reforço dos pavimentos -...

Reforço dos Pavimentos

Prof.: Raul Lobato

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS

Aula 11

• Abordagens do Projeto;

• Análise Defletométrica;

• Análise da Deficiência Estrutural;

• Métodos de Reforço;

• Trabalhos preparatórios para restauração;

• Propagação de Trincas

Abordagens de Projeto

O procedimento para o projeto de um reforço é similar ao do projetode um novo pavimento, exceto que considera a condição atual ou aVIDA REMANESCENTE do pavimento;

EXPERIÊNCIAENSAIOS

DEFLETOMÉTRICOS

MÉTODOS MECANÍSTICOS OU

ANALÍTICOS

MODELOS DE PREVISÃO E

DESEMPENHO

Análise Defletométrica

VALORES DE DEFLEXÃO MÁXIMA

NÚMERO DE SOLICITAÇÕES DO TRÁFEGO (DURAÇÃO DA VIDA DO PAVIMENTO)

QUANTO MAIOR FOR O VALOR DE DEFLEXÃO RECUPERÁVEL, MAIOR É O COMPROMETIMENTO ELÁSTICO DAS CAMADAS DO PAVIMENTO E/OU SUBLEITO

CAMADA ASFÁLTICA ADICIONAL

REFORÇO DA ESTRUTURA E ADEQUADA REDUÇÃO DA DEFLEXÃO

MEDIDAS DE DEFLEXÃO

CONDIÇÃO DO PAVIMENTO

TRÁFEGO

Análise da Deficiência Estrutural

ESPESSURA DO REFORÇO ESPESSURA EQUIVALENTE PARA O

PAVIMENTO EXISTENTE

ESPESSURA REQUERIDA DO PAVIMENTO

AMOSTRAGEM DOS MATERIAIS

OBTENÇÃO DE PARÂMETROS

DETERMINAÇÃO DA ESPESSURA EQUIV.

DETERMINAÇÃO DA ESPESSURA REQ.

Métodos de Reforço

• DNER-PRO 10/79 – Método A;

• DNER-PRO 11/79 – Método B;

• DNER-PRO 159/85;

• DNER-PRO 269/94 – Método da Resiliência (TECNAPAV);

DNER-PRO 10/79 – Método A

DEFLEXÕES X DESEMPENHO


• Levantamento histórico;

• Prospecção preliminar;

• Prospecção definitiva;

• Definição dos segmentos homogêneos;

• Definição da deflexão característica;

• Deflexão de projeto (fator de ponderação sazonal)


DIRETRIZES DE PROJETO

• IGG;

• F (valor médio das flechas nas trilhas de roda);

• AP % (porcentagem de afundamentos plásticos de reconhecida gravidade);

• Deflexão de projeto;

• Deflexão admissível.

NOMOGRAMAS ALTERNATIVAS MISTURA DENSA

MULT. CAMADAS


• Viabilidade do reforço com mistura densa

• Viabilidade do reforço com múltiplas camadas

PARÂMETROS CONDIÇÕES ESPESSURAS

NOMOGRAMAS

ESPESSURA EST. DEF. PREV. = DEF. ADM. DEF. VIGENTE

REDUÇÃO PERCENTUAL ESPESSURA NOM. COEF. ESTRUTURAIS

CONSERVADORISMO ÁBACOS E CÁLCULOS

DNER-PRO 11/79 – Método B

• Levantamento histórico;

• Prospecção preliminar;

• Prospecção definitiva;

• Segmentos homogêneos (inventário de superfície e deflexões recuperáveis);

• Deflexão de projeto


DIRETRIZES DE PROJETO

• N – Número de solicitações de eixos padrão de 8,2 tf;

• Deflexão de projeto;

• Raio de curvatura;

• Deflexão admissível;

• IGG

ESTUDOS COMPLEMENTARES

CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO

MEDIDAS CORRETIVAS


FUNDAMENTOS

DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO (CBUQ)

log 𝐷𝑎𝑑𝑚 = 3,01 − 0,174 log𝑁𝐴𝐴𝑆𝐻𝑇𝑂

ℎ𝐶𝐵 = 𝑘 × 𝑙𝑜𝑔𝐷𝑝

𝐷𝑎𝑑𝑚

SIMPLICIDADE

DNER-PRO 159/85

PARÂMETROS REPRESENTATIVOS:

• Avaliação da superfície considera a área afetada;

• Determinação do módulo de resiliência (revestimento, base e sub-base);

• Medição da Irregularidade Longitudinal;

• Número N obtido com os fatores de equivalência da AASHTO;

• Trincamento

𝑇𝑅 = 100 ×𝑇𝑅𝑖𝑆

• Desgaste

• Característica de resistência (número estrutural corrigido)

DNER-PRO 159/85

• Situação I – valores das restrições não foram atingidos;

• Situação II – valores das restrições são alcançados ao longo doperíodo de análise;

• Situação III – valores das restrições são ultrapassados no início doperíodo de análise.

