Pavimentos Rodovirios

Captulo 1 Constituio e

Modo de Comportamento dos

Pavimentos Rodovirios

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Modo de

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Surge devido aos seguintes factos:

1. Traado + Mov. Terras

superfcie de rolamento (fundao) com:

Capacidade de carga Cargas dos veculos

0.1 a 0.5 MPa 0.7 a 1.2 MPa

2. Falta de capacidade de carga

3. Falta de qualidade de circulao (conforto e segurana)

Resulta na

Colocao de Pavimento sobre plataforma resultante das terraplenagens

Duas funes

Estrutural diminuir a presso transmitida ao solo, at valores admissveis

Funcional constituir superfcie resistente aco de desgaste dos veculos, confortvel e segura

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Modo de

Comportamento

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Aco dos veculos

P - carga do rodado

p - presso

a - raio de aco

t - Tenso tangencial na superfcie do

pavimento

Aco dos agentes atmosfricos

D T - variao de temperatura

w - entrada de gua para as camadas

granulares e fundao

Legenda P

s z

e t

a

p

D T t

W

Precipitao

Berma ou

talude Camadas

Ligadas

Camadas

granulares

Fundao

Nvel fretico

W

W

Constituio e aces

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Aces

P: Carga por roda - 65 kN, 130 kN/eixo

p: Presso (0,7 MPa 1,5 MPa)

t: Tenso tangencial ((0,35 1,50 MPa) at 3,00 MPa)

Dt: Amplitudes trmicas (diurnas, 30C; anuais, 60C)

gua - Precipitao (mdia mensal: 120 mm)

Constituio Materiais

Materiais estab. c/ligantes (hidru./hidrocar.)

Camadas superiores (Resistncia traco)

Materiais naturais mat. granulares (estab. mec.)

Camadas inferiores (Resistncia compresso)

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Solicitaes

Esforos tangenciais (t): camada de desgaste (desgaste, desagregao)

Esforos horizontais (st), de traco e compresso: camadas ligadas mx. face inferior (fendilhamento)

Esforos verticais de compresso (sz): todas as camadas (deformaes

permanentes)

Classificao de Pavimentos

Tipo de Critrio de Classificao

Pavimento Material Deformabilidade

Flexvel Granular,

Betuminoso Elevada

Semi-rgido Hidrulico,

Betuminoso Mdia

Rgido Hidrulico Reduzida

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Distribuio de tenses devido passagem de uma roda

a) verticais

b) horizontais

Tenses (compresso e traco)

nas camadas ligadas

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Pavimentos Flexveis - Constituio e Modo de Funcionamento

a

p

a

p

BD (0/14) 4 cm E= 4000 MPa; = 0.35

MBD (0/16) 6 cm E= 5000 MPa; = 0.35

BG (0/38) 20 cm E= 400 MPa; = 0.30

SbG (0/50) 20 cm E= 200 MPa; = 0.30

Fundao

E= 100 MPa; = 0.4

BD (0/14) 5 cm E= 4000 MPa; = 0.35

MBD (0/16) 7 cm E= 5000 MPa; = 0.35

MB (0/38) 14 cm E= 6000 MPa; = 0.35

SbG (0/50) 20 cm E= 100 MPa; = 0.30

Fundao

E= 50 MPa; = 0.4

st

sz

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Constituio do pavimento

Funo

Intensidade do trfego

Leve vs pesado

Capacidade de carga da fundao

Fraca vs boa

Disponibilidade de materiais

Granulares vs betuminosos

Modo de funcionamento

Funo

Caractersticas dos materiais

Materiais betuminosos

Materiais granulares

Condies de ligao entre camadas

Camadas coladas

Camadas descoladas

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Funes das Camadas do Pavimento

Camada de Desgaste

Est sob a aco directa do trfego e do clima:

Trfego: - Presses verticais (0,7 1,5) MPa

Tenses tangenciais (0,35-1,50) MPa

Clima: Dt; H2O

Funo Funcional: constituir superfcie regular (conforto), com rugosidade

suficiente (segurana), e com resistncia ao desgaste (polimento e/ou

arranque dos agregados segurana, conforto)

Funo Estrutural: proteger as camadas inferiores das aces do clima

(gua, temperatura) contribuir para a resistncia global das estrutura

(espessura, resistncia mecnica, ligao com a camada inferior)

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Camada de Base

Constituir suporte regular e resistente para a camada de desgaste;

Repartir os esforos verticais devidos s cargas, para diminuir as tenses

sobre o solo de fundao, para evitar assenta/ diferenciais ou a sua

rotura.

Materiais estabilizados c/ligantes:

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Camada de Sub-Base

Funes idnticas s da base.

Transio entre a base e a fundao:

Reduzir a presso vertical ao nvel da fundao;

Tornar o solo de fundao capaz de suportar a circulao da obra.

Homogeneizar as caractersticas mecnicas da fundao.

Esforos mais reduzidos Materiais utilizados com caractersticas inferiores

s dos materiais da camada de base.

Fundao (solo de)

Estabilizao mecnica superficial;

Homogeneizao das caractersticas mecnicas

utilizao de

LEITO DO PAVIMENTO

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Pavimentos Rgidos - Constituio e Modo de Funcionamento

BC: Beto de cimento

BP: Beto pobre

AGEC: Agregado de granulometria extensa estabilizado com cimento

Sc: Solo-cimento

BC: (21 a 25) cm; E = 30000 MPa; = 0.20

BP (0/25): 15 cm; E = 20000 MPa; = 0.25

a

p

AGEC (0/28): E =15000 MPa; = 0.25

SC: E =2000 MPa; = 0.25

st

st

sz

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Constituio do pavimento

Laje de beto (c. desgaste + c. base)

Camada de sub-base (granular ou beto pobre).

Modo de funcionamento

Laje de beto:

muito resistente s presses de contacto;

tenses verticais distribudas sobre grande rea.

sem deformaes permanentes;

fundao c/reduzidas presses;

menor influncia no dimensionamento.

Resistncia do beto aumenta c/tempo.

Fadiga por flexo: f(resistncia traco; condies climticas; geometria

das lajes; condies de apoio).

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Conservao

Reduzidas intervenes:

selagem de juntas e fendas;

reconstruo pontual;

reabilitao das macrotextura (drenabilidade do pavimento)

Reforo:

Misturas betuminosas pavimento compsito ou misto.

Caractersticas superficiais

Resistncia ao deslizamento: areia siliciosa; ranhuras (beto fresco)

macrotextura: rugosa (veloc. elev); lisa (v. reduzida);

qualidades pticas (reflectoras); comodidade; economia de energia)

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Tipos de Pavimentos Rgidos

pavimentos de beto vibrado (lajes em beto n/armado;

juntas transversais e

longitudinais, c/s/ barras de

transferncia de carga

(passadores));

pavimentos de beto armado contnuo;

pavimentos de beto pr-esforado;

pavimentos formados por elementos pr-fabricados

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Tipos de Juntas

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Constituio e

Modo de

Comportamento

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Pavimentos Semi-Rgidos - Constituio e Modo de Funcionamento

a) Estrutura directa

b) Estrutura inversa

BD: Beto betuminoso em camada de desgaste

OC: Outras camadas betuminosas

BP: Beto pobre

BGE: Base granular de granulometria extensa

SbG: Sub-base granular em material britado sem recomposio (tout-venant)

a

p

Sb

G

st

sz

BP

BD

a

p

Sb

G

st

sz

BP

BD

OC

BGE

OC

a) b)