Angélica Mean Renata Ananias Viviane Oliveira PAVIMENTAÇÃO RÍGIDA. Itatiba - SP

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1 Angélica Mean Renata Ananias Viviane Oliveira PAVIMENTAÇÃO RÍGIDA Itatiba - SP Novembro de 2011

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3 Angélica Mean Renata Ananias Viviane Oliveira PAVIMENTAÇÃO RÍGIDA Projeto de pesquisa visando o desenvolvimento do trabalho de conclusão de curso para obtenção do título de Engenheiro Civil sob orientação do Professor André Bartholomeu. Itatiba - SP Novembro de 2011

4 Universidade São Francisco Angélica Mean, Renata Ananias e Viviane Oliveira Pavimentação Rígida Orientação Prof. Dr. André Bartholomeu Professor Banca Examinadora: Prof. Ms. Cristina das Graças Fassina. Coordenadora da Disciplina Prof. Ms Ana Paula Vedoato Professor Convidado Itatiba - SP Novembro de 2011

5 Agradecimentos Agradecemos ao Professor André Bartholomeu, nosso orientador, pela sua grandiosidade e generosidade como professor, que além de nos proporcionar conhecimentos nos mostrou muito além do que é ser Engenheiro Civis. Agradecemos também a todos os professores que contribuíram com paciência e dedicação no decorrer desses logos anos em especial aos professores Nelson Rossi, Flávia, Adão, André Penteado, Adilson Penteado Ana Paula Vedoato e a nossa coordenadora Cristina Fassina. Agradecemos aos funcionários da Renovias, da Prefeitura de Bragança Paulista, que colaborou em muitos aspectos com nossa pesquisa, sendo solícitos a todas as nossas necessidades.

6 Resumo Este trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica da utilização de pavimentos em concreto rígido na restauração de estradas cuja pavimentação atual é asfáltica (pavimento flexível). Visando a aplicação do pavimento de concreto, este trabalho buscou destacar pontos importantes das vantagens quanto à sua utilização, tais como, os procedimentos de execução e os avanços tecnológicos em novas aplicações a partir da utilização do concreto. O Trânsito esta ficando cada vez mais caótico em trechos urbanos, devido ao grande aumento no numero de veículos que trafegam pelas rodovias e ruas do nosso país, e também pelas condições do pavimento em que elas se encontram. Com o tráfego pesado e intenso nas ruas, os problemas surgem constantemente, inúmeros buracos surgem dia após dias, e são sempre um transtorno as intervenções para reparos no asfalto. Estradas e ruas esburacadas elevam em quase 40% o custo operacional do veículo. No mundo de hoje, é impossível aceitar os transtornos que as interrupções do trafego causam, por conta das operações de manutenção e conservação nos pavimentos flexíveis, tanto nas rodovias publicas ou concedidas à iniciativa privada e no trecho urbano, pois o volume de veículos que por elas transitam teve um alto crescimento. Diante da realidade, revela-se a importância da utilização de uma nova solução técnica para os pavimentos, a fim de atender todas as atuais exigências da qualidade, e principalmente segurança. Em toda malha viária brasileira, a aplicação do pavimento de concreto ainda é muito pequena comparada com o pavimento flexível mais comum em todas as rodovias do pais, mas sua utilização está crescendo cada vez mais. Palavra chave: pavimentação rígida, pavimentação em concreto

7 Abstract This study aimed to evaluate the technical and economic feasibility of the use of hard concrete floors in the restoration of roads, the paving asphalt is current (flexible pavement). Aiming at the implementation of concrete pavement, this study aimed to highlight key points of the advantages in its use, such as the implementation procedures and technological advances in new applications from the use of concrete. Traffic is becoming increasingly chaotic urban stretches due to the large increase in the number of vehicles that travel the highways and streets of our country, and also by the conditions of the pavement where they meet. With heavy traffic and intense in the streets, problems arise constantly, numerous holes appear day after day, and are always a disorder interventions to repair the asphalt. Potholed roads and streets in almost 40% increase the operating cost of the vehicle. In today's world, it is impossible to accept the disorders that cause disruptions to traffic, due to the maintenance and conservation in flexible pavements, both on public roads or granted to the private sector and the urban stretch, because the volume of vehicles by it flows had high growth. Faced with the reality, reveals the importance of using a new technical solution for floors, to meet all current requirements of quality and especially safety. Road network throughout Brazil, the implementation of concrete pavement is still very small compared with the most common flexible pavement on all roads in the country, but its use is growing more and more. Keyword: rigid paving, concrete paving

8 1 Sumário Lista de figuras... 3 Lista de tabelas Introdução Objetivos Objetivo Geral Objetivo Específico Revisão Bibliográfica Tipologia dos pavimentos Pavimentação Flexível ou asfáltica Pavimentação Rígida ou em concreto Materiais Utilizados Obras conhecidas de Pavimentação Rígida no Brasil Rodovia Itaipava Teresópolis Marginais da Rodovia Castello Branco Rodoanel Mário Covas Trecho Oeste Pista Sul da Rodovia dos Imigrantes Rodovia MT 130 Trecho Paranatinga Rodovia BR 232 Recife Caruaru (Pernambuco) Vantagens da Pavimentação Rígida Durabilidade da pavimentação Economia de energia elétrica em iluminação pública... 18

