modo geral, a espessura de camada do pavimento com C.B.R. ou I.S. = n, etc. Mesmo que o C.B.R. ou I.S. da sub-base seja superior a 20, a espessura do pavimento necessário para protegê-la é determinada como se esse valor fosse 20 e, por esta razão, usam-se sempre os símbolos, H20 e h20 para designar as espessuras de pavimento sobre sub-base e a espessura de sub-base, respectivamente. Os símbolos B e R designam, respectivamente, as espessuras de base e de revestimento.. Figura 5–Simbologia utilizada no dimensionamento do pavimento. Fonte: Manual de Pavimentação DNIT, 2006. Uma vez determinadas as espessuras Hm, Hn, H20, pelo gráfico da Figura 4, e R pela tabela apresentada, as espessuras de base (B), sub-base (h20) e reforço do subleito (hn),. são obtidas pela resolução sucessiva das seguintes inequações:.

(37) 35. RKR+BKB ≥ H20 RKR+BKB+h20Ks ≥ Hn RKR+BKB+h20 KS +hnKRef≥ Hm,. 2.7.2 Método “A” (ABCP-ET27), para pavimentação com lajota É um procedimento no qual sua utilização é mais recomendada para vias que possuam as seguintes características: · Vias com tráfego leve que tenham o "N" típico de até 1 10! solicitação do eixo padrão simples, por não necessitar de utilização da camada de base, gerando, portanto, estruturas esbeltas e economicamente mais viáveis em relação ao procedimento B. · Vias com tráfegos meio pesado a pesado que tenha o "N" típico superior a 1,5 x 10" em função de uma base cimentadas, sendo tecnicamente mais adequado do que o procedimento B. O dimensionamento do método (ABCP) deve iniciar através de um estudo prévio de tráfego local com o uso do gráfico na figura 6, na qual está relacionado o número de passagem de eixo padrão, número "N”. Figura 6 - Fator de equivalência para o eixo padrão 8,2ton.. Fonte ABCP (1999).

(38) 36. Na qual para a camada de sub-base, faz-se uma leitura na figura 6, seguindo as orientações (ABCP, 1999): · Quando N. 0,5 ! 10" o material que compõe a sub-base deve apresentar um. CBR mínimo de 30%: · Quando N # 0,5 ! 10" , o material que compõe a sub-base deve apresentar um CBR, mínimo de 20%; · Quando N # 0,5 ! 10" , e o material do subleito possuir um CBR igual ou superior a 20%, não é necessária a camada de sub-base; · Quando N. 0,5 ! 10" , e o material do subleito apresentar um CBR igual ou. superior a 30%, não é necessário que tenha camada de sub-base.. Figura 7 - Fator de equivalência para o eixo padrão 8,2ton.. Fonte: ABCP (1999).. Para se fazer o dimensionamento da base, o método prevê execução de uma base em solo cimento ou ainda a sua inexistência de acordo com o número "N": · Para um tráfego com N % 1,5&10" , a camada de base não é necessária; · Para um tráfego com 1,5 ! 10" % ' % 1,0 ! 10( , a base cimentada terá uma espessura mínima de 10 cm;.

(39) 37. · Para um tráfego com N. 10" , a base cimentada terá sua espessura. determinada pela figura 8.. Figura 8 - Espessura de base cimentada em função do número "N". Fonte: ABCP (2010).. Para fazer o dimensionamento do revestimento, a ABCP 2010 disponibiliza uma tabela com as orientações a serem seguidas, veja na tabela 5. Tabela 5 - Espessura e resistência de peças pré-moldadas Tráfego. Espessura Revestimento. Resistência à compressão simples. 6,0cm. 35Mpa. 10% $ # $ 10". 8,0cm. 35 a50Mpa. # & 10". 10,0cm. 50Mpa. # $ 10%. Fonte: ABCP (2010)..

