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XXIX CONGRESSO NACIONAL DE PESQUISA EM TRANSPORTE DA ANPET OURO PRETO, 9 A 13 DE NOVEMBRO DE 2015 160 Infraestrutura Pavimentos e Materiais Alternativos CONTRIBUIÇÕES AO DESENVOLVIMENTO DO NOVO MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS NO BRASIL Lucimar da Silva Santiago Jorge Barbosa Soares Universidade Federal do Ceará Laboratório de Mecânica dos Pavimentos Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes PETRAN RESUMO Este trabalho tem por objetivo apresentar algumas contribuições ao desenvolvimento do novo método de dimensionamento de pavimentos asfálticos ora em construção no país. Entre estas contribuições destaca-se uma discussão sobre diversos métodos de dimensionamento de pavimentos, nacionais e internacionais, e suas principais características; um breve diagnóstico das pesquisas nacionais de doutorado desenvolvidas no âmbito do dimensionamento de pavimentos nos últimos 25 anos; a Rede Temática de Asfalto e os resultados obtidos por meio do monitoramento dos seus trechos experimentais que contribuirão para o desenvolvimento de modelos de desempenho dos pavimentos nacionais. As análises preliminares de microtextura, macrotextura e deformação permanente, mostram que os trechos construídos e monitorados no Ceará não atendem a alguns critérios mínimos. ABSTRACT This work aims to present some contributions to the development of the new asphalt pavement design method, currently under construction in Brazil. Among these contributions one can mention a discussion on national and international pavement design methods and their respective main features; a brief summary of the national doctoral research carried out on pavements in the past 25 years; the project Asphalt Network and some of the results obtained in monitoring experimental sections, and which contribute to the development of performance models. Preliminary analysis of skid resistance, macrotexture and permanent deformation, shows that the Ceará sections do not meet some minimum requirements. 1. INTRODUÇÃO Como já divulgado no meio científico nacional, com destaque para os trabalhos de Motta (1991), Franco (2007) e Soares, Moreno e Motta (2009), o método de dimensionamento de pavimentos asfálticos oficialmente adotado pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) não mais se adequa às características atuais das vias nacionais, apresentando restrições relevantes. Dentre elas, não levar em consideração o aumento significativo das solicitações de carga, volume e magnitude do tráfego, nem a inserção de parâmetros importantes que considerem fatores climáticos e novas possibilidades de materiais de pavimentação. Além dessas, não se considera a resposta estrutural por meio da análise de tensões e deformações nos pavimentos. Franco (2007) reforça essa inadequação, quando reporta que há uma contínua evolução nas pesquisas em pavimentação, contudo na prática as técnicas utilizadas permanecem tradicionais. Essa condição levou a necessidade de concepção de um novo método de dimensionamento de pavimentos asfálticos para o Brasil, o que culminou com a formação da Rede Temática de Asfalto (RTA). Financiada pela Petrobras, a RTA conta ainda com a participação de centros de pesquisas em pavimentação de universidades nacionais e a cooperação do DNIT/IPR. Uma das primeiras ações da RTA foi promover o acompanhamento padronizado de trechos experimentais, concebidos em parceria com órgãos rodoviários e concessionárias, e monitorados por universidades (REDE TEMÁTICA DE ASFALTO, 2012). O objetivo é coletar dados sistematizados de comportamento dos pavimentos nacionais, a principal lacuna para construção de um método de dimensionamento mais moderno. Assim, desde 2009, vem sendo feitos

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XXIX Congresso naCIonal de PesquIsa em TransPorTe da anPeT ouro PreTo, 9 a 13 de novembro de 2015

160Infraestrutura Pavimentos e Materiais Alternativos

CONTRIBUIÇÕES AO DESENVOLVIMENTO DO NOVO MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS NO BRASIL

Lucimar da Silva Santiago

Jorge Barbosa Soares

Universidade Federal do Ceará – Laboratório de Mecânica dos Pavimentos Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes – PETRAN

