Pavimentacao - 07

1 ª Parte: Pavimentação

2016

Avaliação de Pavimentos Rodoviários

Estrutural

E

Funcional /

Segurança

• Avaliação Estrutural

• Ensaio Destrutivo – Poço de Sondagem

• Ensaio Não Destrutivo – Viga VB, FWD,

Lacroix, curviâmetro, GEO-RADAR

• Avaliação Funcional/Segurança

• Potencial de Aquaplanagem - Derrapagem

• Textura

Superficial

Macrotextura (Mancha de Areia)

Microtextura (Pêndulo Britânico)

Mancha de Areia ASTM – E 965

Pêndulo Britânico – ASTM E 303

Valores de

Resistência à

Derrapagem - VRD

25

Classe da Pista

Perigosa

25 - 39 Lisa

40 - 46 Pouco Rugosa

47 – 54 Medianamente Rugosa

55 - 75 Rugosa

75

Muito Rugosa

Limites Recomendados

47 VRD 75

Superfície medianamente rugosa a rugosa

https://www.youtube.com/watch

?v=lwHpsIKwAOY

Irregularidade de Superfície

• Irregularidade longitudinal de um pavimento é o conjunto

dos desvios da superfície em relação a um plano de

referência, desvios estes que afetam a qualidade do

rolamento, a dinâmica dos veículos e a ação dinâmica das

cargas sobre o pavimento.

• Irregularidade é um fenômeno que pode ter origem

congênita, ou seja, decorrer de imperfeições no processo

executivo, assim como pode resultar de problemas

ocorridos após a construção, como resultado da atuação do

tráfego, do clima e outros fatores.


• A irregularidade influi na interação da superfície da

via com os veículos, gerando efeitos sobre os

veículos, passageiros, motorista e carga

transportada.

• A importância do conhecimento da irregularidade de

uma via reside na sua correlação com a qualidade

do rolamento, bem como com vários componentes

dos custos operacionais dos veículos.


• Os movimentos e esforços indesejáveis produzidos

pela irregularidade longitudinal conduzem a uma

condição de rolamento desconfortável, insegura e

antieconômica. Portanto, a determinação da

irregularidade longitudinal de um pavimento pode

ser considerada, com boa aproximação, como uma

medida indireta de sua serventia.

• No Brasil a escala padrão de medida adotada é

“Quociente de Irregularidade - QI” reconhecido

internacionalmente.

• Irregularidade longitudinal

• Integrador IPR/USP, Nível e Mira, Perfilômetro, dipstick, APL

francês, etc: QI, IRI

QI 30 cont./Km

IRI 2,30 m/km

Irregularidade longitudinal

Variação da carga dinâmica de dois eixos legais trafegando

em uma via com elevada irregularidade (Fernandes Jr. e Barbosa, 2000)

Avaliação Funcional

Avaliação Subjetiva – DNIT PRO 009/2003

É a medida subjetiva das condições de superfície feita

por um grupo de avaliadores (cinco) que percorrem o

trecho registrando suas opiniões sobre condições de

rolamento – suavidade ao rolamento (extensão máxima:

2 Km)

As notas conferidas pelos avaliadores variam de 0-5 e o

valor da serventia atual é dado por:

VSA

VSA

N

i


VSA

Conceito

4 – 5 Ótimo

3 – 4 Bom

2 – 3 Regular

1 – 2 Ruim

0 – 1 Péssimo

Terminologia e tipos de defeitos: DNIT 005/2003 – TER:

Defeitos nos pavimentos flexíveis e semi-rígidos: terminologia

Trincas isoladas curtas

longitudinais

(TLC)

Trincas de

bloco sem

erosão (TB)

TRR: trincas

de reflexão

de trincas de

placas de

CCP ou

preexistentes

Conjunto de

trincas

longitudinais

longas

Trincamento tipo Crocodilo ou Jacaré

Trincamento de Borda

Afundamento Localizado ou Depressão

Afundamento na Trilha de Roda

Corrugação (ondulação, costela)

Escorregamento de Capa

• Causa : Baixa Viscosidade Ligante, Excesso Ligante

na Mistura e/ou Imprimação ou Pintura

Correção : Remoção e Reconstrução

Desgaste

Exsudação

• Causa : Excesso Ligante, Aquecimento Inadequado

Ligante e/ou Agregado, Escassez Material

no Tratamento Superficial

• Correção : Pedrisco Aquecido, Fresagem, Tratamento

Superficial, Micro Revestimento

Agregado Polido

Remendo

Panela (buraco)

• Causa : Deficiência Drenagem e/ou Suporte, Cargas

Elevadas

• Correção : Remoção Área Afetada, Reconstrução

Desnível entre Pista e Acostamento

Bombeamento

Envelhecimento

• Causa : Deficiência Ligante ou Oxidação Prematura –

Excesso Aquecimento Ligante ou Agregado


Avaliação Objetiva da Superfície do Pavimento –

DNIT 006/2003

• Mediante contagem e classificação de ocorrência de

defeitos e medidas de deformações permanentes na

trilha de roda.

• Superfície de Avaliação

É a superfície delimitada pelas bordas da faixa de

tráfego e por duas seções transversais, situadas,

respectivamente, a 3,00m antes e 3,00m após a

estação considerada – 21 m 2 .

