Estudo de Caso da BA 046, Trecho Canarana a Barro Alto, Com Foco nas Patologias Antes e Depois da sua Recuperação [1]

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1 Estudo de Caso da BA 046, Trecho Canarana a Barro Alto, Com Foco nas Patologias Antes e Depois da sua Recuperação [1] DOURADO, Lucas Caíque Souza [2], OLIVEIRA, Joaquim Augusto Campos de [3] DOURADO, Lucas Caíque Souza; OLIVEIRA, Joaquim Augusto Carneiro de. Estudo de Caso da BA 046, Trecho Canarana a Barro Alto, Com Foco nas Patologias Antes e Depois da sua Recuperação. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 02, Vol. 05, pp , Fevereiro de ISSN: RESUMO O presente estudo analisa a qualidade da execução de recuperação do pavimento asfáltico da rodovia BA 046, que liga as cidades de Canarana a Barro Alto, no estado da Bahia. Devido a muitas patologias, a rodovia encontrava-se intransitável e causando transtornos à população que dela depende. Atualmente, ela está em fase de recuperação. O objetivo deste trabalho é estudar e descrever os tipos de patologias da rodovia e relatar as soluções mais viáveis para uma melhor execução do serviço. A metodologia utilizada foi estudo de caso, com análise comparativa de cunho qualitativo. O resultado esperado com esse artigo é a melhor execução nas obras de infraestrutura, seguindo as especificações e as normas, visando um maior custo benefício e uma melhor qualidade nas execuções das rodovias no estado e no país. Palavras-Chave: Patologias, Rodovia BA 046, Recuperação, Pavimento. 1. INTRODUÇÃO 1 / 36

2 No Brasil, existe cerca de quilômetros de rodovias; sendo que 12,4 % equivalente a quilômetros são pavimentadas; quilômetros não são pavimentados e quilômetros são rodovias planejadas. Das rodovias pavimentadas quilômetros são rodovias estaduais correspondendo a 56,1%. Segundo dados da CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE (CNT, 2015). A BA 046 tem uma extensão de 406,8 quilômetros, liga a BR 101 até a cidade de Barra do Mendes, passando pelas rodovias, BR 116, BA 130 e 144 e por 12 sedes de cidades do estado da Bahia. O trecho de Canarana a Barro Alto tem o comprimento de 19 km, e seu revestimento existente é Tratamento Superficial Simples TSS. De acordo com a Norma DNIT 146/2012, o TSS é a camada de revestimento do pavimento constituída de uma aplicação de ligante asfáltico (Emulsões), coberta por uma camada de agregado mineral (Brita) submetida à compressão. Em 2013, foi realizada uma recuperação do pavimento com uma nova execução de Tratamento Superficial Simples, porém, com o decorrer dos anos e com o tráfego de veículos, ônibus e caminhões pesados, surgiram patologias (fissuras, trincas, panelas e buracos) ao longo do trecho. Com a falta de manutenção para correção destes defeitos os problemas foram se acumulando ao longo do tempo comprometendo integralmente o pavimento. Nesse contexto, a população que reside nas laterais da rodovia começou a interditar a pista e lançar argila nos buracos trata-se de uma atitude comum nas Rodovias Brasileiras, objetivando minorar as deformações e ao mesmo tempo auferir uns parcos recursos dos usuários vendo esta situação, os municípios de Canarana e Barro Alto se uniram e solicitaram ao Governo do Estado a Recuperação dos 19 km, solicitação que foi aceita e o processo Licitatório ocorreu em abril de O objetivo principal desta pesquisa foi estudar e descrever os tipos de patologias encontradas na rodovia antes de sua recuperação, verificar o serviço executado e relatar as soluções mais apropriadas de execução visando a qualidade da obra. Para alcançar tal objetivo, foram feitos levantamentos e descrições das patologias, identificação do surgimento das mesmas e a análise dos dados coletados. Tudo isso, buscando verificar as obras realizadas pelas empresas que executaram a recuperação do pavimento no ano de 2013 e no ano de 2017, relatando outras soluções possíveis para uma melhor pavimentação de acordo com as normas do DNIT. Antes de sua execução, foi realizado um levantamento visual de todas as patologias que existiam e uma avaliação no pavimento em função da quantidade de ocorrências; a execução do serviço foi acompanhada e, após a sua conclusão, verificou-se a qualidade do serviço executado. 2 / 36