RESUMO Este trabalho tem por objetivo apresentar algumas contribuições ao desenvolvimento do novo método de dimensionamento de pavimentos asfálticos ora em construção no país. Entre estas contribuições destaca-se uma discussão sobre diversos métodos de dimensionamento de pavimentos, nacionais e internacionais, e suas principais características; um breve diagnóstico das pesquisas nacionais de doutorado desenvolvidas no âmbito do dimensionamento de pavimentos nos últimos 25 anos; a Rede Temática de Asfalto e os resultados obtidos por meio do monitoramento dos seus trechos experimentais que contribuirão para o desenvolvimento de modelos de desempenho dos pavimentos nacionais. As análises preliminares de microtextura, macrotextura e deformação permanente, mostram que os trechos construídos e monitorados no Ceará não atendem a alguns critérios mínimos. ABSTRACT This work aims to present some contributions to the development of the new asphalt pavement design method, currently under construction in Brazil. Among these contributions one can mention a discussion on national and international pavement design methods and their respective main features; a brief summary of the national doctoral research carried out on pavements in the past 25 years; the project Asphalt Network and some of the results obtained in monitoring experimental sections, and which contribute to the development of performance models. Preliminary analysis of skid resistance, macrotexture and permanent deformation, shows that the Ceará sections do not meet some minimum requirements. 1. INTRODUÇÃO Como já divulgado no meio científico nacional, com destaque para os trabalhos de Motta (1991), Franco (2007) e Soares, Moreno e Motta (2009), o método de dimensionamento de pavimentos asfálticos oficialmente adotado pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) não mais se adequa às características atuais das vias nacionais, apresentando restrições relevantes. Dentre elas, não levar em consideração o aumento significativo das solicitações de carga, volume e magnitude do tráfego, nem a inserção de parâmetros importantes que considerem fatores climáticos e novas possibilidades de materiais de pavimentação. Além dessas, não se considera a resposta estrutural por meio da análise de tensões e deformações nos pavimentos. Franco (2007) reforça essa inadequação, quando reporta que há uma contínua evolução nas pesquisas em pavimentação, contudo na prática as técnicas utilizadas permanecem tradicionais. Essa condição levou a necessidade de concepção de um novo método de dimensionamento de pavimentos asfálticos para o Brasil, o que culminou com a formação da Rede Temática de Asfalto (RTA). Financiada pela Petrobras, a RTA conta ainda com a participação de centros de pesquisas em pavimentação de universidades nacionais e a cooperação do DNIT/IPR. Uma das primeiras ações da RTA foi promover o acompanhamento padronizado de trechos experimentais, concebidos em parceria com órgãos rodoviários e concessionárias, e monitorados por universidades (REDE TEMÁTICA DE ASFALTO, 2012). O objetivo é coletar dados sistematizados de comportamento dos pavimentos nacionais, a principal lacuna para construção de um método de dimensionamento mais moderno. Assim, desde 2009, vem sendo feitos

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levantamentos sistemáticos de dados de desempenho funcional e estrutural de pavimentos nacionais típicos nos vários trechos monitorados pela RTA no Brasil. Adiante são apresentadas informações mais detalhadas dos trechos experimentais, com foco no estado do Ceará. Inserido nas ações da RTA, o presente trabalho apresenta o cenário nacional e internacional em que o Brasil se encontra para o desenvolvimento do novo método de dimensionamento nacional. Traz, para isso, um breve diagnóstico das pesquisas no âmbito do tema dimensionamento de pavimentos, as principais características de diversos métodos existentes, bem como resultados preliminares do monitoramento de trechos experimentais no Ceará. O objetivo é estimular a percepção de lacunas do conhecimento e contribuições para a estruturação do novo método, além de possibilitar que a comunidade científica perceba o contexto daquele que é um dos importantes projetos nacionais de pesquisa da área de pavimentação. Certamente trata-se de um projeto cujo resultado objetivo, um método de dimensionamento a ser atualizado sistematicamente, poderá abrigar as contribuições das pesquisas à medida que estas forem sendo consolidadas no país. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. Breve diagnóstico das pesquisas em pavimentação do Brasil A principal fonte de pesquisas em pavimentação do Brasil vem das universidades nacionais ou parcerias entre indústria, órgãos rodoviários (ou concessionárias) e academia. Procurando entender como elas se distribuíam nas temáticas voltadas para o dimensionamento de pavimentos (tráfego, clima, materiais, análise estrutural e modelos de previsão de desempenho) foi realizada uma breve varredura pelas pesquisas de doutorado, defendidas no Brasil entre 1990 e 2015. A Figura 1 apresenta o resumo dessa distribuição. Vê-se através dela, que a tendência nacional é de desenvolvimento de pesquisas voltadas para a caracterização de materiais (60% do total). Em segundo plano, ficam as pesquisas em temáticas bastante influentes no dimensionamento de pavimentos que incorporam os avanços na mecânica dos pavimentos, tais como: o desempenho de pavimentos (23%), a caracterização do tráfego (3%) e do clima (1%).

