Patologia: Estradas e Pavimentação

Transcrição

1 ARTIGO ORIGINAL Patologia: Estradas e Pavimentação SILVA, Fabiano de Almeida [1], OLIVEIRA, Everton Narciso [2], GODOI, Deisi Lorena Resende [3], SILVA, Thaynara Pereira [4], ALVES, Yure [5] SILVA, Fabiano de Almeida. Et al. Patologia: Estradas e Pavimentação. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 12, Vol. 02, pp Novembro de ISSN: Contents RESUMO INTRODUÇÃO PAVIMENTO FLEXÍVEL O PAVIMENTO FLEXÍVEL E AS PATOLOGIAS DEFEITOS FUNCIONAIS EXSUDAÇÃO DE ASFALTO SUBIDA DE FINOS DESGASTE ESCORREGAMENTO DO REVESTIMENTO BETUMINOSO FENDAS: FISSURA E TRINCA AFUNDAMENTO PELADAS REMENDOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS E DISCUSSÕES CONCLUSÃO REFERÊNCIAS RESUMO O presente artigo, de caráter teórico, tem por objetivo geral enfatizar as patologias características de pavimento flexível que é um tipo de revestimento betuminoso que possui expressiva deformação elástica. O objetivo é identificar as principais patologias e as suas possíveis causas. Em determinada situações, surgem problemas em um pavimento que tem influência de projeto, execução, ou fim da sua vida útil. Pesquisa da Confederação Nacional do Transporte (CNT) apontou que 61,8% das rodovias do Brasil estão em condições regular, ruim ou péssima. Os dados da 21ª edição do levantamento realizado pela CNT apontam uma piora na qualidade das estradas nacionais em relação ao ano passado, quando 58,2% apresentaram algum tipo de problema no estado geral, cuja avaliação considera as condições do pavimento, da sinalização e da geometria da via. Em 2017, 38,2% dos trechos foram classificados como em bom ou ótimo estado, abaixo dos 41,8% verificados em 2016.

2 As informações contribuem para divulgação do avanço no conhecimento nessa área e a tomada de decisões em direção à infraestrutura de estradas, bem como para as questões da própria economia com a diminuição de suas ocorrências. Palavras-Chaves: Pavimento Flexível, Patologia, Deformações. INTRODUÇÃO O Brasil tem a quarta maior rede de estradas e rodovias do mundo, em quase 1,8 milhões de quilômetros de extensão. A frota de caminhões e ônibus é estimada em cerca de 40 milhões de veículos. Os transportes correspondem ao conjunto de materiais e instrumentos técnicos utilizados no deslocamento de pessoas e cargas de um lugar para o outro. No contexto do desenvolvimento dos países e das sociedades, os meios de transporte são uns dos principais elementos para garantir a infraestrutura, ou seja, o suporte material para que tal crescimento instrumentalize-se. De acordo com Maia (2014), quando um veículo se desloca em uma determinada velocidade, o pavimento rodoviário recebe a carga do veículo, gerando tensões superficiais, sendo elas: vertical (atuando de forma a comprimir as camadas constituintes); e horizontal (de natureza cisalhante, através da frenagem ou aceleração dos veículos). Segundo Reis (2009) os defeitos que atingem o pavimento flexível estão diretamente ligados com a deterioração dos materiais que constituem. Isso ocorre devido à má execução, ação intensa de veículos e projetos na maioria das vezes inadequados. Evidentemente, os veículos mais pesados geram tensões superficiais maiores que os veículos leves, sendo este, um dos vários fatores que contribuem no surgimento de patológicas. A problemática do trabalho tem como assunto o interesse de conhecer qual o nível de deformações e patologias na BR -153 localizado entre as cidades de Goiatuba e Morrinhos, indicando os possíveis fatores que ocasionaram os defeitos. É interessante diagnosticar corretamente os defeitos encontrados no pavimento, visto que, facilita o processo de recuperação da via, indicando a melhor técnica a ser empregada na recuperação do pavimento, visando que o custo de reparo é menor quando os defeitos ainda estão em fase inicial. PAVIMENTO FLEXÍVEL O trecho em estudado é composto de pavimento flexível em toda sua extensão. É aquele em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas (Manual do DNIT, 2006). A estrutura do pavimento flexível é feita para receber e transmitir os esforços que nele são aplicados e dissipa-los as camadas inferiores do pavimento. Essas cargas aplicadas são transmitidas para a função, sendo aliviada através das camadas impedindo deformações no pavimento, pois cada camada constituinte do pavimento é responsável por exercer funções especificas entre si (BALBO, 2007). Figura 1 Camadas do pavimento flexível

