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Via Permanente V.01 CPTM - 20 / Maro / 2010 Equipe responsvel Elaborao Anselmo Pereira Lima Antonio Benedito Rossito Companhia Paulista de Trens Metropolitanos CPTM Centro de Formao Profissional Engo. James C. Stewart Unidade de Gesto Corporativa SP Av. Raimundo Pereira de Magalhes, 1000 V. Anastcio So Paulo - SP CEP 05092.040 Telefone (0XX11) 3613.6201 Telefax (0XX11) 3613.6054 Home page http://www.cptm.com.br

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SumrioTopografia Infra-estrutura ferroviria Funo e constituio da superestrutura Sublastro Lastro Dormentes Trilhos e acessrios Bitolas Solda aluminotrmica e solda por caldeamento Acessrios dos trilhos Equipamentos complementares Superelevao Superlargura Traado geomtrico da via Acelerao centrifuga no compensada Aparelhos de mudana de via (amvs) Junta isolante colada (j.i.c.) Conservao da via permanente Mquinas leves de via permanente Mquinas especiais Caminho de linha Vages de servio Solues antivibratrias para ferroviasCPTM

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Capina e higiene da faixa ferroviria Referncias

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Topografia

A topografia uma das divises da Engenharia Cartogrfica. Ela se aplica na medio de pores limitadas da superfcie terrestre que por serem limitadas podem ser consideradas planas. Etimologicamente, a palavra TOPOGRAFIA derivada do grego topos (lugar) e grafhen (descrever), significando a descrio exata e minuciosa de lugar. Costuma-se dividir os trabalhos de topografia em planimetria, altimetria e plano-altimetria. A planimetria trata da representao horizontal das terras, como se fossem planas, no se medindo o relevo. A altimetria trata da medio das alturas dos pontos acima de um plano horizontal de referncia, que pode ser o nvel do mar ou um plano qualquer, desde que horizontal. A plano-altimetria faz o servio da planimetria e da planoaltimetria simultaneamente. Levantamento Topogrfico A medio de uma propriedade faz-se por meio do levantamento topogrfico. Este o conjunto de operaes que serve para determinar a posio de todos os pontos notveis do permetro da propriedade e de seus acidentes naturais e artificiais, a fim de figur-los na planta. A posio de cada ponto fica determinada medindo-se dois elementos (um par de coordenadas), a partir de um ponto medido e j figurado (ponto de referncia). Esses dois elementos so: a) o ngulo que a direo de cada ponto visado faz com um alinhamento-base que passa pelo ponto de referncia; e b) a distncia desse ponto de referncia ao ponto visado.

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Levantamento Aerofotogramtrico A fotogrametria a cincia que permite executar medies precisas utilizando fotografias mtricas. Embora apresente uma srie de aplicaes nos mais diferentes campos e ramos da cincia, tem sua maior aplicao no mapeamento topogrfico. Quando so utilizadas fotografias areas, tem-se a aerofotogrametria que definida como a cincia da elaborao de cartas mediante fotografias areas tomadas com cmeras aerotransportadas (eixo tico posicionado na vertical), utilizando aparelhos e mtodos especficos. O vo fotogramtrico realizado aps um completo planejamento da operao, que resultante de um estudo detalhado com todas as especificaes sobre o tipo de cobertura a ser executada. A tomada das fotografias areas obedece a um planejamento meticuloso e uma srie de medidas so adotadas para que possa realizar um vo de boa qualidade. necessrio consultar um mapa climatolgico para conhecimento do ms e dias favorveis realizao do vo fotogramtrico. Um projeto de recobrimento um estudo detalhado, com todas as especificaes sobre o tipo de cobertura, por exemplo: Condies naturais da regio: local a ser fotografado, rea a fotografar, dimenses da rea, relevo, regime de ventos, altitude mdia do terreno, variao de altura do terreno, ms para execuo do vo, nmero de dias favorveis ao vo. Apoio logstico: transporte, hospitais, alimentao. Condies tcnicas da base e da aeronave base de operao, alternativa de pouso, recursos na base, modelo da aeronave, autonomia, teto de servio operacional, velocidade mdia de cruzeiro, tripulao. Condies tcnicas/plano de voo: altura de vo, altitude de vo, escala de fotografias, superposio longitudinal, superposio lateral, cmera area, tipo e quantidade de filme empregado, rumo das faixas, nmero de faixas e de fotos, velocidade mxima, tempo de exposio ideal, intervalo de exposio, distncia entre faixas, base das fotos. Observaes: As fotografias areas devem ser tomadas sempre com elevao do sol superior a 30, em dias claros, nos quais as condies climticas sejam tais que permitam fazerem-se negativos fotogrficos claros e bem definidos.CPTM

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Levantamento aerofotogramtrico Levantamento Topogrfico Cadastral e Cadastro Este tipo de levantamento vai gerar cartas e mapas. Estes so documentos cartogrficos elaborados sem um fim especfico. A finalidade fornecer ao usurio uma base cartogrfica com possibilidades de aplicaes generalizadas, de acordo com a preciso geomtrica e tolerncias permitidas pela escala. A representao cadastral, que mostra os acidentes naturais e artificiais, feita em escala grande, geralmente planimtrica e com maior nvel de detalhamento, apresentando grande preciso geomtrica. Normalmente utilizada para representar cidades e regies metropolitanas, nas quais a densidade de edificaes e arruamento grande. As escalas mais usuais na apresentao cadastral (cadastro) so: 1:1.000, 1:2.000, 1:5.000, 1:10.000 e 1:15.000. Com o cadastro temos a representao cartogrfica de reas especficas, com forte densidade demogrfica, fornecendo elementos para o planejamento socioeconmico e bases para anteprojetos de engenharia. Esse mapeamento, pelas caractersticas da escala, est dirigido para as reas das regies metropolitanas, como j dissemos.

Foto de um levantamento topogrficoCPTM

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Infra-Estrutura Ferroviria

A infra-estrutura ferroviria composta pelo conjunto das obras de arte e de terraplenagem. Esses conjuntos de obras praticamente no diferem das que se constroem para as rodovias. Conhecemos por infra-estrutura ferroviria todas as obras situadas logo abaixo do lastro como podemos observar na figura.

Conjunto de um corpo ferrovirio Da infra-estrutura ferroviria fazem parte: -os cortes -os aterros -os muros de arrimo -as pontes -os tneis -e todas as obras de drenagem superficial e profunda, etc. Da superestrutura ferroviria fazem parte: -sublastro -o lastro -os dormentes e suas fixaes do trilho -os trilhos, etc.

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A infra-estrutura ferroviria pode ser construda totalmente abaixo do terreno natural do solo, sendo conhecido como corte; quando o corte se d em rocha. O talude praticamente na vertical e recebe o nome de corte caixo. Nos cortes em terra, damos uma inclinao a:b nos taludes, que depende da coeso que o terreno possui.

