AVALIZAÇÃO CRÍTICA DA EVOLUÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DA SINALIZAÇÃO HORIZONTAL EM TRECHO EXPERIMENTAL

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1 0 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL AVALIZAÇÃO CRÍTICA DA EVOLUÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DA SINALIZAÇÃO HORIZONTAL EM TRECHO EXPERIMENTAL TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Liege Kellermann de Moraes Santa Maria, RS, Brasil 2014

2 AVALIAÇÃO CRÍTICA DA EVOLUÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DA SINALIZAÇÃO HORIZONTAL EM TRECHO EXPERIMENTAL 1 Liege Kellermann de Moraes Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria, como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheira Civil. Orientador: Prof. Dr. Deividi da Silva Pereira Santa Maria, RS, Brasil 2014

3 2 Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia Curso de Engenharia Civil A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso AVALIAÇÃO CRÍTICA DA EVOLUÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DA SINALIZAÇÃO HORIZONTAL EM TRECHO EXPERIMENTAL Elaborado por Liege Kellermann de Moraes como requisito parcial para obtenção de grau de Engenheira Civil COMISSÃO EXAMINADORA: Deividi da Silva Pereira, Dr. (Presidente/Orientador) Luciano Pivoto Specht, Dr. (UFSM) Tatiana Cureau Cervo, Dra. (UFSM) Santa Maria, 10 de julho de 2014.

4 3 AGRADECIMENTOS Nenhuma história é feita só de protagonistas. Há sempre muita gente trabalhando conosco nos bastidores das nossas vidas. Nada disso teria sido possível se não fosse pelo apoio, carinho e confiança de pessoas muito queridas por mim. Não poderia deixar de agradecer em primeiro lugar a quem tornou possível eu ter chegado até aqui. Muito obrigada por todo investimento, incentivo, preocupação, e principalmente por todo estímulo e confiança depositados em mim ao longo dos cinco anos de dedicação, minha tia e madrinha, Elizabeth Kellermann. Serei eternamente grata ao seu interesse e à sua atitude para comigo. Muito obrigada! Obrigada à todos os professores pelos conhecimentos compartilhados, pelo incentivo e por toda dedicação para com os alunos. Em especial, ao meu orientador, professor Deividi Pereira, que além de excelente mestre e orientador, tornou-se também um grande amigo e conselheiro! Agradeço ao Pablo Colling e ao Rômulo Lima por terem realizado grande parte dos levantamentos em campo, os quais foram imprescindíveis para a concretização deste trabalho! À minha família, que mesmo longe, sempre me apoiou e me incentivou para que eu chegasse até aqui! Vocês são meu porto seguro! Muito obrigada por tudo! Ao meu namorado, Henrique Augusto Oppelt, por me incentivar e estar sempre ao meu lado, independente das circunstâncias! Obrigada por ser tão paciente, amigo, amoroso e companheiro em todas as horas. Te amo muito! Agradeço à todos os meus amigos e colegas de faculdade, por todas as parcerias nas longas noites de estudo, nas horas de lazer e de festa, onde muitos, longe dos pais e da família, acabaram se tornando a minha família, essenciais para mim! Obrigada por todos os momentos especiais vividos durante a graduação, que ficarão para sempre guardados na minha memória e no meu coração! Tenho certeza de que mesmo que a vida nos guie muitas vezes por caminhos inesperados, todas as experiências vividas e conhecimentos adquiridos durante os cinco anos de faculdade, estarão sempre comigo na bagagem!

5 4 RESUMO Trabalho de Conclusão de Curso Curso de Engenharia Civil Universidade Federal de Santa Maria AVALIAÇÃO CRÍTICA DA EVOLUÇÃO DA RETRORREFLETIVIDADE DA SINALIZAÇÃO HORIZONTAL EM TRECHO EXPERIMENTAL AUTORA: LIEGE KELLERMANN DE MORAES ORIENTADOR: DEIVIDI DA SILVA PEREIRA Data e Local da defesa: Santa Maria, 10 de Julho de A sinalização horizontal representa todo tipo de demarcação viária colocada horizontalmente sobre o pavimento. Esta sinalização só se torna visível no escuro se for retrorrefletiva. A retrorrefletividade representa a quantidade de luz emitida pelos faróis do veículo, que retorna aos olhos do condutor após atingir a pintura de demarcação, fazendo com que esta fique visível sobre o pavimento, permitindo que mesmo no escuro, o condutor consiga enxergar o curso da via e seus limites de circulação. É graças à adição de microesferas de vidro ao material utilizado na pintura de demarcação que este fenômeno ocorre. Porém, com a ação do tráfego e das intempéries ao longo do tempo, estas microesferas vão se desprendendo do material, comprometendo a segurança viária. Assim, pretendeu-se realizar uma avaliação da capacidade retrorrefletiva da pintura de demarcação de uma avenida ao longo do tempo. Para tal, realizaram-se na Avenida Roraima em Santa Maria - RS, diversos levantamentos de dados, com dois diferentes equipamentos. É possível observar com base nos resultados, que a retrorrefletividade decresce com o passar do tempo. Evidenciou-se a influência de fatores externos sobre os resultados, como sujeira acumulada sobre as pinturas de demarcação, que diminuem o seu poder retrorrefletivo; precipitações, que provocam uma limpeza e consequente aumento da retrorrefletividade; ação do tráfego, que provoca diminuição da retrorrefletividade e tipo de equipamento utilizado nos levantamentos. Também comparou-se o comportamento da evolução retrorrefletiva em diferentes materiais utilizados para pintura de demarcação: termoplástico e acrílico, sendo este último menos eficiente. Palavras-Chave: Sinalização Horizontal. Segurança Viária. Pintura de Demarcação. Microesferas de Vidro. Retrorrefletividade.

6 5 LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 Faixa da esquerda sem retrorrefletividade e da direita com retrorrefletividade Figura 2.1 Métodos de aplicação dos termoplásticos Figura 2.2 Métodos de aplicação dos elastoplásticos Figura 2.3 Princípio da retrorrefletividade Figura 2.4 Reflexão difusa Figura 2.5 Reflexão especular Figura 2.6 Retrorreflexão Figura 2.7 Microesfera retrorrefletiva Figura 2.8 Mecanismo de atuação do drop-on e do premix Figura 2.9 Efeito da chuva em esferas e microesferas Figura 2.10 Ancoragem de microesferas Figura 2.11 Luminância e iluminância Figura 2.12 Comparativo de retrorrefletividade Figura 2.13 Angularidade Figura 2.14 Níveis diversos para aceitação da retrorrefletividade Figura 2.15 Gráfico do desempenho dos materiais de demarcação Figura 2.16 Gráficos comparativos de cor Figura 3.1 Localização dos trechos estudados Figura 3.2 Equipe de trabalho e equipamento utilizado para a execução da pintura de demarcação Figura 3.3 Configuração dos trechos 1 e Figura 3.4 Configuração do trecho teste Figura 3.5 Microesferas tipo II-A Figura 3.6 Equipamento aplicador do material termoplástico e das microesferas de vidro Figura 3.7 Metodologia utilizada nas leituras das LMS Figura 3.8 Pontos de referência para as leituras das LBO Figura 3.9 Pontos das leituras da retrorrefletividade das LRV Figura 3.10 (a) Retrorrefletômetro e (b) seu monitor Figura 3.11 (a) Retrorrefletômetro e (b) seu monitor Figura 4.1 Retrorrefletividade versus tempo Equipamento Easylux Dupla Geometria Figura 4.2 Contraste visual entre a sinalização suja e após sua limpeza Figura 4.3 Índices de retrorrefletividade antes e após a limpeza Figura 4.4 Retrorrefletividade versus tempo versus precipitação...71 Figura 4.5 Retrorrefletividade versus tempo versus precipitação acumulada...71 Figura 4.6 Efeito visual da remoção de sedimentos sobre os diferentes tipos de demarcação Figura 4.7 Efeito do tráfego aliado à precipitação sobre a pintura de demarcação Figura 4.8 Retrorrefletividade versus tráfego acumulado versus chuva acumulada mensal Figura 4.9 Comparação entre os dois tipos de equipamentos utilizados para a geometria de 30 metros Figura 4.10 Configuração do trecho 3 com os dois tipos de material da pintura de demarcação... 82

7 Figura 4.11 Relação entre demarcações transversais com tinta acrílica e com material termoplástico Figura 4.12 Demarcações transversais próximo à guarita policial do pórtico da UFSM

8 7 LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 Cadência em faixas que separam fluxos de mesmo sentido Tabela 2.2 Largura das linhas longitudinais em função do tipo de rodovia Tabela 2.3 Características dos materiais utilizados na sinalização horizontal Tabela 2.4 Granulometria das microesferas e esferas de vidro Tabela 2.5 Parâmetros mínimos de retrorrefletividade segundo o FHWA Tabela 2.6 Valores mínimos de retrorrefletividade exigidos pela PER (2006)...45 Tabela 2.7 Parâmetros mínimos de RL (mcd/m 2 /lux) Tabela 2.8 Parâmetros do modelo de retrorrefletividade Tabela 4.1 Médias de retrorrefletividade do equipamento Easylux Dupla Geometria Tabela 4.2 Médias de Retrorrefletividade do equipamento Delta LTL-X Tabela 4.3 Média da retrorrefletividade entre os dois trechos para os diferentes tipos de demarcação e geometria do Equipamento Easylux Dupla Geometria Tabela 4.4 Precipitação mensal acumulada Tabela 4.5 Estimativa de tráfego acumulado Tabela 4.6 Perda da retrorrefletividade para cada tipo de demarcação Tabela 4.7 Médias dos valores de retrorrefletividade para as geometrias de 15 e 30 metros Tabela 4.8 Avaliação dos trechos 1 e 2 perante a literatura técnica para a geometria de 15 metros Tabela 4.9 Avaliação dos trechos 1 e 2 perante a literatura técnica para a geometria de 30 metros Tabela 4.10 Média das relações entre diferentes geometrias e diferentes equipamentos Tabela 4.11 Valores médios de retrorrefletividade e relação entre os equipamentos para a geometria de 30 metros Tabela 4.12 Valores médios de retrorrefletividade para material termoplástico e tinta acrílica Tabela 4.13 Diferença entre os valores médios do termoplástico e da tinta acrílica Tabela 4.14 Médias dos valores de retrorrefletividade do material Termoplástico e da tinta acrílica para as geometrias de 15 e 30 metros Tabela 4.15 Avaliação do trecho 3 perante a literatura técnica para a geometria de 15 metros Tabela 4.16 Avaliação do trecho 3 perante a literatura técnica para a geometria de 30 metros... 88

9 8 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas AGERGS: Agência Estadual de Regulação dos Serviços Públicos Delegados do Rio Grande do Sul ARTESP: Agência Reguladora de Transporte do Estado de São Paulo ASTM: American Society for Testing and Materials CBUQ: Concreto Betuminoso Usinado a Quente cd: Candelas cm: Centímetros CONTRAN: Conselho Nacional de Trânsito COV: Compostos Orgânicos Voláteis CTB: Código de Trânsito Brasileiro DAER: Departamento Autônomo de Estradas de Rodagens DENATRAN: Departamento Nacional de Trânsito DER-MG: Departamento de Estradas de Rodagens de Minas Gerais DER-SP: Departamento de Estradas de Rodagem de São Paulo DNER: Departamento Nacional de Estradas e Rodagem DNIT: Departamento Nacional de Infraestrutura dos Transportes E: Iluminância EGR: Empresa Gaúcha de Rodovias FHWA: Federal Highway Administration g: Gramas h: Hora I: Luminância km: Quilômetros lux: Unidade de iluminância m: Metros m²: Metro quadrado mcd: Milicandelas mm: Milímetros min: Minuto NBR: Norma Brasileira Nº: Número ºC: Graus Celsius p: Página PER: Projeto de Exploração de Rodovia RL: Coeficiente de luminância retrorrefletida VDM: Volume diário médio WHO: World Health Organization %: Porcentagem : Graus

10 9 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO Justificativa Objetivos Objetivos gerais Objetivos específicos Ordem de apresentação do trabalho REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Sinalização horizontal Demarcações viárias Classificação dos padrões Padrão de formas Padrão de cores Dimensões Materiais Tintas Termoplásticos Elastoplásticos Retrorrefletividade Fenômenos óticos Microesferas de vidro Tipos de microesfera Ancoragem Taxa de aplicação Evolução da retrorrefletividade Análise da retrorrefletividade Aspectos normativos Avaliação da retrorrefletividade Ângulos Retrorrefletômetros Parâmetros Mínimos Modelos de retrorrefletividade METODOLOGIA Caracterização do trecho teste Configuração dos trechos Materiais e métodos de sinalização aplicados no segmento Levantamentos Metodologia utilizada nos levantamentos dos trechos 1 e Metodologia utilizada nos levantamentos do trecho Equipamentos utilizados nos levantamentos RESULTADOS E ANÁLISES Retrorrefletividade dos trechos 1 e Retrorrefletividade versus tempo Retrorrefletividade versus tempo versus precipitação Retrorrefletividade versus tempo versus tráfego Retrorrefletividade residual dos trechos 1 e 2 versus literatura técnica Fatores de conversão (FC)... 78

11 4.1.6 Equipamento Easylux versus Delta Retrorrefletividade do trecho Tinta acrílica versus material termoplástico Comportamento do tráfego Retrorrefletividade residual do trecho 3 versus literatura técnica CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

12 11 1 INTRODUÇÃO Segundo o Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN, 2007, p. 3), a sinalização horizontal é um subsistema da sinalização viária composta de marcas, símbolos e legendas, apostos sobre o pavimento da pista de rolamento, cuja principal finalidade é fornecer aos usuários das vias informações que os permitam adotar comportamentos adequados, de forma que haja aumento na segurança e na fluidez do trânsito, ordenando o fluxo de tráfego, canalizando e orientando os usuários da via. Informa ainda que desde a concepção até a implantação da sinalização, deve-se ter como princípio básico as condições de percepção e entendimento dos usuários da via, sem que o condutor precise desviar a atenção do seu leito, de forma a garantir a sua real eficácia. A sinalização horizontal utiliza-se de tintas ou outros tipos de materiais que são usados para marcar a via com a finalidade de regulamentar e de orientar o condutor que encontra-se nela. Esta última finalidade é de extrema importância para a segurança viária, pois em muitas situações, especialmente à noite, é na sinalização horizontal que existe o único meio de comunicação entre o condutor e a via. De acordo com o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT, 2009), no Rio Grande do Sul, em 2009, o número de acidentes com vítimas fatais no período noturno foi 23% maior que no período diurno, mesmo ocorrendo o dobro de acidentes durante o dia, onde há iluminação natural da via, o que faz com que especialmente à noite, a sinalização horizontal tenha um papel fundamental de orientação ao condutor na via. Porém, ela só se torna visível no escuro se for retrorrefletiva. A retrorrefletividade é uma propriedade da sinalização horizontal que representa a quantidade de luz emitida pelos faróis do veículo que retorna aos olhos do condutor após atingir a pintura de demarcação. Ou seja, é a quantidade de luz que o condutor visualiza vindo da demarcação, fazendo com que a sinalização horizontal fique fortemente visível sobre o pavimento permitindo que mesmo no escuro, o condutor consiga enxergar o curso da via e seus limites de circulação. A Figura 1.1 demonstra a imagem noturna das linhas de divisão de fluxo de mesmo sentido, sendo a da esquerda não retrorrefletiva, e a da direita retrorrefletiva.