(40) 38. 2.7.3 Método “B” (PCA – Portlar Cement Association) para pavimentação com lajota Este procedimento é mais indicado para o dimensionamento de vias onde o tráfego está exposto a cargas de médio a meio pesado com "N" típico entre 1 10! e 1,5 " 10# solicitações, em função de uma utilização de bases granulares que geram estruturas mais seguras, sendo adotado o princípio de que as camadas do pavimento a partir do subleito sejam postas em ordem crescente de resistência, de modo que as deformações por cisalhamento e por consolidação dos materiais reduzam a um mínimo as deformações verticais permanentes. 2.8. ETAPAS QUE CONSTITUEM UM SERVIÇO DE PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA. 2.8.1 Regularização Do Subleito Segundo o DNIT (2010), regularização do Subleito é a operação destinada a conformar o leito estradal, transversal e longitudinalmente, obedecendo às larguras e cotas constantes das notas de serviço de regularização de terraplenagem do projeto, compreendendo cortes ou aterros até 20 cm de espessura. Para Deinfra (2016), a regularização do Subleito é o conjunto de operações executadas na superfície do subleito de rodovias a pavimentar, compreendendo cortes e/ou aterros de até 0,20 m de espessura e a compactação da mesma, de modo a conferir condições adequadas em termos geométricos e tecnológicos. 2.8.2 Sub-Base Segundo o DNIT (2010), a sub-base de Macadame Hidráulico é a camada de pavimento constituída por uma ou mais camadas de agregados graúdos com diâmetro variável de 3 ½ pol a 1/2 pol (88,9 mm a 12,7 mm), compactadas, com as partículas firmemente entrosadas umas às outras e os vazios preenchidos por agregado para enchimento, com ajuda lubrificante da água. Segundo Deinfra (2015), a camada de Macadame Seco é a camada granular, estabilizada, composta por agregados graúdos, naturais ou britados, preenchidos a seco por agregados miúdos pela ação enérgica de compactação. Poderá ser utilizada como camada de reforço do subleito, sub-base e base obedecendo as seguintes condições:.

(41) 39. · Como camada de reforço de subleito permitindo-se um diâmetro máximo de 127 mm (5”); · Como camada de sub-base permitindo-se um diâmetro máximo de 100 mm (4”); e · Como camada de base, para N menor que 5 10! , permitindo-se um diâmetro máximo de 88,9 mm (3 ½ “). A espessura da camada individual acabada deverá estar compreendida entre 0,15 m e 0,25 m, de acordo com o diâmetro máximo, do agregado graúdo, adotado. 2.8.3 Base Segundo o DNIT (2010), base de Brita Graduada é a camada de pavimentação destinada a resistir aos esforços verticais oriundos dos veículos, distribuindo-os adequadamente à camada subjacente, executada sobre a sub-base, subleito ou reforço do subleito devidamente regularizado e compactado. 2.8.4 Imprimação com CM-30 Segundo o DNIT (2014), imprimação consiste na aplicação de material asfáltico sobre a superfície da base concluída, antes da execução do revestimento asfáltico, objetivando conferir coesão superficial, impermeabilização e permitir condições de aderência entre esta e o revestimento a ser executado. 2.8.5 Pintura de Ligação Com RR-2C Segundo o DNIT (2012), a Pintura de Ligação consiste na aplicação de ligante asfáltico sobre superfície de base ou revestimento asfáltico anteriormente à execução de uma camada asfáltica qualquer objetivando promover condições de aderência entre esta e o revestimento a ser executado. 2.8.6 Camada de Concreto Asfáltico Usinado a Quente Segundo o DNIT (2006), o Concreto Asfáltico - Mistura executada a quente, em usina apropriada, com características específicas, composta de agregado graduado, material de enchimento (filer), se necessário, e cimento asfáltico, espalhada e compactada a quente..

(42) 40. 2.9. ETAPAS QUE CONSTITUEM UM SERVIÇO DE PAVIMENTAÇÃO COM LAJOTA. 2.9.1 Regularização Do Subleito Para Deinfra (2016), a regularização do Subleito é o conjunto de operações executadas na superfície do subleito de rodovias a pavimentar, compreendendo cortes e/ou aterros até 0,20 m de espessura e a compactação da mesma, de modo a conferir condições adequadas em termos geométricos e tecnológicos. 2.9.2 Base Para Deinfra (2016), base de brita graduada é a camada de base ou sub-base, composta por mistura obrigatória em usina, de produtos integralmente de britagem de rocha sã, apresentando granulometria contínua e extensa, cuja estabilização é obtida pela ação mecânica do equipamento de compactação. 2.9.3 Pavimentação com Lajota Sextavada Segundo Senço (2007), pavimentos flexíveis são aqueles em que as deformações, até um certo limite, não levam ao rompimento. São dimensionadas normalmente a compressão e a tração na flexão, provocada pelo aparecimento das bacias de deformação sob as rodas dos veículos, que levam a estrutura a deformações permanentes, e ao rompimento por fadiga. 2.10 ORÇAMENTO Para Lunkes (2007), o orçamento é a etapa do processo do planejamento estratégico em que se estima e determina a melhor relação entre resultados e despesas para atender às necessidades, características e objetivos da empresa no período esperado. Boisvert (apud LUNKES, 2007), aduz que o orçamento é um conjunto de previsões quantitativas apresentadas de forma estruturada, uma materialização em valores dos projetos e planos. Ele é composto por dados financeiros e não financeiros, sendo que os últimos são expressos em função da unidade de medida dos recursos apropriados (quilograma, litro horas, etc.). As quantidades inscritas no orçamento podem vir de dados históricos ou.

