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INTRODUÇÃO A PAVIMENTAÇÃO

1 e 2) aulas passadas ... 3) DEFINIÇÕES (OU CONCEITOS) - Ver TB-372 da ABNT Pavimento é o conjunto de todas as camadas de materiais lançados sobre a cota final de terraplenagem. Essa cota pode ser a superfície do corte do subleito, a do reforço do subleito ou da cota do topo do aterro. O reforço do subleito integra, ou não, o pavimento? Pavimento é a estrutura construída sobre o leito da terraplenagem e destinada, econômica e tecnicamente, a resistir aos e distribuir os esforços verticais e tangenciais oriundos do tráfego, a melhorar as condições de rolamento, a reduzir os riscos de derrapagem e a resistir ao desgaste, proporcionando conforto e segurança ao usuário. Outra definição de Pavimento Pavimento é a estrutura construída sobre a terraplanagem de um terreno. Funções – receber as cargas impostas pelo tráfego de veículos e as redistribuir para os solos da fundação (subleito) – proporcionar condições satisfatórias de velocidade, segurança, conforto e economia no transporte de pessoas e mercadorias Requisitos – estabilidade – resistência a esforços verticais, horizontais, de rolamento, frenagem e aceleração centrípeta nas curvas – durabilidade – regularidade longitudinal 3.2 - ESFORÇOS ATUANTES 3.2.1. PESO PRÓPRIO É importante, em especial no caso de subleito expansivo, ou colapsível. 3.2.2. SUBPRESSÃO DE ÁGUA E/OU PRESSÕES NEUTRAS Representam dois dos agentes com maior capacidade de destruição dos pavimentos, desde que associados ao volume de tráfego e às cargas por roda. 3.2.3. TRÁFEGO Volume (diário; contagem; projeções; período de projeto) Peso dos veículos (carga por eixo/por roda; pressões nos pneus) Cisalhamento/frenagem (aeroportos; ruas) 4. TIPOS DE PAVIMENTOS (CLASSIFICAÇÃO) 4.1. “PAVIMENTOS” RÍGIDOS Resistem aos esforços de flexão, com deformações mínimas. - concreto de cimento Portland - macadame de cimento Portland - concreto rolado

- paralelepípedos rejuntados com nata ou argamassa de cimento Portland e assentes sobre base (ou sub-base) adequada (semi-rígidos) Pavimento Rígido: Sao constituidos por camadas que trabalham essencialmente

a tracao. Seu dimensionamento e baseado nas propriedades resistentes de

placas de concreto de cimento Portland, as quais sao apoiadas em uma

camada de transicao, a sub-base.

4.2. PAVIMENTOS FLEXÍVEIS As deformações são admissíveis até certos limites, nem sempre estipulados numericamente no dimensionamento. Por que? - calçamento (semiflexíveis) . alvenaria poliédrica . pré-moldados . paralelepípedos . blocos articulados - betuminosos - usinados - PMQ, PMF, CBUQ - penetração - TSS, TSD, TST, - macadames Pavimento Flexível: Sao aqueles constituidos por camadas que não trabalham a tracao. Normalmente sao constituidos de revestimento betuminoso delgado sobre camadas puramente granulares. A capacidade de suporte e funcao das caracteristicas de distribuicao de cargas por um sistema de camadas superpostas, onde as de melhor qualidade encontram-se mais proximas da carga aplicada.

