AUTORES

Otto Araujo Nielsen

Engenheiro de Fortificação e Construção - IME

Exército Brasileiro - 1º Batalhão de Engenharia de Construção

E-mail: otto.nielsen@gmail.com

Ben-Hur de Albuquerque e Silva, D.Sc.

Exército Brasileiro - Instituto Militar de Engenharia – SE/2

E-mail: benhur@ime.eb.br

RESUMO

Devido a diversos agravantes para o envelhecimento da rodovia, encontram-se uma grande variedade de

defeitos, como: abertura de panelas, afundamento da trilha de roda, trincamentos longitudinais, trincas do

tipo couro de jacaré. Nestas condições de heterogenia das rodovias, não há literatura nacional com

metodologia prática para dimensionamento de reforços, sem que a solução seja levada ao fresamento

completo da camada de rolamento e execução de nova capa de rolamento, contudo, esta solução muitas

vezes se mostra inviável economicamente. Diante destas dificuldades: heterogeneidade do trecho e

inviabilidade econômica, procurou-se desenvolver uma solução intermediaria, compondo fresagem

localizadas e recapeamento completo, porem com capas de diferentes espessuras. Esta solução foi aplicada

em caráter experimental na BR-319, segmento B, lote 3, e foi desenvolvida tecnicamente baseada em

adaptação das metodologias de normas estrangeiras, adaptadas à realidade brasileira.

.

Este gráfico com formato serrilhado, sem tendência definida, vem mais uma vez a confirmar a

heterogeneidade do lote. Não se pode realizar o revestimento de forma tão particularizada já que isso só

aumenta a irregularidade superficial do trecho, além de ser inviável seu controle durante a execução.

Foram, então, identificadas as tendências primárias para que tivessem suas diferenças respeitadas e os

lotes semelhantes foram agrupados com as características dos piores para que representasse todos os

demais sem prejuízos à segurança.

Como a identificação de tendências principais é subjetiva, foi então criado uma metodologia para

isto, marcando como tendências principais consolidadas apenas quando ocorrer o cruzamento de duas

médias simples de período diferentes. Este método é muito utilizado para análise financeira e serve

perfeitamente para tirar a subjetividade deste critério da metodologia.

Assim, tem-se um processo isento de uma análise subjetiva. Para isto, é necessário definir o período

adotado para as duas médias, sendo usado o seguinte critério:

- Como as caçambas lançadas em trechos com maiores espessuras asfaltavam próximo de 40m de pista o

que nos daria duas estacas, foram evitados seus múltiplos de dois para evitar os mesmos pontos relativos

em cada caçamba, garantindo maior heterogeneidade das amostras;

- Evitar frequências grandes que pudessem mascarar a heterogeneidade, assim foi pensado em um ciclo

de meio dia de serviço, realizado normalmente 250m de pista, 12,5 estacas, não sendo tentados números

maiores.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Deflexão é a medida da resposta do conjunto “pavimento–subleito” sob a ação de uma carga. As medidas

de deflexões servem para:

- Determinação da vida útil remanescente de um pavimento;

- Avaliação estrutural de um pavimento com vistas a um projeto para sua restauração;

- Estudo da estrutura mais apropriada para os projetos de alargamento de vias existentes;

- Avaliação dos diferentes métodos de projeto de um pavimento;

- Controle da qualidade estrutural de camadas em execução de obras novas;

- Determinar as condições de um pavimento ou uma rede rodoviária com vistas a uma política de

conservação;

a) Viga Benkelman

É um dispositivo mecânico que mede, por meios não destrutivos, os deslocamentos verticais de um ponto

de contato no pavimento, entre as rodas duplas de um caminhão, sob um eixo de carga, com uma

determinada pressão de pneus e uma carga pré-estabelecida para esse eixo. Em outras palavras a Viga

Benkelman mede a flecha máxima da linha de deformação elástica do pavimento sob a ação de uma carga.

b) Deflexão admissível

Deflexão Admissível é a deflexão máxima que um pavimento pode apresentar para suportar uma carga de

tráfego conhecida ou projetada antes de entrar na fase de fadiga.

De acordo com a Norma Rodoviária DNER-PRO 11-79, para pavimentos flexíveis constituídos de concreto

betuminoso executado sobre base granular, o valor admissível é dado pela seguinte expressão:

c) Avaliação da espessura de reforço

E pela metodologia de reforço a espessura de um pavimento pode ser calculada pela fórmula:

Onde:

H = espessura de reforço necessária;

R = Coeficiente relativo à capacidade do material usado no reforço. Na prática , quando o material de

reforço é CBUQ, o valor de R pode ficar entre 17 e 20 de acordo com a experiência. A norma DNER-PRO

11-79, fixa a expressão “R/0,0434” como integrante da fórmula e o R como constante igual a 40, o que

resulta em um valor de R = 17,36 que pertence ao intervalo antes citado.

