Desenvolvimento do Modelo de Deterioração de Pavimentos Asfálticos com uso de Instrumentação e Sistema Weigh in Motion

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1 Desenvolvimento do Modelo de Deterioração de Pavimentos Asfálticos com uso de Instrumentação e Sistema Weigh in Motion Rodrigo Pires Leandro 2 ; Igor Amorim Beja 1 ; Iuri Sidney Bessa 2 ; Lucas Rodrigues de Andrade 2 ; Kamilla L. Vasconcelos 2 ; Liedi Légi B. Bernucci 2 ; Túlio Bittencourt 2 ; Agleílson Reis Borges 2 ; Alfredo Pinto da Conceição Neto 2 ; Hugo André Florêncio 2, Diogo Bento de Morais 2 ; José Mario Chaves 1 1 Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; 2 Centro de Desenvolvimento Tecnológico da Arteris Resumo A deterioração dos pavimentos advém da degradação dos materiais e camadas das estruturas de pavimento dada pela solicitação do tráfego, pelas variações climáticas (chuva, temperatura, entre outros) e pela influência da geometria da via (aclives, curvas, entre outros). No que diz respeito ao tráfego, a contagem volumétrica, considerando o carregamento dos veículos e de seus eixos individuais, é um parâmetro fundamental para o projeto de pavimentos e para os modelos de previsão de desempenho. O aumento na magnitude do carregamento dos veículos resulta em efeitos deletérios exponenciais. Além disso, as irregularidades e geometria da via implicam em cargas dinâmicas dos veículos, de maior magnitude que as estáticas. Logo, a correta mensuração das cargas dinâmicas por tipo de veículo e eixo é imprescindível para qualquer modelo racional de dimensionamento de pavimentos e de previsão de desempenho. Nesse cenário, tem-se como alternativa para a obtenção dessas informações a pesagem em movimento. A pesquisa se propõe a avaliar os parâmetros fundamentais relativos ao desempenho de pavimentos asfálticos utilizando-se de quatro trechos experimentais estruturalmente diferentes, instrumentados de modo a se obter informações quanto às tensões, deformações, temperatura e umidade em diferentes pontos da estrutura. Essas informações serão associadas aos dados do tráfego acumulado que solicitou os pavimentos e do monitoramento ao longo do tempo dos trechos experimentais, de modo a se conhecer o desempenho em termos de evolução das deflexões, afundamentos em trilha de roda, irregularidade longitudinal e área trincada, parâmetros de controle das condições do pavimento constantes do PER da ANTT. O trecho foi construído no km 948 da Rodovia Fernão Dias na faixa da esquerda no sentido Belo Horizonte para São Paulo. A pesquisa está em andamento, mas os resultados parciais já indicam que a estrutura de pavimento flexível mostra-se menos apropriada para as condições de tráfego muito pesado, resultando em evolução importante da área trincada e do nível deflectométrico do pavimento. Por outro lado, a estrutura semirrígida e as de base asfáltica, têm se mostrado adequadas para as mesmas condições de tráfego e de clima. Palavras-chave: Instrumentação de pavimentos; trechos experimentais; pesagem em movimento; desempenho; monitoramento. Abstract The damage of pavements comes from the degradation of materials and layers of pavement structures given by traffic, climate changes and the influence of the track geometry. With respect to traffic, the volumetric count, considering the loading of vehicles and their individual axes, is a fundamental parameter for the flooring design and performance prediction models. The increase in the magnitude of loading vehicles results in exponential damage effects. In addition, irregularities and the track geometry imply dynamic loads of vehicles of magnitude greater than static. Therefore, the correct measurement of dynamic loads by type axle is essential for any rational model of design pavement. Thus, the weighing

2 motion is an alternative to get that information. The research aims to evaluate the basic parameters on the performance of asphalt pavements using four structurally different experimental sections, instrumented in order to obtain information on the stresses, strains, temperature and humidity in different points of the pavement. This information will be associated with the accumulated traffic data and monitoring data, in order to characterize the performance in terms of evolution of deflections, rutting and cracking. The partial results already indicate that the flexible pavement structure is not appropriate for heavy traffic conditions, resulting in significant development of the cracking and deflection level on the pavement. On the other hand, the semi-rigid structure and the structures with asphaltic bases, are suitable for the same conditions of weather and traffic. Keywords: Pavement instrumentation; experimental sections; weighing motion; performance; monitoring. 