Figura 1: Pesquisas de doutorado desenvolvidas nos últimos 25 anos, no Brasil, que permeiam a

temática dimensionamento de pavimentos.

Materiais 60%

Catálogo 1%

Desempenho de pavimentos

23%

Fatores ambientais 4%

Gestão de pavimentos

3%

Dimensionamento 4%

Tráfego 3%

Automação 2%

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É possível perceber um descompasso no desenvolvimento de pesquisas quando se considera a importância das várias temáticas citadas dentro do “guarda-chuva” dimensionamento de pavimentos e a necessidade de se profundar nestas diversas frentes. A busca do equilíbrio pode ser um passo importante para a fortificação das definições realizadas no âmbito da construção e das futuras atualizações do novo método. É nesse sentido que a pesquisa aqui apresentada encontra seu nicho de atuação, na medida em que busca mostrar características relevantes de vários métodos de dimensionamento, bem como alguns avanços da RTA, sobretudo no Ceará. 2.2. Método de dimensionamento de pavimentos mecanístico-empírico Já está, há tempos, claro para a comunidade de pavimentação no Brasil que o método mais adequado à realidade técnico-científica no país é de natureza mecanística-empírica, resumidamente representado pelo fluxograma da Figura 2. Esse tipo de metodologia requer um conhecimento ampliado das condições prévias a que o pavimento estará sujeito, tais como: i) a composição do tráfego solicitante da via, tão ou mais elaborada conforme a disponibilidade de informações; ii) fatores climáticos, como temperatura e pluviometria local; iii) características dos materiais a serem utilizados nas camadas do pavimento. De posse dessas informações iniciais submete-se uma estrutura de pavimento piloto a análise de tensões e deformações. Os resultados dessa análise são utilizadas como inputs em equações de desempenho, cujo propósito é prever o comportamento do pavimento, para defeitos pré-determinados, durante o período de projeto. O processo é cíclico, caso não seja atendido os valores admissíveis para os defeitos, devendo ser redefinida uma nova estrutura de camadas, que será submetida a um novo processo de análise.

Figura 2: Fluxograma básico de um método mecanístico-empírico de dimensionamento de

pavimentos (Adaptado de Motta, 1991 e Huang, 2004). Cada região adapta essa estrutura geral às suas condições específicas e a quantidade e qualidade das informações históricas existentes com respeito ao comportamento dos materiais, do clima e do tráfego. Isso pode ser observado nos diferentes métodos de dimensionamento existentes. Por

