44ª RAPv REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO E 18º ENACOR ENCONTRO NACIONAL DE CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA

Transcrição

1 44ª RAPv REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO E 18º ENACOR ENCONTRO NACIONAL DE CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA Foz do Iguaçu, PR 18 a 21 de agosto de USO DA VIGA BENKELMAN PARA MONITORAMENTO DE RODOVIAS Rafaella Oliveira Guimarães 1, Lilian Ribeiro de Rezende 2 & Mirella Talitha Rocha 3 RESUMO Para avaliar o comportamento do pavimento ao longo do tempo, existem diversos tipos de equipamentos que podem ser utilizados. A viga Benkelman, apesar de não ser um equipamento moderno, tem baixo custo e pode apresentar dados confiáveis desde que os ensaios sejam bem executados e os dados sejam analisados adequadamente. Este artigo tem como objetivo mostrar a aplicação da viga Benkelman no monitoramento de duas rodovias estaduais logo após a realização de serviços de restauração e dois anos depois. Para tanto, em cada rodovia foi definido um trecho de análise, os ensaios de viga Benkelman foram realizados de 20 em 20 m de maneira alternada tanto na faixa da direita como na da esquerda e os dados foram analisados conforme normas do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Com os resultados apresentados neste artigo, conclui-se que a realização do monitoramento estrutural de pavimentos com a viga Benkelman é capaz de mostrar resultados confiáveis e importantes para o entendimento do desempenho de pavimentos asfálticos. Análise funcional do pavimento e retroanálise dos dados obtidos no ensaio de viga Benkelman são necessárias a fim de complementar as análises, bem como identificar em quais camadas está acontecendo problemas. Palavras-chave: Pavimento asfáltico, restauração, ensaio de campo. 1 Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Civil, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, rafaellaguimaraes.eng@gmail.com 2 Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Civil, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, rezende.lilian@gmail.com 3 Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Civil, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, mirellarocha@yahoo.com.br

2 ABSTRACT To study the pavement behavior along time, there are several types of tests that might be used. The Benkelman beam is not a modern equipment, but presents low cost and can produce reliable data if the tests are well executed and the data are correct analyzed. This paper has the purpose to show the application of the Benkelman beam tests for monitoring two highways after the maintenance services and two years later. Therefore, in each highway was defined a segment for study, the tests were realized in 20 to 20 m alternately in the right and the left lane and the data were analyzed according to National Department of Infrastructure of Transports standards. With the results presented in this article, the authors concluded that the pavement structural monitoring with Benkelman beam tests is able to show valid and important results for understanding the performance of asphalt pavements. Functional pavement analysis and back analysis of Benkelman beam test data are necessary to complement the analysis and identify in which layers is happening problems. KEYWORDS: Asphalt pavement, maintenance, field tests. INTRODUÇÃO A deterioração de estruturas de pavimentos rodoviários ocorre, gradualmente, através do desgaste de seus componentes físicos, ocasionando a queda de sua serventia ao longo do tempo. Esse processo é acionado pela ação repetida das cargas de serviço, das intempéries, pelas alterações físicas e químicas naturais dos materiais e depende das espessuras das camadas e de sua rigidez. Esses dois fatores determinam a maneira que será distribuída as tensões advindas do tráfego, sendo que camadas mais rígidas e espessas elevam o grau de abertura do cone de tensões e reduzem os esforços solicitantes nas camadas subjacentes (HARTMANN et al., 2012). Sendo assim, para que um pavimento seja estruturalmente eficiente, é necessário que haja uma relação intrínseca entre as diferentes camadas, assim como possuir espessuras e rigidezes adequadas. Para a manutenção das rodovias, os processos de restauração devem ser periódicos. Geralmente, esses processos contemplam aplicação de novas camadas de revestimento asfáltico, retirando ou não a camada defeituosa (ARRA, 2001). O processo de reciclagem de um pavimento asfáltico apresenta-se como uma solução viável em muitos casos, oferecendo inúmeras vantagens em relação à utilização convencional de materiais virgens. Além disso, a reciclagem se apresenta mais adequada em alternativa à restauração com recapeamento em que a adição sucessiva de camadas pode formar degraus em acostamentos ou em passagens como viadutos e pontes que possuem o greide fixo. Dentre os tipos de reciclagem, ressalta-se a reciclagem profunda, amplamente utilizada nas rodovias do estado de Goiás. Trata-se de um serviço onde a rodovia reabilitada pode ter melhorias em todas as áreas: aumento da capacidade (através de alargamento da estrada), aumento da resistência estrutural e melhor condição de estrada e vida útil (MORIAN et al., 2012). Resumidamente, a reciclagem profunda consiste na trituração do pavimento existente e das camadas subjacentes, homogeneização do material pulverizado e compactação. Na maioria das vezes, são necessários materiais adicionais, como brita, cascalho e cimento para melhorar a qualidade e capacidade de carga da base estabilizada.