Infra-estrutura abaixo do terreno natural corte em terra (a) e corte em rocha (b) Quando a infra-estrutura est constituda sobre o terreno, temos um aterro que em geral sofre uma compactao, a fim de dar-lhe maior consistncia, como podemos observar na figura.

Infra-estrutura em aterro Podemos tambm construir a infra-estrutura em seco mista, ou seja, parte em corte e parte em aterro. Neste caso a parte aterrada deve estar assentada no solo que previamente sofreu uma escoriao em forma de degraus. Este procedimento visa dar mais estabilidade ao aterro, como se v na figura da pgina seguinte.

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Infra-estrutura ferroviria em seco mista Para a construo de uma ferrovia ou rodovia, necessrio conhecer o perfil geolgico do terreno ao longo do desenvolvimento da estrada, para que seja mais fcil o estudo de estabilidade dos taludes nos cortes e nos aterros, bem como a correta escolha do mtodo construtivo dos mesmos. Como exemplo, temos o caso de uma estrada que corta um terreno de vrzea mole, sem muita consistncia, devendo suportar um determinado aterro. Torna-se necessrio estudar a remoo do terreno mole quando a sua espessura o justifique economicamente, ou executar o rebaixamento permanente do lenol fretico, ou ainda Introduzir o aterro no terreno mole por meio de sua expulso por exploso. Outra soluo vivel a construo do aterro com uma boa sobrecarga e esperar o tempo necessrio para estabilizar a maior parte do recalque, at ao nvel admissvel, para depois remover o excesso, podendo servir para construir as bermas de equilbrio na base dos aterros, para evitar o refluxo do solo mole. Este ltimo processo requer bastante tempo e nem sempre possvel aplic-lo. No projeto da infra-estrutura ferroviria devemos projetar o perfil longitudinal da estrada de ferro de tal maneira que se tenha, mais ou menos, um equilbrio entre os volumes de corte e de aterro ao longo da estrada; sendo mesmo desejvel que o volume de corte seja um pouco superior ao do aterro. Convm salientar que a qualidade do solo para o aterro deve ser boa e, nem sempre, o material do corte oferece esta qualidade. Neste caso, deve-se recorrer a uma soluo compatvel, usando-se o solo pior na base do aterro e compact-lo, sendo o de boa qualidade aplicado nas ltimas camadas e tambm compactado. Outra soluo recorrer a uma correo por meio de misturas granulomtricas, processo pouco usado devido ao seu elevado custo. Na construoCPTM

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de infra-estrutura ferroviria devemos dar muita ateno aos problemas de drenagem, tanto a superficial como a profunda. A drenagem quando bem executada garante estrada uma longa vida til, reduzindo os custos de manuteno e de conservao ao longo do tempo. Tanto em cortes como em aterros recomendvel a construo de uma camada entre o lastro e o terrapleno com espessura de 15 a 30 cm de material com granulometria, obedecendo s caractersticas dos materiais filtrantes. Essa camada conhecida por sublastro. Dessa forma evitamos que a pedra britada do lastro atue diretamente sobre o terrapleno, alm de impedir a formao de bolses de lastro, como indicado na figura.

Formao tpica de uma bolsa de lastro Nessa seco, a lama amolecida bombeada para a superfcie impregnando todo o lastro com a terra, tirando boa parte de funo de lastro. Os bolses de lastro tm sua origem no amolecimento do terrapleno provocada pela gua no escoada, aliada vibrao que o trem, ao passar, introduz no lastro. Depois de iniciado o processo, este passa a funcionar como bomba, bombeando para a parte superior do lastro a parte amolecida do terrapleno, um processo progressivo, irreversvel e que no pode ser resolvido sem inter-romper o trfego ferrovirio. A incidncia dos bolses de lastro ocorre, com mais freqncia, em ferrovias no construdas com os modernos recursos da tcnica, e sendo comum nas vias de elevada densidade de trfego. Nesses locais a via frrea perde a sua estabilidade, tornando necessria a constante interveno das turmas de manuteno. Uma das solues paliativas para os bolses a aplicao de injeo de argamassa de cimento e areia em dosagens adequadas, servio que pode ser executado conservando a operao da estrada. A soluo correta, a nica que definitiva, a remoo total do local afetado, secando-o,CPTM

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refazendo o aterro e a via frrea com lastro novo. um servio caro, requerendo a interrupo da via frrea e conseqentemente de sua operao.

Detalhes de uma seco tpica A camada de sublastro propicia ainda, uma melhor e mais uniforme distribuio de presso, ativa da pelos trens em sua passagem, sobre o solo do terrapleno. Antes de se executar o assentamento da via permanente, devemos executar a drenagem, podendo ser de dois tipos: Drenagem superficial consiste em afastar para fora do terrapleno as guas das chuvas o mais rpido possvel. Isso ser possvel fazendo-se na base B do terrapleno, uma inclinao de 1:20 a 1:25, ou seja, 5 a 4% de declividade, como indicado na figura. Drenagem profunda consiste em toda a estrutura de drenagem,

aproximadamente 1,5m abaixo da plataforma. Mquinas de Terraplanagem na Construo da Infra-estrutura Como vimos, a infra-estrutura ferroviria composta pelo conjunto das obras de arte e de terraplenagem. Para que a via permanente seja estabelecida, necessrio que o terrapleno esteja pronto, tendo sido construdo com o uso de mquinas especiais para terraplenagem de acordo com as especificaes. Estas mquinas, teis tambm na manuteno do terrapleno, so: -Escavadeiras; -Carregadeiras; -Tratores de lmina; -Compactadores; -Cavalos mecnicos; -Carretas para transporte de mquinas; -Comboio de lubrificao.CPTM

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Mquinas e Equipamentos de Movimentao de Carga Tais mquinas tm implicao secundria no que se refere ao projeto, construo e geometria da via permanente. Porm, dependendo das especificaes do projeto e das condies de construo e manuteno da via, podem vir a desempenhar um papel fundamental nos trabalhos referentes mesma. Estas mquinas so: -Empilhadeiras; -Guindastes sobre pneus; -Guindastes ferrovirios; -Caminhes tanque para lavagem de tneis. Exemplos de Obras de Arte

Arrimo de plataforma

Talude Impermeabilizado

Berma de equilbrio pr moldada14CPTM

Bueiro tipo BSTM - Armco

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Funo e Constituio da SuperestruturaA superestrutura das estradas de ferro constituda pela via permanente, que est sujeita ao de desgaste das rodas dos veculos e do meio (intempries) e construda de modo a ser renovada, quando o seu desgaste atingir o limite de tolerncia exigido pela segurana ou comodidade da circulao e a ser mesmo substituda em seus principais constituintes, quando assim o exigir a intensidade de trfego ou o aumento de peso do material rodante. Os trs elementos principais da via permanente so o lastro, os dormentes e os trilhos, estes ltimos constituindo o apoio e ao mesmo tempo a superfcie de rolamento para os veculos ferrovirios. Devemos incluir tambm, como elemento da superestrutura das estradas de ferro, o sublastro que, embora ligado intimamente s camadas finais da infra-estrutura, tem caractersticas especiais, que justificam a sua incluso como parte da superestrutura ferroviria. As dimenses da plataforma ou leito da estrada de ferro so fixadas pelas Normas e dependem da bitola utilizada.