Pista Simples : 40 m em 40 m em cada faixa de tráfego

Pista Dupla : 20 m em 20 m na faixa mais solicitada


Avaliação Objetiva da Superfície do Pavimento –

DNIT 006/2003

Demarcação de áreas para inventário de defeitos


• Tipos de Defeitos

Trincas, Panelas, Ondulações, Exsudação,Desgaste,

Remendo, Afundamento Plástico

• Índice de Gravidade Global

IGG = f (frequência dos defeitos e fator de ponderação)

Condições da Superfície


Ocorrência

Tipo

Defeitos

Fator de

Ponderação

(fp)

1 FC-1 F e T 0,2

2 FC-2 J e TB 0,5

3 FC-3 JE e TBE 0,8

4

ALP, ATP, ALC e

ATC

5 O, P e E 1,0

6 EX 0,5

7 D 0,3

8 R 0,6

9 média das flechas 4/3

10 média das variâncias das flechas 1

0,9


• Frequência Absoluta número de defeitos de cada tipo

no trecho (a)

• n número de estações

fa

• Frequência Relativa : fr . 100

n

IGI

fr

fp

IGG

IGI

Medição de Profundidade de Trilha

Régua graduada deslizante

ATR = Afundamento de Trilha

de Roda

ATR

Superfície do

pavimento

1,20m

Flecha - TRI - TRE

1

IGI = F x 4/3 quando F 30

IGI = 40 quando F > 30

2

IGI = FV quando FV 50

IGI = 50 quando FV > 50

Inventário do Estado da Superfície - DNIT 006/03 - PRO

Flecha

Inventário do Estado da Superfície

Flecha

1A) IGI = F x 4/3 quando F ≤ 30 2A) IGI = FV quando FV ≤ 50

Planilha de Cálculo do IGG

EXERCÍCIO: INVENTÁRIO DO ESTADO DA SUPERFÍCIE

DO PAVIMENTO – DNIT 006/2003 - PRO

EXERCÍCIO: INVENTÁRIO DO ESTADO DA SUPERFÍCIE

DO PAVIMENTO – DNIT 006/2003 - PRO

1A) IGI = F x 4/3 quando F ≤ 30 2A) IGI = FV quando FV ≤ 50

Avaliação estrutural: destrutiva e não destrutiva

extração de CP´s e de poços

de sondagem em pavimentos

em uso.

Avaliação estrutural: não destrutiva

• Carregamento quase estático: VB (década de 50);

• Carregamento por impulso: FWD (década de 80);

(i) colocar a ponta de prova da VB

entre os pneus das rodas traseiras

do caminhão; (ii) fazer uma leitura

inicial do extensômetro que se situa

a uma distância segura p/ o

operador sobre o braço móvel da

viga – Li; (iii) fazer o caminhão se

afastar lentamente até 10 m de

distância da ponta de prova ou até

que o extensômetro não acuse

mais variação da leitura; (iv) ler o

extensômetro – leitura Lf.

Sistema de Referência na Viga e no Caminhão

Avaliação Estrutural – Viga Benkelman DNER ME 24/94

BB 1 = L f - L o

AA 1 AO

=

BB 1 OB

AA 1 = BB 1 AO

OB

D = (L f – L o ) K

D = 4(L f – L o )

AO = 244 cm

OB = 61 cm

Cálculo da Deflexão

D 0 = (L 0 – L f ) a/b

L 0 = Leitura Inicial

L f = Leitura Final

a/b = Relação entre Braços

Exemplo:

L 0 = 5,00 D 0 = (5,00 – 4,20) x 2

L f = 4,20

a/b = 2

D 0 = 1,60 mm

Raio de Curvatura

R =

6250

2 (D 0 – D 25 )

D 25 = (L 25 -L f ) a/b

Exemplo:

L 0 = 5,00

D 0 = 1,60 mm

L 25 = 4,90 D 25 = (4,90 – 4,20) x 2

L f = 4,20

D 25 = 1,40 mm

R =

6250

2 (160 – 140)

= 156 m

Deformada de Superfície

x i L i L f - L i D

0,00 5,00 0,50 1,00

50,0 4,90 0,40 0,80

100,0 4,75 0,25 0,50

150,0 4,60 0,10 0,20

200,0 4,50 0,00 0,00

300,0 4,50 0,00 0,00



Esquema da bacia de deformação

B

L1

A

A’

L1

B

L2

B’

L2

A

A’

L2

L2

d

d

L1

B’

L1

Sç.Longitudinal

Transversal

A severidade do arqueamento transversal é

maior, logo, as trincas de fadiga têm

inicialmente sentido longitudinal.

Estações para Medidas de Deflexão

Obs: cotas em metro

Faixa de Tráfego para Medida de Deflexão

Largura da faixa de

tráfego (m)

Distância da borda do

revestimento – x (m)

2,70 0,45

3,00 0,60

3,30 0,75

3,50 ou mais 0,90

Medidas de Deflexões

Variação das Deflexões

Medidas de Deflexão – FWD – DNER PRO 273/96

Medidas de Deflexão - FWD

Vantagens do FWD em relação à VB: • acurácia nas medições;

• aplicação de vários níveis de carga; • maior produtividade;

• registro automático de temperatura e de distâncias dos

pontos de ensaio.

Desvantagens do FWD são: custo do equipamento,

necessidade de calibrações mais sofisticadas.



Detalhe do prato de aplicação de carga e

da barra de sensores

Pressão Contato Pneu Pavimento

C

F

S

2050

(10,8

5,6 kgf /

2

)

cm

2

• Raio da Placa FWD

4100

r 15cm

x5,6

Existe correlação FWD x VB?

• Ambos os ensaios visam medir deflexão, ou seja a

parcela elástica do deslocamento total sob carga.

• Porém: formas de aplicação de carga distintas,

velocidade do carregamento, pontos de medida distintos.

→ HÁ CORRELAÇÃO PARA CADA ESTRUTURA E

SITUAÇÃO PARTICULAR (nível de deflexão, etc)!

• Usar os métodos de projeto de reforço tradicionais que

foram criados para medidas com a VB mas usando um

fator de conversão entre a DP vb e DP FWD

Relação Viga x FWD

Relação adotada no CREMA 2 (Fabrício 30 º RaPav):

D FWD < 85 x 10 -2 mm; D B = 20,645 (D FWD – 19) 0,351

D FWD > 85 x 10 -2 mm; D B = 8,964 (D FWD – 60) 0,715

Tese de Doutorado do Eng. Salomão Pinto

(COPPE / UFRJ - 1991):

D B = – 5,73 + 1,396 D FWD

Lacroix

Características:

- velocidade 3,6 km/h

- medições a 4,36m,

efetuando 81 medidas

da bacia de deflexão

do pavimento;

- medições nas trilhas de

roda externa e interna

simultaneamente;

- fácil calibração no

campo.