9 Segurança nas estradas Economia de Combustível Meio Ambiente Custo Inicial e Final Custo Social Método Construtivo Pavimentação em concreto armado Base Forma do Pavimento Juntas de dilatação Armadura Concretagem Cura Metodologia Análise de Custos: Pavimento Rígido x Pavimento Flexível Diferença de espessuras entre as duas pavimentações Composição de Custo Pavimentação Asfáltica Composição de Custo Pavimentação Rígida Resultados Conclusão Referências Bibliográficas... 38

10 3 Lista de figuras Figura 1 Imprimação...11 Figura 2 Lançamento de CBQU...11 Figura 3 Compactação...11 Figura 4 Rodovia Itaipava Teresópolis...14 Figura 5 Marginais da Rodovia Castello Branco Figura 6 Rodoanel Mário Covas Trecho Oeste...15 Figura 7 Pista Sul da Rodovia dos Imigrantes...16 Figura 8 Rodovia MT 130 Trecho Paranatinga Prim. do Leste (MG)...16 Figura 9 Rodovia BR 232 Recife Caruaru (Pernambuco)...17 Figura 10 Exemplo da diferença de iluminação do pavimento...18 Figura 11 exemplo de derrapagem por hidroplanagem...19 Figura 12 Demonstração da diferença da distância de frenagem...20 Figura 13 - Maior resistência ao rolamento em pavimentação asfáltica...21 Figura 14 Modelo de forma...27 Figura 15 Detalhe da junta transversal de construção com forma...28 Figura 16 Detalhe da forma...28 Figura 17 Detalhe da forma...29 Figura 18 Detalhe da forma...30 Figura 19 Pavimentadora Terex-CMI (Mod. SF3004)...31 Figura 20 Execução da texturização...31 Figura 21 Aplicação do produto de cura química...32

11 4 Lista de tabelas Tabela 1 Classificação das Rodovias...5 Tabela 2 Espessuras da pavimentação rígida e flexível...33 Tabela 3 Composição de preço unitário da pavimentação rígida...34 Tabela 4 Composição de preço unitário da pavimentação flexível...35 Tabela 5 Quadro de Resumo das vantagens e desvantagens...36

12 5 1. Introdução Em 2010, foi realizada pela Confederação Nacional de Transportes (CNT) uma pesquisa sobre as condições das rodovias brasileiras, onde foram avaliados 100% da malha rodoviária federais pavimentadas e seus principais trechos sob gestão estadual ou sob concessão. Foram analisados os km (100% da malha rodoviária) e puderam concluir que 58,8% das rodovias, o que correspondem a km, apresentam imperfeições em geral, como problemas de pavimento, sinalização ou geometria viária, faz-se necessário uma melhoria urgente no ramo das rodovias brasileiras, tendo em vista que a rodovia é o meio de transporte mais utilizado no país e sua conservação e manutenção são fundamentais para toda a população. Comparando com os dados obtidos na pesquisa de 2009, podemos observar que houve uma melhora em toda a extensão da malha rodoviária no país, na variável de pavimentos classificados como ótimo ou bom de 8.3% e na variável de Sinalização classificados como ótimos ou bons de 5.7%. Ainda na variável de Sinalização houve também um aumento dos trechos classificados como ruins e péssimos de 6.2%. Tabela 1 Classificação das Rodovias Fonte: CNT Classificação % Km Pavimento em estado satisfatório (Bom ou ótimo) 54, Pavimento em estado crítico (ruim ou péssimo) 13, Sinalização em estado satisfatório (Bom ou ótimo) 41, Sinalização em estado crítico (ruim ou péssimo) 30, (

13 6 A relação de custo/benefício é fundamental na questão da pavimentação das rodovias. O Pavimento de concreto é utilizado com sucesso em rodovias, corredores de ônibus, portos e aeroportos, pois além de ser mais resistente e sua vida útil ser superior comparada a outros pavimentos, o sistema proporciona maior economia de combustível e qualidade, além de não sofrer deformações plásticas ou buracos. O Trânsito está ficando cada vez mais caótico em trechos urbanos, devido ao grande aumento no numero de veículos que trafegam pelas rodovias e ruas do nosso país, e também pelas condições do pavimento em que elas se encontram. Com o tráfego pesado e intenso nas ruas, os problemas surgem constantemente, inúmeros buracos surgem dia após dias, e são sempre um transtorno as intervenções para reparos no asfalto. Estradas e ruas esburacadas elevam em quase 40% o custo operacional do veículo. No mundo de hoje, é difícil aceitar os transtornos que as interrupções do trafego causam, por conta das operações de manutenção e conservação nos pavimentos flexíveis, tanto nas rodovias publicas ou concedidas à iniciativa privada e no trecho urbano, pois o volume de veículos que por elas transitam teve um alto crescimento. Em toda a malha rodoviária brasileira a aplicação do pavimento de concreto ainda é muito pequena comparada com o pavimento flexível mais comum em todas as rodovias do país, mas sua utilização está crescendo cada vez mais, o que irá proporcionar a população os benefícios que a utilização do pavimento de concreto proporciona.