Superestrutura ferroviriaCPTM

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Sublastro

Sublastro o elemento da superestrutura ferroviria intimamente ligado infraestrutura e que tem as seguintes finalidades: a) aumentar a capacidade de suporte da plataforma, permitindo elevar a taxa de trabalho no terreno, ao serem transmitidas as cargas atravs do lastro e, por conseguinte, permitir menor altura do lastro; b) evitar a penetrao do lastro na plataforma; c) aumentar a resistncia do leito eroso e penetrao da gua, concorrendo, pois, para uma boa drenagem da via; d) Permitir relativa elasticidade ao apoio do lastro, para que a via permanente no seja rgida. Sendo o lastro um material at certo ponto caro e de grande consumo (cerca de 1,5 m3

por metro corrente), e s vezes de difcil obteno, a utilizao do sublastro, com material mais barato e encontrado nas proximidades do local do emprego, traz grande economia superestrutura ferroviria, alm de melhorar consideravelmente o padro tcnico da via permanente e baratear a manuteno da mesma. O sublastro passa por um processo de compactao visando obteno de um peso adequado. No caso de no se encontrar, nas proximidades da ferrovia, material que satisfaa s especificaes acima, pode-se adotar a soluo de misturar dois solos ou empregar um solo com areia ou agregado, desde que esse procedimento no venha encarecer o custo do sublastro. Outro recurso seria a adoo de solo melhorado com cimento. A espessura do sublastro dever ser tal que a distribuio de presses atravs do mesmo acarrete, na sua base (plataforma), uma taxa de trabalho compatvel com a capacidade de suporte da mesma. Geralmente, um sublastro de 20 (vinte) cm suficiente.CPTM

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Lastro

O lastro um elemento de superestrutura da estrada de ferro situado entre os dormentes e o sublastro e que tem por funes principais: a) distribuir convenientemente sobre a plataforma (sublastro) os esforos resultantes das cargas dos veculos, produzindo uma taxa de trabalho menor da plataforma; b) formar um suporte, at certo limite elstico, atenuando as trepidaes resultantes da passagem de veculos; c) sobrepondo-se plataforma, suprimir suas irregularidades, formando uma superfcie contnua e uniforme para os dormentes; d) impedir o deslocamento dos dormentes quer no sentido longitudinal quer no transversal; e) facilitar a drenagem da superestrutura.

LastroCPTM

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Para bem desempenhar as suas funes, o lastro deve ter as seguintes qualidades: Suficiente resistncia aos esforos transmitidos pelos dormentes; Possuir elasticidade limitada, para abrandar os choques; Ter dimenses que permitam sua interposio entre os dormentes e abaixo dos mesmos, preenchendo as depresses da plataforma e permitindo um perfeito nivelamento dos trilhos; Ser resistente aos agentes atmosfricos; Deve ser francamente permevel, para permitir uma boa drenagem; No produzir p, caso contrrio tornaria incmodo aos passageiros, alm de prejudicar o material rodante. Materiais para Lastro Terra: o mais barato, mas tambm o pior. freqente a gua satur-la, provocando desnivelamento na linha, chegando a causar acidentes aos trens. Uma linha desnivelada o que se chama, na prtica ferroviria, Linha Laqueada e a mais freqente causa de descarrilamentos. Areia: tem a qualidade de ser pouco compressvel e permevel. Entretanto, facilmente levada pela gua. Tem ainda o inconveniente de produzir uma poeira de gros muito duros (quartzo) que, introduzindo-se entre as partes mveis dos veculos, produz o desgaste dos mesmos. Cascalho: um timo tipo de lastro, principalmente quando quebrado, formando arestas vivas. , s vezes, usado como se encontram nas cascalheiras, mas, para as linhas de maior trfego, deve o cascalho ser lavado, para separ-lo da terra e impurezas. Escria: algumas escrias de usinas metalrgicas tm dureza e resistncia suficiente para serem empregadas como lastro e so utilizadas nas linhas prximas das usinas.

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Pedra britada: o melhor tipo de lastro, por ser resistente, inaltervel aos agentes atmosfricos e permevel, permitindo um perfeito nivelamento (socaria) do lastro. limitadamente elstico e no produz poeira. Deve-se escolher a pedra britada de rochas duras. As principais rochas utilizadas para a britagem so: arenito; calcrio; mrmore; dolomita; micaxisto; quartzito; diorito; basalto; diabase; granito; gneiss. As quatro primeiras, entretanto, nem sempre atendem s especificaes atuais adotadas na escolha da pedra para lastro. Especificaes Seguiremos, tanto quanto possvel, as especificaes da AREA (American Railway Engineering Association), que so adotadas em nosso pas: a) Peso especfico mnimo: 2,7 kg/dm . b) Resistncia ruptura: 700kg/cm2. Para esse ensaio, fazem-se cubos de 5cm de aresta, que so levados a uma mquina de compresso. c) Solubilidade: toma-se 7dm3 de pedra, que triturada e lavada. Coloca-se em um vaso e a amostra agitada no perodo de 48 horas, durante cinco minutos, a cada 12 horas de intervalo. Se houver descolorao, a pedra considerada solvel e imprpria. d) Absoro: colocando-se uma amostra com aproximadamente 230 gramas (1/2 libra) mergulhada em gua, durante certo tempo, o aumento de peso no dever ultrapassar a 8gr/ dm3. e) Substncias nocivas: A quantidade de substncias nocivas e torres de argila no devem ultrapassar 1% (determinao pelo mtodo MB8 da ABNT). f) Granulometria: As pedras de lastro no devem ter grandes dimenses, pois nesse caso funcionariam como cunhas e o nivelamento seria pouco durvel; por outro lado, dimenses muito pequenas acarretariam uma rpida colmatagem do lastro, perdendo este sua funo de drenar. As especificaes modernas determinam que as pedras do lastro tenham dimenses entre e 2 (2-6 cm).3

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DormentesO dormente o elemento da superestrutura ferroviria que tem por funo receber e transmitir ao lastro os esforos produzidos pelas cargas dos veculos, servindo de suporte dos trilhos, permitindo a sua fixao e mantendo invarivel distncia entre eles (bitola). Para cumprir essa finalidade ser necessrio: a) Que as suas dimenses, no comprimento e na largura, forneam uma superfcie de apoio suficiente para que a taxa de trabalho no lastro no ultrapasse certo limite; b) Que a sua espessura lhe d a necessria rigidez, permitindo, entretanto alguma elasticidade; c) Que tenha suficiente resistncia aos esforos; d) Que tenha durabilidade; e) Que permita, com relativa facilidade, o nivelamento do lastro (socaria), na sua base; f) Que se oponha eficazmente aos deslocamentos longitudinais e transversais da via; g) Que permita uma boa fixao do trilho, isto , uma fixao firme, sem ser excessivamente rgida. Tipos de Dormentes Quanto ao material de que feito, o dormente usado atualmente de trs tipos: madeira, ao e concreto.