13 12 Figura 1.1 Faixa da esquerda sem retrorrefletividade e da direita com retrorrefletividade (MOREIRA e MENEGON, 2003). Através da Figura 1.1, percebe-se a diferença da capacidade retrorrefletiva de cada faixa. São as microesferas de vidro adicionadas ao material utilizado na pintura de demarcação que conferem a ocorrência deste fenômeno. Como o próprio nome já diz, elas constituem-se de pequenas esferas de vidro cujo formato arredondado e transparência possibilitam através de um fenômeno ótico, a passagem dos raios de luz emitidos pelos faróis por dentro do seu interior e o retorno destes raios à sua fonte. Porém, com o tempo, a ação do tráfego e das intempéries, o material retrorrefletivo (microesfera) tende a se desprender da pintura de demarcação, diminuindo sua capacidade retrorrefletiva, comprometendo assim, a segurança da via aos seus usuários. Neste contexto, pretendeu-se fazer um acompanhamento do comportamento da retrorrefletividade da sinalização horizontal em uma avenida, desde o momento de sua aplicação, até a sinalização completar mais de dois anos, a fim de realizar uma avaliação da capacidade retrorrefletiva da pintura de demarcação ao longo do tempo. Denominada de Avenida Roraima, a avenida estudada localiza-se na cidade de Santa Maria - RS, no trecho entre a rótula da BR-287 e a Universidade Federal de Santa Maria - UFSM. Os estudos da retrorrefletividade desta avenida foram iniciados por Nazaroff (2012), seguido de Antolini (2013), e então continuados no presente trabalho. Para tal, realizaram-se diversos levantamentos de dados utilizando-se de uma metodologia sistematizada, avaliando três trechos da avenida.

14 Justificativa A importância da análise da capacidade retrorrefletiva dos materiais utilizados nas pinturas de demarcações viárias, evidencia-se na segurança que ela proporciona a um condutor veicular especialmente no período noturno e em locais onde há forte precipitação ou neblina. Tendo como premissa esta forte relação entre retrorrefletividade e segurança viária, é que foi realizado este trabalho. Através da obtenção de valores de retrorrefletividade imediatamente após a aplicação do material e em períodos posteriores pré-determinados, analisou-se o desgaste da retrorrefletividade pela perda de microesferas de vidro na sinalização horizontal e avaliou-se o desempenho desta perante o tráfego e as intempéries ao longo do tempo. 1.2 Objetivos Objetivos gerais Realizar uma avaliação crítica da evolução da retrorrefletividade da pintura de demarcação viária horizontal através de várias medições realizadas em períodos prédeterminados em trechos da Avenida Roraima, localizada na cidade de Santa Maria no Rio Grande do Sul Objetivos específicos Acompanhamento da evolução da retrorrefletividade em trecho experimental: através de diversas medições realizadas em períodos diferentes, verificar se a

15 retrorrefletividade da demarcação respeita os parâmetros mínimos exigidos, tanto nacionais quanto internacionais; 14 Avaliação de tráfego solicitante: analisar o comportamento da eficiência da retrorrefletividade das pinturas de demarcações viárias de acordo com o tráfego solicitante ao longo do tempo; Avaliação de duas formas de geometrias: através de medições realizadas com um equipamento que coleta dados de duas formas de geometrias, procurar estabelecer um fator de conversão entre estes dois tipos de geometria - 15 e 30 metros; Avaliação de dois tipos de tintas diferentes: comparar a retrorrefletividade de diferentes tipos materiais comumente utilizados para pinturas nas rodovias material termoplástico e tinta acrílica. 1.3 Ordem de apresentação do trabalho O presente trabalho apresenta-se na seguinte sequência: Introdução: traz de forma sucinta o panorama sobre o qual o trabalho está inserido; a justificativa e os objetivos do trabalho, bem como sua organização; Revisão Bibliográfica: apresenta o conteúdo revisado de literaturas técnicas que tratam de diversos conceitos acerca da sinalização viária horizontal, tais como materiais utilizados e suas propriedades, métodos de aplicação e de avaliação dos materiais; enfoque na retrorrefletividade: unidades de medida, equipamentos, análise de desempenho e parâmetros mínimos exigidos. Metodologia: explica a forma como foram realizadas as medições utilizadas na análise, especifica os materiais analisados e os equipamentos empregados;

16 15 Resultados e Análises: traz os valores encontrados nos levantamentos realizados e analisa-os; Conclusão: em posse dos resultados e após realizar suas análises, apresenta as conclusões do trabalho; Referências Bibliográficas: fornece toda a bibliografia utilizada nas pesquisas para a realização deste trabalho.

17 16 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Sinalização horizontal De acordo com o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT, 2009), a sinalização rodoviária horizontal é um conjunto de marcas, símbolos e legendas que são aplicados sobre o revestimento de uma rodovia, e seguem um projeto desenvolvido para atender às condições de segurança e de conforto ao usuário da rodovia. Informa ainda que para que sejam atendidas tais condições, a sinalização horizontal deve exercer as funções de ordenar e canalizar o fluxo de veículos; orientar os deslocamentos dos veículos em função das condições de geometria da via, dos obstáculos e de impedâncias decorrentes de travessias urbanas e áreas ambientais; complementar e enfatizar as mensagens transmitidas pela sinalização vertical indicativa, de regulamentação e de advertência; transmitir mensagens claras e simples; possibilitar tempo adequado para uma ação correspondente; atender a uma real necessidade; orientar o usuário para a boa fluência e segurança de tráfego e impor respeito aos usuários. Segundo o Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER, 1999), apesar da durabilidade da sinalização horizontal ser comprometida pela ação das condições climáticas e do desgaste provocado pelo tráfego dos veículos, ela tem grande vantagem quando comparada aos demais subsistemas de sinalização, pois transmite informações ou advertências aos motoristas sem que estes precisem desviar sua atenção da rodovia. O DNER (1999), ressalta também que outra vantagem de extrema importância, é a função orientadora da sinalização horizontal frente ao tráfego noturno, que faz com que os usuários percebam a delimitação das faixas de rolamento, sem as quais tornase difícil visualizar o próprio corpo estradal. A capacidade de orientação dos usuários da via no período noturno é o que faz com que a sinalização horizontal seja imprescindível na garantia da segurança ao

18 17 longo da rodovia, tornando-a capaz de evitar muitos acidentes e mortes nas estradas quando não há mais iluminação natural da luz solar. Em regiões onde há de forte neblina e/ou altos índices pluviométricos, além da sinalização horizontal, o DNER (1999) recomenda a utilização de dispositivos auxiliares conhecidos como tachas ou tachões, que são superfícies refletivas de forma quadrada ou retangular na cor branca ou amarela, conforme a cor da linha à qual estejam sobrepostas. Elas delimitam a pista, as faixas de rolamento e as áreas neutras (áreas zebradas), permitindo ao condutor melhores condições de operação. 2.2 Demarcações viárias As marcações são constituídas por conjuntos de linhas (longitudinais, transversais ou diagonais), contínuas ou não, símbolos e legendas de diversos tipos pintados no pavimento, ou a ele aplicados por processo a quente ou a frio. Elas devem ser vistas tanto de dia quanto à noite, neste caso, através de refletorização. (DNER, 1999, p. 119). O Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN, 2007), traz alguns princípios que devem ser seguidos para garantir a eficácia da sinalização, obedecendo aos critérios de visibilidade de modo a permitir uma percepção e interpretação objetivas por parte dos usuários da via, os quais sejam: Legalidade: As demarcações viárias devem seguir o Código de Trânsito Brasileiro (CTB) e legislações complementares; Suficiência: A quantidade de sinalização deve ser utilizada conforme a necessidade e ser de fácil percepção; Padronização: Devem seguir padrões legalmente estabelecidos; Uniformidade: Situações iguais devem ser sinalizadas da mesma maneira, de modo a conquistar a confiança do usuário;

19 18 Clareza: Transmitir informações objetivas e de fácil interpretação; Precisão e confiabilidade: A sinalização deve ser precisa e ter credibilidade, correspondendo à situação existente; Visibilidade e legibilidade: Ser vista à distância necessária para ser interpretada em tempo hábil para a tomada de decisão; Manutenção e conservação: Estar limpa, conservada e visível; Classificação dos padrões As demarcações viárias horizontais se utilizam de diversos tipos de formas e cores, os quais seguem padrões que estão associados a determinados conceitos para o efetivo entendimento de sua mensagem Padrão de formas De acordo com o Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem (DAER, 2006), existem dois tipos padrões de traçado da sinalização horizontal: Contínuas: são linhas contínuas que transmitem a ideia de proibição dos movimentos, quando separarem fluxos de trânsito, à delimitação ordenam deslocamentos laterais dos veículos; podem ser nas cores branca, amarela e vermelha; Tracejadas ou interrompidas: associadas à ideia de permissão de movimentos de veículos e delimitação de pistas de circulação. A intermitência das linhas seccionadas de eixo quando as mesmas separam fluxos opostos (amarelas) é de 1:3 (segmentos pintados de 4 metros separados por um vão de 12 metros),

20 19 mas pode ser alterada para 1:1 (segmento pintado e vão com a mesma medida de 4 metros) um pouco antes de acabar o trecho que permite ultrapassagens. Nas linhas que separam fluxos de mesmo sentido (brancas) a cadência deve estar de acordo com a Tabela 2.1, referida pelo DER-SP (2006). Tabela 2.1 Cadência em faixas que separam fluxos de mesmo sentido Fonte: DER-SP (2006, p.41). Em CONTRAN (2007) encontra-se ainda mais uma classificação: Setas, símbolos e legendas: correspondem às informações representadas em forma de desenho ou inscritas, aplicadas no pavimento, indicando uma situação ou complementando a sinalização vertical existente Padrão de cores Conforme CONTRAN (2007), as demarcações da sinalização horizontal se apresentam em cinco cores: Amarela: utilizada principalmente na separação de fluxos de sentidos opostos e na regulamentação de ultrapassagens. Usada também para delimitar

21 espaços onde é proibido o estacionamento e/ou parada e na marcação de obstáculos, tais como lombadas; 20 Branca: utilizada na separação de fluxos de mesmo sentido; na delimitação de espaços onde é permitido o estacionamento; na marcação de faixas de travessias de pedestres e na pintura de símbolos e legendas. Vermelha: utilizada em ciclovias e ciclo faixas na regulação do espaço destinado ao deslocamento de bicicletas; e como símbolo em forma de cruz utilizada em hospitais e farmácias; Azul: utilizada nas pinturas de símbolos em áreas especiais de estacionamento de pessoas portadoras de deficiência física; Preto: utilizada em pavimentos claros, especialmente os pavimentos de concreto, para proporcionar contraste entre o pavimento e a pintura, não constituindo propriamente uma cor de sinalização Dimensões Conforme o CONTRAN (2007), as larguras das linhas longitudinais são definidas de acordo com a sua função e características físicas e operacionais da via. Já as linhas tracejadas e seccionadas, são dimensionadas em função do tipo de linha e/ou da velocidade regulamentada para a via. Para as linhas transversais, a largura e o dimensionamento dos símbolos e legendas são definidos de acordo com as características físicas da via, com o tipo de linha e/ou com a velocidade regulamentada para a via. Segundo o DNER (2000, p. 03), A espessura úmida de tinta a ser aplicada deve ser de 0,4mm ou 0,6mm, a ser obtida de uma só passada de máquina sobre o revestimento.

22 21 Tabela 2.2 Largura das linhas longitudinais em função do tipo de rodovia Fonte: Manual de sinalização rodoviária (DNER, 1999, p.120) Materiais Diversos materiais podem ser empregados na execução da sinalização horizontal. A escolha do material mais apropriado para cada situação deve considerar os seguintes fatores: natureza do projeto (provisório ou permanente), volume e classificação do tráfego (VDM), qualidade e vida útil do pavimento, freqüência de manutenção, dentre outros. (CONTRAN, 2007, p. 8, grifo do autor). Os materiais mais utilizados na sinalização horizontal das rodovias brasileiras são as tintas acrílicas à base de solvente ou de água, os materiais termoplásticos, e os elastoplásticos ou películas pré-fabricadas. Segundo o CONTRAN (2007), para se ter uma melhor visibilidade no período noturno da sinalização horizontal, ela deve ser sempre retrorrefletiva. A Tabela 2.3 traz um quadro resumo das principais características dos materiais utilizados nas demarcações viárias.