3 Fonte: Projetos Unijui.edu.br. A camada superior é conhecida como revestimento ou capa de rolamento, e é considerada a camada com materiais mais nobres. Visto que ela recebe diretamente a ação do tráfego, tem a função de melhorar a superfície de rolamento e a resistência ao desgaste, aumentando a durabilidade. A base é a camada que recebe e distribui os esforços oriundos do tráfego, e é sobre ela que constrói o revestimento. A sub-base só é indicada quando não for aconselhável construir a base diretamente sobre a regularização ou reforço do sub-leito. Esse, que pode ser a quinta camada, é o terreno de fundação do pavimento. A regularização do sub-leito possui espessura irregular e é destinada a conformar o sub-leito com projeto, de forma transversal e longitudinal. De acordo com Silva (2008), o revestimento asfáltico pode ser subdividido em pavimento flexível, pavimento semi-rigido, pavimento invertido, deep-strength, full depth-strength. O PAVIMENTO FLEXÍVEL E AS PATOLOGIAS Segundo (BALBO, 2017; SILVA, 2008) o pavimento flexível é aquele que comporta um revestimento betuminoso, dos quais materiais utilizados é o asfalto que forma a camada de revestimento, um material granular que compõe a base e outro material granular ou o próprio solo que forma a sub-base. Relativamente ao pavimento rígido, o flexível apresenta uma maior e mais expressiva deformação elástica, que é chamado no meio rodoviário por deflexão. É o pavimento no qual há absorção de esforços ocorre entre as camadas de forma dividida, em que as tensões verticais localizam-se nas camadas inferiores concentradas próximas a aplicação da carga. É um pavimento que exige normalmente grandes espessuras, devido ao uso de materiais deformáveis e aplicação de altas cargas ou até por uso de materiais de qualidade duvidosa. Desta forma, tais espessuras garantem que a tensão no solo de fundação seja menor que a sua resistência (PINTO,2003). No qual os defeitos do pavimento flexível se manifestam, podem ser classificados com defeitos de superfícies, degradações superfícies ou deformações. Interessante destacar que a terminologia dos defeitos catalogados pela a norma brasileira DNIT 005(2003) e que são considerados para cálculo de indicador de qualidade da superfície do pavimento(igg-indice de Gravidade Global) são: fendas (F); afundamentos (A); corrugação e ondulações transversais (O); exsudação (EX); desgaste ou desagregação (D); panela ou buraco (P); e remendos (R). DEFEITOS FUNCIONAIS EXSUDAÇÃO DE ASFALTO A exsudação do asfalto ocorre para a superfície, devido a dilatação do asfalto no calor que se encontra dificuldade de ocupar espaço devido ao baixo volume de vazios ou excesso de ligantes, tendo menor viscosidade do asfalto e consequente envolvimento dos agregados grossos e redução da macrotextura.

4 SUBIDA DE FINOS A subida de finos ocorre na movimentação dos materiais constituintes das camadas. Ocorre quando, na presença de água oriunda de problemas de drenagem e infiltração, são expulsos do interior do pavimento através de fendas. A expulsão dessa água acontece quando os veículos que exercem compressão no momento da sua passagem na rodovia. DESGASTE O desgaste está ligado ao tráfego e ao intemperismo. São resultados da deficiência na ligação entre os componentes das misturas betuminosas ou a má formulação, na utilização de materiais não apropriados de erros na construção. Em determinado estágio de desgaste superficial está avançado, ocorre pela influência da volatização e oxidação do asfalto sob a ação do intemperismo e abrasiva do tráfego. Figura 2 Desgaste

5 Fonte: própria do autor.

6 ESCORREGAMENTO DO REVESTIMENTO BETUMINOSO Deslocamento do revestimento em relação à camada subjacente do pavimento, com aparecimento de fendas em forma de meia-lua. FENDAS: FISSURA E TRINCA Qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que conduza a aberturas de menor ou maior porte, apresentando-se sob diversas formas, conforme descrito. a) Fissura fenda de largura capilar existente no revestimento, posicionada longitudinal, transversal ou obliquamente ao eixo da via, somente perceptível à vista desarmada de uma distância inferior a 1,50 m. NOTA: As fissuras são fendas incipientes que ainda não causam problemas funcionais ao revestimento, não sendo assim consideradas quanto à gravidade nos métodos atuais de avaliação das condições de superfície. b) Trinca fenda existente no revestimento, facilmente visível à vista desarmada, com abertura superior à da fissura, podendo apresentar-se sob a forma de trinca isolada ou trinca interligada. c) Trinca isolada Trinca transversal trinca isolada que apresenta direção predominantemente ortogonal ao eixo da via. Quando apresentar extensão de até 100 cm é denominado trinca transversal curta. Quando a extensão for superior a 100 cm denomina-se trinca transversal longa. Trinca longitudinal trinca isolada que apresenta direção predominantemente paralela ao eixo da via. Quando apresentar extensão de até 100 cm é denominada trinca longitudinal curta. Quando a extensão for superior a 100 cm denomina-se trinca longitudinal longa. Trinca de retração trinca isolada não atribuída aos fenômenos de fadiga e sim aos fenômenos de retração térmica ou do material do revestimento ou do material de base rígida ou semi-rígida subjacentes ao revestimento trincado. d) Trinca interligada Trinca tipo Couro de Jacaré conjunto de trincas interligadas sem direções preferenciais, assemelhando-se ao aspecto de couro de jacaré. Essas trincas podem apresentar, ou não, erosão acentuada nas bordas. Trinca tipo Bloco conjunto de trincas interligadas caracterizadas pela configuração de blocos formados por lados bem definidos, podendo, ou não, apresentar erosão acentuada nas bordas. Figura 3 Trincas no pavimento

