FACULDADE DO VALE DO IPOJUCA - FAVIP

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1 FACULDADE DO VALE DO IPOJUCA - FAVIP Estudo Comparativo de Viabilidade Técnica e Econômica Entre Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a Rodovia BR-408/PE Augusto Lins e Silva Filho Caruaru 2011

2 FACULDADE DO VALE DO IPOJUCA - FAVIP Estudo Comparativo de Viabilidade Técnica e Econômica Entre Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a Rodovia BR-408/PE Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a Faculdade do Vale do Ipojuca FAVIP, como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Augusto Lins e Silva Filho Martônio Francelino Prof. Orientador Caruaru

3 Catalogação na fonte - Biblioteca da Faculdade do Vale do Ipojuca, Caruaru/PE S586e Silva Filho, Augusto Lins e. Estudo comparativo de viabilidade técnica e econômica entre pavimentos rígido e flexível aplicados a rodovia BR-408 PE / Augusto Lins e Silva Filho. -- Caruaru : FAVIP, f. Orientador(a) : Martonio José Marques Francelino. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Civil) -- Faculdade do Vale do Ipojuca. Inclui anexo. 1. Pavimento asfáltico. 2. Pavimento de concreto. 3. Pavimentação de rodovias. I. Título. CDU 624[12.1] Ficha catalográfica elaborada pelo bibliotecário: Jadinilson Afonso CRB-4/1367

4 Augusto Lins e Silva Filho Estudo Comparativo de Viabilidade Técnica e Econômica Entre Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a Rodovia BR-408/PE Aprovada em / / Banca Examinadora: Prof. Martônio Francelino (Orientador) Simone Perruci Galvão Prof.(a) Examinador(a) Shirley Minnell Prof.(a) Examinador(a) Caruaru

5 DEDICATÓRIA Aos meus Familiares: Meu pai Augusto Lins e Silva, minha mãe Wilma Barros Lins, meu irmão Arthur Barros Lins, minhas tias Wilza Barros da Silva, Mônica Assunção Galindo Lins, Lúcia Helena Lins e Silva, Williane Barros da Silva, Willaney Barros da Silva, Maria Dapaz Cavalcante Bezerra, meu tio Francisco Bezerra da Silva, minhas avós Maria Solange Galindo Lins e Maria da Anunciação Barros da Silva.

6 AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar, agradeço a Deus pela força e coragem para estudar e concluir um curso tão difícil, e pela proteção nas viagens para faculdade ou atividades da mesma. Agradeço também aos meus pais pelo incentivo nos estudos e pela oportunidade de trilhar um bom futuro.

7 Resumo Lins e Silva Filho, Augusto. Estudo Comparativo Entre Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a Rodovia BR-408. Faculdade do Vale do Ipojuca. Professor Orientador, Martônio Francelino. Este estudo apresenta uma comparação entre os custos envolvidos para execução dos pavimentos rígido e flexível, desenvolvidos e dimensionados como alternativas para execução da duplicação referente à rodovia BR-408 no estado de Pernambuco no segmento que vai do município de Carpina até a antiga fábrica da Bicopeba, no entroncamento com a PE-005, em São Lourenço da Mata, com uma extensão de 22,1 quilômetros. No levantamento dos custos dos serviços a serem realizados, levaram-se em conta os valores fornecidos pelo Sistema de Custo Rodoviário (SICRO), cuja composição serve como base para determinação dos valores. O dimensionamento destes pavimentos se deu devido às metodologias sugeridas pelo Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte - DNIT, para o pavimento flexível e do Método da Portland Cement Association - PCA, para o pavimento rígido. Finalmente apresentaremos as atuais ferramentas utilizadas pelo Departamento Nacional de Infraestrutura e Transportes - DNIT para tomada de decisão da melhor alternativa de pavimentação, onde serão demonstradas que para a execução de um pavimento, seja ele flexível ou rígido, faz-se necessário que a análise não fique restrita apenas ao custo de construção, mas também, aos custos de restauração e manutenção previstos durante o período de projeto, além das questões relacionadas ao conceito de sustentabilidade. Com base nas informações e dados obtidos, constatou-se o pavimento de concreto terá um melhor desempenho para este tráfego. PALAVRAS-CHAVE: Pavimento asfáltico, pavimento de concreto, pavimentação de rodovias

8 ABSTRACT Lins e Silva Filho, Augusto. Comparative Study Between Rigid and Flexible Pavements Applied to Highway BR-408. Ipojuca Valley College. Teacher Advisor, Martônio Francelino. This study presents a comparison of the costs involved on the execution of rigid and flexible pavements, designed and dimensioned as an alternative to execution of duplication on the BR-408 highway in the state of Pernambuco in the segment that runs from the city of Carpina to the old factory Bicopeba at the junction with a PE-005, in São Lourenço da Mata, with a length of 22.1 km. In the survey of the costs of services to be performed, it took into account the values provided by the Road System Cost (SICRA), whose composition serves as a basis for determining values. The scaling of these decks was due to the methodology suggested by the National Department of Infrastructure and Transportation - DNIT for the flexible pavement and the Method of Portland Cement Association - PCA for the rigid pavement. Finally we present the current tools used by the National Department of Infrastructure and Transport - DNIT for decision making the best choice of flooring, which will be demonstrated that for the execution of a floor, either flexible or rigid, it is necessary that the analysis does not be restricted to the construction cost but also the costs of restoration and maintenance provided during the project in addition to issues related to the concept of sustainability. Based on the information and data obtained, it was found the concrete pavement will have a better performance for this traffic. KEYWORDS: asphalt pavement, concrete pavement, road paving