23 22 Tabela 2.3 Características dos materiais utilizados na sinalização horizontal Fonte: Departamento de Estradas e Rodagem do estado de Minas Gerais (DER-MG, 2006) Tintas De acordo com Moreira e Menegon (2003), a composição das tintas é constituída basicamente de solventes, resinas (material ligante), pigmentos e aditivos. Ainda segundo os mesmos autores, convencionou-se chamar as tintas pelo nome da resina que a mesma possui. Para a sinalização horizontal, conforme a associação à resina componente, elas podem ser: - Alquídicas (à base de solvente);

24 23 - Alquídicas com borracha clorada (à base de solvente); - Acrílica: estirenada (à base de solvente) ou acrílica pura (à base de água). Segundo Hacker (2005 apud SALLES, 2011, p. 37), as tintas à base de solvente apresentam tempo de secagem rápido, baixo custo e a possibilidade de aplicação em diversos ambientes. Entretanto, descobriu-se em estudos recentes, que o material é extremamente prejudicial ao meio ambiente, pois possui grande quantidade de compostos orgânicos voláteis (COV). Somado isso à pouca durabilidade quando exposta a um grande volume de tráfego e à descoberta de materiais menos prejudiciais e mais duráveis, esta tinta, embora ainda bastante utilizada, passou a ser menos comercializada. As tintas acrílicas puras à base de água, de acordo com Moreira e Menegon (2003), começaram a ser desenvolvidas nos Estados Unidos no ano de 1988, para reduzir a emissão de compostos orgânicos voláteis (COV) e de resíduos perigosos e agressivos ao meio ambiente presentes nos solventes. Além de serem ecologicamente corretas, as tintas acrílicas à base de água ainda são mais econômicas que as tintas acrílicas à base de solvente. Moreira e Menegon (2003) ainda informam que o consumo deste produto no Brasil vem crescendo a cada ano e que sua resistência à abrasão e às intempéries são excelentes, apresentando uma vida útil superior à das tintas acrílicas à base de solvente. Para que as tintas adquiram a retrorrefletorização, característica indispensável para a visualização noturna da demarcação viária, à elas devem ser adicionadas as microesferas de vidro. Segundo a especificação técnica do Departamento de Estradas de Rodagem (DER, 2006), após sua aplicação, as tintas devem apresentar plasticidade e alta aderência às microesferas de vidro retrorrefletivas, ao pavimento ou à sinalização anterior, devendo resultar em uma película fosca e de aspecto uniforme, não podendo ocorrer rachaduras, manchas ou outras irregularidades durante o período de sua vida útil.

25 Termoplásticos O termoplástico corresponde à mistura de ligantes; partículas granulares com elementos inertes, pigmentos e seus agentes dispersores, micro esferas de vidro e outros componentes, deve atender aos requisitos da NBR 13132(1). Pode ser nas cores branca ou amarela, conforme especificações do projeto de sinalização. (DER, 2006, p. 3). Conforme Moreira e Menegon (2003), descobriu-se que as tintas à base de solvente, dentre outros fatores como a baixa durabilidade, eram prejudiciais ao meio ambiente. Isso decorreu já no período da segunda guerra mundial ( ), onde todos os tipos de solventes eram utilizados em combustíveis, resultando com que a indústria desenvolvesse novos materiais para a sinalização viária. A partir desse período na história, criou-se materiais mais eficientes para a demarcação rodoviária, como os termoplásticos. Este material vem sendo objeto de várias pesquisas e cada vez mais é utilizado no mercado da sinalização horizontal. Segundo Moreira e Menegon (2003), isso se deve em virtude de algumas vantagens quando comparado às tintas comuns, especialmente por sua durabilidade, que segundo os autores pode variar de 03 até 15 vezes mais. Gates et al. (2003, apud Bahar et al., 2006, p.10) explica que além de possuir uma maior durabilidade, o material possui também baixo teor de compostos orgânicos voláteis (COV s), custo moderado, e grande facilidade de aplicação quando da repintura das sinalizações desgastadas. Todavia, segundo os mesmos autores, no quesito desvantagens, os termoplásticos possuem deficiência de visibilidade no período diurno, em virtude de após sua aplicação apresentar uma coloração acinzentada, além de tendência a rachaduras. Prosseguem, que existe a possibilidade de o material não se aderir bem ao pavimento de concreto e em ambientes de baixa temperatura (ainda não existe comprovação específica, pois são raros os estudos sobre o tema). Os materiais utilizados para a fabricação dos termoplásticos, mencionados em FHWA (1994), consistem em três principais agentes: ligante, pigmentos e esfera de vidro. Porém, como se trata de um produto comercial, não são inteiramente conhecidas as fórmulas utilizadas para a sua fabricação, sendo que o custo dos

26 25 termoplásticos, conforme o manual referido, são calculados baseados no peso mínimo dos seus materiais componentes estipulado por norma. Segundo Moreira e Menegon (2003), os termoplásticos são classificados em razão do tipo de ligante utilizado em termoplásticos alquídicos e termoplásticos de hidrocarbonetos. Nos termoplásticos alquídicos, comuns no Brasil, a resistência ao óleo diesel e estabilidade no aquecimento são boas qualidades, todavia, tendem a apresentar variação de coloração em virtude da ação do clima (o branco passa a ficar amarelado). Prosseguem os mesmos autores, que os termoplásticos de hidrocarbonetos, pouco usados no Brasil, não respondem bem ao óleo diesel, portanto não são indicados para faixas transversais, e as resinas necessárias na sua composição ainda não são fabricadas no país, porém este tipo de termoplástico possui melhor resistência às variações climáticas. Conforme FHWA (1994), os termoplásticos são materiais que podem ser remodelados e assim formar novos objetos, basta o aquecimento a temperaturas em torno de 190º, ou até atingirem estado líquido. Assim, sem perder significativamente suas propriedades com o aquecimento, propiciam a possibilidade de remodelação do material, sendo muito útil para situações de repinturas de sinalização desgastada. De acordo com o FHWA (1994) existem dois tipos de aplicação do material: Extrusão: o material termoplástico é aplicado no pavimento através de uma sapata ou moldes de extrusão. O processo que é chamado de extrusão por gravidade e consiste no aquecimento do material, de forma contínua por uma espécie de chaleira, e posteriormente distribuído por partes ao pavimento. O equipamento também possui um medidor que controla a espessura do material (três milímetros). Ainda, existe o procedimento de método extrusão por fita, muito usado para faixas de pedestre ou outras faixas grandes. Consiste na aplicação do material já aquecido por meio de uma pistola pressurizada. Aspersão: Diferente do método por gravidade, consiste na aplicação do material termoplástico por ar comprimido diretamente no pavimento, o que é uma grande vantagem, pois através da aplicação com ar pressurizado, podese trabalhar com pinturas em menor espessura (1,5 milímetros), e melhor distribuição, em especial das microesferas de vidro. Os termoplásticos

27 aplicados com ar pressurizado eliminam a necessidade de manter as altas temperaturas requeridas no processo por extrusão. 26 A Figura 2.1 mostra os dois métodos de aplicação. Figura 2.1 Métodos de aplicação dos termoplásticos (MOREIRA e MENEGON, 2003) Elastoplásticos Segundo o DER-MG (2006), os filmes elastoplásticos também conhecidos como faixas pré-fabricadas, são constituídos por veículos (resinas), partículas sólidas (cargas, pigmentos, microesferas de vidro) e aditivos, que são fornecidos em espessuras definidas por ocasião da fabricação, e sua aplicação é feita através da colagem no pavimento. Ainda, conforme o DER-MG (2006), os filmes elastoplásticos são fabricados com espessuras que variam de 0,74 a 4,0mm, sendo mais usada a espessura de 1,5mm. A largura pode variar de 0,10 a 0,70m. O material pode vir pronto em forma de dizeres e símbolos (inteiros ou em partes) ou em faixas embaladas em rolos com até 25m de comprimento, em diversas cores, pré-coberto no verso, com ou sem adesivo. Quanto à aplicação, prevê o DER-MG (2006), que o material pré-coberto com adesivo pode ser aplicado manualmente, bastando para isso retirar o papel protetor e comprimi-lo junto ao piso; ou mecanicamente, através de equipamento aplicador

28 27 apropriado. Em se tratando de material sem adesivo, o processo de aplicação deve ser manual com diferentes tipos de adesivo, conforme refere o DER-MG (2006): - Colagem através do ativador/fixador: esta colagem se faz através de dois líquidos adequados - o ativador e o fixador - na proporção aproximada de 400g de ativador para 200g de fixador; - Colagem através de um só adesivo: neste processo, o mesmo adesivo é aplicado tanto no pavimento quanto no material; - Colagem através de aquecimento: materiais que aderem ao pavimento através de aquecimento. O material é apropriado para aplicação em paralelepípedo, em superfície betuminosa (CBUQ) ou em concreto de cimento Portland (CCP). O DER-MG (2006), informa ainda que as condições ambientais recomendáveis para a aplicação do material são temperatura entre 10 e 40 C e umidade relativa do ar até 80% e para que a colagem sobre a superfície da pista seja resistente, o material deve corresponder a uma quantidade suficiente de adesivo a ponto de não poder ser destacada por tração de veículo ou por efeitos atmosféricos. O material deve, imediatamente após a sua aplicação, estar pronto para receber o tráfego e moldar-se aos contornos do pavimento por ação direta deste. Ainda, de acordo com o DER-MG (2006), quando a aplicação se der com o tempo frio ou úmido, deve-se aquecer levemente a superfície do material com uma chama de gás, para amaciá-la adequadamente antes de comprimi-la. Em pavimentos de concreto, deve-se aplicar o primer promotor de aderência antes da implantação da sinalização horizontal.

29 28 (a) aplicação a quente; (b) aplicação a frio (DENVILLE, 2011 apud SALLES, 2011, p. 41). (ROTAWAY, 2011 apud SALLES, 2011, p. 41). Figura 2.2 Métodos de aplicação dos elastoplásticos. 2.3 Retrorrefletividade A retrorrefletividade é uma propriedade adquirida pela sinalização através da adição de microesferas de vidro, que quando adequadamente aplicadas aos materiais de demarcação viária, aumentam consideravelmente a visibilidade noturna da sinalização horizontal. Art Sempre que necessário, será colocada ao longo da via, sinalização prevista neste Código e em legislação complementar, destinada a condutores e pedestres, vedada a utilização de qualquer outra. 1º A sinalização será colocada em posição e condições que a tornem perfeitamente visível e legível durante o dia e a noite, em distância compatível com a segurança do trânsito, conforme normas e especificações do CONTRAN. (CTB, 2008, p. 36). À quantidade de luz que é redirecionada para a fonte original de iluminação, dá-se o conceito de retrorrefletividade (Figura 2.3). Segundo Zhang (2009 apud SALLES, 2011, p. 43), a retrorrefletividade é a quantidade de luminosidade que volta para o motorista, depois que a luz dos faróis atinge as marcas da via. Esta é, sem dúvida, imprescindível à segurança viária, pois à noite, é graças à retrorrefletividade

30 da sinalização horizontal que se dá o único meio de comunicação entre o motorista e a via. 29 Figura 2.3 Princípio da retrorrefletividade (MOREIRA e MENEGON, 2003) Fenômenos óticos Segundo Schwab (1999, p. 43), a retrorrefletividade concebida pelas esferas e microesferas de vidro, decorre de fenômenos óticos bastante conhecidos: radiação, refração e reflexão. Radiação: é a distância que uma onda de luz percorre em um determinado período de tempo, ou seja, é o comprimento de onda. Conforme Schwab (1999, p. 44), é a propagação da energia através do espaço. Refração: ocorre quando a radiação atravessa dois meios heterogêneos, causando uma mudança de direção da mesma devido aos diferentes índices de refração dos meios (Schwab, 1999). Reflexão: é a capacidade da radiação de retornar da interface atingida para o meio em que foi gerada, sem alterar a frequência de seus componentes. Conforme a intensidade da luz incidente, o material da interface atingida e o ângulo de incidência da luz emitida, a reflexão é subdividida em três grupos: reflexão difusa, reflexão especular e retrorreflexão (Schwab, 1999).

31 30 - Reflexão Difusa: ocorre quando há dispersão dos raios refletidos em todas as direções quando a luz atinge uma superfície rugosa ou opaca, conforme Figura 2.4. Figura 2.4 Reflexão difusa (FHWA, 2004, p. 5). - Reflexão Especular: é caracterizada por apresentar ângulo de reflexão igual e em sentido contrário ao ângulo de incidência. Ocorre em superfícies lisas conforme a Figura 2.5.

32 31 Figura 2.5 Reflexão especular (FHWA, 2004, p. 5). - Retrorreflexão: caracteriza-se pelo redirecionamento dos raios incidentes sobre uma superfície dotada de elementos refletivos à sua fonte originária, conforme ilustrado na Figura 2.6. É o fenômeno ótico que ocorre quando as marcas das demarcações viárias tornam-se visíveis e brilhantes devido à incidência da luz gerada pelos faróis dos carros. Figura 2.6 Retrorreflexão (FHWA, 2004, p. 5).

33 Microesferas de vidro Segundo Schwab (1999, p. 31), microesferas de vidro são materiais compostos por vidro tipo soda-cal-sílica tendo como matéria prima a sucata de vidro plano moída. Seu processo de fabricação se dá da seguinte maneira: a matéria prima é submetida a uma temperatura de 1200 C em fornos verticais com correntes ascendentes de gás aquecido e, devido à tensão superficial, o vidro plano moído transforma-se em esferas de vidro. Austin e Schultz (2006 apud SALLES, 2011, p.46), afirmam que é através de duas importantes propriedades das microesferas, transparência e esfericidade, que pode-se entender o processo acompanhando o caminho percorrido pelo raio de luz quando este atinge o material. A transparência faz com que a luz passe pela microesfera e sua forma esférica, aliada à diferença do índice de refração dos meios, permite que os raios sejam direcionados para baixo, onde a esfera está incorporada à tinta, fazendo com que a luz que alcança a parte de traz da esfera seja refletida de volta para a sua origem. A Figura 2.7 ilustra este fenômeno. Figura 2.7 Microesfera retrorrefletiva (FHWA, 1994, apud SCHWAB, 1999, p. 34). Segundo Schwab (1999), existem variáveis que condicionam a quantidade de luz retrorrefletida ao condutor, tais como:

34 33 - Granulometria das esferas em relação à espessura da película de tinta; - Forma, tamanho e irregularidades da esfera; - Número de esferas presentes e expostas aos raios de luz; - Forma de aplicação: aspersão ou gravidade; - Natureza do vidro e seu índice de refração; - Tratamento superficial das esferas. Schwab (1999), afirma ainda que para se obter uma retrorreflexão adequada e satisfatória, deve-se observar a granulometria das esferas em relação ao tipo de material de demarcação especificado e que de certa maneira elas sejam perfeitamente esféricas, transparentes, não geminadas e sem quebras Tipos de microesfera As microesferas são classificadas em três grupos, de acordo com a sua granulometria: Tipo I: é subdividido em subtipo A e subtipo B. No subtipo A, as microesferas são congregadas aos termoplásticos no momento de sua fabricação, de modo a ficarem internas à película. Produzem o efeito da retrorreflexão somente após o desgaste da superfície do termoplástico. A este processo dá-se o nome de Intermix. As do subtipo B, também apresentam a função retrorrefletiva depois da deterioração da demarcação, porém, diferem do subtipo A pelo fato de serem incorporadas à tinta antes de sua aplicação ( premix ). Tipo II: de acordo com Schwab (1999) o tipo II é aplicado no pavimento simultaneamente à aplicação da tinta ou termoplástico por projeção pneumática ou por gravidade, de modo a permanecerem adequadamente ancoradas na superfície do ligante. A este processo dá-se o nome de dropon. São responsáveis por proporcionar a retrorrefletividade inicial à demarcação e subdividem-se A, B, C ou D, conforme a sua distribuição

35 granulométrica. A Figura 2.8 exemplifica a atuação conjunta do premix e do drop-on. 34 Figura 2.8 Mecanismo de atuação do drop-on e do premix (MOREIRA e MENEGON, 2003). Tipo III: por apresentarem diâmetros bem maiores que os das microesferas dos tipos I e II, o tipo III é conhecido como esfera. Segundo o DER-MG (2006), as esferas são aplicadas por aspersão pneumática ou por gravidade, concomitantemente com a tinta (subtipo A) ou termoplástico aspergido ou extrudado (subtipo B), de modo que, permanecendo na superfície da película aplicada, quando chove, a esfera sobrepõe a lâmina de água que é formada e garante a imediata retrorrefletorização da demarcação em trechos onde houver considerável índice de precipitação pluviométrica ou neblina (Figura 2.9).