DEFLECTÓGRAFO BENATOV

(CURVIÂMETRO - EUROCONSULT)

Veículo,

Corrente e

Sistemas de

movimento

Comparação das deflexões Curviâmetro - VB

Viga Benkelman

D0

D20

D25

Curviâmetro (DB)

D40

D60

D80

D100

D120

D140

D160

Comentários: EROCONSULT

• Equipamento de ensaio da medida da deflexão com mais de 20 anos

de utilização na Espanha.

• Referência européia de medida em função de seu alto rendimento,

com Normas Espanhola e Francesa.

• Equipamento de alto rendimento com capacidade de medida

superior a 800 km semanais com tomadas da deflexão máxima a

cada 5 metros.

• Equipamento de utilização sem necessidade de parar o tráfego,

sendo o equipamento de levantamento deflectômetrico mais seguro

do mundo.

• Equipamento dotado de ferramenta de referência GPS com imagens

relacionadas de cada resultado obtido.

Delimitação de SH

AASHTO (1993) -

método das

diferenças

acumuladas

Métodos de Projeto

• DNER-PRO 10/79

• DNER-PRO 11/79

• DNER-PRO 159/85

• DNER – PRO 269/94

Empírico

Empírico

Empírico

Mecanístico - Empírico

Resultados dos Estudos

• Capacidade Estrutural

• Condição Funcional

• Critério para Projeto de Recapeamento

• Deflectometria

• Resistência

• Necessidade de Estudos Complementares

Métodos Empíricos DNER-PRO 11/79

• Passos:

1- Avaliação funcional do trecho (IGG)

2- Avaliação estrutural com a VB

3- Furos p/ identificação das camadas e espessuras

(ajudar na separação de SH)

4- Definição de trechos homogêneos (critério? Subjetivos?)

5- Definição da deflexão de projeto:

DP = d média + σ (média do trecho + desvio padrão)

5.1 - Raio de curvatura: RC = 6250 / 2 (d o –d 25 )

Métodos Empíricos DNER-PRO 11/79

Origem: Celestino Ruiz - Argentina - ABPv (1964)

• Baseado em experimentos de medida de deflexão antes e

após a construção de recapeamento.

• A equação do PRO-11/79 baseia-se na fórmula de Ruiz

(1964), onde:

• h, espessura do reforço (cm)

• D0, deflexão antes do reforço

• Dh, deflexão após o reforço

• R o fator de redução de deflexões.

Na normalização brasileira “R”

passou a ser K e valor fixo =40

Hipótese

Dados

Defletométricos

Obtidos

Qualidade

Estrutural

Necessidade

de estudos

complementares

Critério para

cálculo do

reforço

Medidas

Corretivas

I

d p

d adm

R 100m

boa não ---

Apenas

correções de

superfície

se d p

3d adm

regular

não Defletométrico Reforço

II

d p

> d adm

R 100m

se d p

> 3d adm

má

sim

Defletométrico

e

Resistência

Reforço

ou

Reconstrução

III

d p

d adm

R < 100m

regular para

má

sim

Defletométrico

e

Resistência

Reforço

ou

Reconstrução

IV

d p

> d adm

R < 100m

V ---

má sim Resistência

má

O pavimento

apresenta

deformações

permanentes e

rupturas

plásticas

generalizadas.

(IGG > 180)

Reforço

ou

Reconstrução

sim Resistência Reconstrução

Deflexão Admissível para Concreto Asfáltico

Deflexões Medidas com Carga por Eixo de 8,2 tf

N – Número Equivalente de Operações do Eixo

Padrão 8,2 tf (18000 lbs)

log D adm = 3,01 – 0,176 log N

N

D adm

10 5 135

10 6 90

10 7 60

Espessura do Reforço em CBUQ

h

cb

40log

D

D

p

adm

D p = 123 e D adm = 60

h cb

40log

h cb

12, 5cm

123

60

CA

CA Existente

12,5 cm

Projeto do Reforço em Camadas Múltiplas

Camada de Rolamento : 5 cm de CA

Espessura em CA da Camada Inferior: 12,5 – 5 = 7,5 cm

Camada Inferior em PMF (c = 1,4)

Espessura de PMF =

2

7,5

10,7

cm

1,4

CA

PMF

CA Exist.

5

10,7

Dimensionamento pelo Critério de Resistência

Subleito – CBR = 10

Sub-base – CBR = 15

Base – CBR = 80

Revestimento – CA

Tráfego para Projeto – N =10 7

5 cm

CBR = 80

CBR = 15

CBR = 10

15 cm

10 cm


Revestimento CA 5 cm x 2 = 10 cm

Base

15 cm x 1 = 15 cm

Sub-base

10 cm x 0,71 = 7 cm Carac. de Reforço

Total

32 cm

CBR =10 N=10 7 43 cm

Reforço Necessário:

11 cm (Material Granular)

11

2

= 5,5 cm de CA


Subleito – CBR = 3

Sub-base – CBR = 28

Base – CBR = 80

Revestimento – CA

Tráfego para Projeto – N =10 7

5 cm

CBR = 80

CBR = 28

CBR = 3

15 cm

10 cm


Revestimento CA 5 cm x 2 = 10 cm

Base 15 cm x 1 = 15 cm

Sub-base

10 cm x 0,77 = 8 cm

Total

33 cm

CBR =3 N=10 7 85 cm

Reforço Necessário:

52 cm (Material Granular)

52

2

= 26 cm de CA

EXERCÍCIO: Dimensionar o reforço de um pavimento existente,

aplicando na íntegra o procedimento 11/79 do antigo DNER, para os

seguintes resultados da sua avaliação:

Parâmetros de tráfego (USACE):

Período:

Solicitação Eixo-

Padrão

2004 2014 Na= 5,60×10 6

2014 2024 Np= 1,20×10 7

IGG=120

Estudos

deflectométricos:

Deflexão Benkelman

– 0,01 mm

Raio de curvatura -

cm

Média

76 12

215 33

Desvio

Dp=

Rc=

log D adm = 3,01 – 0,176 log N

D adm (N t ) =

D adm (N p ) =

Estabilização de Solos

SOLO DE MÁ

QUALIDADE

EVITAR

REMOVER

CONVIVER

TRATAR


TRATAR - ESTABILIZAÇÃO DE SOLO

ESTABILIZAÇÃO MODIFICAR

PROPRIEDADES DO SOLO A FIM

MELHORAR SUA UTILIZAÇÃO

EM OBRAS DE ENGENHARIA

PROPRIEDADES

QUE VISA

MODIFICAR

RESISTÊNCIA

PERMEABILIDADE

COMPRESSIBILIDADE


TIPOS DE

ESTABILIZAÇÃO

MECÂNICA

QUÍMICA

QUÍMICA

CAL

CIMENTO

ASFALTO

CINZAS

VOLANTES

ÁCIDOS

CLORETOS


ESTABILIZAÇÃO

MECÂNICA ou

GRANULOMÉTRICA

Mistura de dois ou

mais materiais

(dentro de uma

especificação)

ANALÍTICO

MÉTODOS

GRÁFICOS:

• Rothfocs

• diagrama triangular

MÉTODO ANALÍTICO

Peneira

% QUE PASSA

SOLO A SOLO B SOLO C ESPECIFICAÇÃO

Pedregulho (a) a 1 a 2 a 3 A

Areia (b) b 1 b 2 b 3 B

Silte + Argila (c) c 1 c 2 c 3 C

Total 1 1 1 1

X Y Z 1

Total Proporções

a misturar

Z

Y

a1X a2Y a3Z A

b1X b2Y b3Z B

c1X c2Y c3Z C

(a

(a

(a

1

1

1

A)(b

a )(b

3

A) (a

(a a

1

X 1

(Y Z)

1

1

b

b

1

2

2

2

a

)

) (b

) (b

3

)Z

1

1

B)(a1

a 2)

b )(a a )

3

1

2

IP

IPm

Cálculo do IP da mistura

A

X

A

A IPB

X

B

B IPC

X

X A X B X C

A

C

X i , % que passa na peneira n o 40 do

solo i

IP i , índice de plasticidade do solo i

X, Y e Z, % dos solos A, B e C na

mistura

X+Y+Z=100%

B

C

C

MÉTODO GRÁFICO - ROTHFOCS

Exercício de estabilização granulométrica

Dados três materiais a misturar para uma base estabilizada

granulometricamente, determinar a dosagem na mistura de três

componentes pelos métodos analítico e gráfico (Rothfocs)

Peneira

% que passa

A B C Especificação Especificação

média

1 pol. 100 – – 100 100

3/8” 33 100 100 50 – 85 67

N o 4 20 94 99 35 – 65 50

N o 10 10 81 98 25 – 50 37

N o 40 3 39 83 15 – 30 22

N o 200 0 10 52 5 – 15 10

IP NP 8 30 <6

Peneira

% QUE PASSA

SOLO A % SOLO B % SOLO C % ESPECIFICAÇÃO

Pedregulho (a) 100–20=80% 100–94=6% 100–99=1% 50%

Areia (b) 20–0=20% 94–10=84% 99–52=47% 40%

Silte + Argila (c) 0% 10% 52% 10%

Total 100% 100% 100% 100%

Total Proporções

a misturar

X Y Z 100%

80X + 6Y + 1Z = 50

20X + 84Y + 47Z = 40

X + Y + Z = 100

Estabilização solo cimento

No Brasil, o solo cimento passou a ser utilizado a

partir de 1940 na área de pavimentação.

MISTURAS DE

SOLOS

TRATADOS

COM

CIMENTO

solo-cimento: obtido pela compactação

e cura de uma mistura íntima de solo,

cimento e água, satisfazendo critérios

de estabilidade e durabilidade exigidos.

Solo melhorado com cimento:

adição de pequenas quantidades de

cimento (1 a 5%), que visam modificar

propriedades físicas, (baixar o IP

através do aumento do LP e da

diminuição do LL ou diminuir as

mudanças de volume).


Mecanismos de Reação da Mistura Solo Cimento

O processo de estabilização do solo com o cimento ocorre a

partir do desenvolvimento das reações químicas que são

geradas na hidratação e hidrólise do cimento e reações entre

os argilominerais e a cal liberada na hidratação do cimento.

Fatores que Influenciam na Estabilização Solo Cimento

• Tipo de solo: os solos arenosos são mais eficientes

• Teor de cimento: a resistência da mistura aumenta c/ o teor

de cimento (valor ideal obtido c/ procedimento de dosagem)

• Cura no campo: deve ser garantido teor de umidade

adequado à mistura compactada no período de 7 dias ou mais.


EXECUÇÃO NA PISTA

A mistura solo cimento pode ser executada de duas

formas:

Mistura no local:

com material da própria estrada

com material vindo de fora

Mistura em Central: usinas fixas: grandes centrais

usinas móveis: Pulvi-mix


MISTURAS DE SOLO-CIMENTO FEITAS NO LOCAL

destacam-se as seguintes operações básicas:

1) Pulverização do solo

2) Distribuição e espalhamento do cimento

3) Mistura do cimento com o solo pulverizado

4) Adição de água à mistura do solo cimento (tolera-se uma

variação de 0,9 a 1,1 vezes hot)

5) Compactação e acabamento (solos arenosos : rolos lisos ou

pneumáticos; solos argilosos: o rolo pé-de-carneiro deve ser

usado no início e os pneumáticos ou lisos usados ao final).

6) Cura (7 dias cobrir o trecho com uma camada de solo de

mais ou menos 5 cm ou capim - 10 cm - que deverão ser

mantidos unidos para conservação da umidade)

ESTABILIZAÇÃO SOLO CAL

A Cal é um aglomerante resultante da calcinação de

rochas calcárias a uma temperatura inferior à do início de

fusão do material

principais funções são:

- Melhoria permanente das características do solo

- Aumenta a resistência à ação da água

- Melhoria do poder de suporte

- Melhoria da trabalhabilidade de solos argilosos

Não existe no Brasil metodologia para dosagem de misturas solo

cal. Para misturas que apresentam ganhos de resistência, o

ensaio de compressão simples é utilizado para dosagem. A

avaliação da capacidade de suporte das misturas solo cal são

feitas mediante ensaios CBR.

