fundamentos de pavimentação

1. INTRODUÇÃO1.1 Definição de Pavimentos1.2 Classificação dos Pavimentos2. TIPOS DE CAMADAS QUE COMPÕEM UM

PAVIMENTOS2.1 – Reforço, Sub-Base e Base2.2 – Revestimentos3 – MATERIAIS3.1 - Solos3.2 – Agregados3.3 – Materiais Betuminosos3.4 – Outros Materiais4. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA

1. INTRODUÇÃO

• O QUE É ENGENHARIA

• DEFINIÇÃO POPULAR – ENGENHARIA PODE SER DEFINIDA COMO A ARTE DE FAZER POR UM CUSTO X AQUILO QUE O LEIGO

FARIA POR 2X

1.1 DEFINIÇÃO DE PAVIMENTO

• Pavimento pode ser definido como toda estrutura apoiada sobre a camada final de terraplenagem e destinada a receber o tráfego fornecendo ao usuário segurança e conforto

• Essa estrutura, construída sobre a camada final de terraplenagem é constituída de várias camadas e vários materiais de diferentes características de resistência e deformabilidade. Esta estrutura assim constituída apresenta um elevado grau de complexidade no que se refere ao cálculo das tensões e deformações

De acordo com a NBR 7207/82 – o pavimento é uma estrutura construída após a terraplenagem e destinada economicamente e simultaneamente em seu conjunto a:a: resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego;

b: melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança;

c: resistir aos esforços horizontais que nele atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento

PAVIMENTO É A SUPERESTRUTURA DE RODOVIAS,VIAS URBANAS, AEROPORTOS E PÁTIOS

CONSTITUÍDA POR UMA ESTRUTURA EM CAMADASde espessuras finitas

ASSENTES SOBRE O SUBLEITO (semi-espaço infinito),

COM AS FUNÇÕES DE:

1- RESISTIR AOS ESFORÇOS DAS CARGAS DO TRÁFEGO ;

2- TRANSMITIR AO SUBLEITO TENSÕES COMPATÍVEIS COMSUA CAPACIDADE DE SUPORTE;

3- PERMITIRR O TRÁFEGO SEGURO, CONFORTÁVEL EECONÔMICODE VEÍCULOS (no transporte de passageiros e de bens deprodução).

PAVIMENTO = S I S T E M A

CARGAS DOTRÁFEGO

INTEMPÉRIES

INFILTRAÇÃO DEÁGUASREVESTIMENTO

BASE

SUB-BASE

ESTRUTURAEM CAMADASde espessuras finitas

SUBLEITO (solo de fundação)

CARGAS NO PAVIMENTO

1.2 – CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRUTURAS DOS PAVIMENTOS

De uma maneira geral, pode-se classificar a estrutura de um pavimento em:

a: PAVIMENTOS 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. Exemplo típico: pavimento contituido por uma base granular, revestido por uma camada elástica.

REVESTIMENTO

BASE

SUB-BASE

REFORÇO DO SUBLEITO

SUBLEITO

b: PAVIMENTOS RÍGIDOS: sendo aquele em

que o revestimento tem uma elevada rigidez em

relação as camadas inferiores e, portanto,

absorve praticamente todas as tensões

provenientes do carregamento aplicado.

Exemplo típico: pavimento constituido de lajes

de concreto de cimento Portland.

• A determinação da espessura é conseguida a partir da resistência à tração do concreto e são feitas considerações em relação à fadiga, coeficiente de reação do subleito e cargas aplicadas. São pouco deformáveis e se convenientemente projetadas e construídas, com uma vida útil maior que os pavimentos flexíveis.

• O dimensionamento do pavimento flexível é comandado pela resistência do subleito e o do pavimento rígido pela resistência da placa.

c: PAVIMENTOS SEMI-RIGIDOS: este tipo de pavimento é definido como sendo aquele em que a base da estrutura é executada com adição de cimento. Devido ao aumento da rigidez e consequentemente do módulo de elasticidade (ou resiliência), ela absorve parte dos esforços de tração. Exemplo típico: bases de solo cimento com revestimento em camada asfáltica.

2.1 BASES E SUB-BASES

1 – Limpeza e Desempenamento da superficie, seguidos da eventual 1 – Limpeza e Desempenamento da superficie, seguidos da eventual execução de camada de rolamentoexecução de camada de rolamento2 – Distribuição, Espalhamento e Regularização do Abregado Graúdo2 – Distribuição, Espalhamento e Regularização do Abregado Graúdo3 – Compactação com rolo liso do agregado graudo, com evolução dos3 – Compactação com rolo liso do agregado graudo, com evolução dos bordos para o eixobordos para o eixo

4 – Distribuição Manual do material de enchimento em 4 – Distribuição Manual do material de enchimento em toda área do agregadotoda área do agregado5 – Penetraçaõ dos vazios do agregado graúdo por 5 – Penetraçaõ dos vazios do agregado graúdo por meio da meio da Atuação de vassouras manuais ou mecânicasAtuação de vassouras manuais ou mecânicas6 – Irrigação com água permitindo que o material de 6 – Irrigação com água permitindo que o material de enchimento penetre nos vazios, com simultanea enchimento penetre nos vazios, com simultanea compactaçãocompactação7 – Repetição sucessiva dos itens 5 e 6 ate que não se 7 – Repetição sucessiva dos itens 5 e 6 ate que não se consiga penetração do material de enchimentoconsiga penetração do material de enchimento

8 – Interrupção dos trabalhos até a evaporação superficial da água8 – Interrupção dos trabalhos até a evaporação superficial da água9 – Compactação final da camada até o desaparecimento das ondulaçooes à frente9 – Compactação final da camada até o desaparecimento das ondulaçooes à frente10 – Repetição da sequência para as demais camadas, de acordo com o projeto. 10 – Repetição da sequência para as demais camadas, de acordo com o projeto.

Solo

cim

en

to n

a p

ista

Solo

cim

en

to n

a p

ista

Esquema de uma usina de solo-cimentoEsquema de uma usina de solo-cimento

Constituídas de camadas de misturas betuminosas,

que serão vistas adiante por serem similares as

camadas de revestimento

2.2 TIPOS DE REVESTIMENTOS

Caminhão espargidorCaminhão espargidor

Distribuidor de agregados rebocávelDistribuidor de agregados rebocável

Carro Espargidor

Distribuidor de agregados autopropelidoDistribuidor de agregados autopropelido

Aplicação liganteAplicação ligante

Uma faixa executada e outra Uma faixa executada e outra com primeira camada do com primeira camada do liganteligante

Tratamento superficial

FILME-3minFILME-3min

Macadame Betuminoso

Usina de PMF

FILME-9MINFILME-9MIN

FILME-9minFILME-9min

Os ensaios de solos são divididos em três grupos:

(i) de caracterização, (ii) de compactação e (iii) de pavimentos

Ensaios de Caracterização

Os ensaios de caracterização incluem as seguintes determinações:

• Teor da umidade natural;

• Peso específico aparente;

• Densidade real dos grãos sólidos;

• Composição granulométrica por peneiramento ou sedimentação;

• Limites de consistência (liquidez, plasticidade e contração).

3.1 - Solos

3. MATERIAIS3. MATERIAIS

• Triaxial dinâmico.

Ensaios de Compactação

Os solos são levados a um estado mais denso para melhorar suas propriedades (rolos, martelos ou vibradores):

• Ensaio de compactação normal ou ensaio de Proctor;

• Ensaio de compactação com energia do AASHO intermediária;

• Ensaio de compactação com energia do AASHO modificada.

Ensaios para Pavimentos

• Equivalente de areia: utilizado no controle dos finos dos materiais granulares;

• Índice de Suporte Califórnia (California Bearing Ratio – CBR): determina um valor relativo da capacidade de suporte de um solo;

• Mini CBR: semelhante ao anterior com corpos de prova miniatura, utilizado em solos de graduação fina (passando na peneira 2,0 mm);

• Metodologia e Classificação MCTMetodologia e Classificação MCT

Índice de Suporte California (ISC) (DNER-ME 049/94) é definido como a relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão num corpo-de-prova de solo e a pressão necessária para produzir a mesma penetração numa brita padronizada.