9 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS (ordem alfabética) AASHTO - American Association of State Highway and Transportation Officials ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas CBUQ Concreto Betuminoso Usinado a Quente CAP Cimento Asfáltico de Petróleo CCP Concreto de Cimento Portland DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte PCA Portland Cement Association PNV Plano Nacional de Viação SICRO Sistemas de Custos Rodoviários TSD Tratamento Superficial Duplo TSS Tratamento Superficial Simples TST Tratamento Superficial Triplo USACE United States Army Corps of Engineers

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Seção Tipo do Pavimento Asfáltico Analisado Como Alternativa Para Execução na BR-408/PE Figura 2 Seção Tipo do Pavimento de Concreto Analisado Como Alternativa Para Execução na BR-408/PE Figura 3 Gráfico Relacionado á Comparação de Custo dos Serviços de Construção Inicial (Terraplenagem/Sub-Base/Base/Revestimento) dos Pavimentos Asfáltico e de Concreto Analisados como Alternativa de Execução da BR-408/PE Figura 4 Gráfico Relacionado à Comparação de Custos Anuais de Conservação dos Pavimentos para um Período de 20 anos Analisados como Alternativa de Execução da BR- 408/PE Figura 5 Gráfico Relacionado à Comparação dos Custos Finais de Construção Inicial, Manutenção e Custo Total (Construção + Manutenção) dos Pavimentos Analisados como Alternativa de Execução da BR-408/PE... 22

11 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS JUSTIFICATIVA FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA METODOLOGIA RESULTADOS E DISCURSÕES CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS 9.1. PLANILHA A 9.2. PLANILHA B 9.3. PLANILHA C 9.4. PLANILHA D

12 9 1. INTRODUÇÃO De acordo com os últimos dados levantados pelo DNIT em dezembro de 2010, tem-se na rede do PNV (Plano Nacional de Viação) um total de 43841,6 Km de rodovia no estado de Pernambuco, sendo 36931,8 Km (84,24%) não pavimentados e 6909,8 Km (15,76%) pavimentados. Estas rodovias estão divididas em: municipais, estaduais e federais. Destes 43841,6 Km temos: 34495,1 Km não pavimentados e 507,4 Km pavimentados para rodovias municipais, 2334,3 Km não pavimentados e 3816,3 Km pavimentados para as rodovias estaduais, e por fim, 102,4 Km não pavimentados e 2503,4 Km pavimentados para as rodovias federais. As rodovias pavimentadas apresentam ainda seu estado de conservação com as seguintes percentagens: 4,7% ótimo, 20,6% bom, 44,6% regular, 23,2% ruim e 6,9% péssimo, segundo pesquisa realizada pela CNT em Uma estrada de rodagem esta sujeita ao tráfego de veículos diariamente, podendo ser intenso ou não. A escolha para o projeto destas estradas depende do fluxo e tipos de veículos que irão transitar por ela, de acordo com os dados obtidos pode-se dimensionar o tipo de pavimento que deverá ser usado em uma determinada rodovia. Dependendo do fluxo de veículos e do tipo de pavimento que se obteve como resultado para execução em uma rodovia, é interessante fazer uma analise comparativa de custo, dentre outros fatores, para saber se seria mais viável uma pavimentação asfáltica ou de concreto. Nesta pesquisa serão abordados alguns tópicos que, a partir destes se terá uma melhor concepção desta comparação entre estes pavimentos.

13 10 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL O referido trabalho tem como objetivo, apresentar as premissas técnicas e de custos envolvidas para tomada de decisão entre o pavimento de concreto e o pavimento asfáltico, mostrando as principais vantagens e desvantagens que estes sistemas oferecem para um determinado tipo de tráfego, considerando os tipos de automóveis que constituem ou poderão constituir este tráfego. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Este trabalho, além de apresentar os principais tipos de pavimentos utilizados no Brasil, apresentará um estudo comparativo entre os pavimentos de concreto e de asfalto que são alternativas para a realização da obra de duplicação da Rodovia BR-408/PE, localizada no agreste de Pernambuco, que está em processo de execução. No estudo contemplou-se apenas a parte que será duplicada desta rodovia, levando-se em considerações as planilhas elaboradas pelo DNIT para as atuais tomadas de decisão. O estudo comparativo permitirá desenvolver uma relação entre estes pavimentos para indicar qual deles terá um melhor desempenho, levando-se em conta: a estrutura, o custo-benefício e a composição de ambos.