14 7 Apesar da pavimentação em concreto não ser novidade no Brasil, sendo a primeira aqui executada da década de 20, muitos setores ainda relutam pelo seu uso, alegando o alto custo inicial e demora na execução, principalmente em locais onde o tráfego é intenso. Talvez a reluta para a utilização da pavimentação de concreto esteja no fato de que em algumas áreas exista um desconhecimento técnico de sua utilização. Alguns estados do Brasil, como Paraná e Rio Grande do Sul, estão começando a reinserir a utilização do concreto em sua malha viária, principalmente em vias de tráfego intenso como corredores de ônibus, marginais de rios, entre outros, conforme mostra o artigo publicado na revista O Empreiteiro, contendo as declarações do Engº Saburo Ito, então superintendente da Secretaria Municipal de Obras Públicas da Prefeitura de Curitiba, [ Ao invés dos 1,80m de escavação, o pavimento rígido permitiu uma profundidade de 0,70 m. O tempo de pavimentação também foi singularmente reduzido. Cálculos da secretaria de obras Públicas estimavam em 5 meses a pavimentação do trecho de 780 m, enquanto a concretagem assumiu exatos 38 dias. Alem de rápido. O concreto acrescentou outro ingrediente na obra: o custo. Enquanto que as escavações e a pavimentação asfáltica exigiram investimento de R$ 1,3 milhões a de concreto acabou sendo executada por R$ 800 mil, ou seja, uma redução de 40%. Segundo o Engº Ito Saburo, cerca de 2000 viagens de caminhões deixaram de circular dentro da cidade, numero que as escavações inicialmente sugerida demandada ] Hoje em dia com o alto preço do petróleo, matéria prima de compostos betuminos, utilizados na execução do asfalto, torna-se cada vez mais inviável a pavimentação flexível. Sem contar o alto custo das escavações, que para pavimentos flexíveis necessitam de grande profundidade.

15 8 2. Objetivos 2.1 Objetivo Geral Este trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica da utilização de pavimentos em concreto rígido na construção de novas rodovias e na restauração de estradas cuja pavimentação atual é asfáltica. 2.2 Objetivo Específico Visando a aplicação do pavimento de concreto, este trabalho buscou destacar pontos importantes das vantagens e desvantagens quanto à sua utilização, fazendo um comparativo entre a pavimentação rígida e pavimentação asfáltica.

16 9 3. Revisão Bibliográfica Ambientalmente mais correto, durável e seguro, o pavimento de concreto economiza combustível e iluminação pública, diminui o custo operacional dos veículos e o índice de acidentes nas rodovias e vias urbanas, reduzindo também o custo social. Abaixo, uma matéria publicada pela ABCP em janeiro de 2011, demonstra o quanto tem crescido o investimento em pavimentação de concreto. O intenso crescimento das grandes cidades leva os administradores públicos de encontro ao problema da mobilidade urbana, que não pode mais ser resolvida individualmente pelo próprio usuário, tornando assim indispensável à adoção de sistemas de transporte coletivo, adequados técnica, e economicamente, às necessidades das cidades e dos usuários. Nesse quadro, os corredores de ônibus têm papel preponderante pela sua economicidade e ajuste ao traçado urbano. A separação de veículos coletivos dos particulares joga para a faixa onde os ônibus trafegam uma enorme carga destrutiva, originada tanto no peso dos veículos, quanto pelo volume de viagens, além das operações de aceleração e frenagem a que estão submetidos. Altas temperaturas, curvas acentuadas e subidas íngremes e intempéries, também são fatores fundamentais para a destruição dos pavimentos urbanos. Estas condições destrutivas de trabalho a que estão submetidos os corredores urbanos de transporte coletivo, exigem pavimentos que apresentem custo competitivo, longa vida, e necessidade mínima de manutenção, pois não será possível interromper a pista com frequência para ficar tapando buracos. Desse modo, o Pavimento de Concreto se apresenta como a alternativa mais adequada para este fim porque proporciona melhores condições de segurança, reduzindo as distâncias de frenagem, não cria condições de aquaplanagem por ser texturizado na própria execução, além de reduzir a temperatura do ambiente onde ele está aplicado e reduzir iluminação pública e consequentemente o consumo de energia devido sua cor clara.

17 10 O Pavimento de Concreto tem antiga história no Brasil, com durabilidade superior a 50 anos, como se pode ver em Brasília, por exemplo, no Buraco do Tatu, e na Avenida L2, sob Eixo Monumental. Os pavimentos hoje em execução usam equipamentos de grande produtividade, e com juntas de dilatação serradas, que garantem uma condição de conforto de rolamento excelente. Também se apresenta muito adequado para rodovias, portos e aeroportos, onde o tráfego de veículos pesados é intenso. O custo de construção chega a ser mais barato que o asfalto em muitas situações, principalmente por exigir menor número de camadas de base e sub-base. Uma obra dessa natureza faz uso de insumos de origem nacional, protege o meio-ambiente e, vale mencionar, apresenta enormes vantagens na manutenção e operação das vias, que chegam a dobrar os custos ao longo de sua vida útil, considerada em projeto de 20 anos para o concreto e 10 anos para o asfalto. Este sistema construtivo pode ser visto hoje na obra da Linha Verde EPTG em Brasília, nos principais corredores de ônibus de São Paulo, Curitiba, Porto Alegre e Recife, alem das grandes obras da BR101-NE e Rodoanel de São Paulo entre outras. Nas obras estruturantes do transporte coletivo para a Copa de 2014, o Pavimento de Concreto certamente será a melhor solução. 3.1 Tipologia dos pavimentos Pavimentação Flexível ou asfáltica A pavimentação flexível é pavimentação cuja as camadas sofrem algum tipo de deformação elástica quando recebem algum tipo de carregamento aplicado, sendo que a carga se distribui parcialmente equivalente entre as camadas. (DNIT, 2006). Nas pavimentações flexíveis os materiais utilizados são: materiais asfáltico (Aglutinates), agregados graúdos (pedras ou seixos rolados) e agregado miúdo (areia ou pó de pedra).