O ensaio CBR consiste nas seguintes etapas:

- Moldagem do corpo de prova: solo passando na peneira ¾”, compactada num molde cilíndrico de 15 cm de diâmetro e 17,5 cm de altura, provido de um colarinho de extensão com 5 cm de altura. O corpo de prova é compactado na mesma energia utilizada no ensaio de compactação;

- Imersão do corpo de prova: imerge-se o cilindro com a amostra compactada dentro de um depósito cheio d’água, durante 4 dias. Fazem-se leituras num extensômetro, a cada 24 horas, calculando-se a expansão do material em relação à altura inicial do corpo de prova;

- Penetração do corpo de prova: feita através do puncionamento na face superior da amostra de um pistão com aproximadamente 5 cm de diâmetro, sob uma velocidade de penetração de 1,25 mm/min. A deformação é medida por meio de um deflectômetro fixo no pistão e apoiado no cilindro recipiente da amostra. Traça-se a seguir a curva pressão-penetração, a qual se apresentar ponto de inflexão, deve ser corrigida.

CBR

A variação no valor do ISC submetido a imersão prévia em água é influenciada, em primeiro lugar, pela granulometria e secundariamente pelas condições de umidade e gênese dos solo.

O ISC é importante na determinação, por meio de equações empíricas, da espessura do pavimento flexível necessária, em função do tráfego.

Existem dois procedimentos para a realização do ensaio:

- Utilizando amostras não trabalhadas (DNER ME – 40/94): são moldados 5 corpos de prova, com teores crescentes de umidade, utilizando amostras de solo não trabalhadas, caracterizando a curva de compactação na energia desejada (12, 26 ou 55 golpes por camada). Para cada corpo de prova, determina-se o CBR correspondente. Para a determinação do CBR final, traça-se a curva de compactação (peso específico teor de umidade) e, na mesma, folha, a curva de variação do CBR com o teor de umidade. O valor da ordenada dessa curva, correspondente à umidade ótima, fornece o CBR final da amostra.

- Utilizando amostra moldada na umidade ótima (DNER ME 50/94): apenas um corpo de prova é moldado na umidade ótima, determinada previamente num ensaio de compactação na energia desejada, procedendo-se o ensaio com apenas essa amostra. Evidentemente esse procedimento é mais simples, exigindo a mobilização de menor quantidade de equipamento, pessoal e tempo (planilha seguinte).

MÓDULO DE RESILIÊNCIAMÓDULO DE RESILIÊNCIA

Até a década de 70, os métodos de dimensionamento de pavimentos asfálticos empregados no Brasil enfocavam, sobretudo, a capacidade de suporte dos pavimentos retratada através do ISC das subcamadas.

Em virtude de uma prematura deterioração da malha rodoviária, foi introduzido no país o estudo da resiliência dos materiais de pavimentação, permitindo analisar o comportamento estrutural até então não explicável pelos métodos empíricos clássicos de dimensionamento.

Módulo de Resiliência (MR) - (DNER-ME 131/94)

MR é o módulo elástico usado como entrada de dados para o cálculo de tensões e deformações nos diferentes pontos do pavimento.

Os materiais de pavimentação não são elásticos, sendo o uso da teoria da elasticidade uma aproximação.

Apesar de dependente do tempo e da história de tensões, o comportamento de alguns materiais de pavimentação pode ser aproximado como elástico não linear.

M é uma função do estado de tensões

•Não-Linear Elástico

Linear Elástico

M é constante

Formulação simplesNão representa as condições de campo

Formulação relativamente simplesRepresenta parcialmente as condições de campo

tp e

ep

Elasto-Plástico

•Ciclo de carregamento edescarregamento

•Formulação mais complexa•Representa melhor as condições de campo

• MR da mistura asfáltica depende da temperatura, enquanto que os módulos dos materiais de base, subbase e subleito variam mais com a umidade.

• MR dos materiais granulares (não coesivos) e solos finos (coesivos) podem ser determinados através do ensaio triaxial com carregamento repetido (triaxial dinâmico).

Ensaio triaxial dinâmico

• Em geral são utilizadas amostras de 10 cm de diâmetro e 20 cm de altura (altura preferencialmente o dobro do diâmetro).

• No caso de materiais com agregados maiores, utiliza-se também o corpo de prova 15 30 cm.

• Uma carga com duração de 0,1 segundo, e período de intervalo de 0,9 segundo é recomendada.

• A duração deste pulso é determinada em função da velocidade dos veículos.

• A deformação é medida por transdutores mecânicos eletromagnéticos (linear variable differential transducers, LVDT).

Confecção dos corpos de prova para o ensaio de MR

corpos de prova 10x20 e 5x10

Montagem dos corpos de prova

corpos de prova 10x20

Câmara triaxial corpo de prova 10x20

Câmara triaxial corpo de prova 5x10

Execução do ensaio

Tipo de carregamento utilizado

Gráfico dos deslocamentos

Metodologia e Classificação MCT

Pavimento de Baixo custo

Solo Arenoso Fino Laterítico

SAFL

• maximização na utilização de recursos naturais

• diminuição das distâncias de transportes

• diminuição dos custos do pavimento

PAVIMENTO DE BAIXO CUSTO

Fatores Fundamentais para o uso adequado

dos Recursos Naturais

• conhecer os materiais, recursos naturais disponíveis formação de solos

• conhecer as condições em que os materiais vão trabalhar condições ambientais umidade de equilíbrio

• conhecer uma ferramenta para estudo adequado dos recursos naturais tropicais MCT

• conhecer as melhores técnicas de utilização otimizar as propriedades dos materiais

DESAFIOS APRESENTADOS

1. DESENVOLVER TECNOLOGIA ADEQUADA AO USO DE MATERIAIS LOCAIS, CHEGANDO-SE ÀS ESPECIFICAÇÕES E RECOMENDAÇÕES

2. ENSINAR AOS ALUNOS NÃO SÓ A TECNOLOGIA TRADICIONAL, MAS A DESENVOLVIDA OU EM DESENVOLVIMENTO NO PAÍS

3. DESPERTAR A CONCIÊNCIA NA BUSCA DE SOLUÇÕES MAIS ADEQUADAS A CADA REGIÃO

Limitações dos critérios tradicionais - granulometria

• Granulometria => quanto ao ensaio

• solo laterítico = floculado + cimentos naturais

(óxidos de Fe e Al)

• a granulometria depende muito do esforço na preparação da amostra

• cuidados especiais:

– técnica operatória– interpretação de resultados

Limitações dos critérios tradicionais - granulometria

• Granulometria => quanto às faixas recomendadas

• curvas granulométricas de máxima densidade => curvas contínuas

• (% max < 0,075mm) = f (% < 0,42mm)

• critério válido para todos os solos

• exemplos de solos ou misturas que não atendem as faixas preconizadas porem apresentam ótimo desempenho como camadas de pavimento: – solo arenoso fino laterítico (SAFL)

– mistura solo laterítico brita descontínuo

– bases de pedregulho de laterita concrecionada

– solos saprolíticos de quartzito, granito e ganisses

Limitações dos critérios tradicionais – plasticidade

• quanto à dispersão do ensaio em solos lateríticos55

50

40

30

20

10

0

20 30 40 50 60 70 80 90 100

55

50

40

30

20

1

2

3

1

3

2

27,3 - 39,1

37,7 - 51,9

4,8 - 22,6

Ll (%) Ip (%)

Ll = LIMITE DE LIQUIDEZ (%)

PROGRAMA INTERLABORATORIAL BRASILEIRO

DESENVOLVIDO PELO IPT

Ip =

ÍN

DIC

E D

E P

LA

ST

ICID

AD

E (

%)

27,3 – 39,1

37,7 – 51,9

61,8 – 95,0

8,2 – 19,6

4,8 – 22,6

23,6 – 55,1

Limitações dos critérios tradicionais – classificação de solos HRB/AASHTO e USC

• Granulometria (% que passa na #200)

• Índices Físicos (Atterberg) – LL e IP

LL 25 % e IP 6%LIMITAM O USO DE SOLOS EM OBRAS VIÁRIAS

• Não afere as reais características e propriedades• (A-4) laterítico: CBR 30%, expansão < 0,5%• (A-4) saprolítico: CBR < 3%, expansão > 2,0%