36 35 Figura 2.9 Efeito da chuva em esferas e microesferas de vidro (POTTER INDUSTRIES INC., 2011). A Tabela 2.4 traz as porcentagens passantes dos materiais tipo I-A, I-B; II-A, II- B, II-C, II-D; III-A e III-B em cada uma das peneiras da ABNT. Tabela 2.4 Granulometria das microesferas e esferas de vidro Fonte: Departamento de estradas e rodagem do Estado de Minas Gerais. (DER-MG, 2006, p. 8).

37 Ancoragem Quanto à forma de aplicação, é comum ver-se aplicações serem feitas através de simples espalhamento manual. Esta prática não permite a adequada ancoragem das esferas, levando ao desperdício e ao desempenho insatisfatório. (Schwab, 1999, p. 36, grifo nosso). De acordo com Schwab (1999), a porcentagem ideal de ancoragem das microesferas é de 60% do seu diâmetro. Isso é explicado pelo fato de que a luz incidente, ao penetrar no material, em função das características ópticas das esferas, adquire a forma de um semicírculo luminoso, que tem seu topo a cerca de 60% do diâmetro da esfera. Portanto, quanto mais próximo desse valor for a ancoragem das microesferas, maior será o valor de retrorrefletividade fornecido pela demarcação. A Figura 2.10 mostra uma simulação de diferentes valores de ancoragem que variam de 10 a 90% (da esquerda para a direita) do diâmetro das microesferas onde fica evidente o resultado satisfatório da ancoragem de 60% do diâmetro frente às demais ancoragens. Figura 2.10 Ancoragem de microesferas (POTTERS RESEARCH CENTER, 1996 apud SCHWAB, 1999).

38 Taxa de aplicação Em um estudo sobre a taxa ideal de microesferas a serem aplicadas no dropon, Schwab (1999) fez um experimento empregando tinta acrílica e microesferas do tipo II-A. De acordo com o experimento, as taxas mínimas e máximas para que se alcance o máximo de retrorrefletividade são, respectivamente, 237g/m 2 e 295g/m 2. Números inferiores a este limite não apresentam capacidade retrorrefletiva satisfatória, assim como taxas muito altas também se tornam inadequadas, pois há uma sobreposição de esferas, o que dificulta a retrorreflexão. Ainda, segundo o estudo de Schwab, em 1992 a ABNT indicava uma taxa de 250g/m 2, o que é considerado ideal de acordo com o resultado do experimento realizado. Em 1995 essa taxa foi aumentada para 350g/m 2, valor considerado inadequado segundo o referido experimento. Em relação à taxa ideal de microesferas, ainda não existe uma concordância entre as especificações. Para o DER-MG (2006), no premix a quantidade necessária de microesferas tipo I deve ser de 200g/l enquanto que para o drop-on o número de microesferas tipo II, deve estar entre 250g/m² e 300g/m². A especificação do DER- MG é semelhante à do trabalho desenvolvido por Schwab (2009), mas para o DNER (2000) as taxas para o premix são 200 a 250g/l, e de 200g/m² a 400g/m² para o dropon. 2.4 Evolução da retrorrefletividade Inúmeros acidentes de trânsito ocorrem nas estradas do país todos os anos. Entre os principais fatores que contribuem para a ocorrência destes, além da imprudência dos motoristas, ineficiente fiscalização, problemas no planejamento e construção de rodovias, está o da sinalização viária. Neste panorama, Schwab (1999) destaca que a retrorrefletividade eficiente das pinturas horizontais das pistas de rodagem é de suma importância para aumentar a segurança e organização das estradas.

39 38 Aumentar a qualidade e a estimativa da vida efetiva da sinalização viária, tem sido objeto de estudos e pesquisas ao longo dos anos, com o objetivo de aprimorar técnicas e qualidade das pinturas, dentre outros produtos utilizados na sinalização. Conforme Kopf (2004 apud SALLES, 2011, p. 52), os materiais responsáveis pela retrorrefletividade da sinalização viária são as microesferas e esferas de vidro. Percebe-se que tal conclusão decorre justamente do fato de que o vidro, especialmente do tipo refletivo, em muito utilizado na construção civil, possui a capacidade de refletir ou retransmitir luz e calor. Assim, encontramos nas rodovias com sinalizações mais eficientes, estes materiais que garantem a retrorrefletividade das demarcações viárias. Contudo, de acordo com Zhang (2009 apud SALLES, 2011, p. 52), a gradativa redução dos mesmos em virtude da ação do tempo, do crescente tráfego de automóveis, da desobediência ao limite de peso de cargas e veículos, da velocidade excessiva, do tipo de material utilizado, da idade, e até mesmo da coloração destes, influencia, direta ou indiretamente, cada um em seu grau, para a danificação das demarcações da via. Portanto, se faz necessário um acompanhamento periódico destes materiais afim de acompanhar a eficiência da retrorrefletividade ao longo do tempo Análise da retrorrefletividade Se faz em muito necessária a realização de pesquisas e avaliações periódicas dos materiais utilizados para a sinalização viária com o objetivo de verificar as variações e o desgaste da retrorrefletividade dos mesmos. Dos mesmos, pois de acordo com a American Society for Testing and Materials (ASTM, 2005 apud SALLES, 2011, p. 52), A retrorrefletividade das demarcações viárias no pavimento se desgasta com o tráfego e requisita medições periódicas para assegurar que seja provida visibilidade suficiente aos motoristas.

40 Aspectos normativos No Brasil, a norma NBR 14723/2013 da ABNT prevê os métodos e critérios para a avaliação da retrorrefletividade. Importante salientar, que a referida norma passou por recente revisão e foi objeto de consulta nacional entre 23/07/2013 e 20/09/2013, e posteriormente publicada em 28/11/2013, passando a ter validade em 28/12/2013 com o título: Sinalização horizontal viária Avaliação da retrorrefletividade utilizando equipamento manual com geometria de 15 m. Com base na NBR 14723/2013 da ABNT, devem ser observados nas avaliações, quanto ao equipamento: Deve-se utilizar o retrorrefletômetro com ângulo de observação de 1,5º e ângulo de incidência 86,5º, geometria de 15 m. O equipamento deve ser calibrado conforme instruções do fabricante e equipado com dispositivo de vedação de luz solar. (ABNT, 2013, p. 2). Quanto ao procedimento, a NBR 14723/2013 prevê: O equipamento deve ser posicionado conforme sentido do fluxo de tráfego dos veículos, na superfície da demarcação a ser medida, livre de pedras, umidade ou resíduos capazes de comprometer a medição. Caso ocorra contaminação de luz solar nas leituras, ocasionando medidas discrepantes, deve-se buscar localização alternativa ou prover meios para bloqueá-la. Nota = no caso de avaliação de aplicações especiais, a leitura pode ser feita em superfície com umidade após 1 min do fim do derramamento de água. Em rodovias de mão dupla (dois sentidos do fluxo de tráfego), a medição deve ser feita posicionando-se o equipamento voltado para cada um dos sentidos do fluxo do tráfego. Para eixos duplos, a medição deve ser feita para cada uma das faixas. Os resultados devem ser apresentados para cada sentido de fluxo de tráfego. No caso de demarcação separadora de sentido de fluxo de tráfego com uma única faixa, deve ser adotada a menor média obtida. Os trechos das vias a serem avaliados devem ser sinalizados de acordo com as normas e padrões de sinalização e segurança viárias, de forma a manter a integridade da equipe de campo e dos usuários da via. (ABNT, 2013, p. 2).

41 Avaliação da retrorrefletividade Conforme dito anteriormente, é necessário um acompanhamento periódico da retrorrefletividade da demarcação viária, visto que é de fundamental importância para a avaliação do seu eficaz desempenho. Segundo o entendimento de Schwab (1999), este acompanhamento, inicialmente, era realizado de forma visual, o que o tornava pouco eficaz, pois consistia em analisar inúmeras variáveis, desde a perspicácia visual do observador, a iluminação do ambiente, até a altura dos faróis do veículo. Assim, Schwab (1999), prossegue que surgiu a necessidade do desenvolvimento de um equipamento que pudesse efetuar as leituras com mais eficácia, isento de variáveis, e que, também efetuasse comparativos de desempenho dos diferentes materiais utilizados nas demarcações viárias. Desta maneira, conforme Schwab (1999), surgiu o Retrorrefletômetro, aparelho que utiliza um sensor ótico para fazer a leitura de um feixe de luz retrorrefletido, e processar suas características. Para medir a retrorrefletividade, segundo Moreira e Menegon (2003), utilizamse as seguintes propriedades: a) Coeficiente de luminância retrorrefletida (RL) - quociente entre luminância e iluminância; b) Luminância (L) - relação entre a intensidade luminosa em candelas (cd) e a sua área em metros quadrados (m²); c) Iluminância (E) - quantidade de fluxo luminoso incidente em um elemento pela área deste elemento, tendo como unidade o lux; d) (mcd/m 2 ) milicandelas por metro quadrado, usada para quantificar pequenos valores de luminância. A unidade de medida da retrorrefletividade é dada em mcd/lux/m². A Figura 2.11, ilustra o conceito de luminância e iluminância.

42 41 Figura 2.11 Luminância e iluminância (MOREIRA e MENEGON, 2003). Para efeito comparativo, deve-se analisar a Figura 2.12, que apresenta alguns tipos de faixas com diferentes valores de RL. Figura 2.12 Comparativo de retrorrefletividade (MOREIRA e MENEGON, 2003) Ângulos Segundo Schwab (1999), o objetivo principal do estudo da retrorrefletividade em demarcações viárias horizontais, sem dúvida é apurar a eficiência com que os raios de luz, produzidos pelos veículos refletem nas marcações e nos diversos materiais utilizados na sinalização. Schwab (1999), conclui ainda que um quesito importante na análise da retrorrefletividade são os ângulos formados pelas linhas de incidência dos efeitos óticos gerados a partir do retorno dos raios de luz aos olhos do motorista.

43 42 Os ângulos são classificados como: Ângulo de incidência ou ângulo de entrada (β): é o ângulo formado entre o eixo de iluminação emitido e a perpendicular da superfície iluminada. (ASTM (2005 apud SALLES, 2011, p. 54). Ângulo de observação (α): é o ângulo formado entre o eixo da fonte de luz e o eixo do receptor. (ASTM, 2005 apud SALLES, 2011, p. 54). Ângulo de iluminação ou de co-entrada (c): é o complemento do ângulo de incidência; é o ângulo entre o eixo fonte e a superfície do pavimento. (ASTM, 2005 apud SALLES, 2011, p. 54). Figura 2.13 Angularidade (AUSTIN e SCHULTZ, 2006 apud SALLES, 2011, p. 54) Retrorrefletômetros Conforme Moreira e Menegon (2003, p. 16), sejam dinâmicos ou portáteis, existem diversos tipos de equipamentos que possibilitam realizar medidas eficientes de retrorrefletividade. A medida do coeficiente de luminância retrorrefletida é feita através do RETRORREFLETÔMETRO, equipamento que simula a interação: luz dos

44 faróis, sistema retrorrefletivo e olhos do motorista, ou seja, reproduz e quantifica o fenômeno da retrorrefletividade. (MOREIRA e MENEGON, 2003, p. 16, grifo do autor). 43 Atualmente, os equipamentos manuais portáteis são os mais utilizados. O que varia são as suas respectivas geometrias. Existem três tipos com capacidade de apurar diferentes distâncias de visibilidade: 12m, 15m ou 30m Parâmetros Mínimos A fim de desenvolver uma avaliação de retrorrefletividade, deparou-se com a ausência de índices mínimos de padronização. Ainda não existe nenhuma norma técnica da ABNT visando regulamentar valores mínimos para a retrorrefletividade (para o presente trabalho não encontrou-se nenhum dado). A FHWA (2008) também não apresenta norma regulamentando valores mínimos para retrorrefletividade, todavia apresenta recomendação, com base em estudos realizados no ano de 1999 e divulgados em workshops, levando em conta aspectos como a velocidade máxima da via. Tabela 2.5 Parâmetros mínimos de retrorrefletividade segundo o FHWA (2008) Fonte: FHWA (2008, p. 8). Atualmente, cabe aos entes autárquicos federais e estaduais, responsáveis pela regulamentação e fiscalização de concessões rodoviárias, estipularem valores e

45 44 critérios mínimos. Órgãos da administração pública, como CONTRAN, DENATRAN, DNIT, AGERGS, DAER e etc. No caso do Estado do Rio Grande do Sul, a AGERGS Agência Estadual de Regulação dos Serviços Públicos Delegados do RS, a partir do ano de 2006 passou a divulgar Notas Técnicas de seus próprios indicadores de medição, entre eles o IQS (índice de qualidade da sinalização). Conforme a Figura 2.14, divulgada pela nota técnica DQ 01/2008 da AGERGS, estão expressos vários níveis de retrorrefletividade, adotados e divulgados pelo DAER/MG, DAER/RS, bem como na ANTT, na época, levando em conta o período de tempo após a aplicação da pintura (inicial ou residual). Figura 2.14 Níveis diversos para aceitação da retrorrefletividade (AGERGS, 2006, p. 9). Ainda, na Tabela 2.6, percebe-se os valores mínimos de retrorrefletividade que eram exigidos pela PER (Projeto de Exploração de Rodovia) no ano de 2006 como meta para as rodovias gaúchas que estavam sob concessão, conforme nota técnica DQ 01/2006 da AGERGS. Lembrando, que atualmente as rodovias do Estado do Rio Grande do Sul são administradas pela EGR (Empresa Gaúcha de Rodovias).