18 11 O processo executivo do pavimento flexível consiste em três etapas, sendo elas: imprimação, lançamento do CBUQ e compressão e compactação, conforme pode ser observado nas figuras 1,2 e 3 a seguir: Figura 1 Imprimação Fonte: disponível em Figura 2 Lançamento de CBQU Fonte: disponível em Figura 3 Compactação Fonte: disponível em

19 Pavimentação Rígida ou em concreto A pavimentação rígida é toda pavimentação cuja rigidez é muito elevada em relação às camadas inferiores, absorvendo assim todas as tensões que advém do carregamento nela aplacada. (DNIT, 2006) Existe vários tipo de pavimentos rígido, dentre elas estão: Pavimentação de concreto simples Pavimento de concreto simples é o pavimento de concreto Portland em que as tensões solicitantes são combatidas somente pelo próprio concreto, não contendo nenhum tipo de armadura distribuída (não são consideradas armaduras eventuais sistemas de ligação de transferência de carga entre as placas formadas pelas juntas longitudinais e transversais) Pavimentação do tipo whitetopping Whitetopping é um pavimento de concreto sobreposto a um pavimento flexível já existente. Normalmente é usado para a recuperação de estradas que estejam em más condições. O pavimento flexível serve como sub-base para o concreto. Nesse tipo de pavimentação não são usadas armaduras distribuídas para suportar tensões solicitantes. As tensões são suportadas pelo próprio concreto e no máximo são usadas armaduras para eventuais sistemas de transmissão entre placas Pavimentação estruturalmente armada A pavimentação estruturalmente armada tem armadura com a finalidade estrutural e tem a função de combater tensões de tração na flexão gerada na placa. Nesse tipo de pavimento normalmente a armação é colocada na parte inferior das placas, pois é nesta região a maior solicitação de esforços.

20 Pavimentação em concreto rolado O concreto rolado ou compactado com rolo é indicado para locais onde há circulação de veículos em baixa velocidade, independentemente de seu peso. Por exemplo, em estacionamentos, pátios de manobras, rodovias vicinais. O uso desse concreto com baixa quantidade de água também é utilizado para a execução de subbases de pavimentos como no caso do Rodoanel Mário Covas, em São Paulo. Segundo Carvalho, da ABCP (Associação Brasileira de Concreto Portland), a aplicação do concreto rolado evita deformações excessivas e uniformiza o suporte Pavimentação com peças em concreto pré-moldados As pavimentações constituídas por peças pré-moldadas são feitas em diversos formatos, junta postos com ou sem articulações e rejuntadas com asfalto. Essa pavimentação é adequada para estacionamentos, vias de acesso e desvio de trafego leve Materiais Utilizados Os principais materiais utilizados na execução da pavimentação em concreto são: cimento Portland (comum), agregados graúdos (britas), agregados miúdos (areia), água, aditivos químicos (tipo plastificantes), aço, fibras, selantes, materiais para juntas que podem ser de fibra ou de borracha.

21 Obras conhecidas de Pavimentação Rígida no Brasil Rodovia Itaipava Teresópolis O pavimento de concreto da Rodovia Itaipava Teresópolis, construído em 1928, ou seja, há mais de 80 anos, encontra-se em operação até hoje, sem nenhum tipo de recapeamento. Conforme mostra a figura 4. Figura 4 Rodovia Itaipava Teresópolis (mais de 70 anos em serviço) - Fonte:

22 Marginais da Rodovia Castello Branco Figuras 5 Marginais da Rodovia Castello Branco - Fonte: Rodoanel Mário Covas Trecho Oeste Figura 6 Rodoanel Mário Covas Trecho Oeste Fonte: Disponível em: <

23 Pista Sul da Rodovia dos Imigrantes Figura 7 Pista Sul da Rodovia dos Imigrantes Rodovia MT 130 Trecho Paranatinga Figura 8 Rodovia MT 130 Trecho Paranatinga Primavera do Leste (Mato Grosso) - Fonte: DUTRA, Marcos de Carvalho. Pavimento de concreto: reduzindo o custo social, São Paulo, 2007.

24 Rodovia BR 232 Recife Caruaru (Pernambuco) Figura 9 Rodovia BR 232 Recife Caruaru (Pernambuco) - Fonte; DUTRA, Marcos de Carvalho. Pavimento de concreto: reduzindo o custo social, São Paulo, Vantagens da Pavimentação Rígida Durabilidade da pavimentação O pavimento de concreto possui uma elevada resistência mecânica e ao desgaste, não oxida, não deforma plasticamente, não forma buracos nem trilha de rodas, garantindo assim, elevada durabilidade da estrutura. Hoje em dia com o custo de construção competitivo, a pavimentação de concreto tem grande durabilidade, requerendo baixíssima manutenção e diminuindo significativamente o risco de acidentes relacionados à condição da rodovia. Estudos de viabilidade demonstram que a pavimentação em concreto é a solução ideal para vias públicas e rodovias submetidas a tráfego intenso e pesado de