• (A-7-5) laterítico: CBR 15%, expansão < 1,0%• (A-7-5) saprolítico: CBR < 3%, expansão > 2,0%

susceptível à erosão hidráulica

Limitações dos critérios tradicionais – índice de grupo (IG) e CBR

IG = f ( granulometria, LL e IP), var. 0 a 20

CBRIG = f ( IG) => dimensionamento de camadas

IG

METODOLOGIA MCT1- PORQUE UMA NOVA METODOLOGIA?. Limitações da tradicional

- granulometria

- índices de plasticidade- classificação HRB – AASHO- CBR imerso e corrigido pelo IG

. Causas das limitações- solos tropicais - lateríticos

- condições ambientais

. Consequências do uso da MCT- nova hierarquia de solos tropicais

- novos métodos construtivos

Resultados => Rodovias mais econômicas

METODOLOGIA MCT2- BASES DA METODOLOGIA MCT. M – MINIATURA – cp com de 50 mm

- vantagens: - menor volume de amostra - maior número de determinações - redução dos esforços - equipamentos mais baratos e mais

portáteis

- restrições : - só para solos finos (d < 2,0 mm)

. C - COMPACTADO- determinações sobre amostras de solo compactado,

condição usual nas obras

. T – TROPICAL - identifica comportamento laterítico e não laterítico

dos solos tropicais

PRINCIPAIS ENSAIOS DA MCT

CONTRAÇÃO PERDA DE MASSA POR IMERSÃO

INFILTRABILIDADE (SORÇÃO)

COMPACTADOR SUPORTE (MINI-CBR)

EXPANSÃO PERMEABILIDADE

pedra porosa

água

tubo de vidro

água

pedra porosamolde

soquete(2270g)

pistão

sobrecarga

agua

extensômetroextensômetro

extensômetro

pedraporosa

água

solo

solo

solo

solo

carga

lupa(10x)escala

solosolo

10 mm

solo

METODOLOGIA MCT3 - APLICAÇÕES. Classificação Geotécnica - Hierarquização de

solos

. Bases de pavimentos- novas especificações e métodos de dosagem - controle de execução

. Estudo do sub-leito- classificação – comportamento à resiliência - capacidade de suporte e expansão

. Aterros e pequenas barragens- zoneamento do maciço – revestimento contra erosão

. Bordas dos pavimentos - infiltração de água nos acostamentos - erosão por lâmina d´água

Mini-CBR

• ENSAIOS

– Compactação (massa específica aparente versus teor de umidade; umidade ótima e massa específica aparente seca máxima);

– Mini-CBR imediato e após 24 h de imersão (curvas de variação versus teor de umidade e valores na umidade ótima);

– Expansão e Contração (curvas de variação versus teor de umidade e valores na umidade ótima);

– Permeabilidade e Coeficientes de Sorção (idem);– Penetração da imprimadura (idem).

Classificação MCT

MCT - Miniatura, Compactado e Tropical

• Desenvolvida pelos professores Nogami (Poli-USP) e Villibor (EESC-USP), na década de 80, para caracterizar e classificar solos finos, característicos de regiões de clima tropical e sub-tropical.

Classificação MCT

• Utiliza os resultados de dois ensaios: mini-MCV (Moisture Condiction Value) e Perda de Peso por Imersão.

• Separa os solos em duas grandes classes, segundo seus comportamentos quando compactados: solos de comportamento Laterítico (L) e solos de comportamento Não Laterítico (N).

Classificação MCT

• A classe dos Lateríticos é subdividida em três sub-classes: LA - areias lateríticas, LA’ - arenosos lateríticos e LG’ - argilosos lateríticos.

• A classe dos Não Lateríticos é subdividida em quatro sub-classes: NA - areias não lateríticas, NA’ - arenosos não lateríticos, NS’ - siltosos não lateríticos e NG’ - argilosos não lateríticos.

Classificação MCT

COEFICIENTE0 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 2,5

1,0

0,5

1,15

1,41,5

1,75

2,0

2,2

LG'LA'LA

NA'

NA

NS'

NG'

A = AREIA

A' = ARENOSO

G' = ARGILOSOS' = SILTOSOÍNDICE

e'

c'

L = LATERÍTICO

N = NÃO LATERÍTICO

0,27 0,45 1.7

Ábaco para classificação

TECNOLOGIA DE USO DO SOLO ARENOSO FINO LATERÍTICO - SAFL

1. INTRODUÇÃO• Porque utilizar SAFL ?

– aproveitamento dos recursos naturais– solução de baixo custo– viabilização dos programas de vicinais

• Quando utilizar ?Apenas o estudo adequado do solo e o uso de uma técnica

construtiva satisfatória não garantem o sucesso desejado.

Outras condicionantes devem ser observadas como:– condições climáticas– volume de tráfego– geometria– drenagem


2. HISTÓRICO DA APLICAÇÃO DE SAFL • 1940 – CBR elevado mesmo p/ argiliosos reforço e sub-base• 1950 – pista experimental em Campinas, base - argila laterítica• 1960 – generalização como sub-base p/ bases de solo cimento• 1967 – variantes Cambuí e Periquito, base SAFL + TSS• 1968 – trecho experimental de Ilha Solteira, base SAFL + TST• 1972 – trecho experimental Dois Córregos, diversos tipos de

baseSAFL, Solo-cimento, Solo-cal-cimento, Solo-cal, Pedregulho +

TST • 1973 – DER-SP GT43 – implatação da filosofia de pav.

econômico• 1974 – GT44 – 100km de trechos experimentais com SAFL• 1974 – critérios de projeto para bases de SAFL

Mini CBR, RIS, propriedades mecânicas e hidráulicas• 1975 – impulso na execução de pavimentos urbanos• 1976 – generalização do uso no DER-SP


2. HISTÓRICO DA APLICAÇÃO DE SAFL • 1976 – plano de rodovias vicinais no Paraná 600km de SAFL• 1979 – DER-SP, GT-44 – Manual preliminar de rodovias econômicas• 1980 – diversos trechos Mato Grosso do Sul• 1981 – introdução da MCT para estudo de solos

grande avanço científico no estudo e aplicação dos SAFL

• 1987 – oficialização das normas no DNER – MCT e SAFL• 1987 – diversos trechos Goiás• 1989 – plano de rodovias vicinais na Bahia, 600 km de SAFL

Hoje no estado de São Paulo - pavimentos com base de SAFL:- 12.000km de rodovias estaduais e vicinais;- > 18 milhões de m2 de pavimentos urbanos, 20.000 quarteirões.

Área de ocorrência do SAFL 56% da area do estado de SPfigura 5.1 – livro “Pavimentação de Baixo Custo com Solos Tropicais”, pg 124


3. CRITÉRIO DE ESCOLHA SAFL P/ BASES • Porque a MCT ?

– considerações sobre peculiaridades pedológicas– considerações sobre a granulometria– propriedades mecânicas e hidráulicas– corpos de prova miniatura– ampla abrangência de propriedades– observação de desempenho de trechos realmente executados

em nosso meio ambiente• Classe dos solos – características pedológicas

– solos de comportamento laterítico

LA, LA`, LG` • Granulometria –

– integralmente < 2,00 mm, ou % pequena

Granulometrias típicas dos SAFL


3. CRITÉRIO DE ESCOLHA P/ BASES (continuação)

• Propriedades Mecânicas e Hidráulicas • compactação Mini-Proctor - energia intermediária

– Mini-CBR (sem imersão) 40%– perda de suporte por imersão < 50% ou RIS > 50%– expansão (sem sobrecarga) < 0,3% – contração entre 0,1% e 0,5%– coeficiente de sorção entre 10-2 a 10-4 cm/min1/2

• compactação Mini-MCV – MEASmáx p/ diversos teores de umidade determinar propriedades para MEASmáx p/ 24 golpes soquete leve

– MEAS > 2,00 g / cm3

– Mini-CBR (sem imersão) 50%– perda de suporte por imersão < 20% – expansão (com sobrecarga) < 0,3% – contração entre 0,2% e 0,5%


4. CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DE SAFL• CLIMÁTICAS

– tipos (KOPEN): Cwa (quente com inverno seco)

Aw (tropical com inverno seco) Cwb (temperado com inverno seco)

– temperatura média anual acima de 20ºC– sem possibilidade de congelamento das camadas do pavimento– condições hídricas:

. precipitação anual média entre 1.000mm e 1.800mm

. índice de umidade efetiva entre 10 e 70, sub-úmido e úmido

• TRÁFEGO

– VDM < 1.500 veíc. num sentido, c/ máximo de 35% comerciais– NT < 5x106 solicitações do eixo padrão de 8,2 t


4. CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DE SAFL (continuação)

• DIMENSIONAMENTO– em função do tráfego (NT) e CBR do sub-leito– como revestimento utilizar tratamentos superficiais – coeficiente de equivalência estrutural = 1,0 para a base de SAFL– na prática base = 15cm e dimensiona-se o reforço do sub-leitotabela V.5 e figuras 5.8 e 5.10 - livro “Pavimentação de Baixo Custo com Solos Tropicais”, pg151, 152 e 154.