46 45 Tabela 2.6 Valores mínimos de retrorrefletividade exigidos pela PER (2006). Fonte: AGERGS (2005, p. 36). Neste tema, também existem opiniões técnicas de alguns autores, todavia encontra-se uma disparidade muito grande de valores e limites para substituição dos materiais e da marcação viária. Moreira e Menegon (2003) Segundo Moreira e Menegon (2003, p. 75), a retrorrefletorização inicial mínima deverá ser de 250 mcd.m -2.lx -1 para a cor branca e 150 mcd.m -2.lx -1 para a cor amarela, verificada no campo, para a sinalização definitiva. Quando se tratar de sinalização provisória, Moreira e Menegon (2003, p. 76) afirmam que o valor inicial mínimo é de 150 mcd.m -2.lx -1 para a cor branca e 100 mcd.m -2.lx -1 para a cor amarela. No caso de retrorrefletividade residual para repintura, segundo Moreira e Menegon (2003, p. 76), deverá ser de 80 mcd.m -2.lx -1. Abaixo desse valor, a sinalização deverá ser refeita. Quanto à espessura da demarcação horizontal, alegam: É recomendável que a espessura da demarcação horizontal seja medida em amostra coletada em folha de flandres, a cada 5 km de aplicação, logo após

47 sua secagem ou cura, utilizando um relógio comparador ou outro equipamento adequado. Quando se tratar de aplicação de tinta, a espessura úmida pode ser obtida durante a execução da sinalização, com o chamado pente medidor de espessura. (MOREIRA e MENEGON, 2003, p. 76). 46 Schwab (1999) Por sua vez, Schwab (1999) entende como ideal para a retrorrefletividade inicial, que os valores devam partir de 220 mcd/m 2 /lux para a cor branca e de 170 mcd/m 2 /lux para a cor amarela. Já, quando for residual, deve-se ter um limite de 130 mcd/m 2 /lux tanto para a cor branca quanto para a cor amarela. Seu estudo baseou-se num pavimento de CBUQ onde os materiais de sinalização viária horizontal foram avaliados em um período de 350 dias com o retrorrefletômetro de geometria 15 metros. A Figura 2.15 ilustra o gráfico dos resultados obtidos. Figura 2.15 Gráfico do desempenho dos materiais de demarcação (SCHWAB, 1999, p.137).

48 47 Numa primeira análise da figura, verifica-se que o comportamento inicial dos materiais foi similar, seguindo-se por uma pequena queda, com posterior elevação. Logo após, iniciou-se um desgaste de forma lenta e contínua. No que se refere à qualidade dos materiais, verifica-se: (i) que o elastoplástico se sobressaiu aos demais; (ii) o termoplástico extrudado teve um bom desempenho, ficando logo atrás do elastoplástico; (iii) em terceiro ficam as tintas solvente e à base de água; e (iv) o método aspergido inicialmente teve um bom desempenho, todavia ao iniciar-se o desgaste, neste o mesmo ocorreu mais rápido que nos demais. Bahar et al (2006) Com cerca de 2 anos observando-se os principais materiais de sinalização horizontal com um equipamento de geometria de 30 metros, Bahar et al (2006, p. 125 apud SALLES, 2011, p. 61), apurou os seguintes resultados: o melhor desempenho foi conseguido pelo elastoplástico, seguido dos materiais termoplásticos e das tintas; os materiais de coloração branca aparentaram maior durabilidade em comparação aos de cor amarela. Também apurou-se que as tintas à base de água mostraram-se superiores às tintas à base de solvente. Debaillon e Carlson (2007) Numa outra perspectiva, Debaillon e Carlson (2007 apud SALLES, 2011, p. 59), em seus estudos, concluíram que as taxas e tachões na sinalização horizontal, quando em quantidade significativa e em bom estado, diminuem a necessidade de marcas retrorrefletivas. A Tabela 2.7, elaborada por estes autores, também leva em conta a velocidade máxima da via.

49 48 Tabela 2.7 Parâmetros mínimos de RL (mcd/m 2 /lux) Fonte: DEBAILLON e CARLSON (2007, p. 19, apud SALLES, 2011, p. 59). Zhang (2009) Zhang (2009 apud SALLES, 2011, p. 60), ao realizar estudo de análise de materiais de sinalização horizontal, também constatou que a cor branca apresenta maior retrorrefletividade em comparação à cor amarela (Figura 2.16). Fato que ocorre, segundo o autor, em virtude da peculiaridade da cor branca, que possui maior transparência. O material estudado foi a tinta à base de água com microesferas de vidro. Figura 2.16 Gráficos comparativos de cor (ZHANG, 2009, p.103 apud SALLES, 2011, p. 61).

50 Modelos de retrorrefletividade Bahar et al (2006 apud SALLES, 2011, p. 63), afirma que a criação de equações que possibilitem estimar a vida útil das demarcações viárias e sua capacidade retrorrefletiva em determinado tempo, é o principal objetivo dos estudos e pesquisas da retrorrefletividade. Analisando o aspecto retrorrefletividade em comparação à idade da sinalização viária, Bahar et al (2006 apud SALLES, 2011, p. 63), elaborou a seguinte equação: R = 1 β 0 +β 1 Idade+β 2 Idade (2.1) Sendo que: R = Retrorrefletividade da demarcação (mcd/m 2 /lux) Idade = Idade da marca em meses β0, β1 e β2 = parâmetros do modelo estimados de acordo com a Tabela 2.8. Tabela 2.8 Parâmetros do modelo de retrorrefletividade Fonte: BAHAR et al (2006, p. 121 apud SALLES, 2011, p. 63). Segundo Bahar et al (2006 apud SALLES, 2011, p. 64), os conjuntos de hipóteses são criados levando em conta diversos fatores, tais como: tipo de pavimento, tráfego na via, clima da região, cor da sinalização e, ainda, necessidade de retirar neve. Porém, o autor informa que a principal variável é o tempo de existência da sinalização, ou seja, sua idade.

51 50 3 METODOLOGIA 3.1 Caracterização do trecho teste O segmento avaliado fica na região central do estado do Rio Grande do Sul, na cidade de Santa Maria. Localizado na Avenida Roraima, o segmento liga a BR-287 à Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) e compreende duas faixas de mão única separadas por um canteiro central. Para as avaliações do presente trabalho, optou-se por realizar os levantamentos em apenas umas das faixas, no sentido BR-287 UFSM, que representa o segmento em questão. Neste segmento foram escolhidos três trechos, dois localizados próximos às paradas de ônibus da avenida, sendo representados por marcas longitudinais, e o terceiro trecho localizado próximo ao pórtico da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), representado pelas marcas transversais. A Figura 3.1 mostra a localização do segmento e detalha o posicionamento dos 3 trechos. Figura 3.1 Localização dos trechos estudados (Adaptado de GOOGLE, 2014).

52 51 De acordo com Antolini (2013), o segmento sofreu uma intervenção estrutural, recebendo uma nova camada de CBUQ em substituição à anterior. Ainda segundo o mesmo autor, a sinalização horizontal foi realizada pela empresa Signasul Engenharia de Sinalização Ltda. A Figura 3.2 mostra a equipe de trabalho e o equipamento utilizado na pintura de demarcação no dia da aplicação da pintura de demarcação. Figura 3.2 Equipe de trabalho e equipamento utilizado para a execução da pintura de demarcação. A Avenida Roraima possui uma velocidade máxima permitida de 30 km/h ao longo do segmento e estima-se um volume diário médio (VDM) unidirecional de veículos Configuração dos trechos Os trechos 1 e 2 apresentam as mesmas demarcações horizontais que, segundo o CONTRAN (2007), são classificadas em: Linha Simples Seccionada,

53 localizadas no eixo da via; Linhas de Bordo, localizadas nos bordos da via e Linhas de Continuidade, localizadas em frente às paradas de ônibus. 52 Linha Simples Seccionada: a LMS-2, como é denominada, localiza-se no eixo e é utilizada para separar fluxos de mesmo sentido de circulação. Delimita o espaço disponível para cada faixa de trânsito e indica os locais onde são permitidas ultrapassagens e transposições. Linha de Bordo: conhecida como LBO, a linha de bordo, como o próprio nome já diz, localiza-se no bordo, estabelece os limites laterais da via e delimita a parte da pista destinada ao tráfego de veículos. Linhas de Continuidade: utilizada no bordo da via, a LCO caracteriza-se por dar continuidade visual à demarcação longitudinal quando há quebra no alinhamento em trechos longos ou em curvas. No trecho analisado, ela é destinada a dar continuidade à via nas quebras dos alinhamentos em frente às paradas de ônibus. Os três tipos de demarcação são da coloração branca e estão dispostas, conforme ilustra a Figura 3.3. Figura 3.3 Configuração dos trechos 1 e 2.

54 53 O trecho 3 é representado por onze marcas de sinalização horizontais transversais, que segundo o CONTRAN (2007), é classificado em Linhas de Estímulo à Redução de Velocidade, localizadas próximas ao pórtico de entrada da UFSM. Linhas de Estímulo à Redução de Velocidade: utilizadas transversalmente ao eixo da rodovia, a LRV, como é conhecida, é um conjunto de linhas paralelas que através de um efeito visual, levam o condutor a reduzir a velocidade do veículo, de forma que a mesma fique ajustada ao limite desejado em um ponto adiante da rodovia. As Linhas de Estímulo a Redução de Velocidade são de coloração branca e estão dispostas, conforme ilustra a Figura 3.4. Figura 3.4 Configuração do trecho teste 3 (Adaptado de GOOGLE, 2014).

55 Materiais e métodos de sinalização aplicados no segmento Antolini (2013, p. 45), afirma que a pintura de demarcação foi conduzida pela empresa Signasul Engenharia de Sinalização Ltda. e realizada aproximadamente às 09h25min do dia 12/04/2012, e constitui-se de material termoplástico com microesferas de vidro do Tipo I-A que foram incorporadas ao termoplástico no momento da fabricação, caracterizando o processo de intermix, que faz com que a microesfera fique interna à película; e possui também microesferas de vidro Tipo II-A, que foram aspergidas simultaneamente ao material termoplástico durante a sua aplicação no trecho, caracterizando o processo de drop-on, que garante retrorrefletividade imediata à sinalização. Embora todas as demarcações de sinalização longitudinais apresentem somente material termoplástico, nas demarcações transversais de estímulo à redução de velocidade do trecho 3, em 3 de suas 11 faixas, foi utilizado tinta acrílica como material de demarcação viária. Infelizmente, para o presente trabalho, não foi possível a obtenção de maiores informações sobre a aplicação do material no pavimento, mas o mesmo será considerado posteriormente para comparação de sua eficiência com a eficiência dos materiais termoplásticos. Segundo Antolini (2013), o material termoplástico foi aplicado sobre o pavimento nas suas duas formas normatizadas: extrusão e aspersão. O Instituto Mauá de Tecnologia forneceu a Antolini (2013) laudos que indicam que o termoplástico para aspersão possui a seguinte dosagem: 22% de ligante, 22% de microesferas de vidro (intermix); massa específica de 2,09 kg/l e possui como pigmento o dióxido de titânio (TiO2) na proporção de 9,4%. O termoplástico também foi submetido à uma série de ensaios de estabilidade, que seguem todos os requisitos da NBR da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). O Instituto Mauá de Tecnologia forneceu também o laudo dos ensaios realizados com as microesferas de vidro do Tipo II-A (drop-on), que segue as especificações da NBR 6831/01 da ABNT. A Figura 3.5 traz os resultados do laudo.

56 55 Figura 3.5 Microesferas tipo II-A (Instituto Mauá de Tecnologia, 2011). Antolini (2013) coletou informações no momento da aplicação da demarcação horizontal, tais como a temperatura do material termoplástico no tanque de armazenagem, que foi de 190 C, e o consumo de material, que foi na ordem de 3,03 kg/m². O mesmo autor ainda afirma que para realizar a aplicação do material termoplástico e das microesferas (drop-on) sobre o pavimento, foi utilizado um equipamento de projeção pneumática, caracterizado por projetar ao mesmo tempo, o material termoplástico e as microesferas de vidro. A projeção dos materiais acontece a uma taxa constante controlada através de um bico espargidor conforme mostra a Figura 3.6. No trecho analisado, Antolini (2013) informa que a taxa de aplicação foi de 685g/m² e que o equipamento possuía apenas um bico espargidor.

57 56 Figura 3.6 Equipamento aplicador do material termoplástico e das microesferas de vidro. 3.2 Levantamentos Os levantamentos foram realizados no segmento seguindo uma metodologia sistematizada, coletando uma quantidade de valores maior do que a indicada na NBR 14723/2013, a fim de obter uma série de dados que melhor atendessem às necessidades do presente trabalho. De acordo com Nazaroff (2012, p. 6) e Antolini (2013, p. 51), instantes após a aplicação e secagem da sinalização horizontal e antes da abertura da rodovia ao tráfego, realizaram-se as primeiras medidas de retrorrefletividade dos segmentos, denominadas RL imediata, no dia 12/04/2012. Depois de passadas 24 horas da aplicação e com o tráfego já aberto, foram realizados os levantamentos da retrorrefletividade inicial (RL inicial) no dia 13/04/2012. Afora as medidas de retrorrefletividade imediata e retrorrefletividade inicial, qualquer outra medida obtida posteriormente, é considerada retrorrefletividade residual (RL residual). Estas outras medidas foram realizadas em intervalos de aproximadamente um ou dois meses. Para

58 57 o presente trabalho, analisou-se os levantamentos realizados do dia 12/04/2012 até o dia 23/05/2014. Conforme dito anteriormente, o segmento foi dividido em três trechos, sendo que dois destes trechos possuem um mesmo padrão de traçado, denominados de trecho 1 e trecho 2 ; e um terceiro trecho, composto pelas faixas transversais de estímulo à redução de velocidade denominado de trecho 3, compostos da seguinte forma: Trecho 1: é constituído por uma linha de eixo tracejada (LMS-2), uma linha de bordo contínua (LBO) e uma linha de continuidade localizada em frente à parada de ônibus; Trecho 2: similar ao Trecho 1; Trecho 3: composto por 11 marcas transversais de estímulo à redução da velocidade localizadas próximo ao pórtico de entrada da Universidade Federal de Santa Maria - UFSM Metodologia utilizada nos levantamentos dos trechos 1 e 2 As coletas dos valores de retrorrefletividade foram realizadas seguindo um mesmo sentido e uma mesma metodologia para os trechos 1 e 2, em todos os levantamentos realizados: LMS-2: nas demarcações do eixo, os levantamentos foram feitos no sentido do tráfego, onde foram realizadas três leituras em cada traço ao longo de dez traços, resultando num total de trinta valores de retrorrefletividade em cada trecho. A Figura 3.7 ilustra o sentido e a localização da obtenção das medidas em cada traço.

