MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS

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1 GOVERNO DO ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS Curso: Engenharia Civil - 9º Semestre Professor: Eng.º Civil Cássio Fernando Simioni A definição das expressões relativas a Manutenção Rodoviária, tais como Restauração do Pavimento e Reabilitação do Pavimento, entre outras, não é uma tarefa simples, devido à: Grande quantidade de definições e/ou classificações variando em cada país e órgão rodoviário Desenvolvimento de trabalhos técnicos onde se recorre freqüentemente à literatura técnica internacional [no caso do Brasil] Termos e expressões importados calcados em modelos conceituais distintos, não necessariamente consolidados e/ou compatíveis No DNIT, as atividades de Manutenção Rodoviária foram objeto da Norma TER-02/79, a qual, enfoca as intervenções componentes, a saber: Conservação Rodoviária (Corretiva Rotineira, Preventiva Periódica e de Emergência) Restauração Melhoramento (Complementação e Modificação) Com a finalidade de promover a desejável unificação e o disciplinamento do tema, com base na Norma TER-02/79, que foi e é a consagrada pelo uso por parte do DNER e do DNIT, foram promovidas as necessárias adequações/atualizações sempre em consonância com a conceituação técnica pertinente, assumida pelo DNIT e retratandooatual estadodaarte dotema. 1

2 SERVENTIA DO PAVIMENTO : capacidade que um pavimento tem de proporcionar um determinado nível de desempenho (funcional) sua aferição pode ser efetivada através de AVALIAÇÕES SUBJETIVAS e/ou de AVALIAÇÕES OBJETIVAS. Envolve a participação de grupo de indivíduos identificados com a Rodovia e que são previamente orientados / preparados estando o assunto tratado na Norma DNIT 009/2003-PRO Calculada analiticamente, com base no conhecimento dos valores de vários parâmetros representativos das condições de superfície do pavimento, existindo, em correspondência com tais parâmetros, uma grandevariedadedeíndices osquais, deuma maneira geral, estão correlacionados entre si. Entre os vários índices existentes, cabe mencionar os seguintes: PSI Present Serviciability Rating VSA Valor deserventiaatual LVC Levantamento Visual Contínuo IGGE Índice de Gravidade Global Expedito IES ÍndicedeEstadodeSuperfície ICPF Índice de Condição do Pavimento Flexível IRI International Roughness Index(Índice de Irregularidade de Superfície) IRREGULARIDADE LONGITUDINAL DE UM PAVIMENTO ou, simplesmente, IRREGULARIDADE, é definida como: O conjunto dos desvios da superfície do pavimento em relação a um plano de referência Estes desvios, entre vários outros inconvenientes, afetam a qualidade do rolamento e a ação dinâmica das cargas sobre avia. A IRREGULARIDADE DO PERFIL LONGITUDINAL DE UM PAVIMENTO apresenta as seguintes principais particularidades: A partir de um valor inicial, função do processo construtivo, passa a assumir valores crescentes, como decorrência da ação do tráfego, do clima e de outros fatores; Influi na interação da superfície da via com os veículos, gerando efeitos sobre os próprios veículos, sobre os passageiros e motoristas, e sobre as cargas transportadas. Tais efeitos dependem também de fatores vinculados à suspensão dos veículos e à sensibilidade dos passageiros e das cargas; 2