14 11 3. JUSTIFICATIVA Com o crescimento da economia no país, aumenta o poder aquisitivo da população, e com isso a necessidade de locomoção e de transporte de cargas. Este crescimento, aumenta bastante o fluxo de automóveis em todas as rodovias e a movimentação destes entre as cidades, com isso cresce também a necessidade de se realizar a construção de novas rodovias e a restauração das já existentes, sejam elas municipais, estaduais ou federais, para que os proprietários de automóveis possam se locomover com mais conforto e segurança. Desta forma, a necessidade de mecanismos técnico-econômicos para tomadas de decisão são extremamente necessárias haja vista a grande quantidade de sistemas de pavimentação existente em nosso país, como: pavimento asfáltico convencional ou invertido, de concreto, intertravado, etc. O custo rodoviário não deve ficar restrito a análise do custo de construção apenas, mas incorporá-los aos custos de manutenção e reparos durante a vida útil de projeto que atualmente adotados 20 anos. No pavimento flexível, a esses custos estão associados a remendos superficiais, remendos profundos e selagem de trincas. No pavimento rígido, esses custos associam-se a substituição de algumas placas (se necessário), limpeza e resselagem de juntas, não havendo neste remendos superficiais. Os custos dos reparos para o pavimento flexível são de aproximadamente R$ / Km, enquanto para os pavimentos rígidos são de aproximadamente R$ / Km, segundo dados do Departamento Nacional de Infraestrutura e Transportes (DNIT,2003). Para os pavimentos flexíveis um remendo superficial consiste na retirada e recomposição de uma ou mais camadas asfálticas que constituem apenas o revestimento, pois os problemas estão localizados no mesmo. Já o remendo profundo, a camada problemática localiza-se subjacente ao revestimento, necessitando assim, a retirada de outras camadas até que se chegue ao problema. Em alguns casos, há a necessidade apenas de se fazer uma selagem de trincas, que consiste na aplicação de um selante plástico, para se evitar a desagregação da base por aumento de pressão neutra, carreamento e expulsão de agregados por bombeamento, uma vez que estas trincas deixam os pavimentos expostos à entrada de água e materiais incompreensíveis. Estas trincas são ocasionadas por solicitações de tensão que rompem o pavimento através de fadiga, que quando seladas servem como juntas de pavimento, mantendo a estrutura isenta das tensões que não conseguem suportar. Para os

15 12 pavimentos rígidos a resselagem das juntas consiste na limpeza destas juntas e aplicação de selante plástico, com o intuito de evitar a entrada de água para as camadas posteriores. O estado de Pernambuco possui uma malha viária de ,6 km, onde possui uma maior extensão em pavimento de concreto.

16 13 4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA De acordo com a NBR 7207/82, pavimento é uma estrutura construída sobre terraplenagem com o objetivo de resistir os esforços verticais oriundos do tráfego, melhorar as condições do rolamento, dando conforto e segurança, e resistir esforços horizontais permitindo uma superfície de rolamento durável. As finalidades do pavimento são: estrutural (capacidade de carga), funcional (conforto ao rolamento), segurança (interação pneupavimento) e economia (custo operacional). São conhecidos três tipos de pavimentos. Pavimentos Rígidos, Semi-rígidos e Flexíveis Pavimento Rígido: segundo a ABNT, consiste em um pavimento que possui uma camada de concreto de Cimento Portland com função de revestimento e de base, executado sobre uma sub-base empregada para melhorar a capacidade de suporte do subleito e evitar o fenômeno de bombeamento pumping dos solos subjacentes à placa de CCP. Este tipo de pavimento pode ser eventualmente reforçado por telas ou barras de aço, utilizadas para aumentar o espaçamento entre as juntas ou promover reforço estrutural. Eles são classificados em: Pavimento de Concreto Simples: não é constituído por espécie alguma de aço, sua maneira de transferência de carga entre as placas é unicamente pela entrosagem dos agregados, por isso exigem placas curtas. No Brasil são encontradas na ordem de 5 a 6 metros Pavimento de Concreto Simples com Barras de Transferência: constituído por barras curtas de aço liso, localizadas na meia-seção das juntas transversais, formando um artificial sistema de transmissão de cargas. Podem ter comprimento de placa na ordem de 9 a 12 metros. No Brasil ainda não é utilizada normalmente com este comprimento Pavimento de Concreto com Armadura Distribuída Descontínua: constituído por barras de aço sob a forma de armadura distribuída, encontram-se antes de cada junta transversal, nas quais é obrigatório o uso de barras de transferência. Esta armadura não contribui para aumentar à resistência a flexão, mas sim para manter as fissuras fortemente ligadas caso venham a se formar, já que neste tipo de pavimento, as placas são de grande comprimento, chegando a ter 30m (as mais adotadas são de 12 a 15 metros).