3 O resultado esperado com esse artigo é a melhor execução nas obras de infraestrutura seguindo as especificações e as normas, visando maior custo benefício e melhor qualidade nas execuções das rodovias no estado e no país. 2. ANTES DA RECUPERAÇÃO A BA 046, trecho que liga as cidades de Canarana e Barro Alto no estado da Bahia, beneficia diretamente as duas cidades com uma população somada de mais de 40 mil pessoas e, indiretamente, os municípios adjacentes que dela dependem. Após seis meses da última recuperação do pavimento no ano de 2013, começaram a surgir ao longo do trecho patologias tais como fissuras, trincas, panelas e buracos. No período das chuvas, essas patologias aumentaram em quantidade e dimensão, quando foi solicitada, pelos prefeitos das duas cidades, a manutenção adequada da mesma. Como não houve nenhuma ação de recuperação, a rodovia tornou-se intransitável, sem segurança e conforto para as pessoas que nela passavam. Em maio de 2017, foi realizada uma vistoria do trecho, período em que foi executado o levantamento das patologias encontradas e uma avaliação objetiva, seguindo a Norma DNIT 006/2003-PRO. Essa avaliação foi feita a pé e cada estação de ensaio com uma dimensão de 6m x 3,5m. Ao todo, foram realizados ensaios em 19 estações. Após o levantamento de campo e aquisição dos diagnósticos, realizou-se a classificação das patologias encontradas no trecho, de acordo com o Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos (DNIT, 2006): 1. Fissuras FC - Fenda de largura capilar, somente perceptível a olho nu apenas a distâncias inferiores a 1,5 metro. Causas: Base rígida, fadigas e retração térmica. 2. TT - Trincas Transversais - Fenda facilmente visível a olho nu que apresenta direção predominantemente ortogonal ao eixo da via. TTC Curta: Extensão de até 100cm. TTL Longa: Extensão superior a 100cm. Causas: Solicitação do tráfego; Junta construtiva; má compactação da base; fadigas. 3. TL- Trincas Longitudinais - Fenda facilmente visível a olho nu que apresenta direção 3 / 36

4 predominantemente paralela ao eixo da via. TLC Curta: Extensão de até 100cm; TLL Longa: Extensão superior a 100cm. Causas: Solicitação do tráfego; Junta construtiva; Movimentação do aterro; Problemas de drenagem e infiltração de água; má compactação da base. Todas essas patologias são FC-1 que são trincas com abertura superior à das fissuras e menores que 1,0mm. 4. TJ - Trincas interligadas "Jacaré" ou de fadiga - Conjunto de trincas interligadas sem direções preferenciais, assemelhando-se ao aspecto de couro de jacaré sem erosão. Causas: Fadiga. Patologia FC-2 que são trincas com abertura superior a 1,0mm e sem erosão nas bordas. 5. TJE - Trincas interligadas "Jacaré", de fadiga com Erosão - Conjunto de trincas interligadas sem direções preferenciais, assemelhando-se ao aspecto de couro de jacaré que apresenta erosão inicial ou acentuada nas bordas. Causas: Ação da repetição das cargas de tráfego; Ação climática gradientes térmicos; Envelhecimento do ligante; Compactação deficiente do revestimento; Deficiência no teor de ligante; Subdimensionamento; Rigidez excessiva em estrutura com elevada deflexão; Reflexão de trincas de mesma natureza. Patologia FC-3: são trincas com abertura superior a 1,0mm e com erosão nas bordas. 6. ALP - Afundamentos Localizados Plásticos - Deformação localizada caracterizada por depressão da superfície do pavimento acompanhado de solevamento, atingindo extensão de até 6m. Afunda e levanta lateralmente. Causas: Falha na dosagem da mistura; Excesso de ligante; Fluência plástica de uma ou mais camadas do pavimento; Fluência plástica do subleito. 7. EX Exsudação - Excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento. Causas: Migração do ligante através do revestimento; Segregação da massa em alguns pontos: 4 / 36