59 58 Figura 3.7 Metodologia utilizada nas leituras das LMS-2. LBO: os levantamentos de bordo foram realizados na faixa da direita e no sentido do tráfego. Foram definidos como pontos de referência as juntas verticais de assentamento dos meios-fios (Figura 3.8), fazendo com que as leituras fossem realizadas sempre nas mesmas posições. No total, foram efetuadas nas linhas de bordo, quarenta e oito leituras em cada trecho.

60 59 Figura Pontos de referência para as leituras das LBO. LCO: foi realizada uma medição em cada traço da demarcação, totalizando quarenta medições no trecho 1 e trinta e nove medições no trecho 2. Os sentidos das leituras seguiram o sentido do tráfego Metodologia utilizada nos levantamentos do trecho 3 As coletas dos valores de retrorrefletividade para as demarcações transversais do trecho 3 foram realizadas seguindo um mesmo sentido e uma mesma metodologia, em todos os levantamentos realizados: LRV: nas demarcações transversais de estímulo à redução de velocidade, foram realizados cinco levantamentos na faixa da direita e cinco na faixa da esquerda, totalizando dez levantamentos em cada uma das onze faixas. A Figura 3.9 ilustra os locais de obtenção da retrorrefletividade das demarcações transversais.

61 60 Figura Pontos das leituras da retrorrefletividade das LRV Equipamentos utilizados nos levantamentos Os levantamentos foram realizados com dois tipos de retrorrefletômetros, de diferentes marcas e nacionalidades. Dessa forma, foi possível fazer uma comparação entre diferentes geometrias e tipos de equipamentos. Os equipamentos utilizados foram os seguintes: LTL-X: este equipamento é fabricado pela marca dinamarquesa Delta. Possui geometria de 30m, que obedece à norma Americana ASTM E-1710 e a norma Europeia EM Sua medição é realizada através de uma câmara que possui 5cm de largura por 18,5cm de comprimento, e ângulos de incidência e observação são de respectivamente 1,24 e 2,29. O equipamento disponibiliza ainda uma série de informações extras ao usuário, tais como temperatura, umidade relativa do ar e sistema de posicionamento global (GPS), além de permitir ao usuário a criação de um perfil para armazenamento dos dados coletados. O equipamento permite também a sua calibração instantânea, a transferência de dados via porta USB, display multifunção, escolha do tipo de marcação a ser analisada, e a possibilidade de realizar levantamentos em superfícies lisas, rugosas, secas e úmidas. O equipamento somente deixa a

62 61 desejar pelo fato de não apresentar uma vedação consistente frente à luminosidade ambiente, fazendo com que possam ocorrer diferenças entre levantamentos realizados durante o dia e à noite. A Figura 3.10(a) apresenta o equipamento, já na Figura 3.10(b) encontra-se o display do mesmo. (a) Retrorrefletômetro LTL-X (b) Display do aparelho Figura 3.10 (a) Retrorrefletômetro e (b) seu monitor (DELTA, 2011). Easylux Dupla Geometria: este retrorrefletômetro é fabricado na cidade de Santo André - SP pela empresa brasileira Easylux Retrorreflectometers. Ele é capaz de realizar leituras tanto na geometria de 15m quanto na de 30m de forma simultânea. Possui de uma área de leitura de 9cm de largura e 17cm de comprimento e ângulos de incidência e de observação são de respectivamente 1,5 e 86,5 para a geometria de 15m, e de 1,05 e 88,76 para geometria de 30 m. O equipamento obedece à norma Brasileira NBR e à uma série de normas internacionais, entre elas a Americana ASTM E-1710 e a Europeia EM Tal como o equipamento da marca Delta, o Easylux Dupla Geometria também fornece ao operador uma série de informações adicionais, além de possuir um software próprio, conhecido como Easydata, que exporta os valores diretamente para o Microsoft Excel exibindo os resultados separados em grupos previamente definidos pelo usuário. O software exporta também a localização, disponível através do GPS integrado, para o software Google

63 62 Earth, possibilitando assim uma visualização espacial dos levantamentos realizados. O retrorrefletômetro possui ainda calibração instantânea e dispõe de cerdas aplicadas na superfície de contato do aparelho com a demarcação a fim de vedar a leitura do equipamento perante a luminosidade ambiente. Abaixo o equipamento na Figura 3.11(a) e seu monitor na Figura 3.11(b). Figura 3.11 (a) Retrorrefletômetro e (b) seu monitor ( Todos os levantamentos foram realizados com os dois equipamentos descritos, à exceção das linhas de estímulo à redução de velocidade onde, pela necessidade de interrupção do tráfego, optou-se apenas pela utilização do equipamento da marca Easylux Retrorreflectometers, já que o mesmo dispõe de ambas as geometrias.

64 63 4 RESULTADOS E ANÁLISES 4.1 Retrorrefletividade dos trechos 1 e 2 Os levantamentos de retrorrefletividade foram realizados no dia 12/04/2012 após a secagem da pintura e antes da exposição ao tráfego (RL imediata); no dia 13/04/2012, 24 horas após a aplicação da demarcação (RL inicial), e em períodos prédeterminados (RL residual) até o dia 23/05/2014, quando a demarcação completou 771 dias, ou 25 meses e 11 dias. Durante este período, a estimativa de fluxo total foi de aproximadamente veículos, considerando-se 22 dias no mês e 10 meses no ano (desconsiderando 2 meses de férias). Através dos dados coletados, foi possível calcular os valores médios de retrorrefletividade de acordo com o tipo de demarcação de cada trecho. Para a obtenção da retrorrefletividade média, os cálculos seguiram alguns critérios: Inicialmente, foram calculadas as médias aritméticas de cada tipo de demarcação em cada trecho e, a partir destes valores, foram desconsiderados os valores que variavam mais do que 15% com relação à média calculada para valores altos de retrorrefletividade (> 250 mcd/m²/lux) e foram desconsiderados os valores que variavam mais do que 30% com relação à média calculada para valores baixos de retrorrefletividade (< 250 mcd/m²/lux); Na sequência, foram calculadas novamente as médias aritméticas de cada tipo de demarcação para cada trecho, desconsiderando desta vez, os valores extremos (máximo e mínimo) de retrorrefletividade. As médias finais representam a retrorrefletividade de cada tipo de demarcação para cada trecho. As Tabelas 4.1 e 4.2 mostram estes valores em função das datas em que foram realizados os levantamentos.

65 Tabela 4.1 Médias de retrorrefletividade do equipamento Easylux Dupla Geometria 64 Easylux Dupla Geometria R L Imediata R L Inicial R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual R L Residual 12/04/ /04/ /04/ /05/ /06/ /07/ /10/ /11/ /01/ /02/ /04/ /06/ /08/ /11/ /01/ /03/ /05/2014 Trecho 1 Trecho 2 15m 30m Relação 15m 30m Relação LMS-2 603,93 206,77 2,92 607,26 190,89 3,18 LCO 497,64 168,44 2,95 421,96 118,78 3,55 LBO 505,85 163,04 3,10 563,02 181,13 3,11 LMS-2 734,80 360,76 2,04 739,36 318,88 2,32 LCO 609,65 297,00 2,05 594,81 286,15 2,08 LBO 493,03 166,21 2,97 591,07 201,39 2,93 LMS-2 542,42 292,41 1,86 588,96 281,08 2,10 LCO 388,67 220,59 1,76 388,43 208,06 1,87 LBO 406,16 154,73 2,62 452,87 158,64 2,85 LMS-2 553,39 309,11 1,79 636,23 322,80 1,97 LCO 420,71 281,57 1,49 455,78 278,35 1,64 LBO 443,69 192,45 2,31 553,61 243,43 2,27 LMS-2 298,50 190,35 1,57 293,64 147,87 1,99 LCO 264,47 155,79 1,70 245,07 134,50 1,82 LBO 214,82 83,11 2,58 328,36 125,90 2,61 LMS-2 343,19 187,70 1,83 405,61 201,68 2,01 LCO 216,96 128,28 1,69 263,33 143,04 1,84 LBO 135,48 65,60 2,07 278,19 114,09 2,44 LMS-2 373,00 192,58 1,94 447,48 202,46 2,21 LCO 213,37 122,70 1,74 269,58 132,80 2,03 LBO 157,03 81,18 1,93 264,67 109,21 2,42 LMS-2 261,00 137,81 1,89 374,75 172,89 2,17 LCO 149,29 77,83 1,92 192,10 95,41 2,01 LBO 126,89 56,68 2,24 220,82 81,41 2,71 LMS-2 326,42 155,93 2,09 423,76 198,61 2,13 LCO 194,14 96,03 2,02 239,64 119,90 2,00 LBO 155,88 62,65 2,49 283,33 108,18 2,62 LMS-2 233,68 124,37 1,88 310,90 170,19 1,83 LCO 133,54 76,09 1,75 187,06 96,23 1,94 LBO 140,48 62,29 2,26 240,73 107,14 2,25 LMS-2 317,39 164,48 1,93 378,81 210,79 1,80 LCO 173,35 96,19 1,80 220,84 114,69 1,93 LBO 186,35 90,52 2,06 262,55 118,50 2,22 LMS-2 201,19 133,38 1,51 261,33 167,58 1,56 LCO 111,35 75,65 1,47 141,19 85,96 1,64 LBO 89,10 48,61 1,83 167,28 83,56 2,00 LMS-2 162,96 98,38 1,66 210,71 127,42 1,65 LCO 99,93 57,75 1,73 124,05 101,80 1,22 LBO 67,76 33,84 2,00 142,83 66,32 2,15 LMS-2 172,33 103,92 1,66 187,16 118,65 1,58 LCO 112,30 60,86 1,85 146,44 79,45 1,84 LBO 88,87 51,21 1,74 145,39 70,51 2,06 LMS-2 170,60 89,15 1,91 190,44 110,32 1,73 LCO 114,72 54,19 2,12 150,26 75,56 1,99 LBO 101,09 48,66 2,08 131,20 59,57 2,20 LMS-2 163,63 95,42 1,71 172,07 107,08 1,61 LCO 107,27 64,71 1,66 138,41 79,86 1,73 LBO 81,10 44,64 1,82 121,84 58,51 2,08 LMS-2 126,89 72,63 1,75 136,71 83,43 1,64 LCO 85,65 44,10 1,94 112,33 59,47 1,89 LBO 93,86 46,62 2,01 113,23 55,19 2,05 Média das Relações 1,99 Média das Relações 2,11

66 65 Tabela 4.2 Médias de Retrorrefletividade do equipamento Delta LTL-X Delta LTL-X R L Imediata 12/04/2012 R L Inicial 13/04/2012 R L Residual 27/04/2012 R L Residual 17/05/2012 R L Residual 13/06/2012 R L Residual 15/07/2012 R L Residual 25/08/2012 R L Residual 26/10/2012 R L Residual 29/11/2012 R L Residual 04/01/2013 R L Residual 28/02/2013 R L Residual 06/04/2013 R L Residual 05/06/2013 R L Residual 01/11/2013 R L Residual 22/01/2014 R L Residual 21/03/2014 R L Residual 23/05/2014 Trecho 1 Trecho 2 30m 30m LMS-2 246,57 223,00 LCO 195,15 167,44 LBO 179,98 203,93 LMS-2 387,36 351,14 LCO 363,04 353,60 LBO 174,76 233,49 LMS-2 318,12 314,86 LCO 294,85 301,24 LBO 183,48 205,51 LMS-2 333,00 322,82 LCO 292,55 301,52 LBO 203,39 246,04 LMS-2 251,70 176,77 LCO 206,39 182,50 LBO 113,48 154,34 LMS-2 221,29 232,93 LCO 154,36 190,36 LBO 74,31 112,02 LMS-2 197,11 211,29 LCO 149,81 178,07 LBO 55,92 85,26 LMS-2 216,04 243,58 LCO 178,04 200,65 LBO 96,73 140,30 LMS-2 168,61 223,64 LCO 114,09 162,44 LBO 72,00 80,45 LMS-2 185,93 250,68 LCO 136,60 171,43 LBO 79,83 136,12 LMS-2 155,54 221,70 LCO 109,13 139,86 LBO 90,69 132,16 LMS-2 209,07 285,38 LCO 130,00 172,70 LBO 116,96 184,42 LMS-2 220,93 153,14 LCO 103,75 125,79 LBO 64,81 97,91 LMS-2 136,67 155,85 LCO 97,73 129,06 LBO 58,04 101,92 LMS-2 127,35 147,76 LCO 91,74 121,39 LBO 63,48 82,00 LMS-2 128,14 142,36 LCO 78,93 113,34 LBO 53,04 82,03 LMS-2 96,50 109,59 LCO 62,00 94,60 LBO 66,65 97,00