17 Pavimento de Concreto com Armadura Distribuída Contínua: constituído por barras de aço sob a forma de armadura distribuída, bastante pesada, onde através da qual ocorre uma boa transmissão de carga nas fissuras. Não há juntas transversais de retração. O comprimento de suas placas é igual à extensão construída diária Pavimento flexível: segundo a ABNT, é aquele que é revestido com materiais betuminosos ou asfálticos, esse revestimento é realizado sobre camadas de base e sub-base granulares. Estes podem ser aplicados como tratamentos da superfície do pavimento, tais como Tratamentos Superficiais Simples, Duplos ou Triplos (TSS, TSD ou TST) utilizados geralmente em estradas de volume mais baixo, ou camada(s) de misturas asfálticas, geralmente Concretos Betuminosos Usinados a Quente (CBUQ) em vias de volume de tráfego mais elevado Tratamento Superficial Simples (TSS): constituído por uma camada de ligante betuminoso coberto por uma camada de agregado mineral Tratamento Superficial Duplo (TSD): constituído por duas camadas sucessivas de ligante betuminoso, sendo ambas cobertas por uma camada de agregado mineral Tratamento Superficial Triplo (TST): constituído por três camadas sucessivas de ligante betuminoso, sendo cada uma destas cobertas por uma camada de agregado mineral Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ): camada de mistura asfáltica constituída por um agregado miúdo (areia), um agregado graúdo (brita) e um ligante betuminoso (CAP Cimento Asfáltico de Petróleo) Pavimento Semi-rígido: segundo a ABNT, consiste em uma camada de revestimento asfáltico e camadas de base ou sub-base em material estabilizado com adição de cimento. Este pavimento é conhecido como direto quando a camada de revestimento asfáltico é executada sobre camada de base cimentada e do tipo indireto ou invertido quando a camada de revestimento é executada sobre a camada de base granular e sub-base cimentada. As misturas de materiais dão-se a partir de solo-cimento, solo-cal, solo-betume, dentre outros, que formam uma pasta que endurece ao ar ou dentro da água e esta pasta endurecida, com ou sem outros materiais incorporados, resiste à água. Através de estudos realizados, verificou-se que a tensão e a tração na parte inferior do asfalto levavam este a fadiga prematura, quando utilizado o pavimento flexível. Com isso, foi visto que utilizando pavimentos de base cimentada evitaria este fenômeno, tendo em vista também que estes pavimentos são mais esbeltos e tem suporte e vida útil supostamente superiores aos de base granular.

18 15 Para se dimensionar os pavimentos flexíveis, segundo o método do DNER, leva-se em conta a capacidade do subleito e o número equivalente de operações do eixo padrão (N), para as camadas de aterro (reforço do subleito, sub-base e base) e para a camada de revestimento respectivamente. Já o dimensionamento dos pavimentos rígidos baseia-se nas propriedades mecânicas do concreto (resistência à tração na flexão), no suporte da fundação (coeficiente de recalque) e características do carregamento (magnitude das cargas, sua posição crítica em relação à geometria das placas e o efeito do número de repetições de eixo durante o período de projeto).

19 16 5. METODOLOGIA No objetivo da aquisição de informações para a elaboração do projeto sobre o Estudo Comparativo Entre Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a Rodovia BR-408, foram feitas várias pesquisas em diversos livros e na internet, ambos citados nas referências, e algumas visitas ao DNIT (DEPARTAMENTO DE PROJETOS) na Avenida Antônio de Goes, Boa Viagem Recife PE, com o intuito de obter dados reais para a elaboração do trabalho. Os dados desta pesquisa foram obtidos pela Contécnica, empresa esta que segue a base de cálculo fornecida pelo DNIT, atravás do SICRO (Sistema de Custos Rodoviários), que é um sistema de custos implementado pelo DNER, tendo como objetivo a confecção de tabelas de referência de preços que, por sua própria natureza, são desvinculadas dos projetos específicos das obras. Trata-se de um referencial, não se constituindo um instrumento único, inflexível. Os valores oferecidos por este sistema servem como base para se obter os custos de uma determinada obra, estes são variáveis de acordo com as condições oferecidas pela mesma. Este documento apresenta a metodologia e os critérios adotados para o cálculo dos custos unitários dos insumos e serviços necessários à execução das obras de construção, restauração e sinalização rodoviária e dos serviços de conservação rodoviária. Apresenta, ainda, as rotinas e procedimentos empregados pelo sistema informatizado implantado para o cálculo dos custos unitários de referência. É a partir deste sistema que se pode obter valores finais reais para execução ou restauração de uma obra de pavimentação. Para se fazer um estudo comparativo entre os pavimentos rígido e flexível, que, dentre os citados acima, são os mais utilizados no estado de Pernambuco, foi realizado um estudo de caso na BR-408, que está em processo de restauração e duplicação, levando-se em consideração a duplicação desta rodovia, pois este serviço faz referência a ambos os pavimentos. No projeto de execução da referida rodovia, esta comparação foi desenvolvida com visão na concepção e no desenvolvimento das estruturas a serem implantadas, com capacidade de suportar a atuação das cargas do tráfego, indicando as espessuras das camadas constituintes e dos materiais a serem utilizados em suas execuções. De acordo com os Estudos de Tráfego, determinou-se o parâmetro de tráfego que deverá ser utilizado nos métodos adotados para analisar e dimensionar o reforço do pavimento e dimensionamento do mesmo,