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DORMENTES DE MADEIRA A madeira rene quase todas as qualidades exigidas para o dormente e continua a ser, at o presente, o principal tipo de dormente. Entretanto, as madeiras de boa qualidade utilizadas na fabricao do dormente podem ser aproveitadas para finalidades mais nobres, com preos mais altos e por outro lado, sua escassez e os reflorestamentos deficientes vm acarretando seu crescente encarecimento. Devido a estes fatores, estuda-se agora outro material para substituir este tipo de dormente. Madeiras mais comum, que podem ser obtidas por menor preo, tm sido utilizadas, com tratamento qumico, conforme veremos mais adiante. Especificaes para os Dormentes de Madeira As estradas de ferro estabelecem especificaes a serem observadas nas aquisies de dormentes, fixando as qualidades da madeira, dimenses, tolerncia, etc. A respeito disto, existem as normas P-CB-5, P-TB-139, P-EB-101 e P-CB 6 da ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas). Quanto s dimenses, as Normas estabelecem: Existem tambm dormentes com dimenses especiais, para emprego nas pontes e nos aparelhos de mudana de via. Quanto espcie da madeira (essncia) os dormentes so classificados em 1 ou 2 classes. s vezes admite-se a 3 classe, identificada com as essncias de 1 ou 2 classes, mas com defeitos tolerveis. Alm das categorias acima designadas, so especificadas as madeiras para dormentes que sero previamente tratadas quimicamente. Alguns exemplos de madeira de 1 classe so: aroeira, sucupira, jacarand, amoreira, angico, ip, pereira, blsamo etc. Outros exemplos de 2 classe so: Angelim, Ararib, Amarelinho, Brana, Carvalho do Brasil, canela-preta, Guarabu, Jatob, Massaranduba, Peroba, Pau-Brasil, Baru, Eucalipto (citriodora, paniculata, rostrata etc.). O melhor dormente de madeira o de Sucupira, que d tima fixao do trilho, possui dureza e peso especfico elevado e grande resistncia ao apodrecimento, podendo durar mais de 30 anos na linha.

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Durabilidade do Dormente de Madeira Alm da qualidade da madeira, outros fatores tm influncia na durabilidade, tais como clima, drenagem da via, peso e velocidade dos trens, poca do ano em que a madeira foi cortada, grau de secagem, tipo de fixao do trilho usado, tipo do lastro, tipo de placa de apoio do trilho no dormente etc. No que diz respeito durabilidade do dormente deve-se distinguir resistncia ao apodrecimento e resistncia ao desgaste mecnico. O ponto mais vulnervel do dormente o local da fixao do trilho. Apesar de poder ser substituda a pregao, fazendo-se outro furo ao lado do primeiro, geralmente o dormente considerado inutilizado, devendo ser substitudo por no resistir nova pregao, estando madeira, quase sempre em seu conjunto, em regular estado. A escolha do dormente de madeira est, portanto, condicionada a estes fatores: a) Pela sua resistncia destruio mecnica, provocada pela circulao dos trens, isto pela natureza e coeso da madeira; b) Pela sua resistncia ao apodrecimento (ao dos fungos); c) Pela maior ou menor facilidade de obteno; d) Por razes de ordem econmica. Resistncia Mecnica da Madeira Para se conhecer a resistncia de determinada madeira para emprego como dormente deve-se submet-la aos ensaios padronizados pela ABNT (MB 26). Esses ensaios servem para se determinar s caractersticas fsicas (umidade, retratibilidade e peso especfico) e caractersticas mecnicas (compresso, flexo, trao, fendilhamento, dureza e cizalhamento) da madeira. A variao da resistncia da madeira est relacionada com a sua micro-estrutura. Ainda que os diferentes tipos de clulas existentes na madeira influenciem diretamente suas propriedades mecnicas, sua densidade determinante para sua resistncia mecnica. Geralmente essa densidade se refere madeira seca. A madeira normalmente exposta ao meio ambiente contm cerca de 10 a 15% de umidade, que

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conhecida como umidade de equilbrio; quando se fala em madeira verde, geralmente o teor de umidade est acima de 35% a 40%. A resistncia da madeira dada pela substncia lenhosa que a compe; se aumentar o teor da gua, haver uma srie de mudanas na estrutura das clulas e, por conseguinte alterao das caractersticas de resistncia da pea. H uma relao entre a densidade da madeira e sua resistncia mecnica. Verifica-se que as propriedades mecnicas da madeira dependem da sua densidade, sendo tanto mais eficaz mecanicamente quanto maior for sua densidade, numa relao exponencial. Verifica-se tambm que a resistncia varia inversamente com o teor de umidade. Na madeira para dormentes, certas propriedades mecnicas so mais importantes que outras, como por exemplo, a compresso paralela s fibras, bem como perpendicular s mesmas. A dureza tambm muito importante, principalmente a do topo, pois empurrando a fixao (prego, tirefond etc.) contra as paredes laterais do furo, que o trilho transmite superestrutura os esforos horizontais, principalmente nas curvas. Dentre as madeiras nacionais, uma das mais leves a paineira, com 0,26 kg/dm3 e uma das mais densas a aroeira do serto com 1,21 kg/dm3. Infelizmente, no temos ainda um estudo completo de nossas madeiras, relacionando suas qualidades mecnicas, reveladas nos ensaios de laboratrio, com o seu trabalho na via frrea. Isto significa que ainda no determinamos os valores mnimos de resistncia (nos ensaios) a serem aceitos para utilizao da madeira como dormente. Entretanto, j que a resistncia mecnica depende da densidade da madeira, como vimos, pode-se estabelecer uma densidade mnima para que a madeira seja aceita como dormente. No Brasil, onde ainda existem madeiras de boa qualidade, a densidade mnima poder ser estabelecida em torno de 0,70 kg/dm3 enquanto que em outros pases so utilizadas madeiras com densidades bem inferiores. Apodrecimento da Madeira Observando-se a seo transversal do tronco de uma rvore, notaremos uma parte central mais escura, que se chama cerne, e uma parte de colorao clara, envolvendo o cerne, e que se denomina alburno. O cerne mais escuro, devido s resinas, tanino e outros materiais de tecido lenhoso; nessa regio a clula no tem funo vegetativa, mas apenas mecnica. Em geral o cerne pouco permevel aos agentes