67 66 A partir dos resultados das tabelas acima, foram realizadas diversas correlações entre os mesmos e outros parâmetros, para efetuar diferentes possibilidades de análise dos resultados. Em todos os gráficos de análises destas correlações, a caráter comparativo, está indicada a retrorrefletividade de 80mcd/lx/m², cujo valor representa a retrorrefletividade residual mínima da avenida estudada junto ao seu contrato com o DNIT para a geometria de 15 metros Retrorrefletividade versus tempo Com os dados constantes na Tabela 4.1, calculou-se as médias entre os dois trechos para os diferentes tipos de demarcação e diferentes geometrias do equipamento Easylux Dupla Geometria, apresentados na Tabela 4.3. A Figura 4.1 apresenta os gráficos obtidos a partir dos valores da Tabela 4.3. Tabela 4.3 Média da retrorrefletividade entre os dois trechos para os diferentes tipos de demarcação e geometria do Equipamento Easylux Dupla Geometria DATA LMS-2 (15m) LCO (15m) LBO (15m) LMS-2 (30m) LCO (30m) LBO (30m) 12/04/ ,59 459,80 534,44 198,83 143,61 172,09 13/04/ ,08 602,23 542,05 339,82 291,58 183,80 27/04/ ,69 388,55 429,51 286,75 214,33 156,69 17/05/ ,81 438,25 498,65 315,95 279,96 217,94 13/06/ ,07 254,77 271,59 169,11 145,15 104,51 15/07/ ,40 240,15 206,83 194,69 135,66 89,84 26/10/ ,24 241,48 210,85 197,52 127,75 95,20 29/11/ ,88 170,70 173,86 155,35 86,62 69,05 04/01/ ,09 216,89 219,61 177,27 107,96 85,42 28/02/ ,29 160,30 190,61 147,28 86,16 84,71 06/04/ ,10 197,10 224,45 187,63 105,44 104,51 05/06/ ,26 126,27 128,19 150,48 80,81 66,09 16/08/ ,83 111,99 105,29 112,90 79,78 50,08 01/11/ ,75 129,37 117,13 111,29 70,16 60,86 22/01/ ,52 132,49 116,15 99,74 64,87 54,11 21/03/ ,85 122,84 101,47 101,25 72,29 51,58 23/05/ ,80 98,99 103,54 78,03 51,79 50,91

68 67 Figura 4.1 Retrorrefletividade versus tempo Equipamento Easylux Dupla Geometria. Através do gráfico, é possível observar um aumento elevado no índice de retrorrefletividade logo nos primeiros dias após a execução da pintura. Segundo Antolini (2013), isto ocorre pois para a retrorrefletividade imediata houve excesso e consequente sobreposição de microesferas nas demarcações, o que faz com que a retrorrefletividade real do trecho não fique evidente nos primeiros dias. Após a liberação ao tráfego, as microesferas que não encontravam-se ancoradas à pintura foram deslocadas para fora da demarcação, evidenciando assim a retrorrefletividade inicial real do trecho. Na sequência do gráfico observa-se uma queda nos valores de retrorrefletividade. Antolini (2013) afirma que esta queda deve-se à ação do tráfego dos veículos, que causaram o descolamento das microesferas do tipo drop-on, que são as microesferas que foram aplicadas na demarcação simultaneamente ao material termoplástico. Entre os dias 27 de abril de 2012 e 17 de maio de 2012, verifica-se um novo aumento da retrorrefletividade. De acordo com Antolini (2013), este aumento dá-se pelo desgaste da película da demarcação termoplástica, que faz surgir na superfície

69 68 da pintura as microesferas que foram adicionadas ao material durante o seu processo de fabricação, também conhecido como processo de Intermix. Esta situação foi igualmente evidenciada por Schwab (1999) em seu estudo sobre materiais retrorrefletivos. Depois de 17 de maio de 2012, ocorre um decréscimo da retrorrefletividade, e em seguida, no período entre 13 de junho e 10 de outubro de 2012 aproximadamente, há novamente uma curva crescente no gráfico. Nazaroff (2012) realizou uma análise compreendida entre os períodos de 12/04/2012 a 29/11/2012 utilizando os mesmos dados do presente trabalho, e constatou que este crescimento está fortemente ligado aos índices pluviométricos do período. Para Nazaroff (2012), em virtude de as linhas de bordo (LBO) estarem sujeitas somente ao intemperismo, pois não há tráfego de veículos sobre elas, esperava-se que as mesmas apresentassem os maiores valores de retrorrefletividade, seguidas pelas linhas de continuidade (LCO) e finalmente pelas linhas de eixo (LMS-2), onde o tráfego de veículos seria o mais intenso devido às ultrapassagens. Porém, a linha de eixo apresentou os mais altos índices de retrorrefletividade entre as faixas estudadas, contrariando a lógica do desgaste, seguida pelas linhas de continuidade e então pela linha de bordo, a qual é a menos exposta ao tráfego quando comparada às demais. Segundo Nazaroff (2012), a causa mais provável desta contrariedade, é que a falta de movimento e abrasão sobre a linha de bordo acelera o acúmulo de sujeiras e sedimentos sobre a mesma, mascarando assim o real valor da sua retrorrefletividade. Com a finalidade de investigar esta contradição, Nazaroff (2012) realizou um comparativo entre a demarcação suja e após a realização de uma limpeza local. Inicialmente, foram demarcados os locais onde seriam realizadas as leituras, de modo a garantir uma maior precisão dos resultados. O contraste visual entre a sinalização suja e após a sua limpeza, é mostrada na Figura 4.2.

70 69 Figura 4.2 Contraste visual entre a sinalização suja e após sua limpeza (NAZAROFF, 2012). Depois de lavada a sinalização, os resultados dos valores de retrorrefletividade obtidos por Nazaroff (2012) apresentaram uma melhora de aproximadamente 100%, tanto para a geometria de 15 quanto para a de 30 metros. Não consta no trabalho de Nazaroff (2012) a tabela com os dados coletados após a limpeza, porém, é fornecida a Figura 4.3 que demonstra graficamente a comparação dos resultados antes e após a realização da limpeza. Figura 4.3 Índices de retrorrefletividade antes e após a limpeza (NAZAROFF, 2012).

71 Retrorrefletividade versus tempo versus precipitação Seguindo a mesma linha de pesquisa de Nazaroff (2012), que leva em consideração as condições climáticas do período fornecidas pela Estação Meteorológica da UFSM, buscou-se avaliar graficamente a influência da chuva sobre os dados de retrorrefletividade durante todo o período analisado no presente trabalho. A Tabela 4.4 traz os valores do acumulado mensal de precipitação. A Figura 4.4 correlaciona a retrorrefletividade com os índices de precipitação mensais da Tabela 4.4 durante o período da realização dos levantamentos e a Figura 4.5 mostra o gráfico da chuva acumulada de todo o período. Tabela 4.4 Precipitação mensal acumulada Mês Chuva mensal acumulada (mm) abr/12 108,7 mai/12 138,2 jun/12 35,1 jul/12 70,4 ago/12 74,3 set/12 177,5 out/12 253,8 nov/12 72,8 dez/ jan/13 145,3 fev/13 97,7 mar/13 188,6 abr/13 147,4 mai/13 71,6 jun/13 81,6 jul/13 113,5 ago/13 163,8 set/13 69,2 out/13 108,7 nov/13 305,6 dez/13 97,8 jan/14 139,6 fev/14 123,2 mar/14 119,6 abr/ mai/14 193,8

72 71 Figura 4.4 Retrorrefletividade versus tempo versus precipitação. Figura 4.5 Retrorrefletividade versus tempo versus precipitação acumulada. Analisando-se o gráfico da Figura 4.4, percebe-se que nos três primeiros picos de intensidade pluviométrica, compreendidos entre os períodos de 15 de julho de 2012

73 72 e 06 de abril de 2013, a retrorrefletividade das demarcações apresentou uma curva crescente, acompanhando os picos de chuva mensal acumulada, o que indica fortemente que a água proveniente dos períodos chuvosos contribui para o aumento da retrorrefletividade, pois promove a remoção da sujeira que se sobrepõe às demarcações. A contrariedade da evolução da retrorrefletividade entre os três diferentes tipos de demarcação, pode ser melhor entendida se levar-se em consideração que as linhas de bordo não recebem nenhum tráfego que provoque abrasão no seu material, fazendo com que a sujeira depositada sobre sua superfície, mesmo com chuva, permaneça lá sedimentada, diminuindo assim, o real valor de sua retrorrefletividade. Já as linhas de continuidade e de eixo, recebem considerável ação do tráfego, porém, a linha de eixo somente é interceptada pelos veículos quando ocorrem ultrapassagens na via, enquanto as linhas de continuidade recebem constantemente o tráfego dos ônibus que utilizam-se das paradas delimitadas pelas mesmas, ocasionando um maior desprendimento das microesferas de vidro da demarcação e consequente diminuição de sua retrorrefletividade. Desta forma, torna-se compreensível o que parecia contradição. A precipitação, aliada à abrasão provocada pelo tráfego, promove uma limpeza natural da demarcação, fazendo com que a retrorrefletividade medida seja a real, e não a mascarada pelo depósito de sujeira. Porém, sem a ação do tráfego e de uma consequente abrasão, não ocorre uma limpeza eficiente da demarcação fato que constata-se na linha de bordo. A fim de realizar uma análise que reforce esta constatação, efetuou-se uma limpeza nos três diferentes tipos de demarcação, utilizando-se água e uma escova, considerando a água utilizada como sendo a chuva e a escova surtindo o mesmo efeito da ação do tráfego: abrasão. Importante salientar que esta limpeza foi realizada em um período chuvoso. A Figura 4.6 mostra os resultados registrados em cada tipo de demarcação.

74 73 Figura 4.6 Efeito visual da remoção de sedimentos sobre os diferentes tipos de demarcação. Através da Figura 4.6 fica evidente o impacto no resultado causado pela abrasão da escova sobre a linha de bordo (LBO), confirmando que sem abrasão, a chuva somente não surte muito efeito na retrorrefletividade da demarcação. Para a linha de continuidade (LCO) e a linha de eixo (LMS-2), este resultado impactante não é registrado, pois estas linhas já recebem abrasão constante da ação do tráfego. Na Figura 4.7 é possível visualizar numa mesma linha de demarcação transversal (LRV), a diferença causada sobre a pintura somente pela precipitação e pela precipitação aliada ao tráfego. Figura 4.7 Efeito do tráfego aliado à precipitação sobre a pintura de demarcação.

75 Retrorrefletividade versus tempo versus tráfego Após a data de 06 de abril de 2013, percebe-se no gráfico da Figura 4.4, que apesar das elevadas precipitações, a retrorrefletividade não responde da mesma forma. Mesmo com picos de chuva, a retrorrefletividade permanece numa curva decrescente. Este fato pode ser explicado, se levado em conta o volume de tráfego acumulado desde a aplicação da pintura da sinalização horizontal. A Tabela 4.5 contém os valores estimados do tráfego acumulado em cada data da realização dos levantamentos. Tabela 4.5 Estimativa de tráfego acumulado DATA Tráfego Acumulado 12/04/ /04/ /04/ /05/ /06/ /07/ /10/ /11/ /01/ /02/ /04/ /06/ /08/ /11/ /01/ /03/ /05/

76 Através dos dados de tráfego da Tabela 4.5, e dos dados de chuva da Tabela 4.4, elaborou-se o gráfico da Figura Figura 4.8 Retrorrefletividade versus tráfego acumulado versus chuva acumulada mensal. Com base na Figura 4.8, percebe-se a relação existente entre retrorrefletividade e precipitação, e retrorrefletividade e tráfego acumulado. Conforme viu-se anteriormente, depois dos levantamentos realizados em 06 de abril de 2013, a retrorrefletividade não apresenta mais crescimento no seu valor, mesmo com aumento das precipitações. Na data de 06 de abril de 2013, quando a demarcação completou quase um ano, estimou-se um tráfego de veículos totais. Assim, pode-se tomar por base, que depois de mais de dois milhões de veículos tendo trafegado na avenida, a pintura de sinalização apresenta um desgaste elevado de seu material, com uma queda na sua retrorrefletividade devido à perda por atrito das microesferas de vidro. A Tabela 4.6 mostra os dados de retrorrefletividade coletados no dia 06 de abril de 2013 e no dia 23 de maio de 2014 (último levantamento) e traz o resultado da variação negativa calculada para cada tipo de demarcação.

77 76 Tabela 4.6 Perda da retrorrefletividade para cada tipo de demarcação DATA LMS-2 (15m) LCO (15m) LBO (15m) LMS-2 (30m) LCO (30m) LBO (30m) 06/04/ ,10 197,10 224,45 187,63 105,44 104,51 23/05/ ,80 98,99 103,54 78,03 51,79 50,91 VARIAÇÃO (queda) 62% 50% 54% 58% 51% 51% A Tabela 4.6 mostra que dentro deste período, a queda no valor da retrorrefletividade foi maior para as linhas de eixo, que tiveram uma queda de 62% e 58% para as geometrias de 15 e 30 metros respectivamente, embora ela ainda continue apresentando a maior retrorrefletividade dentre os três tipos de demarcação. As linhas de bordo e de continuidade apresentaram uma perda de retrorrefletividade semelhante, em torno de 51% para a geometria de 30 metros e em média de 52% para a geometria de 15 metros Retrorrefletividade residual dos trechos 1 e 2 versus literatura técnica Mesmo tendo ocorrido um decréscimo acentuado na retrorrefletividade após um tráfego de mais de dois milhões de veículos, na última coleta de dados, com um tráfego estimado de quase 4,5 milhões de veículos, a retrorrefletividade da Avenida Roraima ainda encontra-se dentro do limite mínimo do contrato junto ao DNIT, conforme pode-se observar nas Tabelas 4.7 e 4.8. A Tabela 4.7 traz as médias dos três tipos de demarcações nos dois trechos analisados para as geometrias de 15 e 30 metros ao longo dos 2 anos, 1 mês e 11 dias (771 dias). Na Tabela 4.8 encontram-se os valores sugeridos na literatura técnica revisada para efetuar a comparação.

