pavimento asfáltico - notas de aula

5/7/2018 Pavimento Asfáltico - Notas de aula - slidepdf.com

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ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos

Bloco 1

Introdução

Histórico


AutoriaAutoria

As aulas contidas neste CD foram elaboradas pelaseguinte equipe de professores:

• Liedi Légi Bariani Bernucci - Universidade de São Paulo

• Jorge Augusto Pereira Ceratti - Universidade Federal do Rio Grande do Sul

• Laura Maria Goretti da Motta - Universidade Federal do Rio de

Janeiro

• Jorge Barbosa Soares - Universidade Federal do Ceará


Lista dos assuntos do CDcompletoLista dos assuntos do CDcompletoEste CD contém 30 aulas, em 10 blocos organizados porassunto:

Bloco 1 – Introdução

Bloco 2 – Asfaltos

Bloco 3 – Agregados e Fíler

Bloco 4 – Tipos de Revestimentos Asfálticos

Bloco 5 – Dosagem de Misturas Asfálticas e de Tratamento superficial

Bloco 6 – Propriedades Mecânicas de Misturas Asfálticas

Bloco 7 – Materiais de Bases e Soluções de Pavimentação Asfáltica

Bloco 8 – Técnicas Executivas

Bloco 9 – Avaliação de Pavimentos Asfálticos

Bloco 10 – Técnicas de Restauração e Reabilitação de Pavimentos Asfálticos


O conteúdo das aulas aqui apresentadas tem caráter educacional e foielaborado pelos quatro autores a partir das respectivas experiências emensino, pesquisa e extensão. As informações possuem a contribuição dealunos e profissionais envolvidos nestas atividades.

Na melhor de suas possibilidades, os autores registraram o crédito devidonas diversas informações, incluindo fotos e figuras. Nenhuma informaçãodeverá ser entendida como conselho ou recomendação de qualquer ordem.

Os materiais referidos não poderão ser copiados, reproduzidos, adaptados,publicados ou distribuídos em qualquer f orma sem o consentimento préviodos autores.

ObservaçãoObservação


Lista dos AssuntosLista dos Assuntos


Pavimento do Ponto de VistaEstrutural e FuncionalPavimento do Ponto de VistaEstrutural e Funcional

Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessurasfinitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, destinadatécnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfegode veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nascondições de rolamento, com conforto, economia e segurança.

Mais recentemente há uma tendência de usar-se a nomenclatura

pavimentos de concreto de cimento Portland (ou simplesmenteconcreto-cimento) e pavimentos asfálticos, respectivamente, paraindicar o tipo de revestimento do pavimento.



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As camadas de base, sub-basee reforço do subleito são de

grande importância estrutural.

Limitar as tensões edeformações na estrutura dopavimento, por meio dacombinação de materiais eespessuras das camadasconstituintes, é o objetivo daMecânica dos Pavimentos.


O revestimento asfáltico é a

camada superior destinada aresistir diretamente às açõesdo tráfego e transmiti-las deforma atenuada às camadasinferiores, impermeabilizar opavimento, além de melhoraras condições de rolamento(conforto e segurança).



Breve Histórico daPavimentaçãoBreve Histórico daPavimentação

Não é intenção apresentar um texto de referência,mas apenas uma coletânea de informaçõesselecionadas a partir de trabalhos nacionais einternacionais específicos no assunto.

No Brasil, Bittencourt (1958) apresenta um apanhadodesta história desde os primeiros povos organizadosaté o início do século XX. Destaca-se também o esforçode Prego (2001) de concluir a ação iniciada em 1994pela ABPv, por meio de sua Comissão para Elaborar a

Memória da Pavimentação , que nomeou inicialmente oEngenheiro Murillo Lopes de Souza para escreversobre o tema.



Percorrer a história da pavimentação nos remete àprópria história da humanidade, passando pelopovoamento dos continentes, conquistas territoriais,intercâmbio comercial, cultural e religioso, urbanizaçãoe desenvolvimento.

Como os pavimentos, a história também é construídaem camadas e, freqüentemente, as estradas formamum caminho para examinar o passado, daí serem umadas primeiras buscas dos arqueólogos nas exploraçõesde civilizações antigas.