1. Introdução O projeto de pavimentos asfálticos normatizado no Brasil tem sua origem no método do CBR (California Bearing Ratio) idealizado originalmente na década de 1920 por James Porter do California Division Highway (CDH). O método foi baseado em observações de pista em que CBR do subleito somado à espessura de pavimento (em termos de material granular) resultavam em sucesso ou insucesso quanto ao afundamento em trilha de roda. O método foi adaptado pelo Corpo de Engenheiros do Exército Americano (USACE) na década de 1940 com o propósito de consolidar um método de projeto de pavimentos asfálticos para pistas de pouso nas ilhas do pacífico durante a segunda guerra mundial. O método deveria ser simples, rápido e permitir o transporte dos equipamentos de maneira facilitada. A adaptação feita pelo USACE consistiu num método similar ao elaborado pelo CDH, porém agora com a utilização de aeronaves do tipo B-29 e a aplicação das hipóteses de Boussinesq para a determinação das tensões de cisalhamento em profundidades diferentes na estrutura dos pavimentos. Na década de 1950, o USACE apresentou a primeira equação para a determinação das espessuras de pavimentos em função da carga de roda, pressão de contato e do CBR. Em 1981, essa sistemática foi adaptada pelo DNER como método de projeto para pavimentos asfálticos no Brasil. Nota-se que, apesar de todo o esforço durante os anos, o método atual ainda não inclui fatores que determinam o comportamento e o desempenho dos pavimentos asfálticos. Algumas das limitações que podem ser listadas são: (i) a preocupação com apenas um tipo de fenômeno de deterioração de pavimentos e (ii) o número de observações quanto a repetições de carga e de valores de CBR. Além disso, o ensaio de CBR não representa uma propriedade dos materiais, tratando-se apenas de um índice indicativo da capacidade de suporte em relação a um material tomado como padrão. As condições de carregamento e do tráfego atuais são diferentes daquelas existentes entre as décadas de 1920 e Soma-se a isso o fato de o pavimento ser considerado como um sistema elástico, homogêneo e isotrópico. Dessa forma, apesar da evolução em termos de tecnologia e de materiais experimentada nos últimos anos, o projeto de pavimentos ainda demanda esforços na elaboração de uma sistemática mais racional, que deverá incluir os efeitos relativos ao (i) tráfego (volume, velocidade, tipo de veículos, magnitude dos carregamentos); e (ii) clima, em que a temperatura exerce efeito preponderante no comportamento das misturas asfálticas. Esses

3 efeitos devem ser associados às propriedades dos materiais que constituirão o pavimento de maneira que a compatibilização de rigidez entre as camadas proporcione um estado de tensão e deformação adequado para o nível de solicitação previsto. Nesse cenário, estudos que consigam mensurar o nível de tensão e de deformação em pista e ao mesmo tempo monitorar as informações relacionadas aos materiais, estruturas, tráfego, clima e desempenho, assumem importância para o entendimento do comportamento do pavimento em condições reais e para a criação de modelos de desempenho e de projeto mais racionais. Desse modo, o objetivo principal do trabalho é associar o nível de deterioração de estruturas diferentes com as condições específicas de tráfego, clima e materiais, a partir dos dados da instrumentação e do monitoramento do trecho experimental. 2. Revisão Bibliográfica O dimensionamento de um pavimento implica em se escolher, de maneira econômica, as espessuras das camadas e os tipos de materiais a serem utilizados em sua construção, de modo a se ter uma estrutura capaz de suportar o volume de tráfego previsto e as condições climáticas locais, resultando em desempenho satisfatório em pista ao longo do período de projeto (Balbo, 2007). Os métodos de projeto comumente utilizados são semiempíricos, elaborados a partir de extrapolações teóricas e racionais de modelo observacional obtido pelo acúmulo de dados e experiências (Balbo, 2007). A aplicação de tais métodos apresentam limitações relativas às condições de contorno para os quais foram elaborados e devem ser utilizados com reservas. Por outro lado, existem os métodos de dimensionamento mecanísticos que utilizam uma teoria para prever as tensões e deformações provenientes do tráfego e do clima na estrutura do pavimento e procura compatibilizá-las com as tensões resistentes dos materiais (Neto, 2004). A utilização dos métodos mecanísticos de dimensionamento de pavimentos resulta em consideráveis vantagens incluindo melhor confiabilidade no projeto, previsão de defeitos específicos, possibilidade de extrapolação de resultados de laboratório e de campo, compatibilização entre custo e benefício, além da possibilidade de se considerar explicitamente os efeitos sazonais (AASHTO, 1986). Com o objetivo de calibrar e validar esses métodos, a instrumentação das estruturas de pavimento se apresenta como uma ferramenta importante, pois permite o monitoramento das respostas dos pavimentos sob condições reais. Dentre as características que devem ser observadas, se destacam: (i) o tráfego (volume de veículos, carga por eixo, tempo de aplicação de carga); (ii) as propriedades dos materiais (iii) as características das camadas (compactação e espessuras); (iv) o clima (temperatura, umidade, precipitação, nível do lençol freático); e (v) o nível de manutenção e a presença de irregularidades na pista. As primeiras experiências com instrumentação de pistas de teste datam de 1962, em Londres, onde se utilizaram piezômetros para inferir a tensão vertical nas camadas de base e de subleito sob o tráfego de uma roda com carga de 2.300lb (1.043kg), sendo os dados obtidos usados para calcular os módulos elásticos dos materiais (Selvaraj, 2012). Considerado o primeiro projeto de instrumentação dos EUA, a Pista de Teste de San Diego, construída em 1966, já contava com maior nível de instrumentação, onde foram instaladas células de pressão,

4 medidores de deformação (strain gauges), termopares e medidores de umidade, posicionados em diferentes locais das camadas do pavimento. As instrumentações de pavimentos mais modernas seguem as mesmas tendências daquelas desenvolvidas em San Diego e têm sido realizadas pelo Centro Nacional para Tecnologia de Asfalto dos Estados Unidos (National Center for Asphalt Technology, NCAT), pelo projeto de pesquisa Leopoldo da Itália, entre outros. Em 2004, o NCAT construiu uma pista experimental, tendo como objetivos principais validar os modelos mecanicistas de análise estrutural de pavimentos e desenvolver funções de transferência que correlacionassem dados de campo com a vida de fadiga de revestimentos asfálticos convencionais, além de estudar os efeitos que podem influenciar a deterioração de pavimentos sob o ponto de vista mecanicista (Timm, 2009). O projeto de pesquisa Leopoldo, da Itália, propôs a construção de um trecho instrumentado, composto por seis seções que utilizavam materiais tradicionais e alternativos. O objetivo era monitorar a resposta do pavimento ao tráfego e às condições ambientais, bem como avaliar o seu desempenho ao longo do tempo (Leandri et al., 2013). Os dispositivos utilizados nessa pesquisa foram células de carga, medidores de deformação, sensores de temperatura e umidade, além de um sistema de pesagem em movimento, também conhecido como WIM (do inglês weigh-in-motion). No Brasil, um projeto foi desenvolvido no estado de Santa Catarina a partir de 2007 (DNIT, 2008) pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), no qual se pretendia analisar: as deformações na fibra inferior da camada asfáltica; as deformações nas diversas camadas; as cargas transmitidas, causadas pelo tráfego de veículos; além de informações quanto à umidade nas camadas granulares e a mudança de temperatura nas misturas asfálticas. No dimensionamento de pavimentos flexíveis, as premissas normalmente assumidas estão relacionadas à determinação das espessuras necessárias das camadas estruturais para que não ocorra: (i) acúmulo de deformação permanente por tensões verticais no topo do subleito, ou ruptura ao cisalhamento, (ii) fadiga da camada asfáltica de revestimento por tensões de tração em sua fibra inferior, (iii) fadiga da camada cimentada de base ou sub-base, por tensão de tração em sua fibra inferior. Os modelos de fadiga adotados geralmente não são calibrados para condições de tráfego, clima e materiais brasileiros. Para materiais relativamente novos, não há modelos consagrados e amplamente utilizados, como é o caso dos materiais reciclados. Poucos são os trabalhos sobre eles, e os poucos que se encontram são estudos laboratoriais, que necessitam ainda de calibração, como em Shu et al. (2007) e Yan et al. (2010). O volume do tráfego e sua configuração constituem dados de entrada essenciais para um modelo de dimensionamento de pavimentos. Dois fatores são preponderantes na aquisição de dados de tráfego: (i) a extensão do período de coleta, e (ii) o tipo de equipamento utilizado. As informações relativas à carga e categorias de veículos podem ser obtidas por contagem manual e pesagem estática, ou por contagem e pesagem em movimento. A pesagem estática, embora apresente maior precisão nas leituras de cargas, possui dificuldades operacionais, por conta da morosidade associada ao processo, e normalmente é realizada por amostragem. Em contrapartida, a pesagem em movimento (Weigh in Motion WIM) é uma alternativa que possibilita a contagem/pesagem de todos os veículos que transitam no trecho, além de indicar o impacto da carga em movimento na estrutura do pavimento. O desenvolvimento de modelos de desempenho calibrados com as condições de campo é de grande complexidade e exige um amplo conhecimento sobre os materiais, os danos causados

5 e os agentes causadores, além das inúmeras variáveis acerca das condições de contorno que devem ser consideradas na definição dos dados utilizados na formulação. O presente trabalho pretende apresentar ao meio técnico o método desenvolvido para a instrumentação do trecho experimental situado na Rodovia BR-381, Pista Sul e, tem como objetivo principal associar o nível de deterioração de estruturas diferentes com as condições específicas de tráfego, clima e materiais, a partir dos dados da instrumentação e do monitoramento do trecho experimental. 3. O Trecho Experimental Para alcançar o objetivo proposto foi construído um trecho experimental na Autopista Fernão Dias (BR-381). A rodovia está localizada no sudeste brasileiro e o local escolhido para a construção está localizado entre o km 948 e o 949 (sentido São Paulo), entre as cidades de Extrema (MG) e Bragança Paulista (SP). A faixa 2 foi adotada para a construção do trecho, tendo em vista a concentração de veículos comerciais. O trecho é constituído por quatro segmentos de estruturas diferentes no que se refere ao material de base adotado para o pavimento. Esses segmentos foram instrumentados nas suas diferentes camadas, sendo o trecho monitorado 24 horas por dia por câmeras de vídeo instaladas no local, que permitem a contagem e a identificação do tráfego na faixa de estudo Estruturas e materiais Cada um dos segmentos que constituem o trecho experimental apresenta 100 m de extensão. Eles se diferenciam entre si pelo tipo de camada de base. Foram construídos dois segmentos compostos por camadas de base com materiais convencionais brita graduada simples (BGS) e brita graduada tratada com cimento (BGTC), caracterizando uma estrutura flexível e outra semirrígida. Os outros dois segmentos possuem camadas de base constituídas por materiais asfálticos reciclados (RAP ou Reclaimed Asphalt Pavement): com emulsão e com espuma de asfalto. Os materiais utilizados em cada uma das camadas foram dosados em laboratório. Os agregados são de origem granítica e foram utilizados nas camadas granulares de BGS e BGTC, e também na composição da camada de revestimento asfáltico. O ligante asfáltico utilizado na produção do concreto asfáltico (CA) é de classificação CAP 30/45, enquanto que o ligante utilizado na composição da camada de base reciclada com espuma de asfalto é de classificação 85/100. Na composição da camada de base reciclada com emulsão foi utilizada uma emulsão asfáltica catiônica modificada por polímero, de ruptura controlada. Os segmentos foram instrumentados de modo a se obter dados de tensão, deformação, além de informações de temperatura e umidade em diversos pontos da estrutura do pavimento. A Figura 1 mostra esquematicamente as estruturas que constituem o trecho experimental e o posicionamento dos sensores.

6 Figura 1: Desenho esquemático das estruturas e posicionamento da instrumentação Instrumentação do Trecho Experimental Os sensores utilizados na instrumentação do pavimento podem ser divididos em quatro categorias distintas, de acordo com a funcionalidade de cada um e com o tipo de dados que cada um deve fornecer: sensores de umidade, sensores de temperatura, sensores de deformação (strain gauges) e células de pressão. Os sensores de umidade foram instalados nas camadas de base dos segmentos 2, 3 e 4 e na camada remanescente da estrutura do pavimento do segmento 1. Foram utilizados sensores da marca Campbell, do tipo CS616, conhecidos como reflectômetros de teor de água. Esse sensor utiliza uma medição indireta para determinar o teor de água, que é sensível à permissividade dielétrica dos materiais que estão em volta de seus bastões de medição. Os sensores de temperatura foram escolhidos para serem instalados apenas na camada de revestimento asfáltico, pois a temperatura na faixa de serviço de campo tem grande influência nesse tipo de material. Assumindo que a temperatura da camada de revestimento deve ser a mesma ao longo de todo o trecho, apenas um segmento foi instrumentado com esse tipo de sensor. Decidiu-se, no entanto, por posicioná-los em diferentes profundidades dentro da camada asfáltica, para se obter informações do gradiente de temperatura. Os strain gauges são transdutores específicos para o uso em pavimentos asfálticos ou de concreto. Esses instrumentos são fabricados pela Dynatest inc., embebidos em uma ancoragem com forma em H podendo serem instalados em qualquer direção. Na instrumentação do trecho experimental, esses sensores foram posicionados ao longo das trilhas de roda interna e externa, e em diferentes profundidades: (i) no fundo da camada de base hidraulicamente ligada e (ii) no fundo das camadas de revestimento asfáltico.

7 As células de pressão utilizadas fazem parte da série SOPT também da Dynatest inc.. Estas foram posicionadas no topo da camada remanescente de pavimento dos quatro segmentos, bem como na base das camadas de base recicladas. O objetivo do uso desse tipo de dispositivo era medir a tensão vertical que chega aos diversos pontos a serem analisados, sendo esse um parâmetro importante no projeto de pavimentos asfálticos. Essas células são feitas de titânio, o que garante máxima resistência mecânica, à umidade e à corrosão. A Figura 2 mostra alguns dos sensores utilizados nos segmentos instrumentados. a) Sensor de umidade b) Sensor de temperatura c) Strain gauge d) Célula de pressão Figura 2: Detalhe dos sensores de umidade, temperatura, deformação e de pressão Para a aquisição das respostas dos sensores, foi adquirido o sistema PMX da Hottinger Baldwin Messetechnik (HBM Brasil), que possui 16 canais, sincronização automática dos sensores registrados em cada placa, taxa de amostragem de até Hz e frequência de aquisição de até 2kHz. A Figura 3 apresenta o sistema de aquisição e a situação de operação no campo, com o sistema instalado. A Figura 4 mostra esquematicamente o posicionamento em planta de toda a instrumentação do trecho experimental. a) Detalhe do sistema de aquisição de dados b) Sistema de aquisição instalado no trecho experimental em operação Figura 3: Detalhe do sistema de aquisição de dados

8 Figura 4: Posicionamento em planta da instrumentação e do sistema de aquisição de dados 3.3. Monitoramento do Desempenho do Trecho Experimental Os fatores de influência no desempenho do pavimento ao longo do tempo estão ligados a aspectos do tráfego, do carregamento e do clima, além da própria estrutura e dos materiais constituintes das camadas. Os diferentes tipos de configurações de eixo, carregados com diferentes cargas e em velocidades distintas, resultam na evolução de defeitos que também são função das condições de temperatura e pluviometria da região em que o pavimento está inserido. A soma dessas variáveis resulta na evolução dos defeitos também de maneira distinta em função do tipo de estrutura e dos materiais que compõem o pavimento. Nesse sentido, a aquisição de informações do tráfego, umidade, temperatura e de tensões e deformações em diferentes pontos da estrutura não é suficiente para se entender como esses fatores influenciarão o desempenho do pavimento. Torna-se importante a associação desses dados com o monitoramento de defeitos que surgirão com o tempo. Tendo em vista que os principais deflagradores de perda de serventia em pavimentos brasileiros estão relacionados à deformação permanente e ao trincamento por fadiga, o LTP/EPUSP (Laboratório de Tecnologia de Pavimentação da Escola Politécnica da USP) tem realizado levantamentos funcionais e estruturais frequentes, sendo eles: (1) área trincada, (2) irregularidade longitudinal, (3) afundamento em trilha de roda e (4) deflexões por FWD Sistema de Pesagem em Movimento: Sistema WIM O Sistema de Pesagem em Movimento ( WIM Weigh in Motion ) é constituído de loops indutivos para a detecção dos veículos, sensores piezoelétricos sensíveis aos esforços causados pelas rodas dos veículos, fios e cabos elétricos. Todos estes elementos foram inseridos sob o pavimento e cobertos com graute para fechamento e isolação elétrica, sendo interligados com um sistema de aquisição de dados e câmeras de monitoramento. O sistema

9 permite determinar a carga de cada eixo e a velocidade de passagem dos veículos que circulam em cada uma das faixas de uma das pistas da rodovia. A escolha do local com a melhor uniformidade superficial do revestimento é crucial para a obtenção de resultados confiáveis. Assim, escolheu-se o segmento imediatamente anterior ao trecho experimental localizado no km 944 da pista sul da Rodovia Fernão Dias. Outra característica desejada para a adequada instalação do sistema WIM é a integridade e a uniformidade das camadas do pavimento. Para esta análise foram utilizadas informações das camadas constituintes da estrutura através de abertura de janelas de inspeção. 4. Resultados Parciais A coleta de informações decorrente da instrumentação instalada no trecho experimental está sendo associada com a evolução de defeitos ao longo do tempo através de levantamento funcionais e estruturais de campo. Os resultados tabulados até o momento são referentes aos levantamentos de 3 e 6 meses após a construção do trecho. Esses dados serão posteriormente associados aos resultados provenientes da instrumentação. Estruturas diferentes de pavimento podem se comportar de maneiras distintas, mesmo mantidas as mesmas condições de tráfego e de clima. A análise de área trincada é um parâmetro importante no que diz respeito ao desempenho do pavimento. Os resultados parciais mostram que houve evolução da quantidade de área trincada apenas para a estrutura de pavimento flexível (base em BGS). Tal fato é decorrente da concepção das estruturas que trabalham de forma diferente para as mesmas condições de contorno de tráfego e clima. A Figura 5 mostra a evolução da área trincada para o segmento 1. 7,0 6,0 5,0 5,80 5,99 6,04 Área Trincada (%) 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0,00 T = 0M T = 3M T = 5M T = 6M Meses após a execução do trecho Figura 5: Evolução do percentual de área trincada no segmento 1 (base em BGS). Nota-se que no segmento com base em BGS, a estrutura do pavimento não tem se mostrado a mais adequada para as condições existentes em campo, resultando no trincamento prematuro do revestimento asfáltico. Por outro lado, a capacidade estrutural dos demais segmentos tem sido suficiente para inibir o aparecimento de qualquer tipo de trincamento. Tal situação repete-se também na avaliação quanto à profundidade de afundamento em trilha de roda. A Figura 6 apresenta os resultados de ATR para as diferentes estruturas observados ao longo de 6 meses de abertura ao tráfego.

10 Afundamento (mm) 2,5 2 1,5 1 0,5 BGS BGTC RAP+EMULSÃO RAP+ESPUMA 0 T = 3M T = 5M T = 6M Meses após a execução do trecho Figura 6: Evolução do afundamento em trilha de roda por tipo de estrutura As estruturas com bases constituídas por RAP, e também a base em BGTC, têm apresentado desempenhos semelhantes quanto ao fundamento em trilha de roda, sendo a magnitude desses valores pequena. Contudo, percebe-se que o nível de afundamento da estrutura flexível, apesar de baixo em valor absoluto, é maior que os demais. Outro levantamento funcional realizado foi a irregularidade longitudinal com a utilização do Merlin. Independente da estrutura analisada, os níveis de trincamento e de afundamento verificados nos diferentes segmentos estudados ainda não foram suficientes para influenciarem o grau de irregularidade longitudinal. A Figura7 apresenta os resultados de irregularidade do trecho experimental. IRI (m/km) 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 BGS BGTC RAP+EMULSÃO RAP+ESPUMA T = 3M T = 5M T = 6M Meses após a execução do trecho Figura 7: Evolução da irregularidade longitudinal por tipo de estrutura

11 Observa-se através da análise da Figura 7 que o nível de irregularidade longitudinal tem se mantido semelhante independente do tipo de estrutura, tendo em vista que o tipo de revestimento asfáltico é o mesmo e o grau de evolução de outros defeitos ainda não é suficiente para influenciar essa tendência. Os resultados dos levantamentos funcionais, principalmente quanto ao percentual de área trincada e de afundamento em trilha de roda, podem ser explicados pela análise dos resultados de deflexão por FWD. O nível deflectométrico apresentado para cada um dos tipos de estrutura em função do tempo é mostrado na Figura 8. Os valores apresentados de deflexão foram obtidos considerando a normalização da carga aplicada a 4,1 t e a correção para a temperatura de 25 o C. 80,0 70,0 D0-0 Mês D0-3 Meses Deflexão máxima (x10-2mm) 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 Pista Antiga a Montante Base em BGS Base em BGTC Base com RAP + Emulsão Segmento 9 RAP + Espuma Pista Antiga a Jusante 0,0 948, , , , , , ,290 Quilômetro Figura 8: Evolução do nível deflectométrico por tipo de estrutura. Analisando-se a Figura 8 fica evidente o melhor desempenho das estruturas com bases recicladas e também da BGTC, sendo que não ocorreu aumento no nível