20 17 onde este parâmetro é representado pelo número N de repetições do eixo simples e do eixo duplo de 8,2t que é estimado com alguns fatores de equivalência do USACE e AASHTO. Considerando o valor inicial de N igual a 5x10 7, utilizando a fórmula para cálculo de tráfego (N= 365 x V m x P) obteve-se um valor aproximado de veículos/dia, que ainda em cima deste valor é considerado uma taxa de crescimento de 3% ao ano, obtendo assim um valor final de aproximadamente veículos/dia. Este número N foi analisado para o 10º ano do pavimento flexível e os eixos acumulados para o 20º ano do pavimento rígido. Com base nos ábacos de dimensionamento e as metodologias do DNIT, para o pavimento flexível e no Método do PCA Portland Cement Association, para o pavimento rígido, a Contécnica chegou aos seguintes valores: Pavimento Flexível - Sub-Base estabilizada granulometricamente sem mistura espessura de 16 cm; - Base de brita graduada tratada com cimento espessura de 15 cm; - Camada de tratamento superficial duplo com polímero para bloqueio de trincas espessura de 2,5 cm; - Camada intermediária de CBUQ espessura de 6 cm; - Camada de rolamento de CBUQ espessura de 4 cm. Figura 1 - Seção Tipo do Pavimento Asfáltico Analisado como Alternativa para Execução da BR-408/PE

21 18 Pavimento Rígido - Sub-Base de brita graduada simples espessura de 12 cm; - Sub-Base de concreto compactado com rolo espessura de 10 cm; - Placa de concreto de cimento Portland espessura de 21 cm. Figura 2 - Seção Tipo do Pavimento de Concreto Analisado Como Alternativa para Execução da BR-408/PE A comparação foi realizada para um período de análise de 20 anos. Onde nestas análises levou-se em conta serviços de Implantação, Conservação e Restauração para os dois tipos de pavimentos, aplicando os valores anuais destes serviços em percentagem de área total dos pavimentos citados abaixo. Pavimento Flexível Na conservação deste pavimento compreende-se: - Remendos Superficiais; 1% da área por ano, a partir do 2º ano, menos no 10º e 18º ano; - Remendos Profundos; 1% da área por ano, a partir do 2º ano, menos no 10º e 18º ano; - Selagem de Trincas; 1% da área por ano, a partir do 2º ano, menos no 10º e 18º ano.

22 19 Na restauração compreende-se: - Fresagem de 8cm + reposição CBUQpolímero + reforço CBUQpolímero (7cm), sendo 25% da área no 10º e 20º ano; - Reciclagem da base + revestimento com 30% de brita e 3% de cimento (15cm) + CBUQpolímero (11cm), sendo 25% da área no 10º e 20º ano. Pavimento Rígido - Substituição de Placas, 8% no 10º ano e 7% no 18º ano; - Limpeza e Resselagem de Juntas, sendo 10% no 5º ano, 15% no 10º ano, 25% no 15º ano e 50% no 20º ano. Os custos atribuídos aos serviços citados acima, foram obtidos através de cálculos seguidos pelo SICRO II (Sistema de Custos Rodoviários), onde estão associados a esses serviços, a Implantação e Restauração + Conservação. Estes custos apresentam-se resumidos na tabela-1 a seguir com os custos finais feitos com taxas de oportunidade de capital de 9%. Investimento (R$)/Km Alternativas de Inicial de Valor Total Presente Custo da Manutenção Pavimento Construção (Taxa Desconto 9% aa) a Valor Presente Flexível , , ,34 Rígido , , ,46 Diferença (%) (Rígido/Semi-Rígido) 5,29-9,50-49,58 Tabela 1 Custos dos Serviços de Implantação e Custo de Manutenção dos Pavimentos Analisados para Execução da BR-408/PE. (Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA 2010) Com base nos estudos realizados pela Contécnica, constatou-se que o pavimento rígido, além do ponto de vista econômico, o pavimento rígido apresenta outras vantagens sobre o pavimento flexível. Uma dessas vantagens é a questão da aquisição dos materiais a serem utilizados nos mesmos, pois no pavimento rígido, os materiais são adquiridos em locais próximos e o concreto utilizado é misturado a frio. Já no pavimento flexível, o petróleo utilizado, por exemplo, tem que ser exportado, e a sua mistura é realizada a quente.