5 Cravamento do agregado na base e ascensão do ligante à superfície. 8. O - Corrugação e ondulação - Deformação caracterizada por ondulações ou corrugações transversais na superfície do pavimento. Corrugação Pequeno comprimento de onda: ordem de centímetros; Ondulação Grande comprimento de onda: ordem de metro. Causas: Fluência ou instabilidades da mistura betuminosa; em geral em áreas de aceleração/desaceleração, rampas com veículos lentos/pesados e em curvas (corrugação); Adensamento diferencial do subleito (ondulação); Drenagem deficiente do subleito (ondulação). 9. D - Desagregação, desgaste, polimento dos agregados - Efeito do arrancamento progressivo do agregado do pavimento, caracterizado por aspereza superficial do revestimento. Causas: Esforços tangenciais causados pelo tráfego; Problemas de adesividade entre ligante asfáltico e agregado. 10. P - Panelas ou buracos -Cavidade que se forma no revestimento por diversas causas, podendo alcançar as camadas inferiores do pavimento, provocando a desagregação dessas camadas. Causas: Falta de aderência entre camadas superpostas, causando o desplacamento das camadas (falha na imprimação ou na pintura de ligação); Desagregação do revestimento e às vezes de camadas inferiores; falha na compactação ou umidade excessiva em camadas de solo; Trincamento por fadiga. Após a classificação de todas as patologias, continua a avalição do IGG realizada no campo. O objetivo dessa avaliação é apresentar a sistemática de cálculo de um índice combinado de falhas, o Índice de Gravidade Global (IGG), que permite classificar o estado geral de um determinado trecho homogêneo de pavimento, em função da incidência de defeitos de superfície. Ele é um indicador das condições do pavimento, muito útil para a tomada de decisões quanto às intervenções de restauração necessárias, atribuindo-lhe conceitos variáveis segundo a tabela 01 a seguir. Tabela 01 - Condição do pavimento em função do IGG Conceitos Ótimo Bom Regular Ruim Péssimo Limites Maior que / 36

6 Fonte: DNIT 006/2003, p.5 Os dados coletados foram processados em escritório seguindo a Norma DNIT 006/2003-PRO, inicialmente definiu que toda a extensão do trecho é homogênea, pois apresentava o mesmo tipo de constituição de estrutura, mesma base, tipo de revestimento, o mesmo tipo de matérias constituintes das camadas e espessuras, a mesma incidência de trafego e a mesma situação climática. Na próxima etapa determinou-se a frequência absoluta e relativa das falhas anotadas, bem como a média aritmética e a variância (o quadrado do desvio padrão) das flechas nas trilhas de roda. No cálculo da frequência em cada estação, serão observadas as patologias por tipo. Ou seja, defeitos diferentes, mas pertencentes ao mesmo tipo, contam uma única vez, mesmo que ocorram simultaneamente. Para efeito de ponderação, quando em uma mesma estação forem constatadas ocorrências tipo 1, 2 e 3 (relativas às Fendas), só considerar as do tipo 3 para o cálculo da frequência relativa (fr); do mesmo modo, quando forem verificadas ocorrências dos tipos 1 e 2 em uma mesma estação, só considerar as do tipo 2. Quando ocorrerem somente as do tipo 1, considerá-las. Para encontrar a frequência relativa o cálculo é a multiplicação da frequência absoluta (número de defeitos no mesmo segmento) por 100 e divide pelo número de estações coletadas. Fr = Fa x 100/n. Para os eventos detectados (defeito ou parâmetro estatístico das flechas) deve-se atribuir um peso ou fator de ponderação, que exprima sua maior ou menor importância no que diz respeito à serventia. Por exemplo, as trincas de classe 1 possuem pequena influência na serventia, recebendo, portanto, um fator de ponderação menor (0,2), enquanto para panelas e corrugações, as quais exercem forte influência na serventia, atribui-se um fator de ponderação maior (1,0). A planilha 01 a seguir é o Formulário de Inventário do estado da superfície do pavimento, onde descreve todas os defeitos encontrados por estação ao longo da rodovia BA 046 que liga Canarana e Barro Alto, a tabela 02 informa a legenda da planilha 01. A planilha 02 relara o cálculo do Índice de Gravidade Global IGG, descrevendo a frequência absoluta e relativa das patologias, O produto da frequência relativa de cada defeito (e também da média e variância das flechas) pelo seu fator de ponderação resulta no Índice de Gravidade Individual (IGi) correspondente ao evento, ou seja: a fração do IGG afetado pelo evento. A somatória de todos os valores de IGi representa, finalmente, o valor do IGG, com o valor do mesmo verifica o conceito do pavimento como 6 / 36