• GEOMETRIA– greide o máximo possível sobre a camada superficial de solo laterítico– perfil longitudinal com declividade mínima de 1,0%– seção transversal: - largura da plataforma de 9,6m

- tratamento adequado dos bordos - declividade de 3%

• DRENAGEM– lençol freático a no mínimo 1,5 m abaixo do sub-leito

elevação do greide ou drenos profundos– superficial, revestimentos o mais impermeável possível

Seção transversal típica de pavimento rodoviário

Tratamento superficial betuminoso

3%

3,20 3,20 1,201,20

0,40 0,40

3:22:3

3%

Imprimadura impermeabilizante

Base de SAFL

Reforço do subleito

Melhoria do subleito


5. TÉCNICA CONSTRUTIVA• Varia em função do tipo de solo áreas I, II, III e IV

TiposIIIIIIIV

1,3 a 1,81,0 a 1,30,7 a 1,00,3 a 0,7

c’


5. TÉCNICA CONSTRUTIVA (continuação)

– cura da base - a base acabada deve ficar exposta para perda de umidade por cerca de 48 a 60 horas antes de ser imprimada

e 1,0 mm

45,0 mm

perda de umidade

retração trincamento

coesão resistência


6. CONCLUSÕES– é necessário o desenvolvimento de tecnologia de

utilização adequada para cada região

– tecnologia de utilização inadequada pode levar à descrença da solução

– a familiaridade com detalhes de técnica construtiva e o treinamento do pessoal que irá atuar na área é imperativo para o sucesso dos pavimentos

– o controle tecnológico da execução é fundamental

TECNOLOGIA DE USO DO SOLO LATERÍTICO BRITA DESCONTÍNUO - SLBD

1. INTRODUÇÃO• Misturas descontínuas que não se enquadram nas faixas granulométricas

tradicionais de máxima densidade

• 2 típos característicos:

• a) SLBD-A = BRTIA + SAFL inclusive para tráfego pesado • b) SLBD-G = BRTIA + argila laterítica para tráfego leve e

médio

• a partir da década de 70 o bom desempenho dos 1os trechos SLBD-A levaram à uma redução gradual da porcentagem de brita na mistura (iniciando 70/30 60/40 50/50)

• o bom desempenho levou também à uma gradual utilização de solos mais argilosos onde não existiam os SAFL SLBD-G


2. CRITÉRIO DE ESCOLHA SLBD-A p/ BASES • os solos

– solos de comportamento laterítico

LA, LA`, LG` – propriedades mecânicas e hidráulicas

iguais às dos SAFL p/ bases• a brita ou agregados

– graduação descontínua < 25,0mm, bica corrida ou pedra 1 + pedrisco

– abrasão Los Angeles inferior a 30% • a mistura

– mínimo de 50% de brita em massa seca– opcionalmente, CBR>80% e expansão < 0,2% na EI


3. CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DE SLBD-A• CLIMÁTICAS, GEOMETRIA E DRENAGEM

– idênticas às dos pavimentos com SAFL• TRÁFEGO

– não há limitação, depende do revestimento a ser utilizado

• DIMENSIONAMENTO– em função do tráfego (NT) e CBR do sub-leito– como revestimento f = tráfego (NT)– coeficiente de equivalência estrutural = 1,0 para a base

de SLBD-A– na prática base = 15cm e dimensiona-se o reforço do

sub-leitotabela V.5 e figuras 5.8 e 5.10 - livro “Pavimentação de Baixo Custo com Solos

Tropicais”, pg151, 152 e 154.


4. TÉCNICA CONSTRUTIVA DOS SLBD-A • Varia em função do tipo de solo áreas I, II, III e IV

TiposIIIIIIIV

1,3 a 1,81,0 a 1,30,7 a 1,00,3 a 0,7

c’

TECNOLOGIAS EM DESENVOLVIMENTO COM MUITAS EXPERIÊNCIAS POSITIVAS

–SLBD-G• utilização de solos LG` com C`superior a 2,5

–Bases de argila laterítica• utilização de solos LG` com C`em torno de 2,0

–ALA – mistura de argila laterítica com areia • SAFL produzido com mistura artificial

–Bases mistas • parte inferior – SAFL ou argila laterítica• parte superior – SLBD-A

PC 01 - UFBAPC 01 - UFBA

BAHIABAHIARodovias com base e sub-base em SAFLRodovias com base e sub-base em SAFL

FONTE: DERBA 2006

Péssimo Ruim Regular Bom Ótimo

BA-617 BR-030(PANCADÃO) - IBIASSUCÊ 11,50 TSD 11,50 0,00 0,00 0,00 0,00BA-617 IBIASSUCÊ - BA-026 (CACULÉ) 27,20 TSS 0,00 0,00 3,40 23,80 0,00BA-936 BR-030 - MORRINHOS 12,00 TSD 0,00 5,02 13,40 0,00 2,50BA-612 BR-030 - MUTÃS 10,50 TSD 0,00 2,00 19,80 0,60 0,00BA-938 GUANAMBI - CERAÍMA 16,00 TSD 0,00 0,00 11,31 0,00 0,00BA-160 BR-030 - IUIU 14,00 TSD 0,00 24,00 6,28 0,00 0,00BA-160 BOM JESUS DA LAPA - RIO DAS RÃS 63,30 TSD 10,20 11,80 36,90 0,00 0,00BA-160 RIO DAS RAS - BR-030 56,70 TSD 16,16 8,20 35,40 0,00 0,00BA-161 BR-242-BA-840 (AC. Gam. Lapa) 71,00 TSD 23,00 16,00 6,00 0,00 0,00

BA-161 BA-840 (AC. Gam. Lapa)-Sitio do Mato-BR-349/BR430 63,00 TSD 7,00 22,52 0,00 0,00 0,00

BA-161 BR-349-AGROVILAS-MARREQUEIRO 70,00 TSD 10,91 37,82 0,00 0,00 0,00BA-161 MARREQUEIRO-CARINHANHA 60,00 TSD 35,56 24,00 0,00 0,00 0,00BA-840 BA-161 - GAMELEIRA DA LAPA 9,00 TSD 4,00 4,36 0,00 0,00 0,00BA-841 BA-161 - SERRA DO RAMALHO 9,00 TSD 0,00 8,34 0,00 0,00 0,00

SUB-TOTAL 493,20 118,33 164,06 132,49 24,40 2,50

CONDIÇÃO DO REVESTIMENTO (Km)RODOVIA TRECHO EXTENSÃO (Km) REVESTIMENTO


FONTE: DERBA 2006

BAHIABAHIARodovias com base e sub-base em SAFLRodovias com base e sub-base em SAFL

RODOVIAS COM BASE E SUB-BASE EM SAFL

Péssimo27%

Ruim36%

Regular30%

Bom 6%

Ótimo1%


FONTE: DERBA 2006

Péssimo Ruim Regular Bom Ótimo

BA-172 BR-242 (JAVI) - Ac. BREJOLANDIA 50,0 TSD 0,00 0,00 47,48 1,00 0,00BA-172 Ac BREJOLANDIA-BA-456 (Ac. TAB.BREJO VELHO) 24,0 TSD 0,00 0,00 19,53 1,00 0,00

