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Universidade do Estado de Santa Catarina
Programa de Pós-Graduação de Engenharia Civil
Profa. Adriana Goulart dos Santos
Conteúdo programático:
Introdução às ideias de pavimentação
Materiais de Insumos usados em pavimentação
Materiais preparados para pavimentação
Resistência e elasticidade de materiais de
pavimentação
Desempenho de pavimentos
Consideração do tráfego em projetos de pavimentos
Dimensionamento de pavimentos asfálticos
Análise mecanicista de estruturas de pavimentos
asfálticos
Reforço estrutural de pavimentos asfálticos
Avaliação:
Nota 1: Revisão de artigos científicos (60%)
Nota 2: Apresentação de Seminário (40%)
Bibliografia básica:
1- Balbo, José Tadeu. Pavimentação Asfáltica: materiais,
projetos e restauração. Oficina de Textos, 558p, 2007.
2- Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para
Engenheiros. BERNUCCI, L. L. B; MOTTA, L. M. G.;
CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Programa Asfalto na
Universidade. Petrobrás, Abeda. Rio de Janeiro, 2007.
3- Pavimento de baixo custo para vias urbanas.
VILLIBOR, D. F.; et al. 2° edição, São Paulo: Arte &
Ciência, 2009, 196p.
Disponível em: http://www.portaldetecnologia.com.br/wp-
content/uploads/2009/12/PAVIMENTOS-DE-BAIXO-CUSTO-
PARA-VIAS-URBANAS.pdf
4- Pavimentos Econômicos: Tecnologia do uso dos solos
finos lateríticos.
Disponível em:
http://www.portaldetecnologia.com.br/destaques/pavimentos-
economicos-tecnologia-do-uso-dos-solos-finos-lateriticos/
5- DNIT, (2006). Manual de Pavimentação. 3ª Edição. Rio de
Janeiro, RJ.
6- Medina, J; Motta, L. M. G. (2005). Mecânica dos
Pavimentos. 2ª edição. 574 p. Editora UFRJ. Rio de Janeiro,
Rio de Janeiro.
7. Periódicos diversos (ASCE - Transportation Engineering
Journal, Geotechnique, International Journal of Pavement
Research and Technology, Road Materials and Pavement
Design, Revista Transportes, Revue Générale des Routes,
TRB - Transportation Research Record, Soils & Rocks);
8. Yoder, E. J.; Witczak, M. W. (1975). Principles of Pavement
Design. 2ª ed. John Wiley & Sons, Inc., 711p.
9. Dissertações de mestrado e teses de doutorados.
O pavimento é uma estrutura composta por camadas
sobrepostas de diferentes materiais compactados a partir do
subleito do corpo estradal, adequada para atender estrutural e
operacionalmente ao tráfego, de maneira durável e com o
menor custo possível.
Funções do pavimento: garantir
a melhoria operacional para o
tráfego na medida em que é
criada uma..
Superfície mais regular;
Superfície mais aderente;
Superfície menos ruidosa. Fonte: Google Imagens, 2016
A estrutura do pavimento é concebida, sob o
ponto de vista estrutural, para receber e
transmitir esforços de maneira a aliviar
pressões sobre as camadas inferiores,
geralmente menos resistentes.
Fonte: Balbo, 2007
As cargas são transmitidas à fundação de
forma aliviada, impedindo a ocorrência de
deformações incompatíveis com a utilização
da estrutura ou mesmo de rupturas na
fundação, que vão promover:
Estados de tensões não previstos;
Comportamento mecânico inapropriado;
Degradação acelerada ou prematura.
Cada camada de pavimento possui uma ou mais funções
específicas, que devem proporcionar aos veículos as
condições adequadas de suporte e rolamento em
qualquer condição climática
Pavimento Flexível – Seção Típica Fonte: Balbo, 2007
As cargas aplicadas sobre a superfície do pavimento acabam por gerar estado de
tensão na estrutura, que muito dependerá do comportamento mecânico de cada
uma das camadas e do conjunto destas.