25 18 veículos comerciais. Alguns exemplos como: BR 101 NE, Rodoanel, Imigrantes, BR 232, BR 290 e MT 130, sem contar a Rodovia Itaipava Teresópolis, construída em 1928, ou seja, há mais de 70 anos, a qual encontra-se em operação até hoje, sem nenhum tipo de recapeamento Economia de energia elétrica em iluminação pública A vantagem da coloração clara do concreto está no fato da maior capacidade de reflexão de luz, consequentemente uma grande melhora na visibilidade dos motoristas, principalmente em dias chuvosos e a noite. A grande capacidade de reflexão de luz de pavimentos em concreto transformase em economia de iluminação pública. Conforme pesquisa feita na Argentina verifica-se uma redução de consumo energético de 5,35 kwh/m2 para 3,35 kwh/m2, como podemos ver na figura 10. Figura 10 Exemplo da diferença de iluminação do pavimento de concreto para o asfáltico Fonte: disponível em

26 Segurança nas estradas Uma questão muito importante em relação ao uso da pavimentação em concreto vem do fato de que este tem uma resistência à derrapagem muito maior do que do pavimento asfáltico. Isso se deve a inclinação da secção transversal que é de 2 a 3 vezes menor do que o pavimento flexível, o que resulta em menor possibilidade de derrapagem e tombamento do veículo. Na pavimentação em concreto a velocidade de escoamento da água também é muito superior a da pavimentação asfáltica, resultando numa melhor resistência à derrapagem causada por hidroplanagem. Conforme mostra a figura 11 Figura 11 exemplo de derrapagem por hidroplanagem - Fonte: disponível em

27 20 Ainda, como benefício do pavimento de concreto, a aderência dos pneus à superfície de rolamento é bastante elevada, permitindo considerável redução na distância de frenagem. Um estudo realizado nos EUA, pelo americano Ruhl, R.L, mostrou que a distância de frenagem de um veículo, a 95 km por hora, em condição de pista molhada, foi reduzida de 134 m, na pista de asfalto com trilha de roda, para 96 m, na pista de concreto, correspondendo a significativos 40%. Essa diferença na frenagem pode causar uma grande diferença em uma situação de emergência, talvez até mesmo evitar ou diminuir o número de acidentes. Conforme ilustração abaixo, figura 12. Figura 12 Demonstração da diferença da distância de frenagem Fonte: disponível em

28 Economia de Combustível Quanto à economia de combustível, um estudo feito pelo Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá afirma que caminhões chegam a economizar cerca 11% de combustível trafegando em rodovias de concreto. A razão para essa economia, que pode chegar até 17%, está no fato da superfície em concreto ser rígida e não deformar. Isso cria menor resistência ao rolamento, exigindo menor esforço da parte mecânica dos veículos. Portanto, como é possível economizar combustível, a pavimentação de concreto também contribui para o meio ambiente, diminuindo a emissão de gases poluentes na atmosfera, como por exemplo, o monóxido de carbono. Outro estudo realizado nos EUA, pelo Prof. Zaniewski, J. P., da Arizona State University, mostra em seu trabalho Effect of pavement surface type on fuel consumption, a significativa redução no consumo de combustível de caminhões quando trafegando sobre pavimentos de concreto, podendo essa redução chegar a 20%, para o caso de veículos pesados. Conforme figura 13 Figura 13 - Exemplo de maior resistência ao rolamento em pavimentação asfáltica Fonte: disponível em

29 Meio Ambiente Com a superfície clara do concreto a temperatura do ambiente torna-se mais baixa do que a temperatura no asfalto, minimizando os gastos com ar condicionado e reduzindo a poluição ambiental nas cidades, conforme demonstram os estudos desenvolvidos e publicados pelo Heat Island Group, dos EUA, relacionados às Cool Communities. O beneficio do concreto é relatado ainda no artigo Concrete roads may help cities reduce the heat, publicado pelo The Salt Lake Tribune, dos EUA, em que mostra uma redução de até 14ºC na temperatura medida na superfície do pavimento de concreto em relação àquelas medidas na superfície de pavimentos de cor mais escura, valor esse parecido aos resultados obtidos aqui no Brasil. Enfim, a inexistência do fenômeno de lixiviação no concreto aumenta a sua condição de ambientalmente amigável, pois não promove a ocorrência de águas percoladas capazes de contaminar o lençol freático ou de águas superficiais capazes de contaminar cursos d água Custo Inicial e Final O custo inicial de construção da pavimentação de concreto está cada vez mais competitivo fazendo com que custo final da pavimentação em concreto seja muito inferior ao custo da pavimentação asfáltica com introdução de novas tecnologias, equipamentos de ponta. Por exemplo, as vibro acabadoras de formas deslizantes de alta produtividade e usinas dosadoras e misturadoras transportáveis de concreto. A produção é capaz de executar 1,5 km de estrada por dia. Essa tecnologia está cada vez mais avançada, sendo que ainda pode melhorar muito. Vale lembrar que cada