7 Fonte: própria do autor. AFUNDAMENTO Deformação permanente caracterizada por depressão da superfície do pavimento, acompanhada, ou não, de solevamento, podendo apresentar-se sob a forma de afundamento plástico ou de consolidação. a) Afundamento plástico afundamento causado pela fluência plástica de uma ou mais camadas do pavimento ou do subleito, acompanhado de solevamento. Quando ocorre em extensão de até 6 m é denominado afundamento plástico local; quando a extensão for superior a 6 m e estiver localizado ao longo da trilha de roda é denominado afundamento plástico da trilha de roda. b) Afundamento de consolidação afundamento de consolidação é causado pela consolidação diferencial de uma ou mais camadas do pavimento ou subleito, sem estar acompanhado de solevamento. Quando ocorre em extensão de até 6 m é denominado afundamento de consolidação local; quando a extensão for superior a 6m e estiver localizado ao longo da trilha de roda é denominado afundamento de consolidação da trilha de roda. NORMA DNIT (2009) Figura 4 Afundamento de consolidação

8 Fonte: própria do autor. PELADAS As peladas surgem devido à reduzida camada de desgaste, à uma deficiente ligação entre esta camada e a camada betuminosa seguinte e à falta de estabilidade da camada desgaste. Figura 5 Pelada

9 Fonte: própria do autor.

10 REMENDOS Dentre os remendos que encontramos no trecho, alguns apresentaram terem sido realizados a pouco tempo. O que gera desconforto a passagem dos veículos. figura 6 remendo Fonte: própria do autor. Verificamos que a patologia citada acima afeta a dirigibilidade dos veículos, consequentemente o conforto dos usuários, haja vista que a mesma apresenta desnível em relação ao restante do pavimento. Dentre os possíveis fatores que ocasionaram este problema, podemos citar a compactação deficiente do remendo. Visivelmente o mesmo sofreu um rebaixamento em relação ao pavimento. MATERIAIS E MÉTODOS Por tratar-se de um trabalho de caráter teórico, reuniram-se informações bibliográficas pautadas em projetos e sistemas de pavimentação asfáltica, coleta de dados de artigos com implantações desse método e levantando dados. Para representação e melhor idealização do sistema de implantação do método o qual estamos apresentando, elaboraram-se formas de representação em maquete física, estas que, por sua vez, possibilitará melhor entendimento do processo. RESULTADOS E DISCUSSÕES A realização do artigo pautou-se em pesquisas de referenciais teóricos e arrecadação de dados. CONCLUSÃO

11 Com base no levantamento de dados no local de análise, foram encontrados fissuras, desgastes e trincas em partes da pavimentação feita na BR -153; além de afundamentos de consolidação. Pavimento este, não adequado para aquele tipo de tráfego. Desta forma, pode-se concluir, que a via necessita de manutenção, demandando de uma análise mais precisa e coerente, com fluxo do trânsito, pois se perceberam defeitos na camada de revestimento do pavimento. REFERÊNCIAS BALBO, J. T. Construção e Pavimentação. São Paulo/SP, USP Curso de Engenharia Civil, Notas de aula, Jun/2017, p.21. BERNUCCI, L. B.; MOTTA, L. M. G.; CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. 3. ed. Rio de Janeiro: PETROBRÁS, p BESKOU, N. D.; TSINOPOULOS, S. V.; HATZIGEORGIOU, G. D. Fatigue cracking failure criterion for flexible pavements under moving vehicles. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, v. 90, p BISWAS, S.; HASHEMIAN, L.; BAYAT, A. Investigation on seasonal variation of thermal-induced strain in flexible pavements based on field and laboratory measurements. International Journal of Pavement Research and Technology, v. 9, n. 5, p BRASIL. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte. DNIT 005/2003 TER: Defeitos nos pavimentos flexíveis e semi-rígidos Terminologia. Rio de Janeiro, BRASIL. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte. DNIT IPR/720: Manual de restauração de pavimentos asfálticos. Rio de Janeiro, [1] Doutor em Engenharia Química (Conceito CAPES 6). Universidade Federal de Uberlândia, UFU, Brasil. [2] Graduação em Engenharia Civil, Faculdades Objetivo, IUESO, Brasil. Graduação em Educação Física. Universidade Federal de Goiás, UFG, Brasil. Mestrando MDPT, PUC Goiás, Brasil. [3] Graduanda em Ciências Contábeis, Faculdade de Filosofia e Ciências Humanas de Goiatuba, Fafich, Brasil. Pós- Graduação em Recursos Humanos. Faculdade Ávila de Ciências Humanas e Exatas LTDA, Brasil. [4] Bacharelado Engenharia Civil. [5] Bacharelado Engenharia Civil. Enviado: Novembro, 2018 Aprovado: Dezembro, 2018

12 Powered by TCPDF (