Aspectos funcionais do pavimento
Quando o pavimento é solicitado por uma carga de veículo
Q, que se desloca com uma velocidade V, recebe uma
tensão vertical σo (de compressão) e uma tensão horizontal
τo (de cisalhamento)
As variadas camadas componentes da
estrutura do pavimento
também terão a função de diluir
a tensão vertical aplicada
na superfície, de tal forma que
o subleito receba uma parcela
bem menor desta tensão superficial (p1).
Fonte: Google Imagens, 2016
Tipos de pavimentos
Pode-se classificar os pavimentos em 3 tipos:
Pavimento Flexível
Pavimento Rígido
Pavimento Semi-Rígido
Fontes: Google Imagens, 2016
Pavimento Rígido –
pressões distribuídas
Pavimento Flexível–
pressões concentradas
Fonte: Google Imagens, 2016
Revestimento:
Receber as cargas dinâmicas ou estáticas sem sofrer grandes
deformações elásticas ou plásticas, desagregação de componentes ou
perda de compactação.
Compostos por materiais bem aglutinados ou
dispostos a evitar sua movimentação horizontal
Paralelepípedos;
Blocos pré-moldados de concreto;
Placas de concreto
Concreto compactado com rolo
Tratamentos superficiais betuminosos.
Misturas asfálticas
Fontes: Google Imagens, 2016
Subleitos:
Material natural consolidado e compactado
Cortes do corpo estradal;
Material transportado e compactado, no caso de aterros;
Aterro sobre corte de características medíocres para subleito.
Fonte: Google Imagens, 2016
Reforço de Subleito:
Usado quando o solo do subleito apresenta pequena resistência aos
esforços verticais (de cisalhamento) que ocorreriam em sua
superfície
Usar solo de melhor qualidade que sirva como reforço sobre sua
superfície;
Não obrigatório, mas usado por razões econômicas.
Fonte: Google Imagens, 2016
Bases e Sub-bases:
Servem para aliviar as pressões sobre as camadas de solo inferiores
Fonte: Google Imagens, 2016
Papel importante na drenagem sub-
superficial dos pavimentos;
Quando a camada de base é muito
espessa procura-se dividi-la em duas
partes: base e sub-base (de menor custo);
Solos estabilizado naturalmente, misturas
de solo e agregado (solo-brita), brita
graduada, brita graduada tratada com
cimento, solo estabilizado
granulometricamente com ligante
asfáltico, etc.
Imprimação entre as camadas:
Execução de um filme asfáltico entre as camadas do pavimento
Fonte: Google Imagens, 2016
PINTURA DE LIGAÇÃO – aderir uma
camada a outra;
IMPRIMAÇÃO IMPERMEABILIZANTE –
impermeabilizar uma camada de solo ou
granular antes do lançamento da camada
superior;
Aplicação uniforme de material
betuminoso sobre base granular
concluída, a fim de conferir coesão
superficial, impermeabilizar e permitir
condições de aderência entre essa e o
revestimento.