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preservativos da madeira, mas tem muito mais durabilidade do que a madeira branca que o envolve (alburno). O alburno, de cor mais clara, possui as clulas que tm funo de conduzir a seiva. Geralmente denomina-se madeira branca aquelas que apresentam o lenho varivel na cor, na estrutura e nas propriedades fsicas e mecnicas, apresentando, entretanto, baixa resistncia deteriorao quando expostas ao tempo. Neste grupo incluem-se tambm as madeiras de lei, com grande percentagem de alburno ou branco. A denominao madeira branca deve-se principalmente ao fato de seu fcil apodrecimento e no tanto por causa da cor. Devido escassez cada vez maior das chamadas madeiras de lei, com predominncia de cerne, passou-se a utilizar para dormentes, madeiras brancas, que, entretanto, requerem um tratamento qumico, com preservativos, para evitar o rpido apodrecimento da madeira. O tratamento qumico da madeira aumenta sua resistncia ao apodrecimento, mas no altera suas qualidades mecnicas. Da ser indispensvel, antes de tudo, selecionar as espcies a serem tratadas, de modo a possurem um mnimo desejvel de resistncia mecnica. Como vimos, um bom ndice dessa resistncia o peso especfico, o que faz com que no seja conveniente o tratamento qumico de madeiras com peso especfico abaixo de 0,70 kg/dm , pois, provavelmente, o dormente seria inutilizado, em virtude de seu desgaste mecnico, muito antes do apodrecimento. recomendvel, na obteno de dormentes de madeira branca, destinados ao tratamento, conservar o mximo de alburno bem distribudo na seo transversal, pois esta parte do lenho mais permevel aos preservativos. O dormente ideal para tratamento aquele que apresenta uma distribuio uniforme de alburno em todas as faces. Considerando que o cerne da maioria das espcies de rvores nacionais resiste impregnao, os dormentes constitudos exclusivamente dessa parte do lenho so geralmente pouco indicados para a prtica de preservao. Especificamos abaixo, sees tpicas de dormentes, com indicao da possibilidade de impregnao. Causas do Apodrecimento da Madeira Os principais agentes biolgicos causadores da destruio da madeira so os fungos e alguns insetos.3

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Os fungos constituem uma classe parte, no reino vegetal; diferem dos demais por serem desprovidos de razes, e da capacidade de fixar o carbono do ar (o que caracteriza as plantas superiores), so destitudos de clorofila e assim obrigados a viver ou parasitando os seres vivos ou custa de matria orgnica fisiologicamente morta. O ciclo evolutivo do fungo inicia-se atravs do esporo, verdadeira semente microscpica produzida pela frutificao do fungo e que, levada pelo vento, incidindo sobre uma pea de madeira em condies favorveis (temperatura, umidade e ar), germina emitindo inicialmente um filamento, que se chama hifa. Este se ramifica, formando o miclio que constitui o corpo vegetativo do fungo. O fungo pode permanecer inativo durante alguns anos e depois recuperar sua vitalidade ao restabelecer as condies favorveis j citadas. O desenvolvimento do miclio ser mais vigoroso, quanto mais favorvel forem as condies do meio, sendo suas exigncias fundamentais: Material nutritivo Umidade Temperatura Aerao (oxignio) Do mesmo modo como se pode constatar a priori a resistncia mecnica da madeira, poder-se- determinar previamente a sua resistncia ao apodrecimento, colocando amostras da espcie a estudar, em leitos apropriados de apodrecimento. Outros agentes causadores da destruio da madeira so o cupim, a formiga e outros tipos de insetos j que os mesmos alimentam-se do material retirado da madeira. Tratamento Qumico dos Dormentes de Madeira Para evitar a proliferao dos fungos e insetos, principalmente dos primeiros, teremos que agir sobre o alimento dos mesmos, j que no poderemos eliminar os outros fatores que a favorecem. Assim, o tratamento dos dormentes consiste em tornar txico aos fungos o alimento dos mesmos. Os anticpticos utilizados para esta finalidade podem ser divididos em: Preservativos oleosos Preservativos hidrossolveisCPTM

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a) Preservativos Oleosos Os principais so: Creosoto: um leo obtido da destilao do alcatro da hulha. A reteno de creosoto recomendada, pela especificao americana, de 12,8 kg por m de madeira. O creosoto possui moderada toxidez, devendo ser evitado seu contato direto com a pele, olhos, bem como aspirao em ambiente fechado. s vezes, para reduo de custo do tratamento, usa-se o creosoto adicionando o petrleo bruto. Pentaclorofenol: um dos melhores preservativos para a madeira, tendo grande poder fungicida. txico para todos os agentes biolgicos destruidores da madeira, exceo dos de origem marinha (teredo, por exemplo). insolvel na gua, o que lhe d excelente resistncia lixiviao (lavagem, pela gua). solvel em leos, como o leo diesel, fuel-oil, etc. Recentemente, foi constatado que a adio de 2% de pentaclorofenol ao creosoto, aumenta substancialmente a eficincia do preservativo, sendo aconselhvel para peas que apresentam grande percentagem de alburno. Este produto altamente txico, no podendo ser ingerido, nem inalado, devendo ser evitado contato prolongado com a pele pois h necessidade de maiores cuidados em seu manuseio e uso de equipamentos de proteo (luvas, mscaras etc.). b) Preservativos Hidrossolveis A maioria dos preservativos hidrossolveis modernos contm em sua frmula mais de uma substncia qumica. O objetivo a precipitao de um composto insolvel na madeira, a partir da reao entre os componentes originais, composto esse que deve possuir toxidez contra os agentes de deteriorao. Os preservativos hidrossolveis mais usados so Boliden X-33, Sais Boliden, Iamalith e outros. A Escolha do Preservativo Para os dormentes, que esto quase em contato direto com o solo e expostos diretamente s intempries, o melhor tipo de tratamento o oleoso (creosoto ouCPTM3