• EGITO

– Uma das mais antigas estradas pavimentadasimplantadas não se destinou a veículos com

rodas, mas a pesados trenós destinados aotransporte de cargas elevadas. Para construçãodas pirâmides (2600-2400 AC), vias com lajões

justapostos em base com boa capacidade desuporte. Atrito era amenizado comumedecimento constante (água, azeite, musgomolhado)



ÁSIA

Estrada de Semíramis (600a.C.) – entre as cidades daBabilônia (região da Mesopotâmia – em grego, regiãoentre rios – que abrangia na antiguidadeaproximadamente o que é hoje o território do Iraque) eEcbatana (reino da Média, no planalto Iraniano); cruzava

o Rio Tigre; transformou-se hoje em estrada asfaltada Estrada Real (500a.C.) – na Ásia Menor ligando Iônia

(Éfeso) do Império Grego ao centro do Império Persa,Susa; vias com até 2000 km de extensão

À época de Alexandre, o Grande (anos 300a.C.), haviaa estrada de Susa até Persépolis (aproximadamente a600km ao sul do que é hoje Teerã, capital do Irã),passando por um posto de pedágio, as Portas Persas,possibilitando o tráfego de veículos com rodas desde onível do mar até 1.800m de altitude



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Velhos caminhos da China (200a.C.) e Índia

Destaque: Estrada da Seda, uma das rotas de comérciomais antigas e historicamente importantes devido a sua

grande influência nas culturas da China, Índia, Ásia etambém do Ocidente.

Localizada na região que separa a China da Europa e daÁsia, nas proximidades de um dos mais hostis ambientes doplaneta, o Deserto de Taklimakan, cercado ao N pelo Desertode Gobi e nos outros 3 extremos pelas maiores cadeias demontanha do mundo, Himalaya, Karakorum e Kunlun.

A Estrada da Seda não existia apenas com o propósito docomércio da seda, mas de diversos outros bens como ouro,marfim, animais e plantas exóticas. A mercadoria maissignificativa carregada nesta rota não era a seda, mas areligião, o budismo.



Apogeu da estrada foi na dinastia Tang (anos600d.C.) e, após um período de declínio, voltou a setornar importante com o surgimento do ImpérioMongol sob a liderança de Gêngis Khan (anos1200d.C.), por ser o caminho de comunicação entreas diversas partes do Império.

Um dos visitantes mais conhecidos e melhordocumentado na história da estrada foi Marco Pólo,negociante veneziano, que iniciou suas viagens comapenas 17 anos em 1271 (Bohong, 1989).

O declínio da estrada se deu ainda no século XIIIcom o crescimento do transporte marítimo na região.O interesse na rota ressurgiu no final do século XIXapós expedições arqueológicas européias.



Embora seja reconhecida a existência remotade sistemas de estradas em diversas partes doglobo, construídas para fins religiosos(peregrinações) e comerciais, ficou atribuídaaos romanos a arte maior do planejamento econstrução viária.

Visando, entre outros, objetivos militares demanutenção da ordem no vasto território doImpério, que se inicia com Otaviano Augusto noano 27a.C., deslocando tropas de centrosestratégicos para as localidades maislongínquas, os romanos foram capazes deimplantar um sistema robusto construído comelevado nível de critério técnico.



O sistema viário romano já existiaanteriormente à instalação do Império,embora o mesmo tenha experimentadogrande desenvolvimento a partir de então.

Portanto, há mais de 2000 anos os romanos já possuíam uma boa malha viária, contandoainda com um sistema de planejamento emanutenção. A mais extensa das estradascontínuas corria da Muralha de Antonino, naEscócia, à Jerusalém, cobrindoaproximadamente 5.000km (Hagen, 1955).


Via ÁpiaPróximo a

Roma, Itália

Lyon,França

Pompéia,Itália

ROMANOS Viae publicae; Viae militare;

Actus (vias locais); Privatae

Pavimento (espessura 1m-1,5m) Fundação: pedras grandes

Camada Intermediária: areia, pedregulho, argila Camada de Superfície: pedras nas bordas, pedregulhos, limalhade ferro (espessura 5cm-7,5cm, podendo chegar a 60cm)

Tempo e tráfegotiraram o materialligante

Grandedeclividade: > 6%

Vias não tinhamum traçado suavecomo hoje



Bitola de trem padrão tem 1,435 m

Distância entre trilhos na Inglaterra

Mesmas ferramentas que construíram osvagões eram usadas na construção dascarruagens