3 Aumenta a ação das cargas dinâmicas dos veículos sobre a superfície do pavimento e, em decorrência, acelera a deterioração de sua estrutura. Provoca ainda efeitos adversos sobre a drenagem da superfície do pavimento, na medida em que contribui para a formação de poças d água; Afeta a dinâmica dos veículos em movimento, aumentando o seu desgaste e acarreta, também, prejuízos à condução dos veículos. Em conseqüência disso, tem grande influência sobre custo operacional dos veículos com o qual apresenta, inclusive, satisfatória correlação estatística. PARÂMETRO BÁSICO E REFERENCIAL PARA ATIVIDADES DE PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO EELABORAÇÃO DE PROJETOS REFERENTES À MANUTENÇÃO DOS PAVIMENTOS A Irregularidade pode ser medida em diversas escalas padronizadas e de conformidade com o equipamento de medição então usado. Os procedimentos pertinentes estão devidamente normalizados pelo DNIT, que no caso, contempla especificamente o parâmetro QI Quociente de Irregularidade, através dos seguintes Instrumentos: DNER ES173/86 MétodosdeNível emiraparacalibraçãode Sistemas Medidores de Irregularidade, tipo resposta. DNER PRO 164/94 Calibração e Controle do Sistema Medidor de Irregularidade da Superfície do Pavimento. DNER PRO 182/94 Medição da Irregularidade da Superfície de Pavimento com Sistemas Medidores. DNER PRO 229/94 Manutenção de Sistemas Medidores de Irregularidade de Superfície de Pavimento Integrador IPR/USP e Maysmeter. De outra parte, com base em pesquisa internacional de medição da Irregularidade realizada em Brasília no ano de 1992, veio a ser instituída pelo DNIT a escala International Roughness Index IRI, que é uma escala de referência, transferível para outros sistemas de medição. O IRI é definido matematicamente a partir de um perfil levantado por nível e mira (ou equipamento similar) nas trilhas de roda, visando simular os movimentos verticais de um Sistema Medidor de Superfície de Pavimento. A Tabela abaixo apresenta os níveis de conceitos atribuíveis e relativos às CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE DO PAVIMENTO em função da Avaliação Subjetiva e as correspondentes faixas de valores pertinentes aos principais Índices / Parâmetros utilizados na Avaliação Objetiva: Os conceitos de QI e IRI são bastante similares e, na prática, são altamente correlacionados. A equação que estabelece a relação entre ambosé: QI= 13 IRI. 3

4 Para atender aos preceitos de otimização de custo total de transporte, o pavimento deve dispor da devida Habilitação e, para isso, deve ser submetido a um contínuo e adequado processo de Manutenção. Tal processo de Manutenção envolve a execução de conjuntos de intervenções diversas, cuja natureza é função da finalidade proposta. O pavimento que é assumido ante uma perspectiva de longo prazo, por questões de ordem técnico-econômica, é dimensionado para atender a ciclos de vida de média duração (8 a 10 anos) ciclos de vida que se sucedem e que, a cada renovação são dimensionados com base no valor estrutural (residual) do pavimento remanescente e nos valores dos parâmetros do tráfego esperado para o novo ciclo. Em cada ciclo de vida, o desempenho do pavimento é previsível: as ações interativas do Tráfego + Meio Ambiente sobre o pavimento, iniciam-se logo após a abertura do tráfego causando, de imediato, deteriorações - de início imperceptíveis, mas e que tendem a crescer e se diversificar interativamente. Esse desempenho declinará segundo uma faixa normalmente previsível dentro de cada ciclo faixa esta, dentro da qual estarão sempre atendidos, os preceitos de otimização do custo total de transporte (pavimento com a devida habilitação). Para que o pavimento apresente tal desempenho previsível dentro de cada ciclo, é necessário que o pavimento seja continuamente contemplado com adequadas intervenções de caráter corretivo e preventivo. Quando se aproxima do final do Ciclo (IRI 3,5/4,0) o pavimento, embora desfrutando ainda da devida Habilitação, passa a apresentar um desempenho próximo de sua condição limite permissível, no qual o processo de deterioração tenderá a crescer de forma acentuada, vindo a tornar anti-econômica a operação da Rodovia. Nessa oportunidade deve ser projetado e executado o novo dimensionamento do pavimento para atender a um novo ciclo de vida repetindo-se então o processo, em ciclos sucessivos. Se o ciclo de vida do pavimento houver sido ultrapassado de forma significativa sem que as obras devidas de Restauração tenham sido executadas, passa a existir uma anomalia. As deteriorações avançam e progridem de forma inexorável, as intervenções de conservação se tornam extremamente onerosas e conferem pequena sobrevida aos segmentos então tratados. O pavimento perde sua habilitação, conduzindo a custos operacionais elevados e incompatíveis com os preceitos de otimização técnico-econômica. Quando vier a ser executada a adequada recuperação do pavimento, esta terá, então, custo bem mais elevado, tendendo a ocorrer, predominância dos quantitativos de RECONSTRUÇÃO DO PAVIMENTO sobre os quantitativos de RECAPEAMENTO DO PAVIMENTO. 4