3 A fim de verificar a efetividade e o nível de qualidade das etapas construtivas e dos serviços disponíveis, é preciso que haja o controle tecnológico do pavimento restaurado. Esse controle pode ser feito por meio de coleta de amostras para realização de ensaios laboratoriais ou por meio de avaliações funcionais e estruturais in situ do pavimento, descrevendo o possível comportamento das estruturas reconstruídas e identificando os padrões e causas das patologias existentes no pavimento. A avaliação funcional, incluindo a segurança, engloba itens como: conforto ao rolamento, condição da superfície, interação pneu-pavimento, defeitos e irregularidades (BERNUCCI et al., 2010). A avaliação estrutural está associada ao conceito de capacidade de carga e os defeitos vinculam-se às deformações elásticas ou recuperáveis e plásticas ou permanentes. As deformações elásticas são avaliadas medindo-se os deslocamentos verticais nomeados como deflexão do pavimento, por equipamentos próprios chamados, genericamente, de deflectômetros. A avaliação estrutural pode ser feita por métodos destrutivos, semidestrutivos ou não destrutivos. Para casos em que se desejam inúmeras avaliações num mesmo trecho, a fim de acompanhar a variação da capacidade de carga com o tempo, o método mais adequado é o não destrutivo. Dentre os equipamentos utilizados para essas avaliações, ressalta-se o ensaio de viga Benkelman, que utiliza um carregamento semi-estático e o Falling Weight Deflectometer (FWD), com carregamento por impacto. O FWD é menos utilizado por ter desvantagens como custo do equipamento, necessidade de calibrações mais sofisticadas e diferenças de resultados entre marcas, mas por outro apresenta resultados mais confiáveis. A viga Benkelman, apesar de não ser um equipamento moderno, tem baixo custo e pode apresentar dados satisfatórios desde que os ensaios sejam bem executados e os dados sejam analisados adequadamente. A deflexão recuperável máxima (D 0 ) é um parâmetro importante para a compreensão do comportamento da estrutura, sendo considerada em diversos métodos de dimensionamento de reforço como o principal fator a afetar o cálculo da espessura do reforço necessário. Isso ocorre nos métodos PRO 010 (DNER, 1979a), PRO 011 (DNER, 1979b), PRO 159 (DNER, 1985) e PRO 269 (DNER, 1994a), normalizados pelo extinto Departamento Nacionais de Estradas de Rodagem (DNER), atualmente denominado de Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT). Quanto à aplicação dos parâmetros deflectométricos na avaliação estrutural, geralmente, analisa-se o emprego da deflexão máxima (D 0 ) e do raio de curvatura (R). Outra maneira de se fazer a análise estrutural do pavimento é por meio do produto RxD0 (PAIVA; CAUSIM, 2000). Valores menores que 5500 indicariam provável existência de problemas estruturais. O presente artigo tem como objetivo mostrar a aplicação da viga Benkelman no monitoramento de duas rodovias estaduais, GO-154 e a GO-222, logo após a realização de serviços de restauração e dois anos e meio depois. METODOLOGIA Para a realização deste estudo, foram selecionadas duas rodovias que foram restauradas em julho de 2012 cujas características estão apresentadas na Tabela 1. Os trechos analisados de cada rodovia foram recuperados com a técnica de reciclagem profunda, com adição de material na base reciclada e execução de um novo revestimento.