Do = Deflexão Benkelman do pavimento sem reforço, em centésimos de milímetro.

Dh = Deflexão Benkelman depois do reforço de altura “h”, em centésimos de milímetro.

O CASO BR-319

Como a utilização da viga Benkelman é qualitativamente dependente do operador do instrumento, foram

realizadas medidas mais próximas uma das outras, para que mesmo depois da eliminação de dados, fosse

possível apresentar um número de medidas suficiente para separação dos trechos homogêneos. Este

tratamento é o previsto na norma DNER-PRO 10/79, que consiste em filtrar as medições dentro dos limites

(Dmedia – Desv. Pad.) e (Dmedia + Desv. Pad.).

Medições realizadas:

Lado Direito

Dmedia= 50,48 (0,01mm)

Desv. Pad. = 15,77 (0,01mm)

Foram feitas 600 medições, das quais 98 superaram a Dadm, correspondendo a apenas 16% dos valores.

Dos períodos para média de 2 à 12, com as considerações acima, sobra apenas médias com os períodos

de 5, 7 e 11 para serem analisadas. Como médias com distancias maiores entre os períodos são mais

fáceis de analisar, escolheu-se como médias a de 5 e de 11 períodos para análise.

Este processo foi realizado em ambos os lados. Porém, somente no lado direito o processo de

dimensionamento de reforço pela a análise deflectométrica mostrou trechos onde são necessários o

recapeamento. Dessa forma, foi desprezada a separação dos trechos e dimensionamentos para o lado

esquerdo, uma vez que ele terá de receber a mesma capa que for aplicada no lado direito, para garantir

uma boa técnica. A Figura abaixo mostra onde existe o cruzamento das médias, separando os trechos em

homogêneos e heterogêneos.

Realizada a separação dos trecho homogêneos dentro do trecho heterogêneo, sendo separados em 11

trechos homogeneos distintos entre sí, realizou-se o procedimento de cálculo de reforço para trechos

homogêneos.

Realizada a pavimentação, conforme previsto retornou-se a campo com a viga Benkelman para realizar

as medidas deflectométricas a fim de validar e verificar as melhorias na capacidade de suporte da pista.

As Figuras abaixo mostram as medidas antes e depois do recapeamento, no lado esquerdo da pista, onde

pelo critério deflectométrico, não havia necessidade de recapeamento.

RESULTADOS

Lado Direito (ensaio de 2012) – Depois do recapeamento:

Dmedia= 43,27 (0,01mm)

Desv. Pad. = 14,12 (0,01mm)

Foram feitas 274 medições, das quais 16 superaram a Dadm, correspondendo a 5,84% dos valores.

Assim, o Lote 3/BR-319 se enquadra na Hipótese I da tabela 23 do manual de Restauração de Pavimentos

Asfálticos, o que pela norma do DNER, indica que o pavimento possui qualidade estrutural boa, não sendo

necessários estudos complementares, e devem-se empregar apenas medidas corretivas de superfície.

Porém, através de inspeção verifica-se que o lote é muito heterogêneo, com deflexões muito elevada em

boa parte das estacas, não podendo aceitar uma única classificação para todo o trecho.

Na falta de normas brasileiras que tratem de trechos com as características apresentadas, recorre-se à norma

da American Association of State Highway and Transportation Office (AASHTO, 1993), que apresenta

como delimitar de segmentos homogêneos, o método de diferenças acumuladas. Seguindo a orientação da

AASHTO, a figura abaixo mostra o desmembramento do lote em trechos homogêneos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AASHO, American Associations of State Highway Officials. Interim Guide for design of pavement

structures. Amer Assn of State Hwy: Washington, 2004.

IPR-720, DNIT 2006.

DNER-PRO 10/79 – Avaliação Estrutural dos Pavimentos Flexíveis – Volume I.

DNER PRO 11/79 – Avaliação Estrutural dos Pavimentos Flexíveis.

DNER-ME 024/94 – Determinação das Deflexões no Pavimento pela Viga Benkelman.

ADAPTAÇÃO DA METODOLOGIA DE

DIMENSIONAMENTO DE REFORÇO DE PAVIMENTO

EM TRECHOS HETEROGENEOS: O CASO DA BR 319