Carruagens tinham sua bitola condicionadaà largura das estradas britânicas

Os romanos construíram as estradasbritânicas

Os romanos fizeram suas estradasadequadas a suas carroças

As carroças romanas tinham a largura de2 cavalos

CuriosidadeCuriosidade



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Ônibus espacial possui 2 grandespropulsores (solid rocket boosters ,

SRB’s)

SRB’s construídos por uma fábricaem Utah

Transportados de trem até o local delançamento

Projeto do meio mais moderno detransporte é determinado pelalargura do traseiro de um cavalo

CuriosidadeCuriosidade


A partir da queda do Império Romano (476d.C.), e durante osséculos seguintes, as novas nações européias fundadas perderamde vista a construção e a conservação das estradas.

A França foi a primeira, desde os romanos, a reconhecer o efeito dotransporte no comércio, dando importância à velocidade de viagem.Carlos Magno, no final dos anos 700 e início dos anos 800,modernizou a França, semelhantemente aos romanos, em diversasfrentes: educacional, cultural e também no que diz respeito aoprogresso do comércio por meio de boas estradas.

Séculos X a XII de pouco cuidado com os Caminhos Reais daFrança; este descuido é uma das causas da decadência da Europacivilizada. Mudança significativa no reinado de Felipe Augusto(1180-1223), a partir do qual a França passa a ter novamente apreocupação de construir novas estradas e conservá-las.



Os ingleses, observando a forma como eram calçados oscaminhos da França, conseguiram construir as vias maiscômodas, duráveis e velozes da Europa, o que foi importantepara o progresso da indústria e comércio do país.

A partir da experiência na Inglaterra, Escócia e França, e de suaprópria experiência nas províncias de Portugal, MascarenhasNeto (1790) apresenta um Tratado para Construção de Estradas ,numa preciosa referência para o meio rodoviário.

Já à época havia uma grande preocupação com diversosaspectos hoje sabidamente importantes de considerar para umaboa pavimentação: drenagem e abaulamento; erosão; distânciade transporte; compactação; sobrecarga; marcação.

O autor discorre ainda sobre fundos específicos para construçãoe administração das estradas, reconhecendo a importância dopedágio em alguns casos.



AMÉRICA

Império Inca (1400’s), Peru (Equador, Argentina, Bolívia,Chile)

• O alemão Alexander Von Humboldt, combinação de cientistae viajante que durante os anos de 1799 e 1804 realizouexpedições científicas por várias partes da América do Sul,qualifica as estradas dos incas como “os mais úteis e estupendos trabalhos realizados pelo homem”

• Sistema viário avançado (pedestres e animais de carga); 30 a40.000km; definiram a rede peruana de estradas.

• A estrada do sol: Trechos de 1m até 16m de largura, presençade armazéns e refúgios espaçados ao longo da estrada,pontes, túneis, contenções, drenos, etc

Império Maia (300’s AC), México – ligando centros, povoados e

portos do mar; sacbeob – estradas brancas



Histórico BrasileiroHistórico Brasileiro

1560 – Caminho do Mar – ligação São Vicente – Piratininga⇒recuperada em 1661 como Estrada do Mar ⇒ em 1790 viraCalçada de Lorena

1792 – Estrada Santos - São Paulo: lajes de pedra

1726 – Caminho do Ouro – Minas ao Rio – Resquícios emParati e várias outras cidades. Também chamada Estrada Real(Estrada Velha de Parati e Nova que vai para o Rio de Janeiro)

1854 – Primeira ferrovia no Brasil – Mauá a Raiz da Serra (RJ)

1865 – Estrada de rodagem União e Indústria (144km) ligandoPetrópolis a Juiz de Fora (foto) – primeira estrada a usarmacadame como base/revestimento no Brasil

⇒ Até aqui era usual o calçamento de ruas com pedras importadasde Portugal


Caminho do Mar no Século 20Caminho do Mar no Século 20



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Caminho do Ouro (1726) – Minas – ParatiCaminho do Ouro (1726) – Minas – Parati


Resquícios do Caminho doOuro (1726), Parati (2003)Resquícios do Caminho doOuro (1726), Parati (2003)