5 O gráfico da Figura abaixo, retratando o desempenho ideal (esperado) de um pavimento ao longo de um Ciclo de Vida, ilustra as considerações anteriormente expostas e os aspectos da interface Conservação/ Restauração / Reabilitação: Torna-se impróprio assumir-se para o termo Manutenção o mesmo significado de Conservação, na medida em que o processo de Manutenção comporta uma série de grupos de intervenções, dos quaisaconservação é,apenas,umdeles(dner TER 02/79). O termo RECUPERAÇÃO DO PAVIMENTO deve ser entendido como RECUPERAÇÃO DOS ATRIBUTOS FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS DO PAVIMENTO, não comportando qualquer conotação direta, em termos de serviços ou obras na Rodovia/Pavimento. Nesse sentido, fica prevalecendo o entendimento de que tal processo de Recuperação se materializa através da execução de intervenções físicas na Rodovia intituladas de RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO e/ou REABILITAÇÃO DO PAVIMENTO. O termo RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO, quando referido a um trecho, deve ser entendido como a Recuperação de um Pavimento que se apresenta deteriorado, mas cujo grau de deterioração não compromete a sua habilitação. Nesse estágio de deterioração (que ainda não é qualificado como crítico) as medidas de conservação de caráter preventivo e/ou corretivo já se tornam praticamente ineficazes e/ou antieconômicas. O termo REABILITAÇÃO DO PAVIMENTO, quando referido a um trecho, deve ser entendido como a Recuperação de um Pavimento que, como decorrência do alto grau de deterioração alcançado, perdeu a sua habilitação. REABILITAÇÃO DO PAVIMENTO corresponde a RECONSTRUÇÃO DO PAVIMENTO. RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO corresponde a RECAPEAMENTO DO PAVIMENTO. A expressão Restauração e Reabilitação do Pavimento faz relação tanto ao RECAPEAMENTO DO PAVIMENTO como da RECONSTRUÇÃO DO PAVIMENTO, o que pode ocorrer nas diversas camadas do pavimento. 5

6 MANUTENÇÃO DE RODOVIA Compreende um processo sistemático a que, de forma contínua, deve ser submetida uma Rodovia, no sentido de que esta venha a oferecer ao usuário, permanentemente, um tráfego econômico, confortável e seguro, em consonância com competentes preceitos de otimização técnico-econômica do Custo Total de Transporte. Em base, segue a seguinte sequência: Conservação da Rodovia. Introdução de Melhoramentos dos sistemas de proteção da infra-estrutura e/ou drenagem e/ou dispositivos de segurança e obras complementares. Recuperação do Pavimento através de sua restauração. Recuperação do Pavimento através de sua reabilitação. CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA É o conjunto de operações rotineiras, periódicas e de emergência desenvolvido com o objetivo de preservar as características técnicas e físico-operacionais do sistema rodoviário e das instalações físicas, dentro dos padrões de serviço préestabelecidos e compatíveis com os preceitos de otimização técnicoeconômica do Custo Total de Transporte. Tais ações devem ser programadas e continuamente executadas, ao longo de cada um dos ciclos de vida do pavimento e tendem a ser tornar anti-econômicas quando alcançado ou ultrapassado o final de tal ciclo oportunidade em que deve ser procedida à recuperação de pavimento. CONSERVAÇÃO CORRETIVA ROTINEIRA É o conjunto de operações que tem como objetivo reparar ou sanar um defeito e restabelecer o funcionamento dos componentes da Rodovia, proporcionando conforto e segurança aos usuários. CONSERVAÇÃO PREVENTIVA PERIÓDICA É o conjunto de operações realizadas periodicamente com o objetivo de evitar o surgimento ou agravamento de defeitos. Trata-se de tarefas requeridas durante o ano mas cuja frequência de execução depende do tráfego, da topografia e de efeitos climáticos. CONSERVAÇÃO DE EMERGÊNCIA É o conjunto de operações a serem eventualmente realizadas com o objetivo de recompor, reconstruir ou restaurar trechos que tenham sido seccionados, obstruídos ou danificados por um evento extraordinário ou catastrófico, colocando em flagrante risco o desenvolvimento do tráfego da Rodovia ou ocasionando a sua interrupção. 6