BA-172BA-456 (Ac. TAB.BREJO VELHO)-AC.SERRADOURADA 8,0 TSD

0,00 0,00 26,65 1,00 0,00BA-172 AC.SERRA DOURADA-SANTANA 40,5 TSD 0,00 0,00 3,00 34,73 0,00BA-172 SANTANA-SANTA MARIA DA VITORIA 51,0 TSD 0,00 0,00 46,39 4,73 0,00BA-172 SÃO FELIX DO CORIBE-BR-135 (Ac. Jaborandi) 42,5 TSD 0,00 0,00 9,00 16,00 10,00BA-466 TABOCAS DO BREJO VELHO - BA-172 7,5 TSD 0,00 0,00 7,93 0,00BR-135 BA-172 - CORIBE 25,0 TSD 0,00 3,93 19,58 5,00 0,00BR-135 CORIBE - COCOS 43,0 TSD 0,00 0,00 38,09 4,00 0,00BR-349 B.J.LAPA - SANTA MARIA DA VITORIA 87,0 TSD 21,00 35,20 25,52 0,00 0,00BR-349 S.M.VITORIA - CORRENTINA 54,0 TSD 0,00 0,00 0,00 0,00 2,00BR-349 CORRENTINA - BR-020 186,0 TSD 0,00 0,00 0,00 0,00 5,00

BA-264/172 BA-172 (km 264) - BREJOLANDIA 5,0 TSD 0,00 1,00 47,48 0,00 0,00BA-296/172 BA-172 (km 296) - SERRA DOURADA 2,5 TSD 0,00 29,65 3,00 0,00 0,00

BA-225 BR-135 - COACERAL 78,0 TSD 4,00 5,00 66,24 0,00 0,00BA-459 BA-460 (Placas) - COTIA - BA-454 82,0 TSD 1,00 5,03 79,00 0,00 0,00BA-460 DIVISA BA/TO - PLACAS - BR-242 54,0 TSD 0,00 7,00 37,66 0,00 0,00

BA-463BR-135 (SÃO DESIDERIO) - SITIO GRANDE-BR-030(Roda Velha)

124,0 TSD2,00 9,00 106,00 0,00 5,00

BR-242 BR-020 (L.E.Magalhães)-BA-460 19,0 TSD 0,00 0,00 17,50 0,00 0,00SUB-TOTAL 983,0 28,00 95,80 600,03 67,46 22,00

CONDIÇÃO DO REVESTIMENTO (Km)RODOVIA TRECHO EXTENSÃO (Km) REVESTIMENTO

BAHIABAHIARodovias com sub-base em SAFL e base diversasRodovias com sub-base em SAFL e base diversas


FONTE: DERBA 2006

RODOVIAS COM SUB-BASE EM SAFL E BASE DIVERSAS

Ruim12%

Regular74%

Bom 8%

Ótimo3%

Péssimo3%

BAHIABAHIARodovias com sub-base em SAFL e base diversasRodovias com sub-base em SAFL e base diversas

É importante ressaltar nada adianta serem efetuados investimentos em tecnologias alternativas competentes, quer no campo da pesquisa, quer no campo de treinamento, caso não haja uma boa gestão e manutenção das rodovias. Não existem materiais ou tecnologias “mágicas”. Ilustramos abaixo exemplos na em São Paulo e na Bahia que corroboram essas assertivas.

Situação em São Paulo

Fonte:Fortes, F.; Villibor, D e Blassioli,P


Fonte:Fortes, F.; Villibor, D e Blassioli,P

Situação em São Paulo


SAFL:SAFL:Rodovias com Base e Sub-Base em SAFLRodovias com Base e Sub-Base em SAFL

BA 617 Km 8.9 Panorama da rodovia erosão de bordoBA 617 Inicio do trecho para Caculé


Situação na Bahia

Trecho com 17a de executado, que teve uma manutenção mínima, apresenta condição razoável


BA 612 Km 0 Inicio do trecho BA 612 Km 5 Panorama da rodovia


Trecho com 17a de executado, que teve uma manutenção mínima, apresenta condição razoável

Situação na Bahia



FOTOS BA 160 – 07/2006 - CNTFOTOS BA 160 – 07/2006 - CNT

Latitude: 12º 15’ 51’’; Longitude: 43º 11’ 42’’

km 10 km 16

Latitude: 14º 08’ 17’’; Longitude: 43º 33’ 44’’

Trecho com 16a de executado, que não teve uma manutenção adequada, apresenta condição péssima

3.2 AGREGADOS

CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS DOS AGREGADOS

Sob o ponto de vista rodoviário, as partículas devem ter propriedades que permitam resistir as ações do tráfego e do intemperismo. As principais características a serem considerados são:

Granulometria: representada pela curva de distribuição granulométrica, assegura estabilidade às camadas do pavimento em conseqüência do maior atrito interno obtido pelo entrosamento das partículas.

Dureza: resistência que o agregado oferece ao deslocamento das partículas de sua superfície pela abrasão.

Tenacidade: resistência que o agregado oferece ao fraturamento provocado pelo impacto.

Sanidade/Durabilidade: resistência que o agregado oferece ao intemperismo

Porosidade: propriedade indesejável do agregado. É caracterizada pelo sistema de poros existente dentro das partículas do agregado.

Forma: a ideal é a cúbica que conduz a um maior entrosamento entre as partículas e consequentemente maior resistência ao cisalhamento.

Adesividade: corresponde à capacidade de permitir que não haja deslocamento da película de asfalto pela ação da água.

Equivalente de Areia: detectar a presença de finos plásticos nos agregados miúdos

GranulometriaGranulometria

Abrasão Los AngelesAbrasão Los Angeles

• ENSAIO DE DURABILIDADE (“SOUNDNESS TEST”)

Este ensaio visa determinar a resistência à desintegração dos agregados sujeitos à ação do tempo, pelo ataque de soluções saturadas de sódio ou de magnésio.

O ensaio consiste em submeter uma amostra de agregado, preparada em condições padronizadas, a 5 (cinco) ciclos, sendo que cada ciclo é constituído por um período de saturação numa solução de sulfato de sódio ou sulfato de magnésio, secagem em estufa e esfriamento à temperatura ambiente. O resultado é dado como perda de peso no ensaio.

As partículas dos agregados podem ser agrupadas nas seguintes formas fundamentais: cúbica, lamelar, alongada e arredondada.

Em laboratório procura-se determinar a forma do grão através de ensaios que definirão o índice de forma ou cubicidade, ou o percentual de formas defeituosas.

O método DNER-ME 086/94 , fixa o modo pelo qual se determina a variação dos eixos multidirecionais das partículas que compõem o agregado, definindo-a como indice de forma.

Neste método são utilizados peneiras de abertura circular e conjunto de crivos redutores.

ENSAIO DE FORMA

A adesividade do agregado é determinada em laboratório através de procedimentos diferenciados, conforme o tipo de aplicação e/ ou tipo de ligante asfáltico.

Quando o agregado não apresenta adesividade satisfatória com o ligante a ser utilizado, procede-se à dosagem de “dope” de adesividade que consiste em se realizar o mesmo ensaio , porem com o ligante dopado em teores crescentes de 0,1% em 0,1% até que o resultado seja satisfatório.

Normas de referência

ABNT – NBRDNIT- DNER-ME 078/94 e 079/94

ADESIVIDADE DE AGREGADOS GRAÚDOS E MIÚDOS

EQUIVALENTE DE AREIA

Tem por finalidade detectar a presença de finos plásticos nos agregados miúdos. Esses finos provocam fenômenos de retração e inchamento quando estão presentes nas misturas betuminosas.

O ensaio consiste em se colocar o agregado passando na peneira de 4,8mm (nº 4) em uma proveta que contem uma solução de cloreto de sódio x glicerina x formaldeído, em repouso por 20 (vinte) minutos. Em seguida agitar o conjunto por 30 segundos e, posteriormente, completar a proveta com a mesma solução até o nível pré-determinado efetuando-se a operação de lavagem do agregado. Deixar em repouso e medir a altura do floculado.

O equivalente areia é pois uma relação volumétrica que corresponde à razão entre a altura do nível superior da areia e a altura do nível superior da suspensão argilosa do agregado miúdo, na proveta, em condições estabelecidas pelo método de ensaio.