Estrada RealEstrada Real


Rio de Janeiro – Juiz de ForaConstruída por Mariano Procópio – por concessão de D. PedroII –

ações na bolsa

União IndústriaUnião Indústria


Rio de Janeiro – Juiz de Fora

Construção 1856 -1861 – 144km

União IndústriaUnião Indústria


1906 – Calçamento asfáltico em grande escala nacidade do Rio de Janeiro – CAN (Trinidad)- PrefeitoRodrigues Alves

1913 – Rodovia Santos - São Paulo

1922 – Estrada Rio - Petrópolis – Pavimento de concretoMalha ferroviária brasileira: 3.000km

1937 – Criação do DNER

1942 – Contato com engenheiros norte-americanos queconstruíram pistas de aeroportos e estradas de acessodurante a 2ª Guerra Mundial (Belém, Fortaleza, Natal,Recife, Maceió e Salvador) - CBR




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1942 – 1.300km de rodovias pavimentadas, umadas menores extensões da América Latina

1945 – Rodovia Rio - Bahia

1950 – Pavimentação da Rio - São Paulo (Dutra):

Sem estudo geotécnico, com espessuras constantesde 35cm (20cm de base de macadame hidráulico e15cm de um revestimento de macadame betuminosopor penetração dosado pela regra “a quantidade deligante é a que o agregado pede”.

Melhoria das estradas vicinais



1959 – Criação da Associação Brasileira dePavimentação (ABPv)

1960 – Fim do Governo de Juscelino Kubischek-criação de Brasília – Estradas radiais e PlanoNacional de Viação

Malha ferroviária totalizava 38.000km

• 1964 – Alguns projetos de pavimentação doGoverno militar:

Transamazônica

Ponte Rio - Niterói



1986 – 95.000km de rodovias pavimentadas:45.000km federais e50.000km estaduais e municipais

1988 – 140.000km de rodovias pavimentadas (maiorextensão da América Latina)Malha ferroviária: 30.000km

1996 – Início do programa de concessões

2002 – 165.000km de rodovias pavimentadas55.000km federais

1.600.000km de rodovias não pavimentadas (federais,estaduais e municipais)

Malha ferroviária: 29.000km



2005

190.000km de rodovias pavimentadas55.000km federais

1.700.000km de rodovias não pavimentadas(federais, estaduais e municipais)

Malha ferroviária: 25.000km

Produção de Asfalto: 1.300.000t/anoCondição precária em grande parte da malha federal, muitos

acidentes geotécnicos, quedas de pontes, taludes, etc

Alguns estados tem ampliado sua malha e introduzido novastécnicas de pavimentação




0

250

500

750

1.000

1.250

1.500

1.750

2.000

2.250

1 99 4 1 99 5 1 99 6 1 99 7 1 99 8 1 99 9 2 00 0 2 00 1 2 00 2 2 00 3 2 00 4 2 00 5

ano

P r o d u ç ã o d e a s f a l t o ( m i l m 3 )

asfalto

Fonte: Petrobras, 2006


Petrobras

Industrializadoresde Asfaltoe Emulsão

ÓrgãosRodoviários e

Viários

Empreiteiras

Empresas deProjeto,

Controle eConsultoria

Transportadoras

OutrosParceiros

Universidades

Cadeia ProdutivaCadeia Produtiva



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Ligante (R$ 60 milhões):

Produção daPETROBRAS de170.000 ton/ano em 12refinarias; 95% asfaltopara uso rodoviário,sendo 35% paraemulsões asfálticas; 5%para uso industrial

Cadeia Produtiva -Exemplo: CEARÁCadeia Produtiva -Exemplo: CEARÁ

Transporte (R$ 15 milhões): aproximadamente150 caminhões; cada um 500.000km/ano


Aditivos (R$ 1 milhão):

DOPE; polímeros

Agregados (R$ 30 milhões): graúdos, miúdos e fíler

Execução (R$ 50 milhões): empresas de construçãopesada (< R$5 milhões; R$5-15 milhões; > R$15 milhões);40% faturamento em obras rodoviárias

Projetos (R$ 7 milhões): aproximadamente R$10.000/km

Fiscalização (R$ 3 milhões): aproximadamente 6%da execução



Item Valor (R$/ano)

Ligante 60.488.160

Transporte 13.328.460

Aditivos 765.450

Agregados 29.126.590

Empreiteiras 47.000.000

Projetos 6.777.000

Fiscalização 9.449.140

TOTAL 166.935.000

A indústria do transporte é responsável por cerca

de 3,5% do Produto Interno Bruto no Brasil.


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