• Estudos em um solo CH (USCS), depois de 28 dias de

cura, o solo tratado com 8% de cal hidratada, reduziu as

partículas de argila de 57% até 2%.

• O CBR , a RCS e MR aumentam com a adição de cal.

EX: Os solos estabilizados com cal, compactados e

imersos logo após a compactação durante 96 horas,

apresentam valores de CBR até três vezes maiores que

do solo sem cal.

• Resultados de retroanálise mostraram que o MR foi de 4

a 11 vezes maior do que o MR dos solos naturais (Estudo

em 7 pavimentos de rodovias construídas com bases,

sub-bases ou subleitos de solos/cal -Indiana, EUA).

• O Manual de Pavimentação do DNIT (Departamento

Nacional de Infraestrutura de Transportes), por exemplo,

faz referência a bases e sub-bases estabilizadas

quimicamente com cal, mas não atribui um valor de coef.

estrutural (K) para ser utilizado no método de dimens.

DNER/81.

• National Lime Association (EUA): RCS de 700 kPa aos

28 dias de cura podem ser utilizadas como camadas de

sub-base e aquelas com RCS superiores a 1.400 kPa

poderiam ser usadas com bases de pavimentos.

• Já o Transportation Research Board (1987 - State of the

Art 5 - Lime Stabilization): RCS 1.030 kPa, após 28 dias

de cura podem ser utilizadas como camadas de bases e

RCS superiores a 690 kPa poderiam ser usadas com

camadas de sub-base.

EXECUÇÃO DE CAMADAS DE SOLO CAL

Escarificação prévia à adição

de cal. Fonte: NLA (2004)

A taxa de aplicação da cal deve ser

controlada utilizando uma bandeja

metálica com área conhecida, que deve

ser situada entre as rodas do

caminhão. O peso determinado na

bandeja permite calcular a taxa de

aplicação da cal em campo. Fonte: NLA

(2004)


Escarificação após adição da cal na

superfície do solo. Fonte: NLA (2004)

Adição de água à mistura de solo

cal. Fonte: NLA (2004)

a pulverização devem ser realizadas até que 100% das partículas

sejam inferiores a 25,4mm e pelo menos 60% do material passe na

peneira de No. 4.


Compactadores: pé de carneiro e de

chapa lisa para acabamento da

superfície. Fonte: NLA (2004)

Cura final: Membrana de

imprimação com emulsão

asfáltica.

ESTABILIZAÇÃO SOLO BETUME

Mistura de materiais betuminosos (emulsão, asfaltos diluídos) e

solos argilo-siltosos ou argilo-arenosos para trabalharem como

material estabilizado para base ou sub-base, impermeabilizando

o solo e aumentando o seu valor de suporte.

principais funções são:

• solos granulares (areia-betume):

gerar forças de natureza coesiva ao solo, aumentando o seu

valor de suporte.

• solos argilosos (solo-betume):

promover uma ação impermeabilizante. Esta ação é realizada

tanto pelo obturamento dos canalículos do solo como pela

criação de películas hidrorrepelentes envolvendo agregação de

partículas finas que impedem que a água penetre na mistura.

ANTIPÓ

1. Compactação da base no PI;

2. Aplicação da emulsão (taxa mínima de

1,0 l/m 2 para solos argilosos e taxa

máxima de 2,0 l/m 2 para solos arenosos);

3. Antes da aplicação do 2º banho que

deve ser feito com taxa de emulsão RM-

1C (tempo mín. de 4 h p/ solos arenosos e

de 12 h p/ solos argilosos);

4. Aplicação da emulsão RM-1C

(recomenda-se aplicar a emulsão RM-1C

na taxa de 0,5 a 1,0 l/m 2 . Esta taxa será fç.

da granul. do agregado de cobertura,

podendo ser areia ou pó de pedra;

5. Aplicação do agregado (taxa de 6 a

10 kg/m 2 );

6. Rolagem do tratamento antipó com rolo

de pneus ou liso sobre o agregado;

7. Varredura do excesso de agregado e

abertura para o tráfego.

BGTC

Parte palestra ABPv (2015) BGTC - Profa. Laura Motta

Qual ensaio adotar na definição da “rigidez”?

– Literatura cita: ensaios estáticos e dinâmicos;

Compressão axial, compressão diametral, Flexão.

Qual ensaio de fadiga?

Qual ensaio de controle no campo?

Depois que trinca, como considerar?

BGTC

Normas Brasileiras:

-NBR 11803: Materiais p/ base ou sub-base de BGTC

-NBR 12261: Dosagem de BGTC

-NBR 12262: Execução de base/sub-base de BGTC

DER SP (2005)

Dosagem: A percentagem de cimento a ser incorporada aos

agregados para constituição da mistura deve ser fixada de

modo a atender às: RCS e RT, ambas aos 28 dias, fixadas

no projeto do pavimento.

DER PR (2005) ES-P 16/05

Dosagem: a mistura de BGTC deve apresentar RCS, aos 7

dias, mínima de 3,5 MPa e máxima de 8,0 MPa.


Pavimento semirrígido: BASE BGTC

BGTC


DER SP (2005)

Controle construtivo: RCS, de CPs moldados com

material coletado na pista, a cada 250 m 2 , aos 28 dias de

cura, e a cada 750 m 2 de pista, aos 7 dias, para avaliar os

resultados iniciais em relação à resistência final a ser

atingida; RT, de CPs moldados com materiais coletados na

pista, aos 28 dias de cura, a cada 250 m 2 de pista;

DER PR (2005) ES-P 16/05

Aceitação: RCS, aos 7 dias de idade, deve ser no

mínimo igual à adotada no projeto de mistura, e a

cada 1.000 m 2 ; medidas de deflexão devem ser

inferiores à deflexão máxima admissível de projeto,

para o tipo da camada.

BGTC


Algumas Perguntas:

Como prever deflexão admissível sem “medir”

Módulo de elasticidade?

Qual a relação entre RCS e RT de BGTC?

O projeto é feito com que método?

Usa a RCS para que no projeto?

Usa a RT para que no projeto?

BGTC


Alguns projetos de pavimento semirrígido atuais têm

usado:

Cálculo de tensões: Módulo de resiliência (axial) para

BGTC, coeficiente de Poisson.