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isso, inclui-se aqui a avaliação de métodos propostos em diferentes países. A ideia é verificar experiências exitosas à luz da realidade local. Assim, no item a seguir são apresentados, para vários métodos de dimensionamento nacionais e internacionais, como são considerados o tráfego, o clima, parâmetros de suporte de materiais e o tipo de análise estrutural e de dimensionamento considerados. 2.1. Métodos de dimensionamento nacionais e internacionais Informações mais detalhadas sobre cada um dos métodos abordados a seguir podem ser obtidas em Santiago (2015) ou diretamente nas fontes citadas. Há de se observar que a grande maioria dos métodos apresentados é baseada em princípios mecanísticos. A exceção é o método empírico oficialmente em uso no Brasil, o AASHTO 1993 e o método utilizado na África Meridional. Devido ao volume de informações, optou-se por apresentar resumidamente nas Tabelas 1, 2, 3 e 4, as informações básicas para o dimensionamento nos referidos métodos: dados de entrada de tráfego, de clima, de capacidade de suporte dos materiais, programa ou tipo de análise estrutural e quais defeitos são avaliados na análise de desempenho. Também por questão de espaço, a maioria das informações apresentadas está em forma de siglas, conforme se segue: N = número N; V = volume total; VMD = volume médio diário; CBR = California Bearing Ratio; MR = módulo de resiliência; MC = módulo de compressibilidade; MD = módulo dinâmico; = coeficiente de Poisson; RF = resistência à fadiga; DP = deformação permanente; σv = tensão vertical no topo do subleito; δMÁX = deflexão máxima na superfície do pavimento. A Tabela 1 apresenta os métodos de dimensionamento de pavimentos asfálticos nacionais. O primeiro método é o adotado pelo órgão rodoviário nacional desde 1966, com uma pequena revisão em 1981. É um método empírico, baseado nas experiências obtidas pela United States Army Corps of Engineers (USACE) e em conclusões do AASHTO Road Test (EUA). Apresenta como resultado final as espessuras das camadas que comporão o novo pavimento, levando em consideração, para isso, o CBR dos materiais granulares e o tráfego estimado para o ano de projeto. Em 2006, no Manual de Pavimentação, o DNIT recomenda a incorporação da análise estrutural e desempenho de pavimentos como complementares ao dimensionamento realizado pelo método empírico ainda em uso. Para a análise de desempenho quanto à fadiga indica o uso de modelos de previsão que considere as duas fases de trincamento: antes e após o processo de propagação de trincas. Para a análise estrutural, apesar de não indicar nenhum programa em específico, recomenda que seja realizada. Em seguida vem o método proposto por Motta (1991), que traz uma metodologia mecanística para dimensionamento de pavimentos asfálticos novos. À época ainda não havia utilização ampla de ferramentas computacionais, sendo apresentado pela autora um catálogo com 16 diferentes

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estruturas e seus respectivos cálculos de tensões e deformações. Por fim, Franco (2007) incorpora em uma só plataforma computacional vários elementos componentes de um método mecanístico-empírico, o SisPav. Tentou-se incorporar nesse método modelos de desempenho testados em pesquisas nacionais, bem como algumas soluções já apresentadas pela primeira versão do MEPDG, norte americano. Segundo Nascimento (2014), a estrutura inicial do SisPav tem passado por amplas modificações para construção do novo método de dimensionamento nacional a ser proposto.

Tabela 1: Métodos de dimensionamento de pavimentos asfálticos brasileiros Método Fonte Tráfego Clima Capac. de suporte Análise

Granular Asfáltico Estrutural Desemp DNER, 1966 DNER (1981) N - CBR - - -

DNIT, 2006a DNIT (2006a)

Indica uso de fatores de calibração

Indica uso de fatores de calibração

- - Não

especifica programa

RF

Motta, 1991/2015

Motta (1991); Medina e

Motta (2015) N Temperatura;

Umidade MR MR (estimado) FEPAVE RF, DP,

σv

SisPav, 2007 Franco (2007)

Σ Contribuição dos Eixos +

VL* Temp. CA MR e MR e AEMC e

Efin 3D RF, DP, σv, δMÁX

*VL: considera a variação lateral da carga Na Tabela 2 são apresentados métodos europeus, que têm em comum as seguintes características: os dados de entrada são basicamente o tráfego e a capacidade de suporte do subleito. O

tráfego é geralmente representado pelo número N e a capacidade de suporte pelo CBR, módulo de compressão ou módulo de resiliência;

os dados de saída são as espessuras das camadas a serem adotadas no trecho dimensionado; esses métodos utilizam em sua maioria catálogos de soluções. A exceção é o Reino Unido em

que os resultados são obtidos por meio de ábacos e a França que também apresenta uma alternativa de dimensionamento por meio de um método analítico;

vários desses métodos também apresentam a alternativa de dimensionar pavimentos de concreto de cimento Portland, algo não considerado na ação em curso no Brasil.

Tabela 2: Métodos de dimensionamento de pavimentos asfálticos europeus CEDEX (2006); Soares, Moreno e Motta (2009)

Método Tráfego Suporte do Subleito

Análise Estrutural Desempenho

Itália, 1995 V MR; CBR Elástico linear -

Portugal, 1995 N MR (por equação de correlação com

o CBR) Elástico linear RF; DP

Bélgica, 1991 VMD CBR Elástico linear RF; Defor. Plástica (G/CA)* Áustria, 1998 N Mvertical Elástico linear RF Reino Unido*, 2001 N CBR, MR ou RC Elástico linear RF Suíça, 2001 N MC; CBR - - Espanha, 2003 V FO** MC Elástico linear RF

