GENERALIDADES SOBRE PAVIMENTOS

Transcrição

1 GENERALIDADES SOBRE PAVIMENTOS

2 Pavimento x outras obras civis Edifícios: Área de terreno pequena, investimento por m 2 grande FS à ruptura grande Clima interfere muito pouco no comportamento estrutural 100 anos de vida útil Cargas predominantemente estáticas e bem definidas Estudos geotécnicos: sondagens à percussão e, às vezes, sondagens especiais e ensaios de laboratório 2

3 Pavimento x outras obras civis Barragens: Área de terreno grande, investimento por m 2 quadrado elevadíssimo Clima interfere muito pouco no comportamento estrutural Vida útil indefinida Cargas predominantemente estáticas (exceto sismos) e bem definidas Estudos geotécnicos: sondagens de solos e rochas, ensaios de laboratório detalhados e imprescindíveis 3

4 Pavimento x outras obras civis Pavimentos: Faixa de terreno estreita, +/- 50 cm de espessura e extensão de km, investimento por m 2 pequeno FS pequeno e indefinido O clima é fator importantíssimo Vida útil curta: 10 a 20 anos Cargas transientes Estudos geotécnicos: sondagens a pequenas profundidades (até 1,5 m), prospecção de jazidas de materiais de empréstimo, ensaios de laboratório 4

5 Definição de pavimento ESTRUTURA construída após a terraplenagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu CONJUNTO, a: Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego Melhorar as condições de rolamento quanto a comodidade e segurança Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento Resistir às ações da chuva, sol, vento, calor, frio, etc. 5

6 Modelo de pavimentação Estrutura construída em camadas Recebe em sua superfície as solicitações do tráfego e as redistribui Tensões compatíveis com a capacidade de suporte dos solos de fundação Materiais de diferentes resistências e deformabilidades: Qualidade x custo Técnica e economicamente mais nobres 6

7 Materiais geotécnicos Características desejáveis para os materiais geotécnicos componentes das camadas do pavimento: Elevada resistência Baixa deformabilidade Elevada permeabilidade Variam com a natureza e o estado dos materiais 7

8 Materiais geotécnicos Natureza Depende da gênese e da constituição do solo Granulometria e Plasticidade Estado Depende da condição em que o material se encontra (ex.: maior ou menor umidade, etc.) Índices físicos (umidade, índice de vazios, etc.) 8

9 Tipos de pavimentos Em função de como distribuem as tensões ou em função de sua rigidez: Pavimentos rígidos Pavimentos semi-rígidos Pavimentos flexíveis 9

10 Tipos de pavimentos Pavimentos rígidos Placas de concreto de cimento Portland 10

11 Tipos de pavimentos Pavimentos semi-rígidos Revestido de camada asfáltica e com base estabilizada quimicamente (cal, cimento) 11

12 Tipos de pavimentos Pavimentos flexíveis Revestido de camada asfáltica e com base de brita ou solo 12

13 Distribuição de cargas 13

14 Pavimentos rígidos 14

15 Pavimentos rígidos Placas de concreto de cimento Portland, geralmente não armada Espessura típica entre 18 e 40 cm Distribui as tensões impostas pelo carregamento de forma aproximadamente uniforme O subleito recebe tensões relativamente pequenas, distribuídas por uma superfície grande 15

16 Pavimentos rígidos A sub-base de pedra britada ou material cimentado tem a função de melhorar e uniformizar o suporte, além de drenar (no caso de material granular) A forma das placas não armadas é aproximadamente quadrada, com dimensões entre 3,5 e 6,0 m Nas placas com armadura de contenção de fissuras (localizada próxima à linha neutra), as dimensões podem ser maiores 16

17 Pavimentos rígidos Entre placas há juntas, nas quais pode haver ferragem com uma de duas funções: Transmitir esforços verticais para a placa vizinha Não permitir que as placas se separem Se bem projetado e construído vida inicial mais longa e manutenções menos frequentes Resistente aos efeitos solventes dos combustíveis 17

18 Pavimentos rígidos 18

19 Pavimentos rígidos 19

20 Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 20

21 Pavimentos flexíveis A carga se distribui em parcelas proporcionais à rigidez das camadas Todas as camadas sofrem deformações elásticas significativas A distribuição de tensões se dá mais devido à espessura que devido à rigidez das camadas Camadas não apresentam resistência à tração 21

22 Pavimentos flexíveis As deformações até certo limite não levam ao rompimento Qualidade do sub-leito é importante pois é submetido a altas tensões e absorve maiores deflexões O nível de tensões a que o sub-leito é submetido é maior nos pavimentos flexíveis 22

23 Pavimentos flexíveis Para a mesma carga os pavimentos flexíveis têm espessura total de 1,5 a 2 vezes maior que os rígidos As misturas asfálticas são sensíveis aos combustíveis, principalmente diesel e querosene A vida útil e o intervalo entre manutenções são menores que no pavimento rígido 23

24 Pavimentos flexíveis 24

25 Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 25

26 Camadas do pavimento Revestimento: Capa ou superfície de rolamento Camada tanto quanto possível impermeável Recebe ação direta do tráfego Proporciona uma superfície de rolamento regular e confortável Protege a base do desgaste 26

27 Camadas do pavimento Revestimento: Mistura asfáltica, composta de asfalto e material pétreo (geralmente pedra britada) Esbelto e relativamente flexível Teores de asfalto entre 5 e 10 % Não tem espessura e rigidez suficientes para distribuir as tensões (como no pavimento rígido) 27

28 Camadas do pavimento Revestimento principais tipos: CBUQ: concreto betuminoso usinado a quente PMQ: pré-misturado a quente PMF: pré-misturado a frio AAQ: areia asfalto a quente AAF: areia asfalto a frio 28

29 Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 29

30 Camadas do pavimento Base: Camada estruturalmente mais importante Destinada a receber e distribuir os (grandes) esforços oriundos do tráfego Constrói-se a base abaixo do revestimento Em geral, é entre 2 a 20 vezes mais espessa que o revestimento 30

31 Camadas do pavimento Base principais tipos: BGTC: brita graduada tratada com cimento BG: brita graduada Solo-brita, Solo-cimento Base estabilizada granulometricamente Macadame betuminoso, Macadame hidráulico Solo-asfalto Solo arenoso fino laterítico 31

32 Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 32

33 Camadas do pavimento Sub-base: Camada complementar à base Entre o subleito (ou reforço) e a base É considerada quando é tecnicamente indicada uma camada entre a base e o sub-leito Previne o bombeamento do solo do subleito para a camada de base 33

34 Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 34

35 Camadas do pavimento Reforço do sub-leito: Camada de espessura constante Construída acima da regularização Características técnicas superiores à da regularização, mas inferiores à camada que deverá lhe ser sobreposta Complementação do sub-leito ou sub-base 35

36 Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 36

37 Camadas do pavimento Regularização: Camada de espessura irregular sobre o sub-leito Destinada a conformar o subleito Deve-se executá-la sempre em aterro Condições construtivas controladas 37

38 Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 38

39 Camadas do pavimento Sub-leito: Terreno de fundação Estrada de terra, irregular Exige regularização Plataforma sobre a qual pretende-se implantar o pavimento 39

40 Camadas do pavimento Técnica e economicamente mais nobres REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO Dimensionamento: define a existência, constituição e espessura das camadas 40