7 mostra a tabela 01, no trecho da rodovia analisado o pavimento foi considerado péssimo com relata planilha 02 abaixo. Tabela 02- Legenda da Planilha 1 Símbolo F (1) TTC (1) TTL (1) TLC (1) TLL (1) TRR (1) J (2) TB (2) JE (3) TBE (3) ALP (4) ATP (4) O (5) P (5) EX (6) D (7) R (8) ALC ATC E TRE TRI FC-1 FC-2 FC-3 Descrição Fissuras Trincas Transversais Curtas Trincas Transversais Longas Trincas Longitudinais Curtas Trincas Longitudinais Longas Trincas Isoladas Trincas Interligadas Jacaré Trincas Interligadas de Bloco Trincas Interligadas Jacaré com erosão Trincas Interligadas de Bloco com erosão Afundamento Localizado Plástico Afundamento na Trilha de Roda Plástico Ondulação/Corrugação Panelas ou buracos Exsudação Desgaste Remendos Afundamento Localizado de Consolidação Afundamento na Trilha de Roda de Consolidação Escorregamento do revestimento Flecha na Trilha de Roda Externa Flecha na Trilha de Roda Externa Trincas com abertura superior à das fissuras e menores que 1,0 mm Trincas com abertura superior a 1,0 mm e sem erosão nas bordas Trincas com abertura superior a 1,0 mm e com erosão nas bordas 7 / 36

8 Planilha 01 - Formulário de Inventário do estado da superfície do pavimento. Fonte: DNIT 006/2003, p.7 / Próprio Autor 8 / 36