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Método Tráfego Suporte do Subleito

Análise Estrutural Desempenho

França, 2003 V FO (N) MC (MR) Elástico linear RF Alemanha, 2011 N MC - -

* G: materiais granulares e CA: concreto asfáltico ** FO: faixa de operação

A Tabela 3 traz os métodos de dimensionamento mais recentes nos Estados Unidos. O método empírico Guide for Design of Pavement Structures (referenciado aqui como AASHTO 1993) foi predominante nos estados americanos até o lançamento e estabilização do Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG), em 2008. Lançado em 1962, esse método passou por melhoramentos em 1972, 1986 e 1993, versão classificada como racional, mas ainda com muitos elementos empíricos. A versão de 1993 é ainda utilizada em alguns estados norte americanos e em outros países, como é o caso de boa parte dos países latino americanos (Albitres et al., 2013). Para os norte americanos, com a mudança das características de tráfego e a evolução da mecânica dos pavimentos, esse método passou a não atender as demandas de um dimensionamento eficaz. Assim, ao fim dos anos 90, capitaneado também pela American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), foram iniciados os estudos para a concepção de um novo método de dimensionamento de pavimentos, agora incorporando princípios mecanísticos. Em 2002 foi lançada a primeira versão do MEPDG. Era uma versão para testes e aberta ao público. Representou um passo importante para o dimensionamento de pavimentos mundial, pois integrou análises de tráfego e clima, bem como as análises estrutural e de desempenho de pavimentos. Tudo isso em uma única plataforma de dimensionamento. Mais recentemente, numa ação da North Carolina State University (NCSU), financiada pela Federal Highway Administration (FHWA), foi lançado o Layered Viscoelastic Pavement Analysis for Critical Distresses (LVECD). Esse programa incorpora elementos do MEPDG, como as análises de clima através do Enhanced Integrated Climate Model (EICM) e os dados do Long-Term Pavement Performance (LTPP), mas vai além, com a inclusão da viscoelasticidade na análise de desempenho dos pavimentos. Outras análises já pensadas para este método são o healing (fenômeno de recuperação de trincas), o envelhecimento dos materiais asfálticos e a utilização dos dados de tráfego Weighing-in-motion (WIN) para obtenção dos espectros de carga.

Tabela 3: Métodos de dimensionamento de pavimentos asfálticos norte americanos Método Fonte Tráfego Clima Capac. de suporte Análise

Granul. Asfál. Estrut. Desemp.

US - AASHTO, 1962/1993

AASHTO (1993) N

Sazonalidade; Efeitos do

descongelamento MR MR -

S*; DP; perda de agregado

US - MEPDG, 2008

AASHTO (2008)

Espectros de carga (WIN);

VL** EICM MR; ;

k0 MD; JULEA RF; DP;

IRI; TT

US - LVECD, 2014

NCSU (2014) N EICM MR;

MD; *** Sim RF; TT;

DP *Índice de Serventia **Considera a variação lateral da carga *** Obtido por conversão de CBR

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Na Tabela 4 são apresentados métodos utilizados na África, Ásia e Oceania. Com exceção do método da África Meridional, que apresenta a estrutura de um método empírico, com soluções de espessuras de camadas apresentadas em catálogo, os outros três utilizam metodologia de análise estrutural para o dimensionamento de pavimentos. O método utilizado na Austrália e na Nova Zelândia, aqui chamado de Austroads, foi lançado em 2012. Ele compõe a parte 2 do Guide to Pavement Technology, que inclui questões relacionadas a dimensionamento, construção e manutenção de vias. Vale destacar, que as especificações do Austroads aqui apresentadas referem-se ao método para tráfego de moderado a alto. Para volumes de tráfego mais baixos são utilizados metodologias não mecanísticas.