78 Tabela 4.7 Médias dos valores de retrorrefletividade para as geometrias de 15 e 30 metros 77 DATA 15m 30m 12/04/ ,28 171,51 13/04/ ,12 271,73 27/04/ ,25 219,25 17/05/ ,57 271,28 13/06/ ,14 139,59 15/07/ ,79 140,06 26/10/ ,52 140,16 29/11/ ,81 103,67 04/01/ ,53 123,55 28/02/ ,73 106,05 06/04/ ,55 132,53 05/06/ ,91 99,12 16/08/ ,71 80,92 01/11/ ,08 80,77 22/01/ ,05 72,91 21/03/ ,72 75,04 23/05/ ,45 60,24 Tabela 4.8 Avaliação dos trechos 1 e 2 perante a literatura técnica para a geometria de 15 metros

79 Tabela 4.9 Avaliação dos trechos 1 e 2 perante a literatura técnica para a geometria de 30 metros 78 Analisando-se a Tabela 4.8, conclui-se que a retrorrefletividade residual encontrada no último levantamento realizado no dia 23/05/2014 ainda permanece aceitável para a geometria de 15 metros de acordo com Moreira e Menegon (2003) e o Contrato do DNIT. Porém, para as demais literaturas constantes na tabela para a geometria de 15 metros, ela já não apresenta-se mais compreendida dentro do limite mínimo aceitável. Para a geometria de 30 metros, a situação da retrorrefletividade da Avenida Roraima respeita os limites mínimos de Debaillon e Carlson (2007), mas não encontra-se mais dentro do limite mínimo aceitável do FHWA (2008) Fatores de conversão (FC) Conforme pode ser observado no gráfico da Figura 4.1 dos resultados obtidos com o equipamento Easylux Dupla Geometria, as médias dos valores de retrorrefletividade para as geometrias de 15 e 30 metros diferem muito entre si. Os valores de retrorrefletividade para a geometria de 15 metros apresentaram-se muito elevados quando comparados à geometria de 30 metros. Isto indica que a metodologia utilizada pela norma brasileira é bem menos rigorosa frente às normas internacionais. Ao final da Tabela 4.1, através das médias da retrorrefletividade medidas com o equipamento Easylux em cada tipo de demarcação, calculou-se uma

80 79 média entre as relações geometria 15m/30m para os trechos 1 e 2 separadamente. Fazendo-se uma média entre os dois trechos, chega-se a um fator de conversão (FC) da grandeza de 2,05. Assim, conclui-se que a geometria recomendada pela norma nacional (15 metros) apresenta valores mais de duas vezes superiores aos encontrados pela geometria normatizada internacionalmente (30 metros). A fim de obter um fator de conversão mais preciso, calculou-se também de outra forma: para cada um dos valores coletados nos levantamentos durante todo o período de 12 de abril de 2012 à 23 de maio de 2014 nos três tipos de demarcação, foi feita a relação geometria 15m/30m, e ao final de todas estas relações, foi feita uma média entre elas. Como foram coletados inúmeros dados durante todo este período, a tabela do cálculo do fator de conversão ficou muito extensa, portanto, encontra-se na Tabela 4.9, somente a média final encontrada. Tabela 4.10 Média das relações entre diferentes geometrias e diferentes equipamentos Média Relação EASYLUX 15m/EASYLUX 30m Média Relação EASYLUX 15m/DELTA 30m 2,13 1,81 Na primeira coluna da Tabela 4.9, encontra-se o fator de conversão existente entre as geometrias de 15 e 30 metros para o equipamento Easylux. Nota-se que efetuando o cálculo da média conforme a segunda maneira explicada, o fator de conversão apresentou um valor ainda maior ao da primeira maneira calculada: passou de 2,05 para 2,13. Ou seja, os valores de retrorrefletividade obtidos para a geometria nacional utilizada (15 metros) são em média 2,13 vezes maiores que para a geometria utilizada internacionalmente (30 metros), o que comprova que a norma internacional segue uma metodologia para medição da retrorrefletividade em média 2,13 vezes mais severa que a nacional. Da mesma forma, também calculou-se um fator de conversão de geometria 15m/30m utilizando a geometria de 15 metros da marca nacional Easylux e a geometria de 30 metros da dinamarquesa Delta. Na Tabela 4.9, consta um fator de conversão de 1,81. Ou seja, a marca dinamarquesa Delta mediu valores maiores de retrorrefletividade para a geometria de 30 metros do que a nacional Easylux. É

81 80 importante frisar que o fator de conversão (FC) fica limitado a diversas condições e variáveis e, em se tratando de utilizar diferentes equipamentos para medição, a principal variável envolvida está na diferença da exata posição em que o equipamento foi colocado. São inúmeras as variáveis envolvidas em uma análise de retrorrefletividade, onde uma pequena alteração de alguma delas, pode resultar em grandes diferenças nos resultados obtidos. De acordo com Moreira e Menegon (2003, p.18), em um estudo realizado em Kentucky-USA pela National Transportation Product Evaluation Program (NTPE), evidenciou-se que os fatores de conversão se mostraram uma função do tipo de pavimento, do tipo de material aplicado e do segmento da rodovia. Comprovando a influência do tipo de material aplicado sobre os resultados, Salles (2011), realizou um comparativo entre as geometrias de 15m e 30m para tintas acrílicas nas cores branca e amarela, utilizando o mesmo equipamento, e chegou a um fator de conversão de 2,55 para a cor branca e de 2,83 para a cor amarela. Em suas pesquisas, a geometria de 30m foi também mais de duas vezes mais severa que a geometria adotada pela norma nacional, de 15m. Além destas três variáveis tipo de pavimento, tipo de material aplicado e segmento da rodovia, também há de se levar em conta o tipo de equipamento utilizado, pois mesmo que os equipamentos apresentem a mesma geometria, as características internas dos mesmos podem variar, gerando resultados diferentes Equipamento Easylux versus Delta A fim de investigar uma relação entre equipamentos distintos, todos os levantamentos foram realizados com dois tipos de equipamentos de diferentes marcas e diferentes ângulos internos, embora ambos possuam a geometria de 30 metros. Com a intenção de efetuar uma comparação entre os dois tipos de equipamentos, Easylux Dupla Geometria e Delta LTL-X, foram calculados os valores médios de retrorrefletividade de todos os tipos de demarcação, agrupando os dois trechos. Estas médias foram realizadas somente para a geometria de 30 metros, já que é a geometria comum aos dois equipamentos. Os resultados obtidos são expostos na Tabela 4.10 e demonstrados no gráfico da Figura 4.9.

82 Tabela 4.11 Valores médios de retrorrefletividade e relação entre os equipamentos para a geometria de 30 metros 81 DATA EQUIPAMENTO (30 metros) Delta LTL-X 12/04/ ,68 13/04/ ,57 27/04/ ,68 17/05/ ,22 13/06/ ,86 15/07/ ,21 26/10/ ,22 29/11/ ,87 04/01/ ,10 28/02/ ,51 06/04/ ,09 05/06/ ,72 01/11/ ,21 22/01/ ,62 21/03/ ,64 23/05/ ,72 Easylux Dupla Geometria 171,51 271,73 219,25 271,28 139,59 140,06 140,16 103,67 123,55 106,05 132,53 99,12 80,77 72,91 75,04 60,24 RELAÇÃO DELTA/EASYLUX VARIAÇÃO 1,18 15% 1,14 13% 1,23 19% 1,04 4% 1,30 23% 1,17 15% 1,28 22% 1,32 24% 1,30 23% 1,33 25% 1,38 28% 1,29 22% 1,40 29% 1,45 31% 1,33 25% 1,46 31% Média= 1,29 22% Figura 4.9 Comparação entre os dois tipos de equipamentos utilizados para a geometria de 30 metros.

83 82 Através do gráfico da Figura 4.9, fica visivelmente clara a ideia de que apesar de os equipamentos possuírem a mesma geometria, as diferenças entre as características internas dos mesmos resultam em diferentes índices de retrorrefletividade para um mesmo segmento analisado. 4.2 Retrorrefletividade do trecho 3 A fim de realizar uma análise nos índices de retrorrefletividade para os diferentes tipos de materiais aplicados no pavimento, executaram-se levantamentos nas demarcações das linhas de estímulo à redução de velocidade da Avenida Roraima, cujo trecho ficou aqui denominado de trecho 3. Como dito anteriormente, existem no total 11 demarcações transversais na Avenida, sendo que destas, oito são pintadas com material termoplástico e três com tinta acrílica, conforme mostra a Figura Figura 4.10 Configuração do trecho 3 com os dois tipos de material da pintura de demarcação.

84 Tinta acrílica versus material termoplástico De posse dos levantamentos, foram calculadas as médias entre as oito demarcações de material termoplástico e entre as três demarcações de tinta acrílica, separando estas médias entre o lado esquerdo e o lado direito da via. A Tabela 4.11 possui as médias calculadas e a Figura 4.11 mostra o gráfico extraído da tabela. Tabela 4.12 Valores médios de retrorrefletividade para material termoplástico e tinta acrílica DATA Termop. Lado Direito 15m Termop. Lado Termop. Lado Esquerdo 15m Direito 30m Termop. Lado Esquerdo 30m Acrílica Lado Direito 15m Acrílica Lado Esquerdo 15m Acrílica Lado Direito 30m Acrílica Lado Esquerdo 30m 12/04/ ,15 344,30 111,28 91,88 13/04/ ,98 650,10 263,13 269,35 27/04/ ,55 493,00 250,30 242,80 649,07 367,33 251,13 132,67 17/05/ ,13 538,18 321,30 298,68 522,33 306,60 225,73 135,20 13/06/ ,00 333,93 209,40 177,33 227,87 214,93 109,87 98,00 15/07/ ,25 451,48 190,43 214,95 222,93 237,40 96,73 112,13 26/10/ ,93 453,55 181,40 217,30 29/11/ ,03 344,95 215,05 194,85 192,13 164,00 89,47 75,80 04/01/ ,45 417,45 251,98 218,03 209,47 198,87 91,93 82,53 28/02/ ,80 375,58 243,30 216,65 173,93 136,60 80,47 62,27 06/04/ ,43 423,28 249,85 250,43 206,00 176,87 103,00 79,00 05/06/ ,95 312,53 192,80 195,40 130,07 124,60 79,13 65,60 16/08/ ,35 305,35 162,65 162,65 123,67 115,07 65,73 51,40 01/11/ ,73 291,38 163,68 165,43 141,53 111,20 76,27 53,40 22/01/ ,13 306,60 161,40 176,28 97,60 96,53 52,93 45,87 21/03/ ,76 270,39 149,20 172,78 104,60 92,13 57,20 41,67 23/05/ ,85 253,70 123,48 143,20 90,80 81,07 45,00 40,33

85 84 Figura 4.11 Relação entre demarcações transversais com tinta acrílica e com material termoplástico. Nos levantamentos das demarcações de tintas acrílicas há dois intervalos sem valores, pois não foram realizados levantamentos deste tipo de material nas respectivas datas. Devido a isto, também o gráfico apresentou um intervalo descontínuo. Analisando o gráfico, fica rapidamente notável as diferenças nos índices de retrorrefletividade entre o material termoplástico e as tintas acrílicas. A demarcação com material termoplástico possui dados de retrorrefletividade significativamente maiores que os dados da demarcação com tinta acrílica. Este mesmo resultado também foi concebido no trabalho realizado por Schwab (1999), onde utilizou equipamento com geometria 15 metros numa avaliação de 350 dias em diversos tipos de materiais utilizados para pintura.

86 Tabela 4.13 Diferença entre os valores médios do termoplástico e da tinta acrílica 85 MÉDIAS Lado Direito 15m Lado Direito 30m Lado Esquerdo 15m Lado Esquerdo 30m TERMOPLÁSTICA 378,88 206,06 365,55 202,10 ACRÍLICA 220,86 101,76 173,09 76,85 DIFERENÇA 42% 51% 53% 62% Na Tabela 4.12 encontra-se o percentual de diferença existente entre as médias do período analisado para a tinta acrílica e o material termoplástico. Nota-se que no lado esquerdo, as diferenças entre os dois materiais também é significativamente maior Comportamento do tráfego A diferença observada em relação à faixa da esquerda quando comparada à faixa da direita, que apresentou valores muito superiores de retrorrefletividade tanto para a tinta acrílica quanto para o material termoplástico, pode ser explicada se levarmos em consideração que as linhas de estímulo à redução de velocidade situamse logo na entrada da Universidade Federal de Santa, próximo ao pórtico onde existe uma guarita policial (Figura 4.12). É comum ocorrer de interceptarem o tráfego na faixa da direita na entrada da Universidade, afunilando o tráfego para a faixa da esquerda, fazendo com que nesta faixa haja um número maior de solicitações e posterior desgaste da película da sinalização e das microesferas de vidro.

87 86 Figura 4.12 Demarcações transversais próximo à guarita policial do pórtico da UFSM. A fim de obter uma estimativa do volume de tráfego em cada uma das faixas, observou-se o comportamento do mesmo com relação à distribuição dos veículos entre as duas faixas em um dia típico no horário de pico - entre as 7h30min e as 9h30min da manhã. No resultado final, na faixa da esquerda há um número maior de veículos trafegando: contra na faixa da direita, totalizando veículos nas duas horas analisadas. A faixa da esquerda apresentou um tráfego de veículos 16% maior que a faixa da esquerda, o que justifica os valores de retrorrefletividade encontrados nesta faixa serem inferiores quando comparados aos da faixa da direita. O fato de que no lado esquerdo, onde há um maior número de veículos trafegando, as diferenças entre os dois tipos de materiais ser mais elevada, sugere que a tinta acrílica possui uma menor capacidade de prender a microesfera na sua superfície frente à ação do tráfego. Assim, mesmo a tinta acrílica sendo mais barata que o termoplástico, seu tempo de vida útil torna a relação custo-benefício desfavorável.

88 Retrorrefletividade residual do trecho 3 versus literatura técnica A fim de avaliar a retrorrefletividade das demarcações transversais da Avenida Roraima, comparou-se estas com os valores de retrorrefletividade indicados nas literaturas técnicas. A Tabela 4.13 traz os valores médios de retrorrefletividade inicial e residual do último levantamento realizado. Para as tintas acrílicas, usou-se para a retrorrefletividade inicial o valor do dia 27 de abril de 2012, quando a aplicação da sinalização horizontal completou duas semanas, pois no dia 13 de abril de 2012 não houve levantamento do valor da retrorrefletividade inicial para as tintas acrílicas. Com base na retrorrefletividade mínima aceita nas literaturas técnicas, realizou-se a análise apresentada na Tabela Tabela 4.14 Médias dos valores de retrorrefletividade do material termoplástico e da tinta acrílica para as geometrias de 15 e 30 metros DATA Termop. Lado Direito 15m Termop. Lado Termop. Lado Esquerdo 15m Direito 30m Termop. Lado Esquerdo 30m Acrílica Lado Direito 15m Acrílica Lado Acrílica Lado Esquerdo 15m Direito 30m Acrílica Lado Esquerdo 30m 13/04/ ,98 650,10 263,13 269,35 27/04/ ,07 367,33 251,13 132,67 23/05/ ,85 253,70 123,48 143,20 90,80 81,07 45,00 40,33 TERMOPLÁSTICA - 15m TERMOPLÁSTICA - 30m ACRÍLICA - 15m ACRÍLICA - 30m Média Inicial 668,04 266,24 508,20 191,90 Média Residual 228,28 133,34 85,93 42,67

89 Tabela 4.15 Avaliação do trecho 3 perante a literatura técnica para a geometria de 15 metros 88 Tabela 4.16 Avaliação do trecho 3 perante a literatura técnica para a geometria de 30 metros