Normas de referênciaABNT – NBRDNIT- DNER-ME 054/97DERBA – B 09

Conj Equivalente AreiaConj Equivalente Areia

3.3 Materiais Betuminosos

3.3.3.3.11

3.3.3.3.22

3.3.33.3.3--

e )e )

3.3.3.a -3.3.3.a -

EstEstee

Produção de Asfalto em dois estágios de destilaçãoProdução de Asfalto em dois estágios de destilação

Torre de Destilação

RENDIMENTO DE CAP EM PETRÓLEOS

CARACTERÍSTICAS UNID.LIMITES M É TO D O S

CAP 30 -45 CAP 50 -70 CAP 85 -100 CAP 150-200 ABNT ASTM

Penetração (100 g, 5s, 25°C) 0,1mm 30-45 50-70 85-100 150-200 NBR 6576 D5

Ponto de amolecimento, min °C 52 46 43 37 NBR6560 D36

Viscosidade Saybolt-Furol NBR14950 E102

- a 135 °C, min s 192 141 110 80

- a 150°C, mín s 90 50 43 36

- a 177°C s 40-150 30-150 15-60 15-60

ouViscosidade Brookfield

NBR 15184 D 4402

- a 135ºC, SP21,. 20 rpm, min cP 374 274 214 155

- a 150ºC, SP21,min cP 203 112 97 81

- a 177°C, SP 21 cP 76-285 57-285 28-114 28-114

Índice de susceptibilidade térmica (1) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7)

Ponto de fulgor,min °C 235 235 235 235 NBR 11341 D 92

Solubilidade em tricloroetileno, mín % massa 99,5 99,5 99,5 99,5 NBR 14855 D2042

Ductilidade a 25°C,min cm 60 60 100 100 NBR 6293 D113

Efeito do calor e do ar (RTFOR) a 163°C,85 min D2872

Variação em massa max(2) %massa 0,5 0,5 0,5 0,5

Ductilidade a 25°C,min cm 10 20 50 50 NBR 6293 D113

Aumento do ponto de amolecimento, máx °C 8 8 8 8 NBR6560 D36

Penetração retida, min(3) % 60 55 55 50 NBR6576 D5

C. EspecificaçõesC. Especificações

Estão apresentadas a seguir, as especificações atuais dos CAPEstão apresentadas a seguir, as especificações atuais dos CAP

Observações: (1) O Índice de susceptibilidade térmica é obtido a partir da seguinte equação

ou da Tabela 2:

Índice de susceptibilidade térmica = (500) (log PEN) + (20) (Tº C) - 1951 120 - (50) (log PEN) + (T ºC)

onde : ( T ºC) = Ponto de amolecimento PEN = penetração a 25 ºC, 100g, 5 seg.

(2) A Variação em massa, em porcentagem, é definida como:

DM= (Minicial- Mfinal) / Mfinal x 100

onde: Minicial - massa antes do ensaio RTFOT Mfinal - massa após o ensaio RTFOT

(3) A Penetração retida é definida como:

PEN retida= (PENfinal / PENinicial) x 100

onde: PENinicial - penetração antes do ensaio RTFOT PENfinal - penetração após o ensaio RTFOT

Penetração 25ºC, 100g, 5 s (NBR 6576 ) 0,1 mm

Ponto de Amolecimento, º C (NBR 6560)

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

30 -5,7 -5,4 -5,1 -4,8 -4,5 -4,2 -4,0 -3,7 -3,4 -3,2 -2,9 -2,7 -2,4 -2,2 -2,0 -1,8 -1,5 -1,3 -1,1

40 -5,3 -5,0 -4,7 -4,4 -4,1 -3,8 -3,5 -3,2 -2,9 -2,7 -2,4 -2,2 -1,9 -1,7 -1,4 -1,2 -1,0 -0,7 -0,5

45 -5,2 -4,8 -4,5 -4,2 -3,9 -3,6 -3,3 -3,0 -2,7 -2,5 -2,2 -1,9 -1,7 -1,4 -1,2 -0,9 -0,7 -0,5 -0,3

50 -5,0 -4,7 -4,3 -4,0 -3,7 -3,4 -3,1 -2,8 -2,5 -2,2 -2,0 -1,7 -1,4 -1,2 -0,9 -0,7 -0,5 -0,2 0,0

60 -4,7 -4,4 -4,0 -3,7 -3,4 -3,0 -2,7 -2,4 -2,1 -1,8 -1,6 -1,3 -1,0 -0,8 -0,5 -0,3 0,0 0,2 0,4

70 -4,5 -4,1 -3,7 -3,4 -3,0 -2,7 -2,4 -2,1 -1,8 -1,5 -1,2 -0,9 -0,6 -0,4 -0,1 0,1 0,4 0,6 0,9

80 -4,2 -3,8 -3,4 -3,1 -2,7 -2,4 -2,1 -1,7 -1,4 -1,1 -0,8 -0,5 -0,3 0,0 0,3 0,5 0,8 1,0 1,3

85 -4,1 -3,7 -3,3 -2,9 -2,6 -2,2 -1,9 -1,6 -1,3 -1,0 -0,7 -0,4 -0,1 0,2 0,5 0,7 1,0 1,2 1,4

90 -3,9 -3,5 -3,2 -2,8 -2,4 -2,1 -1,7 -1,4 -1,1 -0,8 -0,5 -0,2 0,1 0,4 0,6 0,9 1,1 1,4 1,6

100 -3,7 -3,3 -2,9 -2,5 -2,1 -1,8 -1,4 -1,1 -0,8 -0,5 -0,2 0,1 0,4 0,7 1,0 1,2 1,5 1,7 2,0

110 -3,5 -3,0 -2,6 -2,2 -1,9 -1,5 -1,2 -0,8 -0,5 -0,2 0,1 0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,8 2,1 2,3

120 -3,2 -2,8 -2,4 -2,0 -1,6 -1,2 -0,9 -0,5 -0,2 0,1 0,5 0,8 1,1 1,3 1,6 1,9 2,2 2,4 2,7

130 -3,0 -2,6 -2,1 -1,7 -1,3 -1,0 -0,6 -0,2 0,1 0,4 0,7 1,1 1,4 1,6 1,9 2,2 2,5 2,7 3,0

140 -2,8 -2,3 -1,9 -1,5 -1,1 -0,7 -0,3 0,0 0,4 0,7 1,0 1,4 1,7 1,9 2,2 2,5 2,8 3,0 3,3

150 -2,6 -2,1 -1,7 -1,2 -0,8 -0,4 -0,1 0,3 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,2 2,5 2,8 3,1 3,3 3,6

160 -2,3 -1,9 -1,4 -1,0 -0,6 -0,2 0,2 0,6 0,9 1,3 1,6 1,9 2,2 2,5 2,8 3,1 3,4 3,6 3,9

170 -2,1 -1,6 -1,2 -0,7 -0,3 0,1 0,5 0,8 1,2 1,5 1,9 2,2 2,5 2,8 3,1 3,4 3,6 3,9 4,2

180 -1,9 -1,4 -0,9 -0,5 -0,1 0,3 0,7 1,1 1,5 1,8 2,2 2,5 2,8 3,1 3,4 3,7 3,9 4,2 4,4

190 -1,7 -1,2 -0,7 -0,3 0,2 0,6 1,0 1,4 1,7 2,1 2,4 2,7 3,1 3,4 3,7 3,9 4,2 4,5 4,7

200 -1,4 -0,9 -0,5 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,3 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,2 4,5 4,7 5,0

Tabela 2

Esquema de obtençao dos Asfaltos Diluidos (ADP)Esquema de obtençao dos Asfaltos Diluidos (ADP)

3.3.3.b3.3.3.b

3.3.3c3.3.3c

Em

uls

ãEm

uls

ãoo

EMULSÕES ASFÁLTICAS

b) ClassificaçãoAs emulsões asfálticas são classificadas:b.1) em função da ruptura (tempo de evaporação da água) como: emulsões de ruptura rápida – RR (40 min); emulsões de ruptura média – RM (até 2 h) ou ruptura lenta – RL (até 4 h)