Tabela 4: Outros métodos de dimensionamento de pavimentos asfálticos internacionais Método Fonte Tráfego Clima Capac. de Suporte Análise

Granul. Asfál. Estrut. Desemp. África do Sul - SAMDM, 1970/80 Mattos (2014) N - MR; MR; Sim RF; gran;

δsubleito China – JTJ014-86, 1997

Diogo, Hubber, e Lin (2007) N - MR*; MR*; APDS δMáx

África Meridional - SATCC, 2000 Zhang (2007) N - CBR - - -

AU e NZ- Austroads, 2012

Austroads (2012)

N (WIN)

EMC WMAPT MR; MR; CYRCLE RF

* Obtido por conversão de CBR Além desses, destaca-se o movimento dos países sul americanos em implementar um método de dimensionamento que incorpore princípios mecanísticos. A tendência inicial era de países como a Argentina, Chile, Colômbia, Costa Rica e Peru adaptarem o MEPDG para suas condições regionais. Considerando, no entanto, a dificuldade de obtenção dos dados necessários para essa adaptação, grupos de pesquisa em universidades na Argentina, Chile e Costa Rica hoje trabalham na concepção de seus próprios métodos de dimensionamento de pavimentos (Albitres et al., 2013). 3. A REDE TEMÁTICA DE ASFALTO E A AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DOS PAVIMENTOS ASFÁLTICOS A Fase I da RTA trata da construção de trechos experimentais no país. As universidades âncoras do projeto, UFRJ, USP, UFRGS e UFC, foram as primeiras a firmar parcerias com os órgãos rodoviários ou empresas nas suas respectivas localidades para concepção de trechos experimentais que são monitorados em três etapas: antes, durante e após construção da via. A UFRJ já acompanhava trechos experimentais que foram incorporados a RTA, no Campus do Fundão. Os levantamentos realizados geraram resultados que permitiram a elaboração de modelos de desempenho quanto à fadiga, apresentados por Franco (2007). A USP, através da Escola Politécnica, acompanhou em 2009 e 2010 a construção de dois trechos experimentais na Estrada do Leite, região de Ribeirão Preto, entre os municípios de Patrocínio Paulista e Batatais, sob jurisdição do DER-SP. Maiores informações podem ser obtidas em Bernucci et al. (2010) e Vasconcelos et al. (2011). A UFRGS acompanha os trechos experimentais no Rio Grande do Sul,

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nas BRs 290, 448, 116 e 386. Mattos (2014) e Bock (2014) apresentam informações mais detalhadas desses trechos. No Ceará, por meio do Laboratório de Mecânica dos Pavimentos (LMP/UFC), atualmente são acompanhados 5 trechos: dois na BR-222, um na CE 350, um na CE-085 e outro na Av. Jovita Feitosa em Fortaleza. A Tabela 5 traz informações sobre o órgão responsável por cada trecho, sua localização, extensão, sigla adotada e em qual fase da RTA ele foi incorporado. Já na Figura 3 é possível identificar a sua localização geográfica.

Tabela 5: Trechos Experimentais do estado do Ceará Órgão Responsável Localização/Cidade Extensão

(m) Sigla Fase da RTA

PMF* Av. Jovita Feitosa – Fortaleza 50 PMF 1ª DER** CE – 350 (km 19) – Horizonte 300 DER 1 1ª DNIT BR – 222 (km 65) – Umirim 300 DNIT 1 1ª DER CE – 085 (km 19) – Horizonte 300 DER 2 2ª DNIT BR – 222 (km 110) – Itapajé 300 DNIT 2 2ª

* Prefeitura Municipal de Fortaleza ** Departamento Estadual de Rodovias (do Ceará)

Figura 3: Localização dos trechos experimentais

O monitoramento de todos os trechos da RTA é feito conforme as definições e normas estabelecidas no Manual de Execução dos trechos monitorados (RTA, 2010). Esses procedimentos visam a coleta sistematizada e uniforme das informações obtidas nos vários trechos experimentais pelo país, cujas atividades são coordenadas por diferentes instituições. Uma ordenação era necessária para a criação de um banco de dados de materiais e de desempenho de pavimentos que validasse o desenvolvimento do novo método nacional. O Sistema da Rede Temática de Asfalto (SRTA) é esse banco de dados. Trata-se de uma plataforma na web, hospedada no site da Petrobras, que segue a mesma lógica de informações apresentada no

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manual. Na Pré-execução são inseridos os parâmetros de caracterização dos materiais virgens do trecho, na Execução as características das misturas constituintes das camadas do pavimento e na Pós-execução, a periodicidade e os tipos de defeitos avaliados após a construção do pavimento, listados na Tabela 6.