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pentaclorofenol) e a escolha de um dos dois ficar condicionada questo de preo. Entretanto, deve-se tambm, na escolha do preservativo, atentar para o fator resistncia mecnica da madeira. Se o dormente de tima resistncia mecnica e sob este aspecto protegido por uma boa fixao do trilho e dotado de placa de apoio bem dimensionada, poder vir a ser substitudo por apodrecimento. Neste caso, deve-se utilizar um preservativo mais eficiente. Mas, se a retirada do dormente se dar por desgaste mecnico, o ideal ser adotar um tipo de tratamento mais econmico, mesmo que seja menos eficiente. Naturalmente que o ideal seria adotar um preservativo que proporcione uma vida til do dormente igual ao perodo de vida til permitido pela sua resistncia mecnica. Como sabido, para linhas de maior densidade de trfego e trens pesados, os dormentes de madeira em geral so retirados da linha por desgaste mecnico, antes do seu apodrecimento. A AWPA s recomenda, para dormentes, o tratamento com creosoto, ou pentaclorofenol, em virtude das condies severas de lixiviao a que esto sujeitos. Estima-se a vida til dos dormentes quanto ao apodrecimento em 30 ou 40 anos quando tratados com creosoto, 25 a 30 anos quando tratados com pentaclorofenol e 15 a 20 anos quando tratado com sais. Mtodos de Tratamento dos Dormentes: a) imerso a frio; b) imerso a quente; c) presso e vcuo. S trataremos do terceiro mtodo que o nico que d resultados garantidos e tem os seguintes objetivos: - distribuir o preservativo na madeira de maneira to uniforme quanto possvel; - absorver uma quantidade suficiente do anticptico, para garantia do tratamento. O mtodo de presso e vcuo compe-se das seguintes fases:CPTM

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1 - Trabalhos preliminares: -Corte de madeira -Secagem -Furao e entalhao -Incisamento. 2 - Impregnao do preservativo, pelos dois processos: -Clula cheia -Clula vazia Tratamento com Presso e Vcuo Mtodo da Clula Cheia tambm chamado processo Bethel, e consta das seguintes fases: a) Introduzem-se os dormentes no cilindro da autoclave, o qual fechado hermeticamente; b) Produz-se o vcuo na autoclave; c) Sem romper o vcuo, introduz-se o preservativo, enchendo completamente o cilindro; d) Uma vez enchido o cilindro, uma quantidade suplementar de anticptico injetada por uma bomba e a presso atinge progressivamente de 8 a 12 kg/cm2;

e) Diminui-se gradativamente a presso e extrai-se do cilindro o que sobrou do preservativo; f) Faz-se novamente o vcuo, para retirar da madeira o excesso de anticptico e assim poder retirar o mais cedo possvel os dormentes do cilindro; g) colocado o ar novamente, abre-se autoclave e retiram-se os dormentes. A durao total do tratamento de aproximadamente 3 horas. A caracterstica do processo a produo prvia do vcuo nas clulas da madeira, e depois o enchimentoCPTM

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das mesmas por meio de presso, da o nome clula cheia. O vcuo mximo de 620630 mm de mercrio. Tratamento pelo Mtodo da Clula Vazia Existem duas variantes deste mtodo: Processo Rueping Processo Lowry. No processo Rueping, temos as seguintes fases: a) Os dormentes so introduzidos no cilindro e, em vez de se fazer o vcuo, como no processo anterior, os dormentes so submetidos a uma presso de ar, variando com o tipo de madeira a tratar, de 4 a 5 kg/cm . Esta presso tem por fim abrir os canais e clulas da madeira, enchendo-as de ar comprimido. b) Com a presso inicial, injetado o preservativo que, no caso do creosoto, tornou se mais fluido, pelo aquecimento prvio (80 C). c) Comprime-se o preservativo a uma presso que deve ultrapassar o dobro da anterior (10 a 12 kg/cm ). Nesta fase, o ar que enche os canais da madeira fortemente comprimido, seu volume diminui e o preservativo penetra nos canais e clulas. A presso mantida por longo tempo para assegurar uma penetrao completa do anticptico. d) Volta-se presso atmosfrica, esvaziado o cilindro do excesso de preservativo. e) Faz-se o vcuo final, de modo a facilitar a exsudao do produto anticptico. A ao desse vcuo maior ou menor, segundo a dose de preservativo que se quer deixar na madeira. f) Readmite-se o ar, abre-se o cilindro e retiram-se os dormentes. H uma considervel economia de preservativo neste processo, em comparao com o processo Bethel. No processo Lowry, o preservativo injetado na madeira contra o ar j existente nas clulas, portanto, presso atmosfrica. As demais fases deste processo so idnticas ao processo Rueping. A escolha de um destes trs processosCPTM2 2

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de preservao vai depender do tipo de preservativo a ser usado. No caso de preservativos hidrossolveis comum utilizar o processo clula cheia, enquanto que, no caso de preservativos oleosos (creosoto e pentaclorofenol) usa-se o processo de clula vazia, a fim de obter-se uma penetrao to completa e uniforme quanto possvel, com menor reteno do preservativo. Custo do tratamento dos dormentes Estima-se de 60 a 100% o encarecimento do custo inicial do dormente, com o tratamento, o que se pode considerar satisfatrio, tendo em vista o aumento de sua vida til e a economia gerada ao se evitar os gastos com as operaes de substituio dos dormentes num curto espao de tempo. DORMENTES DE AO Foram imaginados diversos tipos de dormentes de ao, diferindo muitos deles por simples detalhes ou pela fixao dos trilhos. Em essncia, consiste numa chapa laminada, em forma de U invertido, curvada em suas extremidades a fim de formar garras que se afundam no lastro e se opem ao deslocamento transversal da via. O dormente metlico relativamente leve (70 kg) e fcil de ser assentado. Entretanto, essa leveza condena-o para linhas de trfego pesado. barulhento e apresenta o inconveniente de ser bom condutor de eletricidade, e dificultar o isolamento de uma fila de trilhos em relao outra, o que necessrio para os circuitos de sinalizao. Alm disso, apresenta maior rigidez e fixao do trilho mais difcil. Essa fixao, geralmente por meio de parafusos e castanha, est sujeita a se afrouxar, necessitando de permanentes cuidados. Os furos, para passagem dos parafusos, enfraquecem o dormente, podendo originar fissuras que, prolongadas, inutilizaro o dormente. Tambm a socaria, em virtude de sua forma, mais difcil. Para sanar os inconvenientes dos furos para a passagem dos parafusos, foi adotado um tipo de dormente de ao, com chapa de nervuras soldada no local do patim do trilho, e fixao tipo GEO. Trata-se de um dormente mais moderno, de boa qualidade durabilidade, mas de preo elevado. Alm das desvantagens apontadas para o dormente de ao, tem-se que atentar para as possibilidades siderrgicas de cada pas.

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Fixao comum nos dormentes de ao: parafusos e castanhas montadas em furao no prprio dormente.

Fixao alternativa nos dormentes de ao: chapa de nervuras soldada no dormente e fixao tipo GEO. No Brasil, no momento, o dormente de ao seria de preo proibitivo em relao aos demais tipos (madeira e concreto) em virtude da questo do mercado de ao. Cumpre notar ainda que, no caso do dormente de ao com placa soldada, este s serviria para um determinado tipo de trilho, pois a placa tem a dimenso especial para cada perfil. Assim sendo, no caso de substituio dos trilhos por outro perfil diferente, os dormentes no serviriam.CPTM

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Seo transversal de um dormente de ao.

