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1 Bauen mit Geosynthetics SKER HUESKER Pavimentos HUESKER HUESKER HUESKER HUESKERHUES sem trincas

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3 + - A solução para o trincamento do asfalto O asfalto é um excelente material para a construção de pavimentos material durável e de custo relativamente baixo. No entanto, é muito comum ocorrerem problemas de manutenção, especialmente por reflexão das trincas existentes em camadas inferiores para camadas asfálticas superficiais. Trincas de reflexão dessa natureza ocorrem, normalmente, por ação térmica ou por fadiga propagação das trincas à solicitação de tráfego. revestimento asfáltico pavimento de concreto No caso de camadas de asfalto sobre pavimentos de concreto, trincas de reflexão podem ser causadas por movimentos horizontais das placas de concreto durante a contração e a expansão resultantes de variações diárias ou periódicas da temperatura. Esses movimentos causam altos níveis de deformação na camada de asfalto acima das placas de concreto e induzem a formação de trincas. a) fadiga térmica Quando uma carga de um pneu passa sobre uma trinca formada na estrutura do pavimento, tensões cisalhantes são camada de asfalto carga b) fadiga por tráfego expansão térmica propagação das trincas movimento de tráfego induzidas na camada de asfalto em pontos localizados diretamente acima da trinca. A magnitude dessas tensões depende da espessura do revestimento asfáltico e da estrutura do pavimento existente, da capacidade de carga do subleito e da textura das bordas das trincas. Se o revestimento asfáltico é solicitado continuamente por cargas de tráfego repetitivas, a resistência e a estabilidade são reduzidas a cada ciclo de carga até que o asfalto finalmente se rompe e a reflexão das trincas acontece. Com o uso das geogrelhas flexíveis para reforço asfáltico HaTelit, este tipo de dano à camada de asfalto pode ser postergado ou mesmo prevenido. HaTelit oferece aos engenheiros rodoviários a solução para o problema da reflexão de trincas. 3

4 Reforço ideal para pavimentos asfálticos Rodovia em Scharreler (Norte da Alemanha) em 1990, antes dos trabalhos de restauração Os revestimentos asfálticos possuem uma baixa resistência à tração que, a baixos níveis de deformação, pode ser excedida. Como conseqüencia, ocorrem trincas na camada de asfalto, provocando uma perda de servicibilidade e de vida útil do pavimento. As geogrelhas HaTelit desempenham duas importantes funções na camada asfáltica: - aumentam a resistência à tração da camada de asfalto. - absorvem uma porção significativa das tensões horizontais na camada de asfalto, assegurando uma distribuição uniforme da tensão numa área maior. Isto leva a uma redução dos picos de tensão e dos riscos de sobrecarregamento da camada asfáltica. A eficiência de HaTelit pode ser demostrada em testes comparativos com corpos-de-prova asfálticos reforçados e não reforçados. Os resultados deste tipo de estudo mostram que: Situação da rodovia em a carga de ruptura do corpo-de-prova reforçado é por volta de 50% maior que a do não reforçado. - a deformação na ruptura do corpo-de-prova reforçado é aproximadamente 65% maior. É interessante observar que nos corpos-de-prova não reforçados, a ruptura ocorre na forma de uma única trinca dominante de grande abertura, enquanto que nos corpos-de-prova reforçados com HaTelit formam-se pequenas trincas distribuídas, de menor severidade, comprovando o efeito de distribuição da carga promovido pelo reforço. Em conseqüência disso, uma camada de concreto asfáltico reforçado por HaTelit pode aceitar cargas dinâmicas mais elevadas e resistir à fadiga com maior eficiência, em comparação a uma de concreto asfáltico não reforçado. Como benefício adicional, essa distribuição de esforços promovida por HaTelit auxilia na redução da formação de rodeiras nas áreas de tráfego pesado. força de tração (kn) 2,0 1,5 1,0 0,5 com HaTelit sem HaTelit deformação (%) 4 Curvas carga-deformação para corpos-de-prova de concreto asfáltico.