Tabela 6: Periodicidade das avaliações do pavimento realizadas na Pós-execução Tempo 0 ou

uma semana 1 mês 6 meses Ano 1 Ano 2 e 5

Amostra do revestimento usinado (CPs*) x x x x Deflexão () x x x x Índice de irregularidade longitudinal (IRI) x x x x Microtextura (NPB - com Pêndulo Britânico) x x x x x Macrotextura (MDT - com mancha de areia) x x x x x Levantamento de defeitos (e.g, % de área trincada) x x x x x Atrito (com equipamentos contínuos) ** ** ** ** Permeabilidade x x x x Levantamento visual (LV) x x

* Corpos de prova **opcional Apesar da determinação da estrutura de camadas da via (definição usual de dimensionamento de pavimentos) ser influenciada predominantemente por fatores estruturais (como fadiga e deformação permanente), o dimensionamento de pavimentos, sob uma perspectiva mais ampla, pressupõe a verificação de parâmetros funcionais na constatação da eficácia da via. Daí nos levantamentos de pós-execução da RTA estarem inclusos a medição de parâmetros como macrotextura e microtextura, diretamente relacionados ao conforto e a segurança do usuário. Por fim, considerando as dimensões continentais do Brasil, a construção de novos trechos e a continuidade do acompanhamento dos já implantados é fundamental para o conhecimento do comportamento real dos pavimentos nacionais. Somente assim será possível a elaboração de modelos de previsão de desempenho capazes de indicar a evolução de defeitos específicos. É possível que sejam necessários modelos regionalizados, dadas as grandes diferenças de materiais e de clima no país. No item 4 são apresentados alguns dos resultados já obtidos nos levantamentos realizados no Ceará, que poderão ajudar no estabelecimento de equações de previsão regionais. 4. RESULTADOS PARCIAIS OBTIDOS Nas Tabela 7, 8 e 9 são apresentados, respectivamente, os resultados dos levantamentos de pós-execução realizados nos 3 trechos experimentais da primeira fase da RTA no Ceará: PMF, DER 1 e DNIT 1, que constam em LMP (2015). Os resultados apresentados nas tabelas referem-se aos defeitos listados a seguir, cujas unidades são expressas conforme indicado no Manual da Rede Temática (2010): deflexão máxima média, em 0,01mm (); IRI médio, m/km (IRI); IRI médio, m/km medido com perfilômetro a laser (IRI Laser); número do pêndulo britânico médio (NPB); profundidade média da macrotextura média, em mm (MDT);

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% de área trincada (% AT); afundamento médio da trilha de roda, em mm (ATR). Da Tabela 7 percebe-se que o Trecho PMF só apresenta valores significativos de deflexão, irregularidade longitudinal e afundamento da trilha de roda depois de 2 anos de serviço. Em nenhum dos levantamentos foi identificado trincamento na superfície do pavimento. Vale destacar, no entanto, que esse é um trecho urbano cuja composição do tráfego, a exceção de 2 linhas de ônibus, é em sua maioria de veículos leves.

Tabela 7: Resultados dos levantamentos de pós-execução do Trecho PMF

Data (0,01mm)

IRI (m/km)

IRI Laser (m/km) NPB MDT

(mm) AT (%)

ATR (mm)

Tempo 0 16/11/2010 - - - 46 0,24 0 - 6 meses 20/05/2011 - - - 49 0,23 0 - 1 ano 04/11/2011 - - - 46 0,33 0 - 2 anos 21/12/2012 - - - 50 0,36 0 - 2 anos e 3 meses 14/03/2012 33 3,38 - - - 0 1,1 3 anos 13/01/2014 40 1,23 3,68 42 0,57 0 1,1

Da Tabela 8, percebe-se que o Trecho DER 1 com um ano de serviço já começa a apresentar irregularidade longitudinal e afundamento da trilha de roda e, com 1 ano e 3 meses, a apresentar valores significativos de deflexão. Em nenhum dos levantamentos foi identificado trincamento na superfície do pavimento.