DORMENTES DE CONCRETO Em virtude da escassez de boas madeiras para dormentes, para evitar o desflorestamento e finalmente tendo em vista os inconvenientes apontados dos dormentes de ao, vrios pases passaram a estudar as possibilidades do emprego de dormentes de concreto armado. Os primeiros dormentes de concreto armado imitaram na sua concepo, a forma dos dormentes de madeira, constituda de um bloco de concreto, com seo constante. Os resultados no foram satisfatrios, pois os choques e vibraes produzidos pelas cargas dinmicas dos veculos causavam trincas ou fissuras, apesar da armao metlica colocada para resistir aos esforos da trao. Essas fissuras degeneravam, freqentemente, em verdadeiras rupturas, devido grande rigidez desses dormentes. Essas trincas apareciam geralmente na parte mdia do dormente em conseqncia do apoio irregular sobre o lastro. Com efeito, se devido a uma instalao defeituosa, ou mesmo devido a recalques do lastro na regio imediatamente abaixo dos trilhos, o dormente passa a se apoiar no lastro na parte mdia, ter que suportar momentos fletores extremamente elevados. Aps experimentao em diversas estradas de ferro, principalmente na Frana, Alemanha, Blgica e em outros pases, surgiram os trs tipos principais de dormentes de concreto: Concreto protendido Misto (concreto e ao) Polibloco.

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Dormentes de Concreto Protendido

Dormente em concreto protendido Os primeiros dormentes de concreto, mesmo protendidos, acabavam fissurando na parte mdia, provavelmente devido ao fator j apontado, de apoio no lastro na parte mdia.

Entretanto, com o progresso na tecnologia do concreto protendido e com a melhoria de seu desenho, com a face inferior mais alta na parte central, e com proteo reforada, foram construdos j h alguns anos, principalmente na Alemanha, dormentes de concreto protendido de alta qualidade e que tm se portado satisfatoriamente nas linhas. Cite-se, por exemplo, o dormente Dywidag (Sistema Karig) tipo B-55, B-58 e B70 fabricado na Alemanha. Trata-se de dormente reforado, capaz de resistir a fortes impactos.

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Dormentes Mistos O dormente misto, constitudo de dois blocos ligados por uma barra metlica, surgiu na Frana, sendo o dormente Vagneux o prottipo do dormente misto moderno, o chamado dormente de concreto RS, projetado por Roger Soneville.

Bloco de concreto do dormente misto SNCF (Societ bloco de concreto do dormente misto Nationale de Chemins de Fer Franis).

Dormente Misto O dormente RS constitudo de dois blocos de concreto armado, ligados por uma viga metlica; esta desempenha um papel preponderante, porque tem um comprimento quase igual ao total do dormente e constituem a robusta armadura principal dos blocos de concreto. Diz o autor desse tipo de dormente, patenteado em 1949: O dormente RS pesa aproximadamente 180 kg; as armaduras dos blocos tm por funo solidificarCPTM

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estreitamente os blocos com a viga metlica e cintar o concreto em torno desta; contm apenas 7 kg de ao, alm da viga; graas elasticidade desta, o dormente de concreto RS no sente o esforo e os dois blocos de concreto, muito robustos, esto imunes maioria dos esforos de flexo esttica e flexo alternadas, aos quais muito difcil de resistir com os dormentes de concreto protendido.

Detalhe da fixao em dormente misto Os dormentes RS so os nicos que j suportaram um trfego excessivo em toneladas, nas piores condies juntas em mau estado sem apresentarem qualquer fissura ou sinal de fadiga. A elasticidade do dormente RS obtida da maneira mais simples e mais segura possvel, utilizando a viga de ao de trilhos. A resistncia transversal 40% superior da linha clssica sobre dormentes de madeira, cujos tirefonds estejam solidamente apertados. notvel verificar que, graas a essa nova tcnica, pode-se dar linha, duas qualidades primordiais, e aparentemente contraditrias: a resistncia e a elasticidade. No dormente RS, a fixao do trilho, ao invs de utilizar parafuso preso ao concreto, feita por meio de um parafuso ancorado na viga metlica, introduzidos em furos deixados nos blocos de concreto, e um grampo de ao doce, que aperta o patim do trilho. Esse grampo torna a fixao elstica; alm disso, entre a sapata do trilho e o dormente, coloca-se uma almofada de borracha ranhurada, o que aumenta a elasticidade da via. Esse tipo de fixao, patenteado pela SNCF, chamado fixao duplamente elstica RN.

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Dormente Polibloco O principal dormente polibloco o chamado FB, projetado por Franki-Bagon, engenheiro das ferrovias belgas. O dormente FB constitudo de dois blocos de extremidade de concreto armado e uma pea intermediria, de concreto (viga), fazendo-se a unio das trs peas com fios de ao, com elevado limite elstico, tendido e ancorado nas extremidades.

Dormente polibloco. Para evitar a destruio do concreto na superfcie de contato dos blocos, e para dar esse dormente certa flexibilidade, foram intercaladas plaquetas de material elstico especial (pag-wood) nos dois pontos de ligao dos blocos laterais com o intermedirio. Segundo o seu autor, a concepo do dormente elstico FB foi norteada pela idia de obter um dormente de concreto com as mesmas caractersticas de deformabilidade do de madeira, o que constitui uma garantia tanto para os dormentes, como para o material rodante. Em resumo, o dormente FB, no devia alterar o carter elstico da via permanente. ainda o seu autor que afirma: de notar que o dormente FB no pode ser assemelhado a um dormente protendido; trata-se apenas de uma reunio por tenso. Esta tenso de 15 toneladas. O dormente FB pode ser empregado com os sistemas de fixao elstica, por meio de parafuso fixado ao concreto e uma castanha que se aperta contra o patim do trilho, atravs de uma porca. A Fixao dos Trilhos nos Dormentes de Concreto Um dos fatores primordiais para o bom xito de um dormente de concreto a fixao do trilho ao mesmo. Essa fixao no poder ser rgida, a fim de no destruir o concreto nos seus pontos de contato. Nos tipos modernos de fixao, utiliza-se uma placa, fixada ao dormente por meio de parafusos ou tirefonds. Neste ltimo caso, deixa-se no concreto uma armao metlica, na qual vai aparafusado o tirefond.

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A fixao do trilho na placa feita por meio de castanha e porca, interpondo-se entre esses dois ltimos elementos uma arruela. Existe ainda a fixao moderna Pandrol usada nas ferrovias britnicas, do tipo elstica e que tem dado resultados satisfatrios. Conforme vimos, o dormente RS tem sua fixao prpria, patenteada, a RN, que tem dado bons resultados.

Fixao por parafuso

Fixao por castanha em dormente de concreto

Fixaes elsticas: parafuso fixo ao concreto e castanhas apertadas ao patim com portas.