9 Planilha 2 - Cálculo do IGG. Fonte: DNIT 006/2003 p.8 / Próprio Autor 9 / 36

10 Figura 01 Fissuras. Fonte: O próprio autor 10 / 36

11 Figura 02 Trincas Longitudinais Longas. Fonte: O próprio autor 11 / 36

12 Figura 03 Trincas Transversais Longas. Fonte: O próprio autor 12 / 36

13 Figura 04 Trincas Interligadas Jacaré. Fonte: O próprio autor 13 / 36

14 Figura 05 Trincas Interligadas Jacaré com erosão. Fonte: O próprio autor 14 / 36

15 Figura 06 Afundamento Localizado Plástico. Fonte: O próprio autor 15 / 36

16 Figura 07 Ondulações. Fonte: O próprio autor 16 / 36

17 Figura 08 Panelas e buracos.fonte: O próprio autor 17 / 36

18 Figura 09 Panelas e buracos. Fonte: O próprio autor 18 / 36

19 Figura 10 Exsudação. Fonte: O próprio autor 19 / 36

20 Figura 11 Desgaste. Fonte: O próprio autor 20 / 36

21 Figura 12 Panelas e buracos. Fonte: O próprio autor 3. DURANTE A RECUPERAÇÃO 21 / 36

22 A obra de recuperação do pavimento da BA 046, trecho que liga as cidades de Canarana a Barro Alto com extensão de 19 km iniciou-se no mês de agosto. O objetivo da execução do serviço foi revestir o pavimento existente com o Tratamento Superficial Simples, que é uma camada de revestimento do pavimento de pequena espessura constituída de uma aplicação de ligante asfáltico coberta por uma camada de agregado mineral submetido à compressão. A empresa vencedora seguiu essas etapas de execução: Corrigiu os defeitos através de reparos e remendos. Corrigiu as declividades transversais através da regularização com pré-misturado a frio. Varredura da superfície. Aplicação da emulsão asfáltica diluída. Espalhamento do agregado. Compactação com rolo pneumático devidamente úmido. Liberou o trafego, após a cura total da emulsão. Em alguns subtrechos foi necessário a retirada do pavimento antigo e realizada uma nova base e sub-base para execução do revestimento. Em alguns locais foi aplicado uma capa selante sobre o revestimento antigo, sendo o ligante dessa capa uma emulsão asfáltica, frequentemente diluída com água. Em seguida à aplicação da emulsão, ela é recoberta por agregado miúdo e realizada a compressão. A compressão do agregado foi realizada imediatamente após o seu lançamento na pista. Após a compressão, quando obtida a fixação ideal do agregado ao ligante, feito através do próprio trafego, fez-se uma varredura do material excedente que se encontrava totalmente solto. Os subitens D e E do item 5.3 (Execução) da Norma DNIT 146/2012 que relata sobre a aplicação do ligante asfáltico e sobre a execução das juntas transversais e longitudinais não foram seguidos, com isso a qualidade da execução do serviço foi prejudicada. Os materiais que foram utilizados para execução do TSS foram: o ligante asfáltico que é composto por cimento asfáltico CAP 150/200 e a emulsão asfáltica tipo RR-2C, e os agregados composto por cascalho, pedra britada. Equipamentos utilizados nos serviços. Motoniveladora Escavadeira hidráulica Carregadeira 22 / 36

23 Retroescavadeira Caminhão Pipa Vassoura mecânica Caminhão espargidor Distribuidor de agregados Rolo Compactador pneumático Rolo Compactador de Pneus Rolo Compressor do tipo Tandem Caminhão Caçamba para transporte dos agregados Tanque para depósito da emulsão Equipamento de aplicação única Foram necessárias a limpeza e a regulagem dos bicos antes do início de cada operação do caminhão espargidor, pois a uniformidade e a regularidade da aplicação do ligante são fundamentais no desempenho do revestimento executado. A empresa concluiu os serviços e entregou a obra no final de novembro de 2017, para satisfação da população, beneficiando diretamente as duas cidades com uma população somada com mais de 40 mil pessoas e, indiretamente, os municípios vizinhos que dela dependem. 23 / 36

24 Figura 13 Executando o TSS. Fonte: O próprio autor 24 / 36

25 Figura 14 Executando o TSS. Fonte: O próprio autor 25 / 36

26 Figura 15 Executando o TSS. Fonte: O próprio autor 26 / 36

27 Figura 16 Executando o TSS. Fonte: O próprio autor 4. ANÁLISE DA RECUPERAÇÃO 27 / 36

28 Após a conclusão dos serviços executados na Rodovia, começaram a aparecer patologias no decorrer do trecho. Foi realizado uma nova vistoria no dia 11 de dezembro de 2017, verificando fissuras, trincas, buracos, exsudação, afundamento localizado plástico e muitas ondulações e remendos durante a extensão da BA046. Com isso foi realizado um estudo com outro tipo de solução o Revestimento TSD Tratamento Superficial Duplo camada de revestimento do pavimento constituída por duas aplicações de ligante asfáltico, cada uma coberta por camada de agregado mineral e submetida à compressão. (DNIT 147/2012). A diferença dos dois tipos de revestimento é que o TSD o revestimento tem maior espessura, utiliza-se quantidades maiores de materiais, como mostra tabela 03 abaixo. Tabela 03- Taxas de aplicação TSS/TSD Tipo Tratamento Superficial Simples Tratamento Superficial Duplo Tratamento Superficial Duplo Tratamento Superficial Simples Tratamento Superficial Duplo Diferença Camada 1ª Ligante 0,8 a 1,2 l m² Agregado 8 a 10 kg/m² 1ª 1,2 a 1,8 l m² 20 a 25 kg/m² 2ª 0,8 a 1,2 l m² 10 a 12 kg/m² Total 0,8 a 1,2 l m² 8 a 10 kg/m² Total 2,0 a 3,0 l m² 30 a 47 kg/m² Total 1,2 a 1,8 l m² 22 a 27 kg/m² Fonte: Norma DNIT 146 e 147/2012 Consta também que a metodologia da execução do TSD tem o dobro das etapas do TSS. Limpeza do pavimento existente com ar comprimido. Aplicação da 1ª camada. Compactação da 1ª camada. Lançamento da 2ª camada. Compactação da 2ª camada. Aplicação da Emulsão selante. Com a execução dos serviços aumentam, o período da obra prolonga, com isso a empresa terá custos maiores com mão de obra e carga horária dos equipamentos. 28 / 36