4 Os ensaios de determinação dos deslocamentos utilizando a viga Benkelman foram realizados sobre o revestimento, nas bordas direita e esquerda do trecho, lodo após a conclusão da restauração (julho/2012) por Costa (2013) e dois anos e meio depois (janeiro/2015). A determinação da deflexão máxima foi realizada de 20 em 20 m, de maneira alternada entre as bordas direita e esquerda da pista, conforme o método de ensaio ME 024 (DNER, 1994b). A viga utilizada apresenta a relação a/b de 2/1, sendo a igual a 2,44 m e b igual a 1,22 m. A viga foi aferida em laboratório de acordo com o procedimento PRO 175 (DNIT, 1994). Tabela 1. Características dos trechos estudados. RODOVIA TRECHO EXTENSÃO MONITORADA (km) BASE RESTAURADA REVESTIMENTO NOVO GO 154 GO 222 ITAGUARI / ITAGUARU ANÁPOLIS / NERÓPOLIS 8 8 Reciclagem de base + adição de 20% de brita (18cm) Base + 3% de cimento e incorporação de 8cm de cascalho novo Tratamento superficial duplo + Microrrevestimento Concreto asfáltico (5 cm de espessura) Além disso, para determinação das bacias de deslocamento, foram realizadas as leituras no extensômetro quando o caminhão foi deslocado de 0,25m em 0,25m até a extensão de 2,00m para delineamento, de acordo com o método de ensaio ME 133 (DNIT, 2010) de 100 em 100 m, de maneira alternada entre os bordos direito e esquerdo da pista na extensão do trecho que está em avaliação. A temperatura do revestimento foi medida com termômetro infravermelho em cada ensaio e, no caso de revestimento em concreto asfáltico, foi realizada a correção da deflexão em função da temperatura do revestimento conforme recomenda a norma IP-DE-P00/003 (DER-SP, 2006). Após a realização dos ensaios, foram executados os cálculos conforme descrição da norma PRO 011 (DNER, 1979b) com a obtenção das seguintes informações: Análise estatística dos valores de deflexão máxima (D 0 ) e do raio de curvatura (R); Definição dos segmentos homogêneos através dos valores de desvio padrão e os correspondentes intervalos de aceitação. De acordo com a norma IP-DE-P00/003 (DER-SP, 2006), para determinar uma distribuição homogênea deve-se obter valores de coeficientes de variação próximos de 0,30; Cálculo da deflexão característica (D c ); Determinação da deflexão de projeto (D p ) realizando a correção sazonal. De acordo com a norma PRO 011 (DNER, 1979b), devem-se utilizar fatores de correção sazonal para as deflexões obtidas em qualquer época do ano a fim de corrigi-las para a época mais desfavorável, quando o subleito está com o máximo de umidade. A norma apresenta fator de correção sazonal na estação seca de 1,10-1,30 para subleito arenoso e permeável e 1,20-1,40 para subleito argiloso e sensível à umidade. Já na estação chuvosa o valor é igual a 1,00 para os dois tipos de subleito. As rodovias apresentam subleito argiloso, portanto, nos ensaios realizados em julho de 2012, foi adotado fator de 1,30 por ser estação seca e nos ensaios realizados em janeiro de 2015 foi adotado fator de 1,00 por ser estação chuvosa; Definição da deflexão admissível, sendo que como para as rodovias estudadas não existem dados sobre o estudo da projeção do Volume Médio Diário Anual de Tráfego para os cálculos da deflexão admissível foram definidas três estimativas de N com a ordem de grandeza para um tráfego leve (N = 10 5 ), médio (N = 10 6 ) e pesado (N = 10 7 ).

5 Deslocamento (10-2 mm) A deflexão recuperável máxima (D 0 ) é um parâmetro importante para a compreensão do comportamento da estrutura. Quanto maior o seu valor, mais elástica ou resiliente é a estrutura, e maior o seu comprometimento estrutural. Por sua vez, um raio de curvatura (R) baixo é indicativo de um severo arqueamento da deformada, denotando uma condição estrutural crítica. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS A seguir são apresentados os resultados obtidos e as análises realizadas para as duas rodovias estudadas. Resultados obtidos para GO-154 A Figura 1 apresenta as bacias de deslocamento médias obtidas para o trecho estudado nos dois períodos de monitoramento. Comparando os dados em termos de média global, verifica-se que em janeiro/2015 os valores de deflexão foram menores (D 0 = 58 x 10-2 mm) do que em julho/2012 (D 0 = 64 x 10-2 mm) Distância (cm) Média total (COSTA, 2013) Média total Figura 1. Bacias médias de deslocamento obtidas para o trecho estudado da GO-154 nos dois períodos de monitoramento. Ao realizar as análises com a identificação de segmentos homogêneos (Tabelas 2 e 3), no estudo realizado tanto no ano de 2012 por Costa (2013) quanto no ano de 2015, foram obtidos seis segmentos homogêneos. No entanto, as estacas que limitam esses segmentos não foram exatamente as mesmas nos dois períodos. Observa-se, ainda, que em 2012 foi obtida maior variabilidade em termos de coeficiente de variação (Tabela 2) em relação a 2015 (Tabela 3). Para Andriotti (2010), valores de coeficiente de variação abaixo de cerca de 0,40 refletem homogeneidade da amostra. Sendo assim, Costa (2013) considerou os valores de coeficiente de variação abaixo de 0,40 satisfatórios para a definição de segmentos homogêneos. Já a norma IP-DE-P00/003 (DER-SP, 2006) especifica valores de coeficientes de variação próximos de 0,30 para determinar uma