30 23 tipo de material tem sua aplicação específica na pavimentação, de acordo com a comprovação técnica. O custo do pavimento não inclui apenas sua colocação no leito da estrada, mas também o que se gastará no futuro para mantê-lo, conservá-lo e, eventualmente, reconstruí-lo. Calculando-se o valor do investimento, considerando o custo de construção e o de manutenção, vê-se que o custo final do pavimento de concreto é 61% inferior ao de alternativa. No caso da aplicação do pavimento de concreto no trecho de Assis a Presidente Prudente da Raposo Tavares (SP-270), no interior paulista, o custo de construção com pavimento de concreto mostrou também ser 3,98% menor do que se o mesmo serviço tivesse sido feito com asfalto convencional, afirma o engenheiro especialista em pavimentação Abdo Hallack, da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Observamos ainda algumas obras onde o custo inicial na construção do pavimento de concreto mostrou-se ser menor em relação ao pavimento asfáltico. No caso de vias urbanas, a competitividade do pavimento rígido em custo inicial ou de construção é uma realidade já há algum tempo, conforme mostra a obra da Av. Presidente Faria, em Curitiba, executada em Naquela época, o custo de construção do pavimento de concreto ficou 40% mais barato do que a alternativa inicialmente prevista.

31 Custo Social É importante salientar o valor total investido na malha rodoviária, ou seja, o custo não é somente o custo de construção, manutenção e operação da rodovia, mas também o custo social, aqueles que correspondem aos custos do usuário, relacionados a acidentes, tempo de viagem, poluição e custo operacional dos veículos. A condição das rodovias influi muito no custo operacional dos veículos, ou seja, no custo de manutenção. O índice de irregularidade promoverá o aumento de manutenções nos veículos que circularem nela. A pavimentação rígida tem uma variação muito pequena no decorrer de sua utilização, portanto o custo para manutenções dos veículos cairiam bastante se só trafegassem em rodovias executadas em concreto. Essa redução no custo operacional dos veículos é claramente mostrada pelo Prof. Elippe A. A. Domingues, da USP, em seu trabalho O pavimento de concreto na redução do Custo Brasil. Segundo Domingues, o Custo Operacional dos Veículos (COV) pode atingir até 8 a 10 vezes o custo suportado pela Agência (Órgãos Públicos e Concessionários). O Brasil é um país rodoviário, pois o transporte rodoviário compreende a movimentação de 95% dos passageiros e 60% das cargas transportadas. É importante se atentar para redução desse custo. A nossa malha viária tem aproximadamente km de extensão, sendo que somente cerca de km são pavimentados, isso significa, menos de 10%. Do total pavimentado, o pavimento de concreto corresponde a 2,4% (DNIT, 2011)

32 25 De acordo com Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada, IPEA, as más condições das nossas vias geram grade custo social, o que pode ser visto pelos seguintes números: a) Elevam em até 38% os custos dos fretes. b) Para cada R$ 1,00 investido em rodovias há uma redução de R$ 3,00 no custo operacional dos veículos; c) Elevação de 38% nos custos operacionais dos veículos; d) Aumento de até 58% no consumo de combustíveis; e) Incremento de até 50% no índice de acidentes; f) Aumento de até 100% nos tempos de viagem. Ainda segundo a ABRAMET (Associação Brasileira de Medicina de Tráfego) os acidentes de trânsito no Brasil geram as seguintes estatísticas: a) Causam 45 mil mortes por ano, aproximadamente, com cerca de feridos, dos quais se estima que fiquem com lesões permanentes; b) É o 2º maior problema de saúde pública do país, só perdendo para os homicídios c) Representam a 6ª causa de internações hospitalares (ocupam cerca de 70% dos leitos de traumatologia dos hospitais, segundo o NHTRANS), sendo que o tratamento dos feridos consome cerca de 13% do orçamento do Sistema Único de Saúde;

33 26 d) O Custo Brasil estimado dos acidentes de trânsito é de cerca de US$ 15 bilhões por ano. 3.4 Método Construtivo Pavimentação em concreto armado O processo executivo da pavimentação rígida basicamente compreende quatro etapas: lançamento do concreto, distribuição e adensamento; nivelamento e acabamento; corte das juntas e cura e secagens como podem ver nas ilustrações a seguir: Base A pavimentação em concreto armado deverá ser executado após uma sub-base dimensionada para suportar o carregamento transferidos pelas placas de concreto do pavimento Forma do Pavimento Sob a sub base será executada a forma do pavimento, em forma de quadros, tipo xadrez, as dimensões podem variar de acordo com cada projeto. Conforme figura 14.

34 27 Figura 14 Modelo de forma Fonte disponível em: Juntas de dilatação Um fator muito importante na execução da pavimentação em concreto é a execução de juntas de dilatação, essas juntas servem para permitir dilatação ou retração do concreto, tanto em relação à variação de temperatura quanto em relação à incidência de cargas. De todo sistema construtivo, certamente, os maiores problemas ocorrem nessas juntas, onde quase sempre aparecem patologias. Portanto, é uma etapa que merece muita atenção na hora da execução. Essas juntas deverão ser previstas na execução da forma, que poderão ser de dois tipos: juntas de retração ou dilatação, que ocorrem nas ligações entre as placas ou juntas de encontro, que ocorrem sempre que uma placa encontra pilares ou paredes. Podemos observar o detalhe da execução das juntas na figura 15.