deflectométrico até 3 meses após a abertura do trecho experimental ao tráfego. As bases recicladas têm apresentado comportamento similar e de deflexão máxima pouco superior ao da base cimentada, o que explica a semelhança de desempenho também quanto aos levantamentos funcionais. Percebe-se ainda que a base em BGS da estrutura flexível apresenta maior deflexão com importante aumento depois de 3 meses da sua execução. Além disso, a magnitude das deflexões nesse tipo de estrutura foram maiores desde o início em relação às demais estruturas. Esse comportamento explica o aumento da área trincada verificado no segmento 1 desde os primeiros 3 meses. 5. Considerações Finais A pesquisa na atual fase de desenvolvimento está concentrada na coleta de dados dos sensores instalados em campo e no monitoramento de defeitos. O sistema WIM foi instalado com sucesso e nas próximas etapas será iniciada a associação dos dados de tráfego e de clima com os resultados do monitoramento de pista. Os resultados parciais indicam, até o momento, que a estrutura flexível mostra-se menos apropriada para as condições de tráfego pesado, resultando em aumento rápido das deflexões

12 e, consequentemente, aumento da área trincada do revestimento asfáltico do pavimento. Por outro lado, as estruturas semirrígida e de bases asfálticas têm se mostrado, até o momento, adequadas para as mesmas condições de tráfego e de clima, uma vez que a rigidez da camada cimentada e das camadas de base asfálticas limitam as deflexões e, consequentemente, as tensões nas camadas de revestimento asfáltico. A associação dos resultados de monitoramento com as informações da instrumentação permitirão o entendimento do desempenho para os diferentes tipos de estruturas em condições reais de solicitação. Os serviços de instrumentação e agora de coleta de dados e implantação do sistema WIM têm também gerado novos conhecimentos ao corpo técnico envolvido. A partir dessa experiência, recomenda-se cuidado com o posicionamento correto dos sensores, incluindo a angulação e o nivelamento desses instrumentos. Outro cuidado importante a ser tomado é durante a compactação das camadas, uma vez que o peso dos compactadores pode danificar os sensores. Os sistemas de calibração do WIM são complexos e demandam especialistas, porém a gama de dados extraídas é de uma riqueza importante para aqueles que trabalham com pavimentos. Agradecimentos Os autores agradecem à ANTT pelo financiamento da pesquisa e à Autopista Fernão Dias e ao Centro de Desenvolvimento Tecnológico da Arteris pelo apoio no desenvolvimento deste trabalho. Os autores agradecem ainda a CAPES e ao CNPq pelas bolsas de pesquisa dos autores. Referências Bibliográficas AMERICAN ASSOCIATION OF HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFICIALS. Guide for Design of Pavement Structures. Washington, DC BALBO, J.T. Pavimentação Asfáltica: Projetos e Restauração. Oficina de Textos, São Paulo, SP DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Projeto de Instrumentação para Medição de Deformação do Pavimento. Brasília, DF LEANDRI, P.; BACCI, R.; DI NATALE, A.; ROCCHIO, P. E LOSA, M. (2013) Appropriate and Reliable Use of Pavement Instrumentation on In-Service Roads. Airfield and Highway Pavement: Sustainable and Efficient Pavements, ASCE NETO, R. S. B. Análise Comparativa de Pavimentos Dimensionados Através dos Métodos Empírico do DNER e Mecanístico e Proposta de um Catálogo Simplificado de Pavimentos para a Região de Campo Grande (MS). Tese de Doutorado. EESC/ USP. São Carlos SELVARAJ, S.I. Review on the Use of Instrumented Pavement Test Data in Validating Flexible Pavement Mechanistic Load Response Models. 8th. International Conference on Traffic and Transportation Studies Changsha, China TIMM, D.H. Design, Construction and Instrumentation of the 2006 Test Track Structural Study. NCAT Report SHU, X.; HUANG, B. E VUKOSAVLJEVIC, D. Laboratory Evaluation of Fatigue Characteristics of Recycled Asphalt Mixture. Construction and Building Materials YAN, J.; NI, F.; YANG, M. E LI, J. Na Experimental Study on Fatigue Properties of Emulsion and Foam Cold Recycled Mixes. Construction and Building Materials