Em 1856-1861 – Estrada União e Indústria – Construção da 1° rodovia
macadamizada do Brasil – Petrópolis a Juiz de Fora – 144km de extensão
Início do século XX – Primeira experiência– Construção do Caminho
do Mar, de São Paulo a Cubatão – DER da Secretária de Obras
Públicas de SP – emprego de misturas asfálticas
Em 1925-1926 – Caminho do Mar (8km de pista simples) entre Marco
de Lorena e Rancho da Maioridade –com Concreto de Cimento Portland
Em 1927 – Estrada entre Rio de Janeiro e Petrópolis (23 km de
extensão) – com concreto de cimento Portland
Em 1926 – Governo de São Paulo concluía a construção de 334km de
novas estradas – asfálticos, concretos, paralelepípedos
Em 1928 – Em São Paulo já haviam 1.385 km de estradas revestidas
com macadame hidráulico e cascalho
Caminho do mar na década de 20
Fonte: http://memoriasantista.com.br/?p=1361
Estrada União e Industria
Fonte: Google imagens, 2016
Fonte: Google imagens, 2016 Fonte: Google imagens, 2016
Calçada de Lorena – Caminho do mar
Fonte: Google imagens, 2016
Fonte: Google imagens, 2016
Em 1927 – Fundo especial para construção e conservação de estradas –
Governo Washington Luís Pereira de Sousa – construção da malha
rodoviária federal
Em 1937 -Criação do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
(DNER)
Em 1940 – Via Anhanguera e Via Anchieta – técnicas de pavimentação
em Concreto de Cimento Portland
Em 1952 – Inauguração da rodovia Presidente Dutra – São Paulo-Rio de
Janeiro
Em 1956 – Estrada entre Rio de Janeiro e Petrópolis (23 km de extensão
– com concreto de cimento Portland
Em 1956 – Plano de pavimentação de rodovias paulistas – estabilização
de solos com cimento, estabilização granulométrica, solos granulares
saprolíticos em pavimentos
Em 1967 – Construção da rodovia Presidente Castello Branco e, em
1974, a rodovia Porto Alegre-Osório – introdução emprego de britas
graduadas tratadas com cimento como base para pavimentos asfálticos
Últimos anos do século XX – Duplicação da ligação São Paulo-
Florianópolis
Década 90 – governo federal e estaduais – processo de concessão de
operação e manutenção de rodovias à iniciativa privada.
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
Evolução da extensão das rodovias federais
pavimentadas 2007-2017 (valores em mil km):
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
Percentual de rodovias federais pavimentadas por região
- Brasil - 2017
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
Densidade da malha rodoviária federal pavimentada por região
do Brasil (valores em km/1.000 km2 )
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
“A implantação de rodovias pavimentadas de forma mais equilibrada
propiciaria uma melhor integração entre as regiões do país e a criação de
novas possíveis rotas para o escoamento de produtos, reduzindo, assim,
os custos logísticos e aumentando a competitividade dos produtos
nacionais”.
Crescimento da frota total de veículos por região 2007-2017
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
Densidade da malha rodoviária por país (valores de
km/1000km²
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
Ranking da qualidade das rodovias dos países da América
do Sul - 2017
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
- O Brasil encontra-se na 103° posição dentre os 140 países avaliados em
todo o mundo;
- Notas que variam de 1 (extremamente subdesenvolvidos) a 7 (extensa e
eficiente, entre as melhores do mundo);
- Brasil – nota= 3,1
Estado geral das rodovias - 2017
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
- Itens avaliados: pavimento, sinalização e geometria da via;
- Incluindo rodovias estaduais e federais.
Resumo geral das características avaliadas - 2017
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
Condição da superfície do pavimento:
Estado geral das rodovias por tipo de gestão: pública e
privada - 2017
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
- Itens avaliados: pavimento, sinalização e geometria da via;
- Evidencia-se a necessidade de maior esforço do governo para
promover ações que resultem em classificações superiores nos próximos
anos.
Estado geral das rodovias por tipo de gestão: pública e
privada - 2017
Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017
– área tecnológica com bastante
atraso em relação aos países tecnologicamente
mais evoluídos
investimentos
PESQUISA – desenvolvimento de novas e apropriadas técnicas;
ENGENHARIA CONSULTIVA – atualização de normas de projetos e
especificações construtivas com base em pesquisas e experiências nacionais
CONSTRUÇÃO – Superação da obsolescência de equipamentos e mão de obra
CONTROLE DE QUALIDADE – Emprego de técnicas coerentes e modernas de
conformidade de execução de materiais
- Confira, em seu município ou Estado, quais são os materiais de
pavimentação empregados pela agência viária (pode ser feito pela consulta
a tabela de preços para concorrências do órgão em questão na internet);
- Quais materiais de pavimentação alternativos vêm sendo usados pela
prefeitura da sua cidade em obras de pavimentação?
- Verifique se a prefeitura de sua cidade (Secretaria de Infraestrutura) tem
realizado a reciclagem e triagem de agregados de construção e demolição
para emprego posterior em obras de pavimentação;
- Pesquise se tais agregados poderão ser empregados na preparação de
materiais estabilizados com cimento ou solo.
Google imagens, 2016