Tabela 8: Resultados dos levantamentos de pós-execução do Trecho DER 1

Data (0,01mm)

IRI (m/km)

IRI Laser (m/km) NPB MDT

(mm) AT (%)

ATR (mm)

Tempo 0 12/01/2012 - - - 64,25 1,44 0 - 1 mês 09/02/2012 - - - 60 1,62 0 - 6 meses 12/07/2012 - - - 65 1,07 0 - 1 ano 20/12/2012 - 3,39 - 65 1,10 0 2 1 ano e 3 meses 14/03/2013 26 - - - - 0 - 2 anos 14/01/2014 31 3,06 1,95 58,9 1,43 0 3,75

Assim como no Trecho do DER 1, no Trecho do DNIT 1, a partir de um ano, foram identificadas as primeiras manifestações de deflexão, irregularidade longitudinal e afundamento da trilha de roda. Com 2 anos, diferentemente dos Trechos PMF e DER 1, observou-se 9% de área trincada. Isso se deve provavelmente as características de tráfego da via, com grande fluxo de veículos pesados. Estudos mais aprofundados serão realizados nos passos futuros desta pesquisa.

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170Infraestrutura Pavimentos e Materiais Alternativos

Tabela 9: Resultados dos levantamentos de pós-execução do Trecho DNIT 1

Data (0,01mm)

IRI (m/km)

IRI Laser (m/km) NPB MDT

(mm) AT (%)

ATR (mm)

Tempo 0 08/03/2012 - - - 57,3 0,48 0 - 1 mês 30/05/2012 - - - 57,6 0,39 0 - 6 meses 19/12/2012 - - - 62,2 0,33 0 - 1 ano 14/03/2013 25 3,27 - 0,37 0 3,5 2 anos 16/01/2014 29 2,65 2,45 51,3 0,49 9 5,2

Especificamente quanto a macrotextura e microtextura desses três trechos, baseados em DNIT (2006b), Santiago et al. (2013) faz uma análise mais detalhada dos levantamentos realizados até março de 2013. Conclui-se que: (i) quanto a macrotextura, nenhum dos três trechos atendeu aos critérios mínimos estabelecidos, e; (ii) no que se refere a microtextura, somente um dos trechos atendeu aos limites estabelecidos. O mesmo pode ser registrado quanto a deformação permanente, que conforme apresentado por Bastos et al. (2015), a mistura utilizada em um dos trechos da 2ª rodada RTA no Ceará atingiu Flow Number de 46, valor bem inferior ao mínimo de 300, recomendado na literatura. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Considerando os levantamentos realizados no âmbito desta pesquisa entende-se que, devem ser considerados no novo método: representação do tráfego em um nível básico de análise possivelmente por meio do Número

N; para um nível mais acurado de análise devem ser promovidos estudos específicos para avaliação de metodologias de representação de tráfego mais completas, como por espectros de carga, por exemplo;

em um nível de análise básico inserir dados das normais climatológicas (temperatura, pluviometria, umidade do ar, por exemplo), por microrregiões; em um nível mais robusto de análise do método promover estudos para análises do comportamento climático, tal como o EICM norte americano;

utilizar módulo de resiliência na primeira fase do novo método de dimensionamento brasileiro como dado de entrada das misturas asfálticas. Nos métodos apresentados no item 2, percebe-se o domínio do uso desse parâmetro como representativo da capacidade de suporte da misturas asfálticas, além de ser um ensaio já difundido no centros de pesquisa brasileiros;

ainda é necessário consolidar o conhecimento da determinação e interpretação do módulo dinâmico no setor rodoviário brasileiro;

para materiais granulares, recomenda-se a adoção do módulo de resiliência. Agradecimentos Agradecimentos são devidos (i) a Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP) pelo apoio financeiro à elaboração desta pesquisa; (ii) a Universidade Federal do Cariri pela liberação da primeira autora para as atividades de doutorado; e (iii) à Rede Temática de Asfalto da Petrobras. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AASHTO (2008) Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide- A Manual of Practice. American Association of

State Highway and Transportation Officials. United States of America. ALBITRES C. M. C.; VALENCIA, J. V.; SALAZAR, L. G. L.; BUSTOS, M.; DELGADILLO, R. (2013)

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171Infraestrutura Pavimentos e Materiais Alternativos

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Lucimar da Silva Santiago ([email protected]) Jorge Barbosa Soares ([email protected]) Departamento de Engenharia de Transportes, Universidade Federal do Ceará Av. Mister Hull, s/n – Bl. 703, Fortaleza-CE, Brasil