6 SEGMENTO N ESTACA INICIAL ESTACA FINAL EXTENSÃO (m) RAIO MÉDIO DEFLEXÃO MÉDIA DESVIO PADRÃO N DE ESTACAS INTERVALO DE ACEITAÇÃO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO FATOR SAZONAL DEFLEXÃO CARACTERÍSTICA SEGMENTO N ESTACA INICIAL ESTACA FINAL EXTENSÃO (m) RAIO MÉDIO DEFLEXÃO MÉDIA DESVIO PADRÃO N DE ESTACAS INTERVALO DE ACEITAÇÃO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO FATOR SAZONAL DEFLEXÃO CARACTERÍSTICA distribuição homogênea. De qualquer forma, verifica-se que após dois anos e meio da execução da reciclagem do pavimento, os coeficientes de variação foram menores, fato que pode ser explicado pela consolidação das camadas ao longo desse período, gerando maior homogeneidade nos dados medidos. Tabela 2. Definição dos segmentos homogêneos e parâmetros deflectométricos para a GO-154 em julho/2012 (modificado de COSTA, 2013) ,12 64,35 21, ,14 0,57 0,33 1,30 111, ,42 78,30 22, ,52 10,08 0,29 1,30 131, ,28 62,30 20, ,89 0,0 0,33 1,30 108, ,46 68,47 16, ,48 18,45 0,24 1,30 110, ,27 50,21 20, ,96 0,0 0,42 1,30 92, ,38 58,59 22, ,91 0,0 0,38 1,30 104,91 Tabela 3. Definição dos segmentos homogêneos e parâmetros deflectométricos para a GO-154 em janeiro/ ,68 57,96 14, ,10 13,82 0,25 1,0 72, ,36 59,49 16, ,40 10,57 0,27 1,0 75, ,35 60,42 15, ,56 13,28 0,26 1,0 76, ,64 43,69 8, ,29 23,09 0,19 1,0 51, ,75 65,82 16, ,08 24,56 0,25 1,0 82, ,04 55,81 19, ,00 0,0 0,35 1,0 75,54 Refazendo as análises das bacias de deslocamento médias obtidas para cada segmento homogêneo, são gerados os gráficos apresentados nas Figuras 2 e 3. Observando apenas as variações mínimas e máximas de deflexão, verifica-se que em 2012, D 0 variou entre 50 e 80 x 10-2 mm. Já em 2015, D 0 variou entre 40 e 70 x 10-2 mm. Ou seja, em 2015, foram obtidos menores valores de deflexão que em Essa afirmação condiz com a conclusão obtida quando foram analisados os resultados em termos de média global (Figura 1), mostrando-se coerente já que se sabe que o ciclo de vida do pavimento pode se dar em três fases: fase de consolidação (a deflexão tende a diminuir devido à consolidação das camadas); fase elástica (define a vida útil do pavimento e as deflexões são praticamente constantes); fase de fadiga (as camadas perdem sua capacidade estrutural). No caso

7 Deslocamento (10-2 mm) Deslocamento (10-2 mm) em questão, após dois anos e meio de conclusão da restauração, o pavimento provavelmente está na fase de consolidação, passando para a fase elástica. 0 Distância (cm) Segmento 1 Segmento 2 Segmento 3 Segmento 4 Segmento 5 Segmento 6 Figura 2. Bacia média de deslocamento obtida para cada segmento homogêneo da GO-154 em julho/2012 (COSTA, 2013). Distância (cm) Segmento 1 Segmento 2 Segmento 3 Segmento 4 Segmento 5 Segmento 6 Figura 3. Bacia média de deslocamento obtida para cada segmento homogêneo da GO-154 em janeiro/2015. Assim, observa-se que devem ser definidos critérios adequados para análise dos resultados dos ensaios de viga Benkelman, pois em função da forma que os dados forem tratados, podem ser obtidos resultados e conclusões divergentes. Nesse caso, recomenda-se a utilização das normas que