Previsão de desempenho: modelo de fadiga baseado

na resistência à tração.

Controle tecnológico: RCS (e às vezes deflexão -

VB?)

BGTC


Módulos BGTC adotados Projetos Brasil - Exemplos (Motta e Ubaldo, 2014)

Rodovia Carvalho Pinto (1994) - E = 9000 MPa - SP

Arco Metropolitano (2009) - E = 7000 MPa - RJ

Porto Maravilha (2013) - E = 7000 MPa - RJ

Tabela DER SP - 5000 a 15000 MPa

BGTC


Fadiga BGTC

DIMENSIONAMENTO DOS

PAVIMENTOS DE

CONCRETO

FUNDAÇÃO

TRÁFEGO

CONCRETO

DIMENSIONAMENTO DE

PAVIMENTOS DE

CONCRETO

• FUNDAÇÃO

• TRÁFEGO

CBR

Contagem e

classificação

• CONCRETO

Resistência

Dimensionamento de Pavimento

de CCP

• MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO •

PCA/66

PCA/84

AASHTO, 1993

Parâmetros de dimensionamento:

1) Para o dimensionamento do pavimento, o

parâmetro do subleito é o coeficiente de recalque

(k), módulo de reação ou de Westergaard.

Dimensionamento de Pavimento de

CCP

• Westergaard (1925): Teoria do líquido

denso: deslocamento (d) é proporcional à

pressão aplicada (p) - k: constante de

proporcionalidade


CCP

• Coeficiente de recalque, k:

– Determinação por prova de carga estática,

segundo norma DNIT 055/2004-ME

– Placa com 76 cm de diâmetro

– Define a capacidade de suporte

– Por simplicidade, usa-se o CBR


CCP

• Relação entre solo de subleito e o k:


CCP

CBR

k

(%) (MPa/m)

4 30

5 34

6 38

8 44

10 49

SUB-BASES

• Dar suporte uniforme e constante

• Evitar o bombeamento

• Controlar as variações volumétricas

do subleito

• Aumentar o suporte da fundação

Dimensionamento de Pavimento de CCP

PROJETO DE SUB-BASE

• Coeficiente de recalque:

– Prova de carga

– Correlações do coeficiente

de recalque do subleito, tipo

de material e espessura da

sub-base

Aumento de k devido à presença de

sub-base granular


FUNDAÇÃO - AUMENTO DE

k PROPORCIONADO POR

SUB-BASE DE CR

CBR subl k subl k CR 10

(%) (MPa/m) (MPa/m)

4 30 101

5 34 111

6 38 120

8 44 133

10 49 144


TRÁFEGO DE VEÍCULOS

• Contagem volumétrica classificatória - Veículos de projeto:

Caminhões c/ eixo simples; Caminhões c/ tandem duplo;

Caminhões c/ tandem triplo.

• Fatores de segurança para cargas:

Leve 1,0

Médio 1,1

Pesado 1,2

Condições especiais 1,3

CONCRETO

A resistência mecânica a ser especificada

no projeto deve ser a de tração na flexão

(f ctM,k )

Geralmente adota-se:

f ctM,k = 4,5 MPa

MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO

(PCA/84)

MODELOS DE COMPORTAMENTO

FADIGA

EROSÃO


ROTEIRO PARA DIMENSIONAMENTO DA ESPESSURA DO

PAVIMENTO

1- Definição dos parâmetros de dimensionamento

– Resistência característica à tração na flexão aos 28

dias

– Coeficiente de recalque

– Fator de segurança

– Tráfego esperado em função da carga e horizonte

de projeto

2- Adoção de uma espessura-tentativa de concreto

3- Determinação das tensões na placa de concreto devidas as

cargas por eixos simples, tandem duplos e triplos em função

de:

– Espessura tentativa da placa, H

– Coeficiente de recalque do sistema, k


4- Determinação da relação de tensões e o número

admissível de repetições de carga

5- Lançar o número de repetições previstas de cargas para

cada tipo de eixo

6- Calcular o consumo de resistência à fadiga para cada

carga (em %)

7- Somar os consumos de fadiga para se obter o

consumo total de resistência à fadiga, verificando se

a espessura-tentativa cumpre os requisitados

solicitados, caso em que o consumo total de

resistência à fadiga não deverá ultrapassar os 100%

8- Determinação dos fatores de erosão para cada tipo de eixo,

o número admissível de repetições de carga devido à erosão

para nível de carga. Obtem-se os consumos individuais

causados pela erosão, calcula-se o dano total relativo à

erosão que não deverá ultrapassar 100%.

FOLHA DE CÁLCULO - PCA/84

Projeto:

Espessura: cm Juntas com BT:

k sist. : MPa/m Acostamento de concreto:

f ctM,k : MPa Período de projeto (anos):

Fsc:

ANÁLISE DE FADIGA

ANÁLISE DE EROSÃO

CARGAS CARGAS NÚMERO NÚMERO CONSUMO NÚMERO DANOS POR

POR EIXO POR EIXO PREVISTO DE ADMISSÍVEL DE DE FADIGA ADMISSÍVEL DE EROSÃO

(kN) x Fsc SOLICITAÇÕES SOLICITAÇÕES (%) SOLICITAÇÕES (%)

1 2 3 4 5 6 7

EIXOS SIMPLES Tensão Eq.: Fator de erosão:

Fator de fadiga:

EIXOS TANDEM DUPLOS Tensão Eq.: Fator de erosão:

Fator de fadiga:

EIXOS TANDEM TRIPLOS Tensão Eq.: Fator de erosão:

Fator de fadiga:

TOTAL

TOTAL

SISTEMAS ARTIFICIAIS DE MELHORIA

DA EFICIÊNCIA DE JUNTAS

Placas curtas

Barras de transferência

Sub-base estabilizada com cimento

1. DIMINUEM

• Tensões e deformações nas placas de

concreto

• Pressões e consolidação da fundação

• Manutenção

2. AUMENTAM

OS SISTEMAS DE

TRANSFERÊNCIA DE CARGA

• Durabilidade

• Conforto e segurança de rolamento


Projeto:




Fsc:

ANÁLISE DE FADIGA

ANÁLISE DE EROSÃO




1 2 3 4 5 6 7


Fator de fadiga:


Fator de fadiga:


Fator de fadiga:

TOTAL

TOTAL

RELAÇÃO DE TENSÕES E NÚMERO ADMISSÍVEL

DE REPETIÇÕES DE CARGA - CURVA DE FADIGA

Relação de tensões (*)

0,50

0,51

0,52

0,53

0,54

0,55

0,56

0,57

0,58

0,59

0,60

0,61

0,62

0,63

0,64

0,65

0,66

0,67

N° admissível de

repetições de carga

ilimitado

400.000

300.000

240.000

180.000

130.000

100.000

75.000

57.000

42.000

32.000

24.000

18.000

14.000

11.000

8.000

6.000

4.500

Relação de tensões

(*)

0,68

0,69

0,70

0,71

0,72

0,73

0,74

0,75

0,76

0,77

0,78

0,79

0,80

0,81

0,82

0,83

0,84

0,85

N° admissível de

repetições de carga

3.500

2.500

2.000

1.500

1.100

850

650

490

360

270

210

160

120

90

70

50

40

30

(*) Igual à tensão de tração na flexão devida à carga dividida pela resistência característica à tração na flexão do concreto.

MÉTODO DE

DIMENSIONAMENTO

(PCA/84)


FADIGA

EROSÃO

FADIGA

Repetição de cargas

Tensão vs. Resistência

Número limite ou admissível

de repetições de carga

CURVA DE FADIGA DO CONCRETO

S 0,5 ILIMITADO

S > 0,5

NÚMERO LIMITADO

DE SOLICITAÇÕES


Projeto:




Fsc:

ANÁLISE DE FADIGA

CARGAS CARGAS NÚMERO NÚMERO CONSUMO

POR EIXO POR EIXO PREVISTO DE ADMISSÍVEL DE DE FADIGA

(kN) x Fsc SOLICITAÇÕES SOLICITAÇÕES (%)

1 2 3 4 5

EIXOS SIMPLES

Tensão Eq.:

Fator de fadiga:

EIXOS TANDEM DUPLOS

Tensão Eq.:

Fator de fadiga:

EIXOS TANDEM TRIPLOS

Tensão Eq.:

Fator de fadiga:

TOTAL

CPC-M3 /

52

ANÁLISE DE FADIGA

200.000

CPC-M3 /

54

MÉTODO DE

DIMENSIONAMENTO

(PCA/84)


FADIGA

EROSÃO

CPC-M3 /

55

EROSÃO

PERDA DE MATERIAL DE CAMADA

DE SUPORTE SOB AS PLACAS DE

CONCRETO E NAS LATERAIS

EFEITO: deformações verticais críticas

(cantos e bordas longitudinais livres)

NOVO CONCEITO: Fator de Erosão - mede

o poder que uma certa carga tem de

produzir deformação vertical da placa


Projeto:




Fsc:

ANÁLISE DE FADIGA

ANÁLISE DE EROSÃO




1 2 3 4 5 6 7


Fator de fadiga:


Fator de fadiga:


Fator de fadiga:

TOTAL

TOTAL

ANÁLISE DE EROSÃO

2.000.000

EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84)

Dados de Projeto

Tráfego

Carga por eixo Freqüência no período

tf kN de projeto (nº de eixos)

13 127 123.187

12 118 479.062

11 108 520.125

10 98 752.812

9 88 1.888.875

8 78 3.216.562

7 69 1.779.375

6 59 31.234.874

22 216 136.875

21 206 451.687

20 196 177.937

19 186 1.136.062

18 176 177.937

17 167 766.500

16 157 451.687

15 147 609.875

14 137 1.069.000

28 275 273.750

27 265 123.187

26 255 314.8120

25 245 91.250

24 235 360.437

TOTAL 46.135.868


CÁLCULO CÁLCULO DA DE ESPESSURA DO DE PAVIMENTO DE CONCRETO - PCA/1984

Projeto: Exemplo 2C - Alternativa 2C

Espessura: 20 cm Juntas com BT:

sim

k sist. : 58 MPa/m Acostamento de concreto: sim

f ctM,k : 5,0 MPa Período de projeto (anos): 20

Fsc: 1,2

ANÁLISE DE FADIGA ANÁLISE DE EROSÃO




1 2 3 4 5 6 7

EIXOS SIMPLES Tensão Eq.: 1,38 Fator de erosão: 2,37

Fator de fadiga: 0,28

127

118

108

98

88

152

142

130

118

106

123.187

479.062

520.125

752.812

1.888.875

300.000

1.100.000

ilimitado

41,06

43,55

800.000

1.300.000

3.000.000

11.000.000

ilimitado

15,40

36,85

17,34

6,84

EIXOS TANDEM DUPLOS Tensão Eq.: 1,17 Fator de erosão: 2,45


216

206

196

186

176

167

259

247

235

223

211

200

136.875

451.687

177.937

1.136.062

177.937

766.500

ilimitado

1.300.000

2.000.000

3.000.000

4.500.000

11.000.000

30.000.000

10,53

22,58

5,93

25,25

1,62

2,56

EIXOS TANDEM TRIPLOS Tensão Eq.: 0,92 Fator de erosão: 2,51


275

265

255

245

110

106

102

98

273.750

123.187

314.812

91.250

ilimitado

3.000.000

4.000.000

6.000.000

11.000.000

9,13

3,08

5,25

0,83

TOTAL

84,61 TOTAL 163,19

79


Tensão Equivalente

Com acostamento de concreto

(Eixo simples / Eixo tandem duplo)

Espessura

de placa

(cm)

Quadro 5b

k do sistema subleito-sub-base

40

(MPa/m)

60

1,46 / 1,26 1,37 / 1,16

1,37 / 1,19 1,28 / 1,09

20 1,46 / 1,26 1,37 / 1,16

21 1,37 / 1,19 1,28 / 1,09


Tensão Equivalente

Eixos Tandem Triplos (Sem acostamento de

concreto / Com acostamento de concreto)

Espessura

da Placa

(cm)

Quadro 5bc


40

(MPa/m)