5 Propriedades: + HaTelit é um reforço flexível para o concreto asfáltico, produzido a partir de filamentos de poliéster de alto módulo, que possui uma estrutura de malha aberta e revestimento betuminoso para garantir uma perfeita interação com o meio confinante. HaTelit C incorpora adicionalmente um não-tecido ultra-leve, que simplifica os trabalhos de instalação, sem impedir o contato direto entre as camadas de asfalto. Desde a década de 70 a eficiência de HaTelit vem sendo comprovada em obras executadas em todo o mundo, nas mais diversas condições climáticas e de tráfego. A seguir, relacionamos alguns aspectos que explicam porque HaTelit é o reforço ideal para o concreto asfáltico: Excelente aderência com as camadas asfálticas: A aderência da geogrelha com as camadas asfálticas é fundamental para garantir uma redistribuição das tensões horizontais nas camadas de rolamento. A geogrelha HaTelit possui um exclusivo revestimento betuminoso que garante essa propriedade. Elevada resistência ao cisalhamento das camadas asfálticas: Em função de sua estrutura de malha com aberturas de 40mm, HaTelit permite o contato direto entre as camadas asfálticas, garantindo uma elevada resistência ao cisalhamento dessa interface. Elevado módulo de elasticidade (compatível com o concreto asfático): HaTelit é capaz de mobilizar elevada resistência à tração para pequenas deformações (compatíveis com as do concreto asfáltico e das movimentações de trincas / juntas), trabalhando dentro de sua faixa de comportamento elástico. Resistência ao carregamento cíclico: Durante a vida útil do pavimento, a geogrelha deve resistir a uma série de ciclos de carga e descarga impostos pelo tráfego ou pelas condições climáticas. Por ser um material de comportamento ductil - elástico, HaTelit não se torna frágil ou quebradiço ao ser submetido a carregamentos cíclicos. Estabilidade térmica: HaTelit suporta as altas temperaturas de aplicação da massa asfáltica, sem apresentar encolhimento ou alteração de suas propriedades mecânicas. Seu ponto de fusão é de aproximadamente 250º C. Especificações Técnicas Tipo de produto e matéria-prima Abertura de malha Resistência à tração (Long./Transv.) Nominal (1) à 3% de deformação (1) Deformação máxima na resistência nominal (1) (Long./ Transv.) Rigidez equivalente de aderência no (2) arrancamento - C eq,rf Eficiência do Comportamento em fadiga (3) Resistência à temperatura Ponto de fusão Encolhimento < 1% Dimensões típicas das bobinas (4) Largura Comprimento HaTelit C 40/17 Geogrelha de poliéster com revestimento betuminoso, combinada com não-tecido ultra-leve. 40 mm x 40 mm 50 kn/m / 50 kn/m 12 kn/m / 12 kn/m 12% / 12% 9 N/mm/mm % 250 C 190 C 1m / 5m 150 m (1) Norma ABNT NBR (2) De Bondt, A.H., Anti-Reflective Cracking Design of (Reinforced) Asphaltic Overlays, Tese de Doutorado, Universidade de Delft, Holanda, (3) Relação entre a Resistência retida após ciclos de carga e descarga (variando entre 15% e 30% da resistência nominal, 1 Hz de freqüência, 20ºC) e a Resistência nominal do material virgem. (4) Podem ser fornecidas bobinas em outras dimensões. Consulte-nos. 5

6 Principais aplicações: + Restauração de pavimentos trincados: HaTelit é bastante utilizado entre camadas de asfalto na restauração de pavimentos rodoviários e aeroportuários. A geogrelha absorve tensões horizontais, prevenindo a propagação de trincas de reflexão provenientes das camadas inferiores da estrutura. A recuperação da estrutura geralmente é feita utilizando-se o reforço com HaTelit em toda a área. capa nova capa antiga binder base HaTelit 5 cm subleito Reforço localizado em áreas de transição de pavimentos com comportamentos distintos: No alargamento de rodovias, é comum que trincas longitudinais apareçam na região de transição entre a pista antiga e a faixa de expansão. O mesmo pode ocorrer quando se faz uma reciclagem de base em apenas uma faixa de rolamento. Este trincamento localizado pode ser prevenido com eficiência reforçando esta área de transição longitudinal com uma faixa de HaTelit. Reforço da nova camada de revestimento para prevenir a reflexão de trincas. capa nova capa antiga binder base subleito 50 cm 50 cm HaTelit 5 cm Reforço no alargamento de uma rodovia. Reforço sobre juntas de pavimentação: As juntas de pavimentação abertas em uma camada de revestimento antiga freqüentemente se constituem numa zona de grande risco de formação de trincas para uma nova camada asfáltica. Nesses casos, o reforço da região das juntas com uma faixa de HaTelit é a solução simples e eficaz para este tipo de problema. capa nova capa antiga binder base 50 cm 50 cm HaTelit 5 cm subleito Reforço de junta de pavimentação. Reforço sobre áreas escavadas: Similar ao caso do alargamento de uma rodovia, trincas na camada de asfalto podem ser formadas a partir dos limites de uma escavação feita no pavimento para a instalação ou manutenção de galerias ou tubulações (de água, de gás, de cabos elétricos, de cabos telefônicos, etc). O uso de HaTelit sobre essa área escavada previne a formação dessas trincas. capa asfáltica binder base 50 cm HaTelit 50 cm 5 cm subleito Reforço da área sobre uma escavação em um pavimento. Restauração de pavimentos de concreto: Quando pavimentos de concreto são revestidos por uma camada asfáltica, é comum o aparecimento de trincas nas áreas sobre as juntas de dilatação das placas de concreto devido aos diferentes níveis de deformação entre o concreto e o asfalto sob variações de temperatura. Estas trincas podem ser prevenidas pelo uso de HaTelit adequadamente instalado. capa asfáltica massa fina CBUQ placa de concreto base HaTelit 5 cm 2 cm subleito 6 Reforço de revestimento asfáltico sobre pavimento de concreto.