23 20 Outra vantagem é em relação a sua estrutura, pois o rígido possui uma camada de pavimento mais fina que o flexível, reduzindo a quantidade de material utilizado. Para o pavimento rígido, as camadas de sub-base servem para uniformizar o suporte disponível ao longo da faixa do pavimento, evitar os efeitos das mudanças excessivas de volume do solo do subleito e eliminar a ocorrência do fenômeno de bombeamento de finos plásticos, quando na presença de água ou excesso de cargas. Quando esta for tratada com cimento, como no caso em estudo, pode reduzir em ate 3 cm a espessura do pavimento acarretando numa considerável economia de sua execução. No pavimento rígido, quem sofre o esforço causado pelas cargas é a própria camada de pavimento, pois esta não deixa passar para as camadas posteriores, além de servir como impermeabilizante. No pavimento flexível, a camada de pavimento serve como impermeabilizante para as outras camadas, e esta deixa haver a transferência do esforço para as demais camadas. Um outro aspecto relevante volta-se ao conceito de sustentabilidade. No pavimento de concreto sua cor clara minimiza a formação das ilhas de calor, e melhora a visibilidade para os condutores de veículos. Oferece também mais segurança, pois possui maior aderência à superfície e solidez, além de impedir a formação de trilhas de roda. Alguns estudos feitos pelo PCA (Portland Cement Association) atestam uma significativa redução no consumo de combustíveis de ate 20% em veículos pesados quando trafegam em pavimentos de concreto, onde representa uma diminuição do aquecimento global. Este tipo de pavimento também ajuda na conservação do meio ambiente, pois necessita de pouca escavação, diminuindo a movimentação do solo e gera menos entulho. Possui uma concretagem rápida e não gera contaminação ambiental. As planilhas A-D nos anexos informam os valores obtidos pela Contécnica para o custo desta obra. PLANILHA A Baseada nos quantitativos da obra, mostra os valores de execução de ambos os pavimentos, tomando-se como referência os preços do SICRO. PLANILHA B Custos relativos à restauração (fresagem e reciclagem) do pavimento asfáltico. PLANILHA C Comparação de alternativas de pavimentos (Cronograma Anual Financeiro). PLANILHA D Comparação de alternativas de pavimentos (Quantidades em %).

24 21 6. RESULTADOS E DISCURSÕES Com base nos dados fornecidos pela Contécnica, pôde-se chegar aos gráficos a seguir, que apresentam a comparação entre os custos de regularização do subleito, sub-base, base e revestimento que fazem parte da construção inicial. Apresentam os custos das conservações anuais de cada pavimento, como também os valores finais da construção e manutenção dos pavimentos em estudo, possibilitando um melhor entendimento desta comparação (Obs: os valores fornecidos por todos os gráficos estão em R$ x 1.000). 755,59 857,28 388,31 9,86 9, ,21 247,14 Terraplenagem Sub-Base Base Revestimento Pav. Asfáltico Pav. De Concreto Figura 3 Gráfico Relacionado à Comparação de Custo dos Serviços de Construção Inicial (Terraplenagem/Sub-Base/Base/Revestimento) dos Pavimentos Asfáltico e de Concreto Analisados como Alternativa de Execução da BR-408/PE. (Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA)

25 22 Preço x Idade º Ano 10º Ano 15º Ano 20º Ano Pav. Asfáltico Pav. De Concreto Gráfico 2 Gráfico Relacionado à Comparação de Custos Anuais de Conservação dos Pavimentos para um Período de 20 anos Analisados como Alternativa de Execução da BR-408/PE. (Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA) 1671,7 1512, , ,55 456,94 230,39 Construção Inicial Manutenção Custo Total Pav. Asfáltico Pav. De Concreto Gráfico 3 Gráfico Relacionado à Comparação dos Custos Finais de Construção Inicial, Manutenção e Custo Total (Construção + Manutenção) dos Pavimentos Analisados como Alternativa de Execução da BR-408/PE. (Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA)

26 23 De acordo com os valores fornecidos na planilha resumo, conclui-se que o custo de investimento inicial para o pavimento rígido é 5,29% maior que o do pavimento flexível. Quando se considera o valor total do investimento, incluindo a construção + manutenção e restauração, ao longo do período de 20 anos de vida útil, este custo fica menor 9,5% para o pavimento rígido. Os gráficos mostram que o pavimento rígido torna-se mais caro no seu período de construção inicial, porém quando esta análise volta-se para a conservação/restauração dos pavimentos, o rígido torna-se mais barato que o flexível, onde esta diminuição nos custos de conservação/restauração cobrem os gastos de sua construção inicial.

27 24 7. CONSIDERAÇOES FINAIS Ao analisar os dados obtidos para ambos os pavimentos, foi verificado que para realizar a implantação da pavimentação de uma rodovia, é necessário não só se considerar os valores de execução da mesma, mas também aos valores de manutenção e restauração. A execução de um pavimento rígido envolve maiores custos que o pavimento flexível, porém quando vai analisar os custos de manutenção e restauração, há uma diminuição consideravelmente satisfatória do mesmo. O estudo comparativo destes pavimentos só é realizado caso a rodovia a ser construída possua um fluxo do tráfego ( N número de operações do eixo padrão) em uma escala considerável, haja vista que não há necessidade de um pavimento rígido para uma baixa escala deste fluxo, pois o pavimento flexível atende bem a esta necessidade. Com base nestes resultados da planilha resumo e nos gráficos comparativos, optou-se pelo pavimento rígido, pois este, além do ponto de vista econômico, apresenta um período de vida útil muito superior aos 20 anos, conforme algumas experiências nacionais e internacionais. O pavimento rígido apresenta várias vantagens sobre o pavimento flexível, tanto na economia, quanto no conceito de sustentabilidade. Essas vantagens também são analisadas na escolha do tipo de pavimentação a ser utilizada. Assim o pavimento rígido destaca-se em todos os aspectos dentre os outros existentes. Ele não veio para substituir os outros pavimentos, mas sim, para se tornar uma excelente opção de pavimentação.