Parafuso, castanha, arruela e porca

Fixao Pandrol

As Vantagens e Desvantagens do Dormente de Concreto As principais vantagens do dormente de concreto so: maior estabilidade que d via, economia de lastro, pouca sensibilidade aos agentes atmosfricos e maior durabilidade. Suas desvantagens so: maior dificuldade no manejo, por ser mais pesado e dar maior rigidez via do que no caso de dormente de madeira. Quanto ao peso, entretanto, fator favorvel, pois aumenta a resistncia transversal da via, o que altamente desejvel para as linhas com trilhos longos soldados.

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Cumpre assinalar, tambm que o dormente de concreto s poder ser empregado em linhas de padro elevado, onde raramente se d um descarrilamento, pois este inutiliza o dormente em virtude do impacto das rodas, principalmente no caso de dormente misto. Para diminuir esse inconveniente, foi projetado o dormente alemo de concreto protendido, com a sua parte central reforada. Naturalmente no se poderia pensar no emprego de dormentes de concreto em linhas de baixo padro, com desnivelamentos freqentes, no s devido deficincia da superestrutura da via, como tambm devido instabilidade da plataforma (aterros sem compactao e sem drenagem). Nessas linhas, a freqncia dos descarrilamentos acarretaria grandes despesas com a reposio dos dormentes avariados.

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Trilhos e Acessrios

O trilho, elemento da superestrutura que constitui a superfcie de rolamento para as rodas dos veculos ferrovirios, vem sofrendo uma evo1uo permanente, desde os primrdios das estradas de ferro, at os dias atuais, com o grande desenvolvimento da tecnologia do ao. A forma e o comprimento evoluram gradativamente, at atingirem os perfis modernos de grande seo e tambm de peso, para permitir as pesadas cargas por eixo dos trens modernos. Desde o incio da era comercial das estradas de ferro, pensou-se em dar ao trilho a forma de duplo T, a mais econmica para as peas sujeitas flexo. Tendo em vista o grande desgaste a que est sujeito o trilho, deu-se s duas mesas uma espessura considervel, para permitir o seu uso, mesmo depois de aprecivel desgaste. Esses estudos levaram Robert Stephenson, em 1838, a criar o trilho chamado de duas cabeas.

Trilho de duas cabeas Devido, sobretudo s dificuldades de fixao desse trilho ao dormente, este foi abandonado e substitudo pelo tipo idealizado pelo engenheiro ingls Vignole, passando a ser denominado tipo Vignole. O trilho tipo Vignole composto de trs elementos: boleto (cabea), alma e patim, este ltimo a parte que se assenta no dormente diretamente ou atravs de uma placa de apoio de ao. Nos transportes urbanos por ferrocarris (bondes) / era usado o chamado trilho de fenda cuja forma tem a finalidade de permitir que a rua possa encostar-se aos trilhos, sem danificar o pavimento. Os frisos das rodas correm no canal existente na cabea do trilho.

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A manuteno bsica dos trilhos consiste no reperfilamento do boleto atravs de mquina esmerilhadora especial quando este apresenta sua geometria original deformada pelo desgaste.

Perfis de Trilho Vignole Composio do Ao para Trilhos Para exercer a sua funo de superfcie de rolamento e suporte das cargas transportadas pelos veculos, necessrio que o trilho tenha dureza, tenacidade, elasticidade e resistncia flexo. Entre todos os materiais, o ao o que oferece as melhores vantagens para o emprego na fabricao dos trilhos. Os principais componentes do ao e sua influncia nas caractersticas fundamentais do mesmo so: a) Ferro aproximadamente 98% da composio do trilho o ferro, constituindo pois o elemento bsico do ao, dando-lhe suas principais qualidades. b) Carbono o carbono proporciona maior dureza ao ao, mas medida que aumenta a sua porcentagem, este pode se tornar quebradio, principalmente se no for reduzida percentagem de fsforo. c) Mangans este metal aumenta a dureza do ao, entretanto, uma elevada percentagem torna o ao difcil de trabalhar e se tambm elevada a percentagem de carbono, pode produzir fragilidade. O mangans encarece muito o preo do ao, sendo empregado nos trilhos de ao-liga, conforme veremos a seguir e sobretudo em peas especiais principalmente nos aparelhos de mudana de via. d) Silcio este elemento, durante algum tempo, foi considerado inerte no ao. Atualmente, sabe-se que ele aumenta a resistncia ruptura, sem sacrificar a ductilidade ou tenacidade, nas percentagens em que entra na composio do ao.CPTM

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e) Fsforo um elemento indesejvel, pois torna o ao quebradio; entretanto, esta ao diminui a intensidade medida que decresce o teor de carbono. f) Enxofre um elemento indesejvel. Combina-se com o ferro, tirando suas principais qualidades formando as chamadas segregaes. Especificaes e Ensaios para Recebimento de Trilhos As principais especificaes para recebimento dos trilhos so as da UIC (Unio Internacional das Estradas de Ferro), companhia europia, e da ASTM (American Society for Testing Materials) e AREA (American Railway Engineering Association). Essas especificaes indicam os ensaios a serem feitos no ato do recebimento dos trilhos e so cada vez mais rigorosas, acompanhando a evoluo da tecnologia de fabricao de ao. No Brasil, os trilhos fabricados pela CSN, em Volta Redonda, obedecem s especificaes da ASTM e AREA. Descreveremos sucintamente as mencionadas especificaes: a) Os trilhos so fabricados nos comprimentos padro de 10, 12 ou 18 m. So fixadas as tolerncias nos comprimentos dos trilhos, no peso e nas dimenses de seo transversal. A tolerncia no comprimento geralmente de 3 mm e nas dimenses da seo transversal 0,5 mm. Permite-se tambm uma tolerncia de 2% na pesagem de cada lote de 50 trilhos, desde que na totalidade da encomenda a tolerncia no ultrapasse 1%; b) prova de choque; c) ensaio de trao; d) ensaio de resilincia; e) ensaio de dureza Brinell; f) ensaio microgrfico; g) ensaio macrogrfico; h) composio qumica;

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i) ensaio de entalhe e fratura. Cabe lembrar que os trilhos recebem as seguintes especificaes TR25, TR32, TR37, TR45, TR57 e TR68, sendo que o nmero designa o nmero de quilogramas por metro. A Seo Transversal dos Trilhos Os perfis da cabea do trilho e do aro da roda foram estudados de modo a realizar as melhores condies de rolamento e assegurar, da melhor maneira, a funo do friso de guiar a roda. O trilho colocado inclinado de 1:20 sobre a vertical e oferece uma superfcie de rolamento levemente boleada, reduzindo o desgaste do trilho e do aro. O ngulo do friso da roda geralmente de 60, pois constata-se que se >60 h mais facilidade da roda subir nas juntas se houver discordncia no alinhamento das pontas dos trilhos e se