QI = 50 A 70 cont./km TR = 15 A 40% D = 15 a 40%

EQ. DE PREVISÃO

DNER-PRO 159/85

Modelos de previsão de desempenho:

• Evolução do trincamento (CBUQ, LA);

• Evolução da irregularidade longitudinal (TS ou CBUQ);

• Evolução do desgaste (TS);

QUAL O VALOR DE QI NO INÍCIO DA RESTAURAÇÃO?

QUAIS AS RESTRIÇÕES DE DESEMPENHO?

QUAL ESPESSURA ATENDE AS CONDIÇÕES IMPOSTAS?

ESPESSURA MÍNIMA FIXADA: 3,0 CM

DNER-PRO 159/85

CASOS (ÚLTIMO ANO DE ANÁLISE):

• 1º CASO: QI final < QI máximo e TR final < TR máximo

• 2º CASO: QI final > QI máximo e TR final < TR máximo

• 3º CASO: QI final < QI máximo e TR final > TR máximo

• 4º CASO: QI final > QI máximo e TR final > TR máximo

PROGRAMA DE AVALIAÇÃO ESTRUTRAL DE PAVIMENTOS - PAEP

DADOS DO PAVIMENTO EXISTENTE

DADOS DO TRÁFEGO RESTRIÇÕES CONSTRUTIVAS

RESTRIÇÕES DE DESEMPENHO RESTRIÇÕES ECONÔMICAS

DNER-PRO 269/94 – Método da Resiliência

PROCEDIMENTOS PRELIMINARES:

• Divisão da rodovia em segmentos homogêneos (tráfego - USACE,deflexão recuperável, condições superficiais, irregularidade);

• Sondagens a cada 2 km (exceções em função da estrutura dopavimento);

• Ensaio de laboratório e classificação (CBR e granulometria)

CBR %SILTE %

≤ 35 35 à 45 >45

≥ 10 I II III

6 a 9 II II III

2 a 5 III III III


DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO COM MISTURA NOVA:

• Determinação da espessura de mistura betuminosa existente,deflexão característica, trincamento, espessura da camada granular etipo de solo da fundação para cada SEGMENTO HOMOGÊNEO;

ℎ𝑒𝑓 = −5,737 +807,961

𝐷𝐶+ 0,972 × 𝐼1 + 4,101 × 𝐼2

𝑙𝑜𝑔 𝐷 = 3,148 − 0,188 × 𝑙𝑜𝑔𝑁𝑝

𝐻𝑅 = −19,015 +238,14

𝐷− 1,357 × ℎ𝑒𝑓 + 1,014 × 𝐼1 + 3,893 × 𝐼2


3 < HR ≤ 12,5CAMADA ÚNICA DE CBUQ OU CAMADAS INTEGRADAS

DE CBUQ E PRÉ-MISTURADO

12,5 < HR ≤ 25CAMADAS INTEGRADAS DE CBUQ E PRÉ-MISTURADO

Hpm = 0,40 HR Hca = HR - Hpm

HR > 25VERIFICAR A CONVENIÊNCIA DA RECONSTRUÇÃO

PARCIAL OU TOTAL DO PAVIMENTO EXISTENTE

HR ≤ 3VERIFICAR A VIABILIDADE DE INTERVENÇÃO COM

SOLUÇÕES DO TIPO TRATAMENTO SUPERFICIAL OU LA

REFORÇO POR ETAPAS


DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO COM MISTURA RECICLADA

μ =𝑀𝑅𝑐 (𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑚 𝑙𝑎𝑏𝑜𝑟𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑜)