8 especificam o tratamento estatístico dos dados obtidos e a identificação de segmentos homogêneos para análise dos resultados. Nessa linha, verifica-se que em 2012, o segmento 5 (entre as estacas 291 e 340) apresentou as menores deflexões e o segmento 2 (entre as estacas 101 a 120), as maiores. Em 2015, considerando a alteração dos limites dos segmentos, foram obtidas menores deflexões para o segmento 4 (entre as 303 e 315) e maiores valores para o segmento 5 (entre as estacas 316 e 326). Os demais segmentos apresentaram valores de deflexão intermediários e semelhantes. Assim, observa-se que há diferença de comportamento estrutural para um mesmo pavimento logo após a sua restauração e um período depois de monitoramento, sendo que o ensaio de viga Benkelman é capaz de identificar essa variação. Em termos da média de R, nos dois anos não foram obtidos valores abaixo de 100 m, o que é considerado satisfatório. Ao verificar os resultados do produto RxD 0, também não foram observados valores menores que Bernucci et al. (2010) indicam, para um pavimento com revestimento de tratamento superficial, valores de D 0 na ordem de 80 x 10-2 mm. Os resultados obtidos para a GO-154 tanto em 2012 como em 2015 apresentaram valores abaixo desse limite, indicando que em termos estruturais, a reciclagem realizada está apresentando bom desempenho até o momento. Na Tabela 4 têm-se os valores de deflexão média (D 0 ) de cada segmento relacionados com os valores de deflexão admissível ( ) calculados pelas normas PRO 011 (DNER, 1979b) e PRO 269 (DNER, 1994a) para diferentes níveis de tráfego. Tabela 4 Comparação entre os valores de deflexões médias obtidas com a deflexão admissível calculada para a GO Segmento Deflexão média (D 0 ) - PRO 011 (DNER, 1979b) - PRO 269 (DNER, 1994a) N = 10 5 N = 10 6 N = 10 7 N = 10 5 N = 10 6 N = ,35 57,96 269,79 179,90 119,96 161,44 104,71 67, ,30 59,49 269,79 179,90 119,96 161,44 104,71 67, ,30 60,42 269,79 179,90 119,96 161,44 104,71 67, ,47 43,69 269,79 179,90 119,96 161,44 104,71 67, ,21 65,82 269,79 179,90 119,96 161,44 104,71 67, ,59 55,81 269,79 179,90 119,96 161,44 104,71 67,92 Com relação à calculada de acordo com a norma PRO 011 (DNER, 1979b), nos anos de 2012 e 2015 todos os segmentos apresentaram valores de D 0 menores que para tráfego elevado (N = 10 7 ). Já quando se calcula de acordo com a norma PRO 269 (DNER, 1994a), no ano de 2012 os valores de D 0 foram menores nos segmentos 1, 3, 5 e 6 com tráfego elevado (N = 10 7 ) e no ano de 2015 os valores foram menores em todos os segmentos para as mesmas condições de tráfego. Já analisando os resultados obtidos em termos de deflexão característica (deflexão de projeto - D p ) em relação ao tráfego, conforme norma PRO 011 (DNER, 1979b), obtém-se as Tabelas 5 e 6. Comparando a deflexão característica (D p ) obtida diretamente do ensaio de cada segmento com a deflexão admissível ( ) calculada para diferentes níveis de tráfego, tem-se que: Para N = 10 5 (tráfego baixo), todos os segmentos apresentaram deflexões abaixo do valor admissível nos dois anos; Para N = 10 6 (tráfego médio), todos os segmentos apresentaram deflexões abaixo do valor admissível nos dois anos;

9 Para N = 10 7 (tráfego elevado), apenas o segmento 2 apresentou deflexões acima do valor admissível em 2012 e em 2015 todos os segmentos apresentaram deflexões abaixo do valor admissível. Tabela 5. Avaliação da qualidade estrutural dos segmentos da GO-154 em função do tráfego com os dados obtidos em julho/2012 (modificado de COSTA, 2013). Segmento D p (10-2 mm) R (m) N=10 5 N=10 6 N= ,3 234,12 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 2 131,35 135,42 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 II Regular 3 108,12 183,28 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 4 110,68 167,46 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 5 92,47 218,27 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 6 104,91 187,38 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa Obs.: D p = deflexão de projeto; R = raio de curvatura; = deflexão admissível. Tabela 6. Avaliação da qualidade estrutural dos segmentos da GO-154 em função do tráfego com os dados obtidos em janeiro/2015. Segmento D p (10-2 mm) R (m) N=10 5 N=10 6 N= ,67 187,68 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 2 75,79 200,36 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 3 76,13 201,35 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 4 51,93 221,64 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 5 82,32 195,75 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa 6 75,54 203,04 269,79 I Boa 179,90 I Boa 119,96 I Boa Obs.: D p = deflexão de projeto; R = raio de curvatura; = deflexão admissível. Em 2012, essa via apresentava um segmento com desempenho limitado para tráfegos variando de médio a elevado. No entanto, em 2015, essa situação não se repetiu, uma vez que o pavimento demonstrou capacidade para suportar tráfegos elevados. Assim, conclui-se das análises realizadas com os dados dos ensaios de viga Benkelman que, após dois anos e meio de realização da reciclagem, o trecho da GO-154 estudado apresentou seis segmentos com boa qualidade estrutural. Resultados obtidos para GO-222 A Figura 4 apresenta as bacias de deslocamento médias obtidas para o trecho estudado nos dois períodos de monitoramento. Comparando os dados em termos de média global, verifica-se que em janeiro/2015 os valores de deflexão foram maiores (D 0 = 67 x 10-2 mm) do que em julho/2012 (D 0 = 44 x 10-2 mm).

10 SEGMENTO N ESTACA INICIAL ESTACA FINAL EXTENSÃO (m) RAIO MÉDIO DEFLEXÃO MÉDIA DESVIO PADRÃO N DE ESTACAS INTERVALO DE ACEITAÇÃO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO FATOR SAZONAL DEFLEXÃO CARACTERÍSTICA Deslocamento (10-2 mm) Distância (cm) Média total - (COSTA, 2013) Média total Figura 4. Bacias médias de deslocamento obtidas para o trecho estudado da GO-222 nos dois períodos de monitoramento. Ao realizar as análises com a identificação de segmentos homogêneos (Tabelas 7 e 8), no estudo realizado tanto no ano de 2012 por Costa (2013) quanto no ano de 2015, foram obtidos sete segmentos homogêneos. As estacas que limitam esses segmentos variaram pouco entre os dois períodos. No entanto, em 2012 foi obtida maior variabilidade em termos de coeficiente de variação (Tabela 7) em relação a 2015 (Tabela 8). Para Andriotti (2010), valores de coeficiente de variação abaixo de cerca de 0,40 refletem homogeneidade da amostra. Sendo assim, Costa (2013) considerou os valores de coeficiente de variação abaixo de 0,40 satisfatórios para a definição de segmentos homogêneos. Já a norma IP-DE-P00/003 (DER-SP, 2006) especifica valores de coeficientes de variação próximos de 0,30 para determinar uma distribuição homogênea. De qualquer forma, verifica-se que após dois anos e meio da execução da reciclagem do pavimento, os coeficientes de variação foram menores, fato que pode ser explicado pela consolidação das camadas ao longo desse período, gerando maior homogeneidade nos dados medidos. Tabela 7. Definição dos segmentos homogêneos e parâmetros deflectométricos para a GO-222 em julho/2012 (modificado de COSTA, 2013) ,75 39,46 14, ,80 0,0 0,37 1,30 70, ,35 55,88 22, ,91 0,0 0,40 1,30 101, ,87 44,36 19, ,30 0,0 0,44 1,30 83, ,64 58,38 20, ,66 0,0 0,35 1,30 102, ,14 38,04 16, ,00 0,0 0,43 1,30 70, ,92 31,90 18, ,26 0,0 0,57 1,30 65, ,46 44,49 17, ,07 0,0 0,40 1,30 81,05