35 28 Figura 15 - Detalhe da junta transversal de construção com forma pdf Armadura Armação do pavimento poderá ser feita com malha de aço ou barras soltas, caso necessite de barras de transferência a formas deverão ter furos previstos para a passagem das barras, conforme mostra a figura 16 abaixo: Figura 16 Detalhe da forma Fonte: disponível em 8.pdf

36 Concretagem Na concretagem deverão ser previstas mestras em pontos intermediários para orientação do espalhamento do concreto e deverá ser executada em quadros alternados, conforme figura 17 e 18. Figura 17 Detalhe da forma - Fonte: disponível em

37 30 Figura 18 Detalhe da forma - Fonte: disponível em A distribuição do concreto é feito com rolos de alumínio ou enxadas, dependendo da espessura do concreto. O espalhamento é feito com réguas vibratórias deslizantes apoiadas nas mestras ou nas formas laterais. O adensamento e feito com as próprias réguas ou se necessário com vibradores de imersão. O acamamento final é feito com uma acabadora de superfície em madeira ou alumino em movimento de vai e vem para ser removidos excessos de água e argamassa da superfície. Conforme figuras 19 e 20.

38 31 Figura 19 - Pavimentadora Terex-CMI (Mod. SF3004) - Fonte: disponível em 8.pdf Figura 20- Execução da texturização - Fonte: disponível em 8.pdf

39 Cura A cura se inicia em poucas horas após a concretagem, após aplicação de produto químico especifico, deve-se proteger o pavimento contra ação do tempo por no mínimo sete dias. Figura 21 - Aplicação do produto de cura química com equipamento autopropelido e bomba espargidora costal - Fonte: disponível em 8.pdf 3.5 Metodologia A metodologia utilizada para a elaboração desse trabalho consiste em estudo de caso, em parceria com a Renovias na área orçamentária e na área de execução, além de contar com bibliografias, artigos acadêmicos, pesquisas em sites, normas técnicas (ABNT), dados estatísticos de diversos órgãos como ABCP, PINI, DNIT, entre outros.

40 33 4. Análise de Custos: Pavimento Rígido x Pavimento Flexível A análise de custo entre o pavimento rígido e flexível será feito mediante as planilhas orçamentárias dos preços unitários. 4.1 Diferença de espessuras entre as duas pavimentações Pavimento Rígido Pavimento Flexível Método Utilizado PCA / 1984 DNIT Revestimento concreto simples e= 21 cm concreto betuminoso usinado a quente e= 12 cm Base brita graduada e= 14 cm Sub-base solo cimento e= 10 cm solo brita e= 18 cm Reforço de Subleito pó de pedra e= 7 cm Subleito terreno natural CBR = 10 % terreno natural CBR = 10 % Espessura Total H = 31 cm H = 51 cm Tabela 2 Espessuras da pavimentação rígida e flexível

41 Composição de Custo Pavimentação Asfáltica PLANILHA ORÇAMENTÁRIA PARA FORNECIMENTO DE MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E MÃO DE OBRA ÍTEM DESCRIMINAÇÃO QUANT. UNID. 2.0 PREPARAÇÃO DA SUPERFÍCIE VALOR UNIT (r$) R$ TOTAL escarificação do solo 1,0 m² R$ 14,69 R$ 14, compactação mecanizada do solo 1,0 m² R$ 2,29 R$ 2, Abertura e preparo de caixa de até 40 cm para pavimentação 1,0 m² R$ 3,68 R$ 3,68 VALOR TOTAL (R$) ITEM Sub-total do item R$ 20, PAVIMENTAÇÃO base de brita graduada, esp. 20 cm DER vedação com lama asfáltica e polímeros 1,0 m² R$ 20,05 R$ 20,05 1,0 m² R$ 9,64 R$ 9,64 DER camada intermediária (BINDER) asfáltica usinada a quente para pavimentação Imprimação impermeabilizante betuminosa para pavimentação 1,5l/m² 1,0 m² R$ 20,56 R$ 20,56 1,0 m² R$ 4,29 R$ 4, Imprimação ligante betuminosa para pavimentação 1,2l/m² Capa Asfáltica CBUQ 4 cm compactado. 1,0 m² R$ 2,69 R$ 2,69 1,0 m² R$ 27,75 R$ 27,75 Sub-total do item R$ 84,98 TOTAL GERAL DO ORÇAMENTO: R$ 105,64 / m² TABELA DE CUSTOS ANALÍTICA PINI/SP - Novembro/ L.S.: 129,34%; BDI=30,00% DER - Setembro/ L.S.: 125,58%; BDI=35,00% BOLETIM Nº 154 CPOS, Setembro/2010, com BDI 30% Tabela 3 Composição de preço unitário da pavimentação flexível

42 Composição de Custo Pavimentação Rígida PLANILHA ORÇAMENTÁRIA PARA FORNECIMENTO DE MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E MÃO DE OBRA ÍTEM DESCRIMINAÇÃO QUANT. UNID. 2.0 PREPARAÇÃO DA SUPERFÍCIE VALOR UNIT (r$) R$ TOTAL escarificação do solo 1,00 m² R$ 14,69 R$ 14, compactação mecanizada do solo 1,00 m² R$ 2,29 R$ 2, Abertura e preparo de caixa de até 40 cm para pavimentação 1,00 m² R$ 3,68 R$ 3,68 VALOR TOTAL (R$) ITEM Sub-total do item R$ 20, PAVIMENTAÇÃO base de brita graduada, esp. 10 cm 1,00 m³ R$ 7,71 R$ 7,71 LASTRO DE CONCRETO magro com seixo, e=8 cm, incluindo preparo e 1,00 m² R$ 31,79 R$ 31,79 lançamento PLACA DE CONCRETO, fck = 20 MPa, controle tipo "B", e = 20 cm, com juntas de 1,00 m² R$ 88,93 R$ 88,93 dilatação Sub-total do item R$ 128,43 TOTAL GERAL DO ORÇAMENTO: R$ 149,09/ m² Fonte: TABELA DE CUSTOS ANALÍTICA PINI/SP - Novembro/ L.S.: 129,34%; BDI=30,00% DER - Setembro/ L.S.: 125,58%; BDI=35,00% BOLETIM Nº 154 CPOS, Setembro/2010, com BDI 30% Tabela 4 Composição de preço unitário da pavimentação rígida