7 Objetivam: MELHORAMENTOS Considerações: MELHORAMENTOS O atendimento a demandas operacionais que contemplam especificamente a geometria da via e/ou o sistema de sinalização e de segurança do tráfego. A adequação ou incorporação, face à ocorrência de eventos supervenientes, de elementos ou componentes integrantes de drenagem e de proteção da infraestrutura e/ou de obras complementares. 1) No caso dos melhoramentos decorrentes de demandas operacionais de cunho isolado ou localizado bem como no caso dos melhoramentos decorrentes de demandas de outras naturezas, os serviços pertinentes QUANDO EVIDENCIADA A URGÊNCIA de sua execução, deverão ser incluídos na programação corrente da CONSERVAÇÃO PERIÓDICA para execução imediata ou, então, assumidos na Conservação de Emergência. Para tanto, deverá ser devidamente elaborado o Projeto de Engenharia que, sempre que possível deverá ser expedito. MELHORAMENTOS MELHORAMENTOS Considerações: 2. No caso dos melhoramentos decorrentes de demandas operacionais de cunho isolado ou localizado bem como no caso dos melhoramentos decorrentes das demandas de outra natureza, os serviços pertinentes, QUANDO NÃO EVIDENCIADA A SUA URGÊNCIA, deverão ser registrados e listados para execução oportuna sendo então incorporados ao objeto global das futuras obras de RESTAURAÇÃO E REABILITAÇÃO DO PAVIMENTO DA RODOVIA. Considerações: 3. No caso de melhoramentos decorrentes de demandas operacionais que NÃO sejam de cunho isolado ou localizado e que acusem tendência, face à magnitude do tráfego, de se expandir e/ou diversificar ao longo do trecho correspondente, tais melhoramentos deverão ser devidamente definidos e executados a partir dos competentes estudos de capacidade e segurança. 7

8 MELHORAMENTOS Os serviços pertinentes, a serem então executados, oportunamente e em função de particularidades de cada caso, deverão estar incluídos no objeto global de uma das seguintes modalidades de obras: Adequação da Capacidade e Segurança de Tráfego da Rodovia. Restauração e Reabilitação do Pavimento da Rodovia, incluindo Melhoramentos Físicos e Operacionais decorrentes de Intervenções de Baixo Custo. Restauração e Reabilitação do Pavimento da Rodovia, incluindo os melhoramentos objetivando, de forma plena, a Adequação da Capacidade e Segurança do Tráfego. Duplicação da Rodovia. RECUPERAÇÃO DO PAVIMENTO É um processo a ser ordinariamente aplicado a um pavimento desgastado, com o objetivo de restabelecer as suas adequadas características técnicas. As intervenções físicas pertinentes compreenderão a Restauração e/ou a Reabilitação do Pavimento. RECUPERAÇÃO DO PAVIMENTO ATRAVÉS DE SUA RESTAURAÇÃO É um processo a ser ordinariamente aplicado a um pavimento que, desfrutando ainda da devida habilitação, e apresentando desempenho compatível com os competentes modelos de previsão, se encontra próximo de alcançar, conforme aferido por parâmetros temporais e/ou índices de desempenho, o estágio final do ciclo de vida correspondente. Tal restauração vai-se materializar com base em Projeto de Engenharia específico, elaborado conforme as Diretrizes Básicas para Elaboração de Estudos e Projetos Rodoviários, no qual, a partir do valor residual do pavimento existente, considerando os parâmetros do tráfego esperado para o novo ciclo, é definida a solução a ser adotada. No caso, essa solução em geral, deverá recair, na execução de recapeamento do pavimento existente e havendo ainda a opção de executar a modalidade reconstrução do pavimento, para situações isoladas ou áreas localizadas. RECUPERAÇÃO DO PAVIMENTO ATRAVÉS DE SUA REABILITAÇÃO É um processo a ser adotado para um pavimento que, conforme aferido por parâmetros temporais e/ou índices de desempenho já ultrapassou, de forma significativa, o estágio final do ciclo de vida correspondente e apresenta anomalias com tendências irreversíveis, não desfrutando mais, portanto, da devida habilitação. Fundamenta-se no Projeto de Engenharia específico, elaborado conforme o disposto nos instrumentos pertinentes integrantes das Diretrizes Básicas para Elaboração de Estudos e Projetos Rodoviários, no qual, a partir do valor residual do pavimento existente, considerando os parâmetros do tráfego esperado para o novo ciclo, é definida a solução a ser adotada. No caso, essa solução em geral, deverá recair na execução de recapeamento do pavimento existente e havendo ainda a opção de reconstrução do pavimento. 8