𝑀𝑒𝑓

𝑙𝑜𝑔𝑀𝑒𝑓 = 11,19 − 2,753 × 𝑙𝑜𝑔𝐷𝑐 − 1,714 × 𝑙𝑜𝑔ℎ𝑒 − 0,0053 × 𝐼1 + 0,2744 × 𝐼2

𝐷𝐶 = 𝐷𝐶 ×ℎ𝑐ℎ𝑒

× μ 1 3 − 1 + 1

−1,324

𝑪Á𝑳𝑪𝑼𝑳𝑶 𝑫𝑬 𝒉𝒆𝒇, 𝑫,𝑯𝑹

Trabalhos Preparatórios para Restauração

• Desempenho da atividade de manutenção (condição do pavimento);

• As camadas de reforço, tipicamente, adicionam capacidade estrutural somente na porção superior do pavimento existente e NÃO PODEM CORRIGIR TODOS OS PROBLEMAS;

• Áreas muito deterioradas: reconstrução ou reciclagem;

• Espessuras adicionais de reforço (viabilidade econômica);

• Análise do custo dos remendos

SELAGEM DE TRINCAS LAMA ASFÁLTICALIMPEZA E PINTURA DE

LIGAÇÃO

REMENDOS (RS OU RP) REPERFILAMENTO COMBINAÇÃO DE TÉCNICAS

Propagação de Trincas

CAUSAS DA PROPAGAÇÃO:Baixas temperaturas;

Ciclos de variação diária da temperatura;

Carregamento do tráfego.

MEDIDAS INIBIDORAS DA PROPAGAÇÃO:Geotêxteis;

Camadas de alívio de tensões;

Camadas de interrupção do trincamento;

Geotêxteis

Mantas sintéticas tecidas ou não tecidas (poliéster, fibra de vidro,nylon, etc) geralmente POSICIONADAS DIRETAMENTE sobre opavimento trincado existente, antes da camada de reforço. Esta soluçãose inicia com a aplicação de uma PINTURA DE LIGAÇÃO no pavimentoexistente. Posteriormente, sobre o pavimento pintado é estendido ogeotêxtil (fornecido em bobinas). Nesta operação devem ser tomadosCUIDADOS ESPECIAIS, como por exemplo evitar dobras ousobreposições da manta. Em seguida, executa-se a camada de reforçosobre o pavimento antigo.

PINTURA DE LIGAÇÃO X DESLIZAMENTO

Geotêxteis

A forma mais adequada de aplicação dos geotêxteis corresponde aexecução inicial de uma CAMADA DE NIVELAMENTO do pavimentotrincado e sobre essa camada estende-se a manta. A PINTURA DELIGAÇÃO deve ser feita tanto SOBRE A CAMADA DE NIVELAMENTOcomo SOBRE A MANTA, porém com TAXAS DE APLICAÇÃO INFERIORESà situação em que a manta é estendida diretamente no pavimentotrincado. Esta operação evita o contato direto da manta com asuperfície trincada e permite uma MAIOR INIBIÇÃO DA PROPAGAÇÃOdas trincas. A camada de reforço deve ser colocada diretamente sobrea manta e compactada.

IMPERMEABILIZAÇÃO

Geotêxteis

Camada de Alívio de Tensões

Camadas de Alívio de Tensões ou Stress Absorbing MembraneInterlayer – SAMI são soluções que geralmente incluem ASFALTOMODIFICADO COM POLÍMERO como o agente responsável pelo alíviodas tensões. Geralmente são executadas DIRETAMENTE SOBRE ASUPERFÍCIE DO PAVIMENTO ORIGINAL. Estas camadas ou membranas,são concebidas para reduzir a velocidade de propagação das TRINCASDE FADIGA em pavimentos flexíveis, sendo contudo INEFICIENTES EMTRINCAMENTOS DE ALTA SEVERIDADE.

MANTA ADESIVA MANTA DE FIBRA DE VIDRO

IMPERMEABILIZAÇÃO

SAMI x Geotêxtil

Camadas de Interrupção do Trincamento

Estas camadas podem ser compostas porMATERIAIS GRANULARES queinterrompem o desenvolvimento dotrincamento devido ao elevado ÍNDICEDE VAZIOS. As camadas mais utilizadaspara esse propósito são formadas porBRITAS GRADUADAS. Este tipo desolução quando BEM EXECUTADAapresenta bons resultados. Entretanto,se a mistura não for bem compactada,poderá se tornar instável e ocasionarPROBLEMAS DE AFUNDAMENTO nastrilhas de rodas.

Reforço dos Pavimentos

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