7 + em pavimentos de aeroportos A alta densidade de tráfego nos aeroportos faz com que o seu fechamento, para manutenção e reparos na pista, seja muito difícil ou praticamente impossível. Dessa forma, os pavimentos de asfalto ou de concreto deteriorados devem ser recuperados em um espaço de tempo muito curto. Além disso, é ideal que esta solução de restauração apresente elevada vida útil, de forma a retardar ao máximo a próxima intervenção. Este também é o caso de pistas de taxiamento e áreas de estacionamento de aeronaves. Aeroporto Luton, em Londres (1988 e 1992) Na maioria dos casos o recapeamento asfáltico é a solução adotada na restauração do pavimento, pois esta é a alternativa que permite a execução no menor tempo possível. Para evitar a reflexão de trincas para a nova camada asfáltica e prolongar o período de serviço, postergando ao máximo a próxima intervenção, o uso de uma geogrelha flexível de fácil instalação como reforço da camada asfáltica é a solução com a melhor relação custo-benefício. Essa solução, com a utilização de HaTelit, tem sido utilizada desde a década de 70 com grande sucesso em muitos aeroportos civis e militares em todo o mundo. Neste caso, HaTelit vem demonstrando suas qualidades submetido às grandes solicitações de tráfego, mediante as condições climáticas mais variadas e desfavoráveis. HaTelit garante o aumento desejável da vida de serviço do pavimento, e, por ser um material de fácil instalação, permite que a restauração se processe de forma rápida e eficiente, otimizando o cronograma da obra. 7

8 Pavimentos sem trincas: + Os investimentos em manutenção de rodovias são cada vez mais necessários em todo o mundo, em função do envelhecimento da rede viária, do crescimento do volume de tráfego e da tendência de aumento das cargas aplicadas. Assim, é compreensível que se busque técnicas de restauração que sejam ao mesmo tempo econômicas e eficientes. O uso de HaTelit no revestimento asfáltico é um método bastante eficaz para evitar o aparecimento de trincas de reflexão. Depois de mais de 30 anos de experiência, demonstra-se que os pavimentos reforçados com HaTelit possuem um aumento de vida de serviço - e conseqüente aumento dos intervalos de manutenção de cerca de 4 vezes. Isto pode ser verificado tanto para regiões de baixa quanto de alta temperatura. Um pavimento reforçado com Hatelit, corretamente instalado, permanece em bom estado, sem trincas, por muitos anos. Outro aspecto importante: nenhum procedimento especial é necessário para a restauração (fresagem) de um pavimento asfáltico já reforçado com a geogrelha de poliéster HaTelit. Esta pode ser fresada juntamente com o asfalto, sendo que este pode ser normalmente reutilizável, graças ao alto ponto de fusão do poliéster (por volta de 250º C). 8