O agente emulsificante tem a função de diminuir a tensão interfacial entre as O agente emulsificante tem a função de diminuir a tensão interfacial entre as fases asfáltica e aquosa, evitando que ocorra a decantação do asfalto na fases asfáltica e aquosa, evitando que ocorra a decantação do asfalto na água. A quantidade de emulsificante varia de 0,2 % a 1,0%.Os agentes água. A quantidade de emulsificante varia de 0,2 % a 1,0%.Os agentes geralmente utilisados são o Sal de Amina, Silicatos Solúveis ou não geralmente utilisados são o Sal de Amina, Silicatos Solúveis ou não Solúveis, Sabões e Óleos Vegetais Sulfonados e Argila Coloidal.Solúveis, Sabões e Óleos Vegetais Sulfonados e Argila Coloidal.A quantidade de asfalto é da ordem de 60% a 70% e o tamanho das A quantidade de asfalto é da ordem de 60% a 70% e o tamanho das partículas de asfalto dispersas varia de 1 a 10 micra. O restante da partículas de asfalto dispersas varia de 1 a 10 micra. O restante da composição é de água e uma pequena quantidade de solventes em alguns composição é de água e uma pequena quantidade de solventes em alguns casoscasos..

b.2) em função da carga elétrica das partículas, como: -emulsões aniônicas (com partículas carregadas negativamente e com afinidade maior com agregados de natureza básica (calcários e dolomitos)); - emulsões catiônicas (com partículas carregadas positivamente e de maior afinidade com agregados de natureza ácida com granitos e quartizitos. As catiônicas têm maior adesão às suprefícies; - emulsõs especiais, com particulas asfálticas sem carga ou carregada simultaneamente, positiva e negativamente.

A ruptura das emulsões ocorre quando são colocadas em contato com agregados e o equilibrio que mantinha os glóbulos do asfalto em suspensão na água é rompido, o asfalto flocula se fixando no agregado e a

água evapora. A cor das emulsões antes da ruptura é marrom, tornando-se depois preta.

Essa classificação depende da viscosidade Saybolt-Furol, teor de solvente, desemulsibilidade e resíduo de destilação

As emulsões asfáltica catiônicas (identificadas pela letra C), têm As emulsões asfáltica catiônicas (identificadas pela letra C), têm diversos empregos em pavimentãção. Na tabela apresentada no fim diversos empregos em pavimentãção. Na tabela apresentada no fim desse capítulo, observa-se que as catiônicas de cura rápida são desse capítulo, observa-se que as catiônicas de cura rápida são próprias para pinturas ou tratamentos superficiais, e as de cura média próprias para pinturas ou tratamentos superficiais, e as de cura média e lenta para misturas a frio.e lenta para misturas a frio.

Para uso em lama asfáltica, há uma especificação à parte, sendo as Para uso em lama asfáltica, há uma especificação à parte, sendo as emulsões identificadas pelo código LA, seguido da indicação se a emulsões identificadas pelo código LA, seguido da indicação se a emulsão é aniônica (p. ex. LA-1) ou catiônica (p.ex. LA-1C) ou emulsão é aniônica (p. ex. LA-1) ou catiônica (p.ex. LA-1C) ou especial (LA-E)especial (LA-E)

3.3.3.d3.3.3.d

3.3.33.3.3ee

11))

Serviços Auxiliares ou ComplementaresServiços Auxiliares ou Complementares

3.3.4. PROPRIEDADES TECNOLOGICAS BÁSICAS DOS MATERIAIS BETUMINOSOS

3.3.4.1 – Dureza

Essa propriedade é das mais importantes, e é utilizada para a classificação dos diversos materiais betuminosos

Um betuminoso mais duro, provavelmente terá pouca ductilidade e pode trincar a baixas temperaturas. Se for de baixa dureza, provavelmente escorrerá em clima quente. Essa carecterística é decisiva na fabricação ou uso de materiais betuminosos.

A determinação da dureza é normalizada pela NBR 6576, e representa a medida ou Índice de Penetração em décimos de milimetros, de uma agulha padrão (diâmetro de 1 a 1,2 mm), aplicada durante 5 s sobre uma amostra padronizada a 250C. O resultado do ensaio geralmente é citado como um número sem a unidade correspondente (décimos de milímetro)

PenetraçãoPenetração

Penetrometro

3.3.4.2 Ponto de Amolecimento

É a temperatura de referência para preparo ou utilizaçao dos betuminosos. Em geral se situa na faixa de 36oC a 62oC e acompanha a progressão da dureza

O ensaio é normalizado pela NBR 6560, método do anel e bola. A amostra betuminosa é fundida e moldada em um anel padronizado e vazado. Sobre a amostra de betume moldada no anel, uma bola de aço padronizada é assentada e o conjunto é aquecido a uma taxa controlada de 5oC/min, até que a bola desça de nível e atinja uma placa de referência, pela deformação do betuminoso contido no anel.

Ponto de Amolecimento Anel e Bola – NBR 6560 e ADTM D6

3.3.4.3 Viscosidade

Chama-se viscosidade à resistência oposta por um fluído à deformação sob ação de uma força. Como o ponto de amolecimento, é propriedade de interesse à fabricação e aplicação dos materiais betuminosos.

Um dos métodos de avaliação é o ensaio feito pelo Viscosímetro Saybolt-Furol e normalizado pelo MB-517/71. A viscosidade representa o tempo em segundos que 60 cm3 de uma amostra leva pra passar através de um orifício padrão, devendo-se indicar a temperatura do ensaio.

O método embora prático não é muito preciso, mas é muito utilizado para especificação de consistencia de aplicação dos materiais betuminosos em pavimentação, no controle de usinagem e aplicaçao. Uma vez levantada a curva “viscosidade x penetração e indicada a viscosidade SSF (segundos Saybolt-furol) de aplicação, está definida a temperatura de aplicação do produto.

Outras medidas possíveis de viscosidade, são a cinemática em Stockes e a viscosidade absoluta em Poises, que são normalizadas pela NBR 5847, com base em tempo de escoamento dos materiais betuminosos em vasos especiasi, calibrados com óleos de referência e em uma dada temperatura. Tais ensaios são realizados na presença de vácuo, sendo apenas vácuo inicial, no caso da viscosidade cinemática e permanente no caso da viscosidade absoluta.

Atualmente esta em implantação no Brasil, a utilização da viscosidade Brookfield, ensaio sugerido nos EUA no programa SUPERPAVE e adotado pela ANP na nova classificação dos CAP.

Viscosidade Brookfield – ASTM D 4402

Curva Viscosidade x Temperatura

10

100

1000

100 110 120 130 140 150 160 170 180 190

T EM PERA T URA , ºC

VIS

CO

SID

AD

ES

AY

BO

L-

FU

RO

L,S

EG

UN

DO

S

137

ºC

144

ºC

150

ºC

156

º CAA

7595

125155

Aquecimento ligante: 85 10 SSF+Compactação m istura: 140 15 SSF+

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7595

125155

Aquecimento ligante: 85 10 SSF+Compactação m istura: 140 15 SSF+

Ensaio de Viscosidade Saybolt-Furol – ME-04/94 - NBR 14950 e ASTM E-102

3.3.4.4 Ductilidade

É a propriedade relacionada à capacidade de deformação sem fissuras. O ensaio é normalizado pela NBR 6293, em que um corpo de prova, em forma de “gravata borboleta”,é tracionado de forma padronizada (5 cm / min), medindo-se quantos centímetros se estende antes de romper. Esse ensaio é realizado em um banho aquoso, com densidade próxima a do material a ser ensaiado, visando a manutenção do nível do fio, que progressivamente vai se formando na região central corpo-de-prova tracionado.

Ductilidade – DNER ME-163/98 – NBR 6293 e ASTM D 113

3.3.4.5 Ponto de Fulgor

É importante para o manuseio dos materiais betuminosos, porque logo acima do ponto de fulgor há o ponto de combustão e, portanto, perigo do material inflamar. No ponto de fulgor, os gases desprendidos do material adjascentes à superfície se inflamam, mesmo que temporariamente.

O método de medida do ponto de fulgor é normalizado pela NBR 11341 (método de Cleveland), e se resume em passar uma chama sobre uma amostra padrão, em intervalo de tempo definido, até haver lampejos provocados pela inflamação dos vapores liberados pela amostra.

Para segurança dos operários envolvidos na aplicação de materiais betuminosos, é recomendado que a temperatura de aplicação seja sempre bem inferior à temperatura do ponto de Fulgor, tendo como ordem de limite inferior 20oC abaixo da referida temperatura.