9 RECAPEAMENTO DO PAVIMENTO Modalidade de intervenção, definida em Projeto de Engenharia específico relativamente à Restauração do Pavimento e/ou à Reabilitação do Pavimento, que consiste na adequada sobreposição ao pavimento existente de uma ou mais camada(s) constituída(s) de mistura betuminosa e/ou concreto de cimento Portland. Tal sobreposição conferirá ao pavimento existente adequado aporte estrutural, mantendo-o assim apto a exercer, em continuidade, um novo ciclo de vida, de conformidade com as premissas técnicoeconômicas. RECONSTRUÇÃO DO PAVIMENTO Modalidade de intervenção, definida em um Projeto de Engenharia específico relativamente à Restauração do Pavimento e/ou à Reabilitação do Pavimento, que consiste na remoção parcial ou total da espessura do pavimento podendo eventualmente atingir o subleito, e na posterior execução adequada de novas camadas estruturais, cujas naturezas, constituições e especificações devem guardar consonância com os atributos correspondentes das áreas adjacentes do pavimento remanescente. O novo revestimento então executado sobre as camadas estruturais inferiores reconstruídas dispondo de necessário suporte, formará assim o pavimento apto a exercer um novo ciclo de vida, de conformidade com premissas técnicoeconômicas. RECONSTRUÇÃO PARCIAL DO PAVIMENTO É a modalidade de reconstrução em que a espessura total a ser removida e substituída se limita a uma profundidade tal que não atinge a espessura total do pavimento. RECONSTRUÇÃO TOTAL DO PAVIMENTO É a modalidade de reconstrução em que a espessura total a ser removida e substituída atinge toda a espessura do pavimento podendo, eventualmente, inclusive atingir o subleito. REFORÇO DO PAVIMENTO É o aporte estrutural, constituído de uma ou mais camadas betuminosas, a ser(em) sobreposta(s) a um pavimento existente, após devidamente executadas as correções superficiais necessárias, com a finalidade de torná-lo apto a cumprirumnovociclo devida. Eventualmente, referida(s) camada(s) betuminosa(s) pode(m) ser precedida(s) da execução de camada(s) granular(es). 9

10 REFORÇO DO PAVIMENTO Em termos práticos, corresponde à solução definida em projeto de Restauração do Pavimento para cuja consecução, de uma forma ordinária, devem ser adotados os procedimentos como, por exemplo, os estabelecidos nas seguintes Normas: PRO-10/79 Avaliação Estrutural dos Pavimentos Flexíveis Procedimento A. PRO-11/79- Avaliação Estrutural dos Pavimentos Flexíveis Procedimento B. PRO-159/85 Projeto de Restauração de Pavimentos Flexíveis e Semi-rígidos. PRO-269/94 Projeto de Restauração de Pavimentos Flexíveis TECNAPAV. 10

11 GOVERNO DO ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS Curso: Engenharia Civil - 9º Semestre Professor: Eng.º Civil Cássio Fernando Simioni 11