28 25 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Associação Brasileira de Normas Técnicas, TB Serviços de Pavimentação, Rio de Janeiro, Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) - NBR 7207/82 BERNUCCI, LIEDI B., MOTTA, LAURA M. G. DA, CERATTI, JORGE AUGUSTO P., SOARES, JORGE B. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. COUTINHO, JOANA DE SOUZA - Ciência de Materiais 1ª parte. Confederação Nacional do Transporte (CNT) Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER) - Manual de Pavimentação - 3ª edição, Rio de Janeiro,2006. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER-48) - Manual de Pavimentos Rígidos - 1ª Edição, DNER, Rio de Janeiro, Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte (DNIT) - Manual de Custos Rodoviários Volume Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte (DNIT) PNV Plano Nacional de Viação Projeto de Adequação e Duplicação da Rodovia BR-408. CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA SOUZA, MURILO LOPES DE - Pavimentação Rodoviária - 2ª Edição.

29 26 9. ANEXOS 9.1. Planilha A ITEM SERVIÇO UNID. QUANT. CUSTO/KM Unit. Total 1 PAVIMENTO FLEXÍVEL (BGTC - 3% CIMENTO) CONSTRUÇÃO INICIAL Regularização do subleito m² ,00 R$ 0,73 R$ 9.862,30 Sub-base estabilizada granulometricamente s/mistura = 16cm m³ 2.121,60 R$ 28,75 R$ ,00 Base de Brita graduada tratada c/ 3% de cimento = 15cm m³ 1.891,50 R$ 205,29 R$ ,04 Imprimação m² ,00 R$ 0,22 R$ 2.464,00 Pintura de Ligação m² ,00 R$ 0,12 R$ 2.688,00 CBUQ - Polímero (6cm) t 1.612,80 R$ 97,69 R$ ,43 CBUQ - Polímero (4cm) t 1.075,20 R$ 96,09 R$ ,97 Tratamento Superficial Duplo com Polímero m² ,00 R$ 3,27 R$ ,00 Fornecimento de Materiais Betuminosos R$ - CM-30 t 13,44 R$ 2.367,67 R$ ,48 RR-2C t 13,44 R$ 1.612,08 R$ ,36 RR-2C com Polímero t 33,60 R$ 1.926,08 R$ ,29 CAP - 50/70 com Polímero t 153,22 R$ 1.756,00 R$ ,30 Transporte de Materiais Betuminosos R$ - CM-30 t 13,44 R$ 50,58 R$ 679,80 RR-2C t 33,60 R$ 50,57 R$ 1.699,15 RR-2C com Polímero t 153,22 R$ 50,57 R$ 7.748,13 CAP - 50/70 com Polímero t 153,22 R$ 362,67 R$ ,85 SUB-TOTAL R$ ,09 2 PAVIMENTO RÍGIDO CONSTRUÇÃO INICIAL Regularização do subleito m² ,00 R$ 0,73 R$ 9.928,00 Sub-base (brita graduada = 12cm) m³ 1.610,40 R$ 104,45 R$ ,28 Base (concreto rolado = 10cm) m³ 1.200,00 R$ 205,95 R$ ,00 Imprimação m² ,00 R$ 0,22 R$ 2.464,00 Placa de Concreto Cimento Portland c/ forma deslizante (21cm) m³ 2.352,00 R$ 349,19 R$ ,88 Fornecimento de Materiais Betuminosos R$ - RR-2C t 13,44 R$ 2.367,67 R$ ,48 Transporte de Materiais Betuminosos R$ - RR-2C t 33,60 R$ 50,58 R$ 1.699,49 SUB-TOTAL R$ ,13 Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA

30 Planilha B ITEM SERVIÇO UNID. QUANT. CUSTO/KM Unit. Total 1 RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL - FRESAGEM Restauração no 10º e 18º ano Fresagem contínua de revestimento - e=8cm m³ 656,00 R$ 132,48 R$ ,88 Reforço em CBUQ pol. 15cm (reforço + reposição) t 2.952,00 R$ 96,09 R$ ,68 Pintura de Ligação m² ,00 R$ 0,12 R$ 2.952,00 Fornecimento de Materiais Betuminosos RR-2C t 12,30 R$ 1.612,08 R$ ,58 CAP - 50/70 com Polímero t 177,12 R$ 1.756,00 R$ ,72 Transporte de Materiais Betuminosos RR2C t 12,30 R$ 50,57 R$ 622,01 CAP - 50/70 com Polímero t 177,12 R$ 362,67 R$ ,11 SUB-TOTAL R$ ,99 CUSTO/M² R$ 68,68 1 RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL - RECICLAGEM Restauração no 10º e 18º ano Reciclagem base + revestimento c/ 30% de brita e 3% de cimento m³ 2.240,00 R$ 268,19 R$ ,60 Imprimação m² ,00 R$ 0,18 R$ 2.016,00 Pintura de Ligação m² ,00 R$ 0,12 R$ 2.688,00 Concreto Betuminoso Usinado a Quente c/ polím. - 11cm t 2.956,80 R$ 96,09 R$ ,91 R$ - Fornecimento de Materiais Betuminosos R$ - CM-30 t 13,44 R$ 2.367,67 R$ ,48 RR-2C t 1,48 R$ 1.612,08 R$ 2.383,30 CAP - 50/70 com Polímero t 177,41 R$ 1.756,00 R$ ,45 Transporte de Materiais Betuminosos CM-30 t 13,44 R$ 50,58 R$ 679,80 RR-2C t 1,48 R$ 50,57 R$ 74,76 CAP - 50/70 com Polímero t 177,41 R$ 362,67 R$ ,56 SUB-TOTAL R$ ,86 CUSTO/M² R$ 116,11 Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA

31 Planilha C ITEM SERVIÇO UNID. DE CUSTO UNIT. CUSTO DE SERVIÇOS SERVIÇO MAR/2006 1º ANO 2º ANO 3º ANO 4º ANO 5º ANO 6º ANO 7º ANO 8º ANO 9º ANO 10º ANO 11º ANO 12º ANO 13º ANO 14º ANO 15º ANO 16º ANO 17º ANO 18º ANO 19º ANO 20º ANO TOTAIS 1 PAVIMENTO FLEXÍVEL Conservação Rotineira 8.200, Remendos Superficiais m³ 645,38 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 89, Remendos Profundos m³ 349,55 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 194, Selagem de Trincas m 1,39 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 3, Restauração m² Fresagem + Repos. CBUQ (8cm) (ano 10º e 20º) + Reforço CBUQ 7cm - (50% no 10º ano e 50% no 18º ano) m² 68,68 192,31 192, Reciclagem da base+revest. com 30% brita e 4% de cimento (15cm) - ano 18º + CBUQ pol (11 cm) ( 50% no 10º ano e 50% no 18º ano) m² 116,11 325,10 325, Construção Inicial - Sub-base=16cm; Base de BGTC (com 3% de cimento)= 15cm e CBUQ pol = 10cm m² 108, ,76 TOTAL DE PAV. SEMI-RÍGIDO 1.214,76 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 16,99 517,41 16,99 16, ,32 TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=9%aa 1.214,76 14,30 13,12 12,03 11,04 10,13 9,29 8,52 7,82 218,56 6,58 6,04 5,54 5,08 4,66 4,28 3,92 109,69 3,30 3, ,69 TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=10%aa 1.214,76 14,04 12,76 11,60 10,55 9,59 8,72 7,92 7,20 199,48 5,95 5,41 4,92 4,47 4,07 3,70 3,36 93,06 2,78 2, ,85 TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=12%aa 1.214,76 13,54 12,09 10,79 9,64 8,61 7,68 6,86 6,13 166,59 4,88 4,36 3,89 3,48 3,10 2,77 2,47 67,28 1,97 1, ,66 2 PAVIMENTO RÍGIDO , Conservação Rotineira Substituição de Placas m³ 397,25 355,94 311,44 667, Limpeza e Resselagem de Juntas m 4,89 5,25 7,88 13,13 26,26 52, Construção Inicial - BGS=12cm; CCR=10cm e CCP=21cm m³ 114, ,55 TOTAL DE PAV. RÍGIDO 1.282,55 0,00 0,00 0,00 5,25 0,00 0,00 0,00 0,00 363,82 0,00 0,00 0,00 0,00 13,13 0,00 0,00 311,44 0,00 26, ,45 TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=9%aa 1.282, , , , ,02-4, ,96 TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=10%aa 1.282, , , , ,02-3, ,14 TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=12%aa 1.282, , , , ,50-2, ,30 OBS: Valores em R$ x 1000 Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA

32 Planilha D ITEM SERVIÇO UNID. DE UNID. DO CUSTO DE SERVIÇOS Quant. Padrão SERVIÇO INVENT. 1º ANO 2º ANO 3º ANO 4º ANO 5º ANO 6º ANO 7º ANO 8º ANO 9º ANO 10º ANO 11º ANO 12º ANO 13º ANO 14º ANO 15º ANO 16º ANO 17º ANO 18º ANO 19º ANO 20º ANO UNID. QUANT. 1 PAVIMENTO FLEXÍVEL 1.1 Conservação Rotineira m² Remendos Superficiais m³ m² 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% m³/m² 0, Remendos Profundos m³ m² 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% m³/m² 0, Selagem de Trincas ml m² 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% ml/m² 2, Restauração m² m²/m² 1, Fresagem + Repos. CBUQ (8cm) (ano 10º e 20º) + Reforço CBUQ 7cm - (50% no 10º ano e 50% no 18º ano) m² m² 25% 25% m²/m² 1, Reciclagem da base+revest. com 30% brita e 4% de cimento (15cm) - ano 18º + CBUQ pol (11 cm) ( 50% no 10º ano e 50% no 18º ano) m² m² 25% 25% m²/m² 1, Construção Inicial - Sub-base=18cm; Base de BGTC (com 3% de cimento)= 15cm e CBUQ pol = 10cm m² m² PAVIMENTO RÍGIDO 2.1 Conservação Rotineira Substituição de Placas m³ m² 8% 7% m³/m² 0, Limpeza e Resselagem de Juntas m m² 10% 15% 25% 50% m/m² 0, Construção Inicial - BGS=12cm; CCR=10cm e CCP=20cm m³ m² m²/m² 1,000 Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA