UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM NA RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO DA AVENIDA PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS BELO HORIZONTE MG

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1 UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM NA RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO DA AVENIDA PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS BELO HORIZONTE MG Autor: Departamento Técnico - Atividade Bidim Colaboração: Eng. Leonardo de Carvalho Thimotti JANEIRO 1996 Revisado JANEIRO Departamento Técnico.

2 ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO DADOS DA OBRA CONSIDERAÇÕES DE PROJETO SOLUÇÃO COM GEOTÊXTIL BIDIM INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM AGRADECIMENTOS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA...12

3 1 INTRODUÇÃO Localizada em Belo Horizonte, capital de Minas Gerais, a Avenida Antônio Carlos é considerada uma das principais vias arteriais da cidade. Ligando as regiões Norte e Sul da capital Mineira, ela é constituída de duas pistas (cada pista contendo 2 ou 3 faixas de trânsito) separadas por canteiro central, com volume médio diário de veículos (VMD) da ordem de veículos, em cada sentido de circulação. Com tráfego intenso e pesado a via vem apresentando uma série de problemas estruturais, o que tem comprometido a qualidade e segurança do trânsito. Com o objetivo de solucionar tais problemas, a Prefeitura Municipal de Belo Horizonte enquadrou esta obra no Projeto Rua Nova que pretende recuperar em 18 meses, 30 quilômetros de ruas e avenidas na capital mineira. As obras ficaram a cargo da Superintendência de Desenvolvimento da Capital (SUDECAP), que após vários estudos e projetos, decidiu inicialmente pela reconstrução de alguns trechos (agrupamentos) da via. Tal intervenção se mostrou inviável devido ao tráfego intenso da região e transtornos gerados por uma obra de grande porte. Partiu-se então para o estudo de soluções alternativas. A SUDECAP preocupada em encontrar uma solução que pudesse viabilizar a intervenção necessária, dentro de uma análise custo x beneficio, e com estimativa da vida útil semelhante ao restante dos agrupamentos, passou a pesquisar uma alternativa baseada no recapeamento asfáltico com utilização de camada intermediaria de geotêxtil, impregnada com asfalto, atuando como camada visco elástica de descontinuidade, impermeabilizando, absorvendo e dissipando tensões. O presente trabalho relata a restauração da Avenida Presidente Antônio Carlos com utilização de geotêxteis Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos). 2 DADOS DA OBRA Contratante Superintendência de Desenvolvimento da Capital SUDECAP. Rua Maranhão, 1045 Funcionários. CEP: Belo Horizonte/ Minas Gerais. Execução Carioca Chistiani Nielsen Engenharia. Rua Oscar Trompowski, 648 Gutierrez CEP: Belo Horizonte/ Minas Gerais

4 Projetista Copavel Consultoria de Engenharia Ltda. Rua Tupis, º andar Barro Preto. CEP: Belo Horizonte/MG. Data de instalação Dias 10/10/95 e 29/11/95, no período de 22:00 às 06:00. Consumo de geotêxtil A obra consumiu m² de manta geotêxtil Bidim RT CONSIDERAÇÕES DE PROJETO O projeto de pavimentação foi elaborado com o objetivo de definir alternativas para a restauração do pavimento existente na Avenida Presidente Antônio Carlos, e detalhar as obras necessárias a recuperação de sua estrutura, de maneira que esta passa a suportar a repetição das cargas do tráfego, em condições de conforto e segurança para os usuários, por um período estipulado entre 5 a 10 anos. A necessidade de reconstrução do pavimento no trecho da via definido como Agrupamento F, demandou a avaliação das características funcionais e estruturas do pavimento existente, bem como, estudo dos materiais constituintes do pavimento e subleito, a partir do que, foi possível estabelecer as intervenções restauradoras necessárias. O Agrupamento F foi definido pelos segmentos 6D, compreendido pela Rua dos Operários (estaca 88) e Rua dos Tecelões (estaca 110) no sentido centro/bairro e pelo segmento 5E compreendido pela Avenida Américo Vespúcio (estaca 222) e Rua Aporé (estaca 229) no sentido bairro/centro. A obra recebeu estaqueamento de 20 em 20 metros, tendo o trecho em questão, um comprimento total de 600 m. Realizadas as sondagens, ensaios (destrutivos e não destrutivos), levantamento visual, deflectométrico dentre outros procedimentos, observou-se que o pavimento apresentava aceleração do processo de degradação estrutural e índice de trincamento elevado, variando de 35% a 90% da área. A análise e intervenção dos dados coletados definiu que o agrupamento F, teria na reconstrução, a medida de maior eficácia. Programada a intervenção, a SUDECAP e a BHTrans (empresa que gerencia o transporte coletivo e o trânsito da cidade de Belo Horizonte) deparam-se com o problema da reconstrução ser inviável devido ao trafego intenso na região e transtornos gerados por uma obra de grande porte.

5 Uma alternativa no projeto original de intervenção com garantia de uma vida útil maior do que 6 anos seria a de fresar o revestimento asfáltico em 11 cm e em seguida executar um reforço com espessura de 31 cm. Esta alternativa não se mostrou viável, devido aos problemas de nível dos meios-fios, passeios, soleiras dos imóveis existentes e com a segurança dos usuários. As intervenções anteriores neste agrupamento ocorreram em 1982, neste período foi executado um colchão drenante em cima de solo mole com escória de alto forno, subbase e base com canga de minério. O estudo de aplicação do geotêxtil Bidim foi solicitado à equipe técnica da Atividade Bidim baseado na mecânica das fraturas e considerando-se que a reflexão de trincas sob efeitos de tráfego e clima ocorre com maior aceleração. 4 SOLUÇÃO COM GEOTÊXTIL BIDIM A excelente relação custo/benefício faz com que o revestimento asfáltico seja muito utilizado na construção de pavimentos. Com o tempo, entretanto, há o surgimento de trincas originadas por: - Tráfego pesado; - Variações de temperaturas; - Condições pluviométricas - Etc. Como medida de restauração, geralmente é feita a aplicação de uma nova capa asfáltica sobre o pavimento trincado. O problema é que a concentração de tensões na extremidade das trincas provoca a rápida reflexão das mesmas na nova capa asfáltica, exigindo um novo recapeamento em espaço de tempo relativamente curto. O geotêxtil Bidim, interposto entre o pavimento trincado e a nova capa de asfalto, melhora consideravelmente a durabilidade dos recapeamentos. O geotêxtil Bidim, em tal aplicação, cumpre duas importantes funções, dissipação das tensões e impermeabilização. Dissipação das tensões O geotêxtil Bidim, impregnado com asfalto, atua como uma camada visco elástica de descontinuidade, que absorve e dissipa tensões provocadas pela movimentação das trincas existentes. Com isso retarda o mecanismo de propagação de trincas (Figura 2), aumentando a vida útil da nova capa.

6 Recapeamento convencional Rápida reflexão das trincas Impermeabilização Figura 2 Desenho esquemático do mecanismo de propagação de trincas da capa antiga para a nova. O geotêxtil Bidim impregnado com asfalto funciona como uma membrana impermeável, impedindo a penetração da água na estrutura do pavimento e no subleito. Assim sendo, impede a perda de resistência ao cisalhamento dessas camadas e evita o bombeamento de finos e o surgimento de deformações permanentes na pista (Figura 3).

7 Recapeamento com Geotêxtil Bidim Figura 3 Desenho esquemático da inclusão do geotêxtil Bidim impregnado com asfalto na restauração de pavimentos. A utilização de mantas geotêxteis Bidim no recapeamento asfáltico significa: - Aumento na vida útil da nova capa asfáltica; - Redução significativa nos custos de manutenção; - Excelente relação do custo/beneficio a médio e longo prazo; - Redução de espessura de recapeamento para a mesma vida útil; - Menos interrupções no tráfego.

8 O Prof. Regis Martins Rodrigues do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), após análise e estudo do projeto original, apresentou a seguinte solução: - Fresagem das camadas de capa, espessura de 6 cm; - Limpeza da pista; - Selagem das trincas e fissuras com CBUQ faixa D do DNER; - Primeira pintura de ligação com RR-1C para promover a semi-saturação e aderência do geotêxtil; - Instalação geotêxtil Bidim RT-10; - Rolagem do geotêxtil com rolo de pneu; - Salgamento da pista; - Aplicação da nova capa de rolamento com CBUQ faixa B do DNER em duas camadas de 4 cm. 5 INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM Regularização pós fresagem Após a fresagem, notou-se que o pavimento continuava bastante craqueado e então se procedeu a uma regularização com CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) faixa D do DNER, utilizando-se de motoniveladora, com espessura média de 1,0 cm, objetivando a selagem das trincas e regularização da pista. O projeto original previa dreno longitudinal executado na borda da pista de rolamento, abaixo das sarjetas. O dreno foi executado antes da fresagem, com areia e tubo poroso, lançado nas bocas-de-lobo existentes. Limpeza Na execução da fresagem, o carregamento e transporte do material é imediato, sendo necessária a limpeza do restante, composto por fragmentação da mistura betuminosa aderida ao pavimento. Procedeu-se à varredura manual seguida de jato de ar comprimido para retirada do material pulverulento. Após este processo, efetuou-se a varredura através de equipamento de alta pressão. Terminada a regularização com faixa D, foi executada a mesma limpeza, anterior garantindo uma superfície apta a receber e aderir à manta geotêxtil Bidim, proporcionando assim, uma interface ativa e eficaz. Primeira pintura de ligação O primeiro banho foi realizado com caminhão aspergidor, com emulsão asfáltica catiônica tipo RR-1C com 64% de resíduo betuminoso ativo. O primeiro banho foi executado com objetivo de garantir uma película betuminosa necessária para untar a superfície fresada e promover condições de semi-saturação e aderência da manta. O controle da taxa de asfalto foi feito através de bandejas, para a obtenção da taxa desejada e melhor homogeneidade da aplicação. A taxa de pintura utilizada foi de 1,0 litro/m².

9 Instalação do geotêxtil Bidim A instalação do geotêxtil Bidim foi precedida de um plano de instalação com o estudo criterioso de todos os procedimentos a serem adotados, estudo das dimensões das bobinas e pistas de rolamento, emendas, etc. As mantas foram instaladas, uma ao lado da outra, com emendas longitudinais variando de 0,10 a 0,15 m e com a preocupação de não coincidir a emenda, com os locais de rolagem dos pneus dos veículos. Na longitudinal, foram colocadas duas mantas e onde havia aumento da largura da pista colocaram-se três mantas. Na transversal as emendas foram de topo. Tomou-se o cuidado de esticar as mantas de modo a evitar as rugas e melhorar o alinhamento. Rolagem do geotêxtil Bidim A rolagem foi feita com rolo pneumático de pressão variável (60 a 80 lb/pol2), provocando uma penetração invertida do ligante (resíduo) betuminoso, impregnando os filamentos e dando aderência do geotêxtil Bidim sobre a superfície fresada e regularizada. Sob o aspecto visual, a manta tornou-se manchada, mas não foi detectada a exudação da emulsão asfáltica. Segunda pintura de ligação O segundo banho de emulsão sobre a manta comprimida foi realizado sob os mesmos critérios técnicos já mencionados no primeiro banho. A taxa de pintura de ligação foi de 0,90 l/m². Decorrido o prazo de ruptura e cura da emulsão, a via esta pronta para receber as misturas betuminosas sobrejacentes. Salgamento da superfície Foi executado o salgamento através de espalhamento manual de massa asfáltica para facilitar a movimentação dos equipamentos sobre a manta asfáltica e para preservá-la. A taxa de massa asfáltica deve ser de no máximo 2 kg/m². Aplicação das camadas betuminosas. Foram aplicadas duas camadas de CBUQ na faixa B do DNER (Tabela 1), com as seguintes características: - Estabilidade de Marshall = 995 kg. - Abrasão Los Angeles = 25 % A aplicação foi realizada com vibro acabadora e rolagem com rolo pneumático e rolo liso.

10 Tabela 1 Dosagem do CBUQ na faixa B do DNER. Dosagem da Faixa B Brita 1 33,50% Brita 0 28,60% Brita 00 9,50% Areia 14,30% Sinter 9,50% Cap 20 4,60% Descreve-se a seguir a dosagem da faixa D do DNER (Tabela 2) usada na selagem das trincas após a fresagem. Tabela 2 Dosagem do CBUQ na faixa D do DNER. Dosagem da Faixa D Brita 0 9,30% Areia 46,70% Pó 37,30% Cap 20 6,70% 6 VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM A obra foi executada com acompanhamento técnico rigoroso e os resultados obtidos demonstram que foram alcançados os objetivos preconizados nos estudos tecnológicos. A utilização de geotêxtil Bidim provou ser solução econômica, segura, eficaz, reduzindo prazos, economizando materiais e mão-de-obra como camada anti-propagação de trincas em pavimentos. 7 AGRADECIMENTOS O Autor deste trabalho agradece a todas as equipes técnicas da SUDECAP Superintendência de Desenvolvimento da Capital, COPAVEL Consultoria de Engenharia Ltda e a Carioca Christiani Nielsen Engenharia, que muito colaboram, não medindo esforços para a realização deste trabalho.

11 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS - Fernandes, S.M. Filho & Maroni, L.G. & Rodrigues, P.E. & Peixoto, C.C Restauração do Pavimento da Pista de Pouso e Decolagem 15/33 do Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro (HIRJ) com utilização de geotêxtil nãotecido 28ª Reunião Anual de Pavimentação ABPV, Belo Horizonte, Neves M.A., & Souza, de V.F. Sávio & Vasconcelos, R.M. Projeto de Restauração do Pavimento da Av. Presidente Antônio Carlos SUDECAP Belo Horizonte, Outubro Pires, N.M.X. & Ferreira Belo, M.L. Restauração do Pavimento da Av. Presidente Antônio Carlos em Belo Horizonte (MG), com utilização de Geotêxtil nãotecido, SUDECAP, Belo Horizonte, Cases de obras, Bidim Informa, Folders e Relatórios internos Atividade Bidim.