Ponto de Fulgor – Vaso Aberto ClevelandPonto de Fulgor – Vaso Aberto Cleveland

Ponto de Fulgor - Cleveland– ME 148/94 – NBR 11341 e ASTM D 92

Ponto Fulgor – Ponto Fulgor – TAG – NBR 5765TAG – NBR 5765

3.3.4.6 – Massa Específica3.3.4.6 – Massa Específica

3.3.4.3.3.4.77

3.3.4.3.3.4.88

Variação de Massa – Efeito do calor e do ar numa película móvel de asfalto - Rolling Thin Film Oven Test – RTFOR – ASTM D 2872

- - EspumaEspuma3.3.4.3.3.4.99

• Densidade RelativaRazão entre a massa do CAP a 20oC e a massa de igual volume de água a 4oC. É modificada quando o CAP se expande ao ser aquecido. Caracteriza a natureza do material e a do CAP é da ordem de 1,02-1,03. Utilizada no cálculo de volume de vazios de misturas betuminosas.

• Ponto de Ruptura FraassÉ a temperatura na qual o CAP, quando submetido à flexão, tende mais a romper do que a fluir. No ensaio, uma placa revestida de CAP, flexionada sob determinadas condições, é submetida a temperaturas decrescentes. O ponto de ruptura é a temperatura em que aparece a primeira fissura no revestimento do CAP.

- Outros Ensaios

3.4 Outros Materiais Utilizados em Pavimentação- Cimento Portland;- Cal;- Escórias;- Estabilizantes Químicos de Solos- Outros

PRINCIPAIS NORMAS

NORMAS DNIT ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAIS

EM 230/94 - Agregados sintéticos graúdos de argila calcinada EM 260/94 - Escórias de alto forno para pavimentos rodoviários EM 262/94 - Escórias de aciaria para pavimentos rodoviários EM 362/97 (*) - Asfaltos diluídos tipo cura rápida EM 363/97 (*) - Asfaltos diluídos tipo cura média EM 364/97 (*) - Alcatrões para pavimentação EM 365/97 (*) - Emulsão asfálticas para lama asfáltica EM 367/97 (*) - Material de enchimento para misturas betuminosas EM 369/97 (*) - Emulsões asfálticas catiônicas EM 396/99 (#) - Cimento asfáltico modificado por polímero DNIT 046/2004 – EM - Pavimento Rígido - Selante de juntas DNIT 050/2004 – EM - Pavimento Rígido - Cimento Portland DNIT 095/2006– EM - Cimentos asfálticos de petróleo - Especificação de material

•

ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO ES 299/97 (*) - Pavimentação - regularização do subleito

ES 300/97 (*) - Pavimentação - reforço do subleito ES 301/97 (*) - Pavimentação - sub-base estabilizada granulometricamente ES 302/97 (*) - Pavimentação - sub-base de solo melhorado com cimento ES 303/97 (*) - Pavimentação - base estabilizada granulometricamente ES 304/97 (*) - Pavimentação - base de solo melhorado com cimento ES 305/97 (*) - Pavimentação - base de solo cimento ES 306/97 (*) - Pavimentação - imprimação ES 307/97 (*) - Pavimentação - pintura de ligação ES 308/97 (*) - Pavimentação - tratamento superficial simples ES 309/97 (*) - Pavimentação - tratamento superficial duplo ES 310/97 (*) - Pavimentação - tratamento superficial triplo ES 311/97 (*) - Pavimentação - macadame betuminoso por penetração ES 314/97 (*) - Pavimentação - lama asfáltica ES 315/97 (*) - Pavimentação - acostamento ES 316/97 (*) - Pavimentação - base de macadame hidráulico ES 317/97 (*) - Pavimentação - pré-misturados a frio ES 321/97 (*) - Pavimentação - restauração de pavimentos flexíveis ES 327/97 (*) - Pavimentação - pavimento com peças pré-moldadas de concreto ES 378/98 - Pavimentação - base estabilizada granulometricamente com utilização de solo laterítico ES 385/99 (#) - Pavimentação - concreto asfáltico com asfalto polímero ES 386/99 (#) - Pavimentação - pré- misturado a quente com asfalto polímero – camada porosa de atrito ES 387/99 (#) - Pavimentação - areia asfalto a quente com asfalto polímero ES 388/99 (#) - Pavimentação - micro pré-misturado a quente com asfalto polímero ES 390/99 (#) - Pavimentação - pré-misturado a frio com emulsão modificada por polímero ES 391/99 (#) - Pavimentação - tratamento superficial simples com asfalto polímero (continua)

ES 392/99 (#) - Pavimentação - tratamento superficial duplo com asfalto polímero ES 393/99 (#) - Pavimentação - tratamento superficial triplo com asfalto polímero ES 394/99 (#) - Pavimentação - macadame por penetração com asfalto polímero ES 395/99 (#) - Pavimentação - Pavimentação – pintura de ligação com asfalto polímero ES 405/00 - Pavimentação – reciclagem de pavimento à frio “in situ” com espuma de asfalto DNIT 031/2006 - ES (*) - Pavimentos Flexíveis – Concreto Asfáltico DNIT 032/2005 - ES (*) - Pavimentos Flexíveis – Areia Asfalto a quente - Especificação de Serviço DNIT 033/2005 - ES (*) - Pavimentos Flexíveis – Concreto Asfáltico Reciclado a quente na usina – Espec. de Serviço DNIT 034/2005 - ES (*) - Pavimentos Flexíveis – Concreto Asfáltico Reciclado a quente no local – Espec. de Serviço DNIT 035/2005 - ES (*) - Pavimentos flexíveis – Micro revestimento asfáltico a frio com emulsão modificada por

polímero – Especificação de serviço DNIT 047/2004 – ES - Pavimento Rígido - Execução de pavimento rígido com equipamento de pequeno porte DNIT 048/2004 – ES - Pavimento Rígido - Execução de pavimento rígido com equipamento de fôrma-trilho DNIT 049/2004 – ES - Pavimento Rígido - Execução de pavimento rígido com equipamento de fôrma-deslizante DNIT 056/2004 – ES - Pavimento Rígido - Sub-base de cimento de concreto Portland compactada com rolo DNIT 057/2004 – ES - Pavimento Rígido - Execução de sub-base melhorada com cimento DNIT 058/2004 – ES - Pavimento Rígido - Execução de sub-base de solo-cimento DNIT 059/2004 – ES - Pavimento Rígido - Pavimento de concreto de cimento Portland, compactado com rolo DNIT 065/2004 – ES - Pavimento Rígido - Sub-base de concreto de cimento Portland adensado por vibração DNIT 066/2004 – ES - Pavimento Rígido - Construção com peças pré-moldada de concreto de cimento Portland DNIT 067/2004 – ES - Pavimento Rígido – Reabilitação DNIT 068/2004 – ES – Pav. Ríg.- Execução de camada superposta de concreto tipo Whitetopping por meio mecânico DNIT 085/2006– ES - Demolição e remoção de pavimentos: asfáltico ou concreto – Especificação de Serviço

5. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA- Costa, Solange – Notas de Aula – Curso de Especialização em Pavimentação - 2004 - IBP – Comissão de Asfalto - Informações básicas sobre materiais asfálticos - 1999- Leite, Leni – Notas de Aula – Curso de Especialização em Pavimentação – 2004- MT-DNER – Manual de Implantação Básica - 1996- MT-DNIT – Manual de Pavimentação – 2006- MT-DNER – Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis – Eng. Murillo Lopes de Souza –

1.981- MT-DNIT- Manual de Pavimentos Rígidos – 2.005- MT-DNER/DNIT – Especificações de Materiais - MT-DNER/DNIT – Especifiações de Serviço- MT-DNER/DNIT – Instruções de Ensaio- MT-DNER/DNIT – Método de Ensaio- MT-DNER/DNIT – Procedimento- Pinto, Salomão - Materiais Betuminosos- Conceituação, especificação e utilização – MD-IME -

2004- Pinto, Salomão – Materiais Petreos e Concreto Asfáltico – MD-IME-2004- Pinto, Salomão – Tratamento Superficial Betuminoso – MD-IME-2004- Souza, Murillo Lopes – Pavimentação Rodoviária, MT-DNER-IPR e Livros Técnicos e

Científicos Ed.


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PLUVIOMETRIAPLUVIOMETRIA

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