- Subleito: Camada compreendida entre a superficie da plataforma de terraplenagem e a superficie paralela, situada no limite inferior da zona de influencia das pressoes aplicadas na superficie do pavimento. - Regularização do subleito: Operacao destinada a conformar o leito estradal, quando necessario, transversal e longitudinalmente, compreendendo corte ou aterros até 20 cm de espessura e de acordo com os pefis tranversais e longitudinais. Podera ou nao existir, dependendo das condicoes do leito. - Reforço do Subleito: Camada granular de pavimentacao executada sobre o subleito devidamente compactado e regularizado. Sera constituido basicamente por material de emprestimo ou jazida. Os materiais constituintes são solos, mistura de solos, mistura de solos e materiais britados, escória ou produtos totais de britagem. - Sub-Base: Camada granular de pavimentacao executada sobre o subleito ou reforco do subleito devidamente compactado e regularizado. Os materiais constituintes são solos ou mistura de solos existentes, de qualidade superior. - Base: Camada granular de pavimentacao executada sobre a sub-base, subleito ou reforco do subleito devidamente compactado e regularizado. Os materiais constituintes são solos ou mistura de solos existentes, de qualidade superior. - Revestimento: E camada, tanto quanto possivel impermeavel, que recebe diretamente a acao do rolamento dos veiculos e destinada economica e simultaneamente: - a melhorar as condicoes do rolamento quanto a comodidade e seguranca; - a resistir aos esforcos horizontais que nele atuam, tornando mais duravel a superficie de rolamento. Deve ser resistente ao desgaste. Tambem chamada de capa ou camada de desgaste. 5. COMPARAÇÃO ENTRE REVESTIMENTOS RÍGIDOS E FLEXÍVE IS A diferença básica está nas deformações admissíveis para o dimensionamento do pavimento: para os pavimentos rígidos, as deformações admitidas são muito inferiores às aceitáveis nos pavimentos flexíveis. Outro ponto a considerar é a transmissão das cargas para as camadas inferiores: os revestimentos flexíveis necessitam de material de base de melhor qualidade, pois as tensões transmitidas são elevadas, enquanto que, nos revestimentos rígidos, “praticamente” não há transmissão de tensões, ao subleito, pois estes últimos são dimensionados para absorver as cargas. Lembrar que as cargas são “concentradas”. Enfatizar a importância das deformações. A vida útil dos pavimentos rígidos, normalmente, é muito superior à vida útil dos pavimentos flexíveis, (da ordem do dobro, ou mais), desde que bem executados e com manutenção adequada. Lembrar diferença total nos processos de restauração 6. SUBLEITO 6.1. DEFINIÇÃO (prof. Barros vai falar na proxima aula)

Subleito é o terreno de fundação do pavimento (tridimensional). Leito é a superfície superior do subleito (bidimensional), sobre a qual assentarão as camadas constituintes do pavimento. 7. CAMADAS CONSTITUINTES E ELEMENTOS DE LIGAÇÃO – n a prática 7.1. REFORÇO DO SUBLEITO 7.1.1. Finalidade Reduzir custos quando a espessura total do pavimento ultrapassa ~ 50 cm. 7.1.2. Características: melhores que as do subleito 7.1.3. Execução e controle (conforme regularização do subleito) 7.2. SUB-BASE 7.2.1. Tipos - estabilizada granulometricamente - estabilizada quimicamente (aditivos, cal etc.) - melhorada com cimento - mesmo material de base - misturas asfálticas 7.2.2. Especificações (mínimas) - Dicas de caráter geral - % que passa pela peneira nº 200 ≤ 35 % - I.G. = 0 - expansão ≤ 2 % - ISC ≥ 20 % 7.2.3. Execução e controle - equipamentos - geometria - características 7.3. BASE 7.3.1. Tipos - estabilizada granulometricamente - melhorada com cimento - solo cimento - misturas asfálticas (ou betuminosas?) - estabilizada quimicamente (aditivos, cal etc.) - concreto rolado Observação Nas bases de solo melhorado com cimento, a compactação pode ser imediata, mas somente deverá ocorrer três dias após a mistura, quando se deseja que o cimento não funcione como ligante, mas sim como redutor de plasticidade. Já no caso do solocimento (acima de 4% de cimento em relação ao peso do solo seco e que, de forma genérica consome de 100 kgf a 160 kgf de cimento por metro cúbico de solo), este funciona como ligante e deve ser compactado logo após a mistura. 7.4. IMPRIMAÇÃO 7.4.1. Finalidade Promover uma redução da permeabilidade da base e a aderência entre esta e o revestimento (utilizada apenas para revestimentos betuminosos).