9 Maior intervalo entre restaurações + p = 0,7 MPa revestimento camadas antigas de asfalto E0 = 5000 MPa h0 = 50, 60, 100 mm E1 = 7000 MPa h1 = 100, 200, 300 mm base E2 = 300 MPa h2 = 300 mm subleito E3 = 150 MPa A taxa de crescimento de uma trinca em uma camada de asfalto depende do número de ciclos de carga, da magnitude das tensões aplicadas e das propriedades mecânicas do asfalto. Uma vez que as propriedades mecânicas da camada de asfalto são melhoradas com o uso de HaTelit, o surgimento de trincas no revestimento é retardado e sua velocidade de propagação diminui. A presença de HaTelit também modifica o padrão de trincamento do asfalto: ao invés de uma trinca dominante vida de serviço (log N) a c e 100 espessura do revestimento sem HaTelit com HaTelit a h=100mm b h=100mm c h= 60mm d h= 60mm e h= 50mm f h= 50mm de grande abertura e de elevada severidade, o asfalto reforçado com HaTelit apresenta várias micro-fissuras, não interligadas, de baixa severidade. Isto pode ser confirmado através de ensaios de laboratório, comparando-se corpos-de-prova reforçados e não reforçados. Para exemplificar o ganho de vida útil de um pavimento reforçado com HaTelit, foram executadas análises de elementos finitos, utilizando as propriedades mecânicas determinadas em ensaios de flexão de três pontos. Nas curvas de dimensionamento espessura das camadas antigas de asfalto (mm) b d f obtidas para o caso específico ilustrado acima, pode-se obter diretamente o número de ciclos de carga necessário para o aparecimento das trincas na camada de revestimento. Uma comparação entre o revestimento asfáltico reforçado e o não reforçado demonstra que uma camada asfáltica reforçada com HaTelit possui uma vida útil quatro vezes maior, até o trincamento do asfalto. Isso confirma a experiência prática de que os intervalos de restauração podem ser muito mais prolongados com o uso de HaTelit. 9

10 Recomendações de instalação + Para que um reforço geossintético tenha a eficácia desejada, a instalação deve ser correta. Em geral, uma geogrelha convencional deve ser pré-tracionada e fixada ao pavimento antigo com grampos ou pregos. Com HaTelit C, não há a necessidade de pré-tração e outras medidas para manter o material estirado, pois a sua aderência garante o seu correto posicionamento. A bobina de HaTelit C pode ser desenrolada com o uso de um equipamento simples (um tubo que atravessa o núcleo da bobina), que pode ser puxado manualmente ou por um veículo (no caso de rolos maiores). O tráfego de caminhões diretamente sobre HaTelit C, de forma lenta e controlada, não provoca o seu levantamento, enrugamento ou danos ao material. Como resultado, sua colocação é simples, rápida e muito mais econômica. A execução de um revestimento asfáltico reforçado com HaTelit segue os mesmos procedimentos técnicos que um recapeamento convencional. É importante, entretanto, observar alguns detalhes para se otimizar o desempenho da solução: Limpeza da superfície: deve-se garantir que a superfície que vai receber a geogrelha esteja limpa antes da aplicação da pintura asfáltica. Pintura asfáltica: deve-se aplicar a emulsão asfáltica a uma taxa de aproximadamente 0,35 l/m2 de asfalto residual e esperar a sua ruptura. Colocação de HaTelit : deve-se evitar a formação de dobras e rugas no reforço. De qualquer forma, uma eventual ondulação suave na extremidade da geogrelha não deve afetar o funcionamento eficiente do reforço. Sobreposição de mantas: deve-se prever uma sobreposição de 150 mm da geogrelha ao longo de seu comprimento (sobreposições entre mantas adjacentes) e 250 mm transversalmente à sua largura (sobreposições entre mantas subsequentes). As juntas de pavimentação não devem coincidir com as sobreposições laterais do HaTelit. Colocação e compactação da capa asfáltica: deve-se seguir os procedimentos convencionais. Recomenda-se uma espessura de revestimento asfáltico sobre HaTelit de no mínimo 50 mm. Antes de iniciar a obra, solicite o Manual de Instalação de HaTelit. 10

11 + Controle de Qualidade e Qualidade Assegurada Há mais de 30 anos, a experiência tem demostrado a eficácia de HaTelit para reforçar capas asfálticas. Qualidade Assegurada ISO HaTelit é uma marca registrada HUESKER Synthetic GmbH Esse sucesso ao longo dos anos se deve também à nossa filosofia de qualidade. Assim como todos os geossintéticos produzidos pela Huesker, HaTelit é submetido a um rígido controle de qualidade para garantir de forma consistente o seu alto padrão. Nosso consistente padrão de qualidade é assegurado tanto pelo nosso próprio controle interno quanto por supervisões externas executadas por laboratórios oficialmente reconhecidos e capacitados, de acordo com as normas alemãs DIN Toda a cadeia de produção é criteriosamente controlada, desde o recebimento da matéria-prima até a obtenção do produto final. Através das informações contidas na etiqueta de identificação anexada a cada bobina, é possível rastrear o histórico completo da fabricação e do controle de qualidade do lote de material fornecido para a obra. A HUESKER é uma empresa que possui certificado de 11

12 HUESKER HUESKER Ltda. Rua Serimbura, sala São José dos Campos SP-Brasil Tel. +55 (12) Fax +55 (12) huesker@huesker.com.br Internet: Copyright by Huesker 11/03 B