29 Analisando as vantagens e desvantagens do TSS e do TSD, verifica-se que o Tratamento Superficial Duplo tem maior durabilidade sobre o Tratamento Superficial Simples, com isso a vida útil do pavimento será maior, porém o custo de sua execução é maior, a planilha 03 a seguir descreve apenas os serviços de revestimento comparando os preços dos dois tratamentos. Planilha 03 - Planilha Orçamentária TSS/TSD Código Sinapi / /001 Item Tratamento superficial simples TSS inclusive emulsão RR 2C0,0014ton/m² Capa selante com emulsão RR 2C, incluso aplicação e compactação Tratamento superficial duplo TSD - inclusive emulsão RR 2C 0,0033ton/m² Capa selante com emulsão RR 2C, incluso aplicação e compactação Total TSS Total TSD Diferença TSD/TSS Quantidade (m²) Preço Unitário R$ 5,22 Preço Total R$ , R$ 2,98 R$ , R$ 9,27 R$ , R$ 2,98 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 Fonte: O próprio autor 29 / 36

30 Figura 17 Ondulações no Revestimento TSS. Fonte: O próprio autor 30 / 36

31 Figura 18 Buracos no Revestimento TSS. Fonte: O próprio autor 31 / 36

32 Figura 19 Trincas Longitudinais Longas no TSS. Fonte: O próprio autor 32 / 36

33 Figura 20 Remendos no Revestimento TSS. Fonte: O próprio autor 33 / 36

34 Figura 21 Afundamentos Localizados no TSS.Fonte: O próprio autor 34 / 36

35 Figura 22 Exsudação no Revestimento TSS. Fonte: O próprio autor 35 / 36

36 CONCLUSÃO Após levantar todas as patologias que existiam na Rodovia BA 046, trecho de Canarana a Barro Alto no Estado da Bahia, identificar como elas surgem, acompanhar os serviços de recuperação executado pelo Tratamento Superficial Simples, verificamos que após a conclusão da recuperação já começaram a surgir novas patologias. Tendo em vista que esse trecho da rodovia tem um transito considerável e beneficia indiretamente milhares de pessoas que nela transitam diariamente, a melhor solução para sanar essas patologias e o pavimento ter maior vida útil é o Tratamento Superficial Duplo pois o valor da recuperação do pavimento poderia entrar no orçamento do Governo do Estado, devida a diferença não ser tão grande, pois o custo benefício a longo prazo é muito maior. Se em quatro anos o governo executou duas recuperações que não foram bem-sucedidas, com um planejamento melhor poderia ter evitado gastos aos cofres públicos, executando apenas uma restauração com qualidade maior. REFERÊNCIAS Relatório Gerencial, Pesquisa CNT de Rodovias Manual de Restauração de pavimentos Asfálticos DNIT NORMA DNIT 006/ PRO/ Avaliação objetiva de pavimentos flexíveis e semirrígidos Procedimento NORMA DNIT 146/ ES/ Pavimentação asfáltica Tratamento Superficial Simples Especificação de Serviço NORMA DNIT 147/ ES/ Pavimentação asfáltica Tratamento Superficial Duplo Especificação de Serviço [1] Artigo apresentado ao Curso de Pós-graduação Lato Sensu em Engenharia Rodoviária: Do Estudo de Viabilidade ao Projeto Executivo, da Escola de Engenharia de Agrimensura, como requisito para obtenção do título de Especialista. [2] Graduado Engenheira Civil na UCSAL [3] Graduado Engenharia e pós Graduação em Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável na FGV em / 36 Powered by TCPDF (