(43) 41. ainda de estudos, como a análise de um processo de produção por uma equipe de engenheiros industriais. No caso das vendas, os dados são tirados de análise de mercado que às vezes se encaixam nos processos estatísticos previstos. Hansen e Mowen (apud WANZUIT, 2009), apontam a importância que os orçamentos têm no planejamento e controle, por se traduzirem nas “expressões quantitativas desses planos, em termos físicos ou financeiros, ou ambos”. Assim ao serem utilizados para o planejamento, representam um método de tradução das metas e estratégias de uma organização em termos operacionais. Além disso, os orçamentos são úteis ao controle por possibilitarem a comparação de resultados reais com os resultados planejados, “guiando” as atividades operacionais em direção ao rumo correto..

(44) 42. 3. METODOLOGIA A abordagem do problema em estudo é tanto quantitativa, quanto qualitativa e. comparativa, uma vez que tem por objetivo analisar os resultados, e também compará-los entre si, de modo a identificar o de melhor custo benefício. Para isso, procedeu-se às seguintes etapas de pesquisa: · Revisão bibliográfica, na qual foram abordados os conceitos sobre pavimentação asfáltica, pavimentação a lajota, tipos de revestimentos, tipos de camadas de base, características dos solos, ensaio de CBR e etapas construtivas de pavimentação; · Coletas de amostras de solos para a realização de ensaios CBR em laboratório, que foi realizado no laboratório disponibilizado pela empresa Sulcatarinense; · Dimensionamento da pavimentação asfáltica pelo método DNER; · Dimensionamento da pavimentação a lajota pelo método ABCP e PCA; · Levantamento dos quantitativos dos materiais e serviços para cada tipo de pavimentação bem como o orçamento de cada um; · Elaboração de uma planilha de serviços com os quantitativos e as composições de serviços unitários; · Comparação dos orçamentos realizados..

(45) 43. 4. 4.1. ESTUDO DE CASO. LOCALIZAÇÃO DA RUA DOMINGOS COELHO Mapa de localização, pegando parte do Estado do Paraná e o Estado de Santa. Catarina, com a localização do Município de Biguaçu. Imagem 1 - Localização do Município de Biguaçu. Fonte: Google Earth, adaptado pelos autores, 2017. Localização do Município de Biguaçu com a identificação da rua Domingos Coelho..

(46) 44. Imagem 2 - Localização do Bairro. Fonte: Google Earth, adaptado pelos autores, 2017.

(47) 45. Imagem da localização da Rua Domingos Coelho da Cidade de Biguaçu onde vai ser feito o estudo para o projeto da mesma.. Imagem 3–Localização da Rua Domingos Coelho. Fonte: Google Earth, adaptado pelos autores, 2017. A Rua Domingos Coelho, localizada no lado Leste da Rodovia BR 101, tem um comprimento de 1.000 metros e largura de 7,0 metros. 4.2. CARACTERÍSTICAS DA RUA Atualmente a Rua é pavimentada com Lajota, e apresenta a seguinte estrutura: ·. Revestimento com Lajota sextavada de 8,0 cm;. ·. Camada de Areia de aproximadamente de 3,0 cm;. ·. Subleito.. A figura abaixo representa melhor a seção transversal da atual estrutura do pavimento..

(48) 46. Figura 9 - Seção transversal da estrutura do pavimento existente Calçada. Calçada. Lajota espessura = 8,0 cm Areia (espessura = 3,0 cm). Subleito. Fonte: Elaboração dos autores, 2017. Imagem 4 - Verificação da estrutura existente. Fonte: Elaboração dos autores, 2017. Meio-fio. Meio-fio. 7,0 metros.