Imprimação é a aplicação de ligante betuminoso sobre uma base acabada visando a promover a aderência ao revestimento, melhorar a sua impermeabilidade e aumentar a “coesão” superficial. 7.4.3. Controle - Dicas de caráter geral - Controle de temperatura de aplicação. Não aquecer em tonéis. - Controle da taxa de aplicação do ligante, para que seja absorvido em vinte e quatro horas, no máximo. Varia de 0,8 l/m2 a 1,6 l/m2, a depender do material de base. Para materiais arenosos, geralmente de 0,8 l/m2 a 1,1 l/m2; para materiais granulares, acima de 1,1 l/m2. A utilização de bandejas é comum, mas é inadequada para determinação da taxa de ligante, pois suas laterais reterão material distorcendo os resultados. 7.4.4. Execução Liberada a compactação da base, efetuar a varredura ou “varrição” (retirada de excesso de finos), seguida de molhagem leve (umedecimento da superfície). Uma vez imprimada a base, não deverá haver mais tráfego ou trânsito de veículos, de pedestres/animais e o capeamento deverá ocorrer o mais breve possível após toda a absorção do material. A penetração desejada é de, aproximadamente, 1 cm a 1,5 cm e que deve ocorrer em até 24 horas. Pode-se utilizar Emulsão Asfáltica ou Asfalto Diluído. 7.5. PINTURA DE LIGAÇÃO (“TACK-COAT”, FIOS D’OVOS) 7.5.1. Definição Pintura de ligação é a aplicação de ligante betuminoso sobre bases imprimadas ou sobre outros revestimentos (genérico) para recebimento de revestimento betuminoso (específico) novo. 7.5.2. Controle - Dicas de caráter geral - Controle de temperatura - Controle da taxa de aplicação, que normalmente varia entre 0,5 l/m2 e 1,0 l/m2. Normalmente utiliza-se uma emulsão, para a primeira aplicação de revestimento novo, sobre revestimento antigo. Os fios d’ovos são em cimento asfáltico. 7.6. REVESTIMENTO - Dicas de caráter geral 7.6.1. Definição É a camada final de um pavimento. Acha-se, normalmente, assente sobre a base. Tem por finalidade principal propiciar uma camada de rolamento uniforme, protegendo as camadas inferiores do pavimento contra a agressão do tráfego, do clima e do meio, principalmente contra a infiltração de água, assegurando conforto e segurança (contra derrapagens, principalmente). Os principais fatores que influem na escolha de um revestimento são: - tráfego - custo de execução - vida útil e custo de manutenção - importância da via 7.6.2. Vida útil

Não se deve aplicar rejuvenescedores em pavimentos com a estrutura comprometida. A vida útil é função direta da estrutura, tráfego e do clima. A título de ilustração, um pavimento, bem construído e dimensionado de modo adequado, terá vida útil, (vida com condições confortáveis de tráfego e com a devida manutenção, a baixo custo), da ordem de:

7.6.3. Tipos e características de revestimentos betuminosos Os revestimentos betuminosos podem ser divididos em: - Usinados ou misturas em usina, que compreendem os pré-misturados a quente PMQ, (CBUQ e outros) e os pré-misturados a frio - PMF - Misturas na pista (agregados e asfaltos dissolvidos ou emulsões) - Tratamentos superficiais - Outros 7.6.3.1. Usinados ou misturas em usina Os pré-misturados (a quente ou a frio) são obtidos a partir de traço elaborado em laboratório e ajustado na usina. A diferença básica entre CBUQ e PMQ é o maior rigor no controle das propriedades e das características da mistura, principalmente nos vazios: esse controle é mais rigoroso para o CBUQ. O ligante utilizado é um CAP e os agregados são aquecidos até 10oC a 15oC acima da temperatura do CAP, para evitar que o mesmo perca temperatura, alterando sua viscosidade. Reologia. O “filler” do CBUQ pode ser o pó de pedra, calcário e cimento (que não reagirá por ausência de água na temperatura de mistura). PMF (pré-misturados a frio) com emulsões ou asfaltos diluídos: cobre-se a mistura para evitar evaporação do “solvente”. - tornam-se friáveis mais facilmente - são revestimentos flexíveis, mas não são elásticos, logo, fissuram. Quanto menos espessos, mais rapidamente essas fissuras evoluirão; - menor resistência ao cisalhamento na interface com a base - não devem possuir agregado com diâmetro máximo superior a 2/3 da espessura do revestimento. O CBUQ é executado com agregados com dimensão máxima de 2,54 cm ou mais. Execução dos concretos betuminosos usinados a quente pode ser resumida através das seguintes etapas de rotina: - usinagem até 177oC (viscosidade)