43 36 5. Resultados Apesar de inicialmente a pavimentação flexível se mostrar mais econômica, a mesma acaba sendo mais cara que a rígida, pois a durabilidade do asfalto é de no máximo 10 anos, enquanto a de concreto é de no mínimo 20 anos. PAVIMENTAÇÃO RÍGIDA Mais resistência quanto à derrapagem quando a pista esta molhada Tem coloração clara, melhorando a visibilidade noturna, principalmente com chuva, economia de energia elétrica para iluminação pública O concreto é feito com materiais locais, a mistura é feita a frio e a energia consumida é a elétrica, ambientalmente mais favorável. Melhor escoamento da água, diminuindo o risco de derrapamento por aquaplanagem. Não se degrada com as intempéries. Dificuldade para sinalização, as tintas aplicadas ao concreto para sinalização se destacam menos e se desgastam mais fácil. Requer execução de juntas de dilatação, e manutenção das mesmas a cada 10 ou 15 anos. Preço unitário por m² de pavimento em concreto R$ 149,09 Durabilidade: 20 anos PAVIMENTAÇÃO FLEXIVEL A superfície molhada é muito escorregadia Tem coloração escura dificultando a visibilidade noturna, principalmente em dias chuvosos, maior gasto com energia elétrica para iluminação publica. O asfalto é derivado de petróleo importado, misturado normalmente a quente, consome óleo combustível e divisas, ambientalmente desfavorável Absorve a umidade com rapidez e, por sua textura superficial, retém a água, o que requer maiores caimentos. Degrada facilmente com variações de temperatura e chuvas constantes. Melhor sinalização, além de se destacar melhor na cor escura a durabilidade da tinta é maior. Não necessita de juntas de dilatação Preço unitário por m² de pavimento em asfalto R$ 105,64 Durabilidade: 10 anos Tabela 5 Quadro de Resumo das vantagens e desvantagens da pavimentação rígida e flexível.

44 37 6. Conclusão Frente às constatações verificadas nesse trabalho notamos quão grandes são as vantagens trazidas pelas pavimentações em concreto, principalmente como beneficio de toda a sociedade, tanto na questão financeira, quanto na questão de qualidade de vida e segurança. De longe a pavimentação de concreto é muito superior a alternativa, sendo sua durabilidade muitíssimo superior, manutenção baixa, custo competitivo, rapidez em sua execução, colaboração com o meio ambiente em vários aspectos. Por falta de conhecimento e receio em tentar o novo muitos setores se intimidam em usar essa tecnologia, este trabalho tentou levar um pouco de conhecimento aos que desconhecem as vantagens da pavimentação rígida, mostrando que a economia é de cerca de 30 % em relação ao asfalto, levando em consideração a durabilidade de cada um.

45 38 7. Referências Bibliográficas DUTRA, Marcos de Carvalho. Pavimento de concreto. Práticas recomendadas. Disponível em: < Acessado em 15/04/11.. Pavimento rígido. Concreto fresco. Revista Téchne, Edição 102, ano 13, Setembro de Pavimento de concreto: reduzindo o custo social. São Paulo, Recomendações de execução de pavimentos rodoviários de concreto com vibro acabadoras de fôrmas deslizantes Parte 1 e 2, São Paulo. Disponível em: Acessado no dia 26/10/11. Santana, Ederley Nunes. Pavimento de Concreto: a Evolução das Rodovias Brasileiras. São Cristóvão, p.: il. Norma Rodoviária DNER-ES 324/97, Pavimentação concreto de cimento Portland com equipamento de fôrmas deslizantes. OLIVEIRA, Patrícia Lizi de. Projeto estrutural de pavimentos rodoviários e de pisos industriais de concreto. Disponível em: < Acessado no dia 04/09/2011. PITTA, Márcio Rocha. Dimensionamento de pavimentos rodoviários e urbanos de concreto pelo método da PCA/84. 2º edição, São Paulo, ABCP, Pavimento de concreto Parte 1, São Paulo. Disponível em: < Acessado no dia 21/10/11. Pavimento de concreto: um moderno ovo de Colombo? São Paulo. Disponível em: < 20de%20concreto/moderno_ovo_colombo.pdf/$File/moderno_ovo_colombo.pdf>. Acessado no dia 15/04/11. RODRIGUES, Público Penna Firme; PITTA, Márcio Rocha. Instituto Brasileiro do Concreto. Revista do IBRACON Nº 19, VIEIRA, Glécia; TÉCHNE, Ronaldo Vizzoni. Revista - Como Construir. Engenharia Civil. Disponível em: < Acessado no dia 26/10/11. (Associação Brasileira de Cimento Portland) em janeiro de 2011.