60

1,19 / 0,98 1,07 / 0,91

1,13 / 0,92 1,01 / 0,85

20 1,19 / 0,98 1,07 / 0,91

21 1,13 / 0,92 1,01 / 0,85


Fator de Erosão

Juntas transversais com barras de transferência e acostamento

de concreto

(Eixo simples / Eixo tandem duplo)

Espessura

da Placa

(cm)

Quadro 7b


(MPa/m)

40 60

2,40 / 2,51 2,37 / 2,44

2,34 / 2,47 2,31 / 2,40

20 2,40 / 2,51 2,37 / 2,44

21 2,34 / 2,47 2,31 / 2,40


Fator de Erosão

Eixos tandem triplos

Juntas transversais com barras de transferência

(Sem acostamento de concreto / Com acostamento de concreto)

Espessura

da Placa

(cm)

Quadro 8b


(MPa/m)

40 60

3,09 / 2,59 3,03 / 2,50

3,05 / 2,56 2,99 / 2,47

20 3,09 / 2,59 3,03 / 2,50

21 3,05 / 2,56 2,99 / 2,47

ANÁLISE DE FADIGA

ilimitado ilimitado

ilimitado

1.100.000

300.000

Figura 5

ANÁLISE DE EROSÃO

3.000.000

1.300.000

800.000

Figura 6b

EXERCÍCIO DE DIMENSIONAMENTO

Dados de Projeto

Concreto: f ctMk (M R28 ) = 4,5 MPa

Fundação

- Subleito: CBR subl = 5%

- Sub-base: granular, com 10 cm de espessura

Dados de Projeto

EXERCÍCIO DE DIMENSIONAMENTO

Tráfego

Carga por eixo Nº de solicitações Nº de solicitações no

(t f ) por dia (n 1 ) período de projeto (N )

N = 20 x 365 x n 1

EIXOS SIMPLES

10 14 102.200

8 2 14.600

5 16 116.800

EIXOS TANDEM DUPLOS

17 10 73.000

16 2 14.600

15 2 14.600


27 8 58.400

9,6 8 58.400

SOLUÇÃO EXERCÍCIO

CARGA

POR EIXO

ESPESSURA: 21 cm

K SIST : 38 MPa/m

F ctM,k : 4,5 MPa

F SC : 1,1

CARGA

X Fsc

EIXOS SIMPLES

SOLICITAÇÕES

PREVISTAS

BT:

AC:

PP:

sim

não

20 anos

SOLICITAÇÕESAD

MISSÍVEIS

FADIGA

Tensão equivalente:

1,70

Fator de fadiga :

0,38

100 110 102.200 300.000 34,1

80 88 14.600 ILIMITADO 0

50 55 116.800 ILIMITADO 0

EIXOS TANDEM DUPLOS

170 187 73.000 ILIMITADO 0

160 176 14.600

ILIMITADO 0

150 165 14.600

ILIMITADO 0



Fator de fadiga :

ANALISE DE FADIGA

1,52

0,34


1,15

Fator de fadiga :

0,26

270 99 58.400 ILIMITADO 0

96 35 58.400 ILIMITADO 0

TOTAL 34,1

SOLUÇÃO EXERCÍCIO

CARGA

POR EIXO

ESPESSURA: 21 cm

K SIST : 38 MPa/m

F ctM,k : 4,5 MPa

F SC : 1,1

CARGA

X Fsc

SOLICITAÇÕES

PREVISTAS

BT:

AC:

PP:

sim

não

20 anos

ANALISE DE EROSÃO

SOLICITAÇÕES

ADMISSÍVEIS

EROSÃO

EIXOS SIMPLES

Fator de Erosão: 2,77

100 110 102.200 6.500.000 1,6

80 88 14.600 60.000.000 0

50 55 116.800 ILIMITADO 0

EIXOS TANDEM DUPLOS


170 187 73.000 5.000.000 1,5

160 176 14.600

8.500.000 0,2

150 165 14.600

16.000.000 0,1



270 99 58.400 1.200.000 4,9

96 35 58.400 ILIMITADO 0

TOTAL 8,3

PROJETO GEOMÉTRICO DE

DISTRIBUIÇÃO DE PLACAS

Restrição à livre retração volumétrica

do concreto

Empenamento restringido: fissuras

longitudinais e transversais

ASPECTO SUPERFICIAL PROVÁVEL DE PAVIMENTO DE

CONCRETO SEM JUNTAS TRANSVERSAIS DE CONTRAÇÃO

Fissuras transversais de contração

9 a 45 m

EMPENAMENTO TEÓRICO

DIURNO E NOTURNO

Tração

QUENTE

Compressão

FISSURA

Compressão

FRIO

Tração

Compressão

FRIO

Tração

FISSURA

Tração

QUENTE

Compressão

ASPECTO SUPERFICIAL DE PAVIMENTO

DE CONCRETO SEM JUNTAS

Fissuras transversais de contração

Fissura longitudinal devida

ao empenamento restringido

Fissuras transversais

adicionais devidas ao

empenamento restringido

TIPOS DE JUNTAS

Junta transversal de retração

Junta longitudinal de articulação

Junta longitudinal de construção

de encaixe macho-fêmea

Juntas de expansão

JUNTA TRANSVERSAL DE

RETRAÇÃO

DETALHE A

10

10

20

23 23

Barra de transferência (com sua metade mais 2 cm pintada e engraxada)

Ø 25 mm a cada 30 cm - lb = 46 cm

OBS: cotas em cm

DETALHE A - PROFUNDIDADE DE

CORTE E SELAGEM DE JUNTAS

5

SELANTE A FRIO

10

CORDÃO DE SISAL

50

OBS: cotas em mm

JUNTA LONGITUDINAL DE

CONSTRUÇÃO

0,6

SELANTE A FRIO

1,2

8

1

2

1

8

20

2

OBS: cotas em cm

JUNTA DE EXPANSÃO

SELANTE A FRIO

Estrutura

1,5

1,5

20

OBS: cotas em cm

isopor ou similar

Pavimentacao - 07

Transforme seus PDFs em revista digital e aumente sua receita!

Delete template?

Save as template ?