- transportado até a obra em caçambas: perda de calor e consequente aumento de viscosidade - vibro-acabadora entre 177oC e 107oC: compactação primária - rolo de pneus entre 177oC e 107oC: vem junto com a vibro-acabadora; compactação secundária. Entra com pressão baixa (� 40 lb/pol2) para a compactação superficial, pois é o momento em que o CBUQ perde calor mais rapidamente. Vale lembrar que o CBUQ só aceita compactação efetiva a quente. A depender da região, após três minutos a cinco minutos, sua temperatura superficial equaliza-se com a do meio. Após as rolagens iniciais, aumenta-se a pressão nos pneus (até 120 lb/pol2), para compactação das camadas mais profundas. O controle da temperatura de compactação do rolo de pneus é feito pelo acompanhamento do não aparecimento de ondas na frente dos pneus e o não aparecimento de fissuras após a rolagem. Em qualquer um dos casos ocorreu compactação com temperatura elevada; - rolo tandem ou de rodas de aço, entre 110oC e 90oC: compactação terciária e de acabamento, pois o rolo de pneus deixa pequenas ondas entre rodas, que são eliminadas com esse equipamento; - liberação imediata para o tráfego: compactação “quaternária” O controle de execução do CBUQ envolve: - temperatura dos agregados e ligante - temperatura de usinagem - temperatura de chegada na obra - temperatura das compactações “primária”, “secundária” e “terciária” - ondulações e fissuramento - teor de ligante: exsudação durante a compactação - granulometria aberta (uniforme) / fechada (contínua) - liberação da base 7.6.3.3. Tratamentos superficiais Os revestimentos ditos ou obtidos por penetração são caracterizados e controlados através das taxas de aplicação do ligante e de agregados, da granulometria, (sempre uniforme), dos agregados e das características do ligante betuminoso. São os tratamentos superficiais e os macadames betuminosos. 7.6.3.4. Outros (Lama Asfáltica, Capas Selantes e Tratamentos contra Pó) São rejuvenescedores de revestimento e não devem ser aplicados a pavimentos com a estrutura comprometida. Esses rejuvenescedores visam, basicamente: - impermeabilizar a superfície do pavimento, seja à água ou ao ar (reduzindo a oxidação) - melhorar as condições de rolamento - melhorar as condições de coesão superficial 7.6.3.4.1. Rejuvenescedores do CAP São produtos adicionados ao material betuminoso para repor as frações perdidas ao longo do tempo (asfaltenos, maltenos, aromáticos etc.); deve ser feita uma análise química prévia do material betuminoso, para determinar-se a composição do rejuvenescedor. O grau de envelhecimento do ligante betuminoso pode ser

determinado pelo ensaio ABSON (ASTM D--1856/79). Principal aplicação dos rejuvenescedores de CAP → reciclagens de revestimentos em CBUQ. Lama Asfáltica É uma associação, de consistência fluida, de agregados miúdos - (areia, que confere boa trabalhabilidade e o pó de pedra que contribui para o aumento da resistência à tração) -, de filler e de emulsão asfáltica. Taxa: 4 kg/m2 a 6 kg/m2. O filler normalmente empregado é o cimento Portland ou calcário. Antiderrapante, impermeabilizante, rejuvenescedor que ajuda a fixar partículas soltas. Espessura final: 2 mm a 3 mm.