11 Deslocamento (10-2 mm) SEGMENTO N ESTACA INICIAL ESTACA FINAL EXTENSÃO (m) RAIO MÉDIO DEFLEXÃO MÉDIA DESVIO PADRÃO N DE ESTACAS INTERVALO DE ACEITAÇÃO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO FATOR SAZONAL DEFLEXÃO CARACTERÍSTICA Tabela 8. Definição dos segmentos homogêneos e parâmetros deflectométricos para a GO-222 em janeiro/ ,62 67,35 15, ,43 21,27 0,23 1,0 83, ,70 87,62 18, ,46 41,78 0,21 1,0 105, ,36 67,08 16, ,43 16,72 0,25 1,0 83, ,06 68,34 15, ,78 22,89 0,22 1,0 83, ,97 76,66 18, ,44 30,88 0,24 1,0 94, ,49 61,84 15, ,80 14,89 0,25 1,0 77, ,69 65,04 10, ,36 34,71 0,16 1,0 75,15 Refazendo as análises das bacias de deslocamento médias obtidas para cada segmento homogêneo, são obtidos os gráficos apresentados nas Figuras 5 e 6. Avaliando apenas as variações mínimas e máximas de deflexão, observa-se que em 2012, D 0 variou entre 30 e 60 x 10-2 mm. Já em 2015, D 0 variou entre 60 e 90 x 10-2 mm. Ao contrário do que foi observado para a GO-154, em 2015 foram obtidos maiores valores de deflexão que em Esse fato não seria esperado para um pavimento recém restaurado e pode ser indício de que a solução de restauração adotada não foi adequada para a rodovia em questão, pois pode ser que em apenas dois anos e meio o pavimento já esteja saindo da fase elástica e passando para a fase de fadiga. Distância (cm) Segmento 1 Segmento 2 Segmento 3 Segmento 4 Segmento 5 Segmento 6 Segmento 7 Figura 5. Bacia média de deslocamento obtida para cada segmento homogêneo da GO-222 em julho/2012 (COSTA, 2013).

12 Deslocamento (10-2 mm) Distância (cm) Segmento 1 Segmento 2 Segmento 3 Segmento 4 Segmento 5 Segmento 6 Segmento 7 Figura 6. Bacia média de deslocamento obtida para cada segmento homogêneo da GO-222 em janeiro/2015. Avaliando os dados em termos de segmentos, verifica-se que em 2012, os segmentos 1 (entre as estacas 300 e 358), 5 (entre as estacas 541 e 572) e 6 (entre as estacas 573 e 665) apresentaram as menores deflexões e os segmentos 2 (entre as estacas 359 e 374) e 4 (entre as estacas 476 a 540), as maiores. Analisando a Figura 5, observa-se que o Segmento 6 e o Segmento 7 apresentaram valores de D 25 maiores que o D 0, o que é incoerente uma vez que a tendência é o valor sempre diminuir. Costa (2013) explica que nesse caso a média foi influenciada pela quantidade de amostragem, uma vez que o levantamento de D 0 foi realizado em todas as estacas do trecho e o D 25 foi feito apenas de 100 em 100 m alternados. Em 2015, considerando a pequena alteração dos limites dos segmentos, foram obtidas menores deflexões para o segmento 6 (entre as 569 e 669) e maiores valores para o segmento 2 (entre as estacas 360 e 373). Os demais segmentos apresentaram valores de deflexão intermediários e semelhantes. Assim, nota-se que há diferença de comportamento estrutural para um mesmo pavimento logo após a sua restauração e um período depois de monitoramento, sendo que o ensaio de viga Benkelman é capaz de identificar essa variação. Ainda no caso da GO-222, houve mais coincidência entre os comportamentos dos segmentos nos dois períodos de avaliação do que o observado na GO-154. Em termos da média de R, nos dois anos não foram obtidos valores abaixo de 100 m, o que é considerado satisfatório. Ao verificar os resultados do produto RxD 0, também não foram observados valores menores que Bernucci et al. (2010) indicam, para um pavimento com revestimento em concreto asfáltico e base granular em boa condição estrutural, valores de D 0 variando entre 30 e 50 x 10-2 mm. Em 2012, observa-se que dois segmentos não atenderam esse limite. Já em 2015, todos os segmentos apresentaram valores de deflexão máxima acima de 50 x 10-2 mm, indicando que em termos estruturais, esse trecho já pode estar apresentado problema. Na Tabela 9 têm-se os valores de deflexão média (D 0 ) de cada segmento relacionados com os valores de deflexão admissível ( ) calculados pelas normas PRO 011 (DNER, 1979b) e PRO 269 (DNER, 1994a) para diferentes níveis de tráfego.

13 Tabela 9 Comparação entre os valores de deflexões médias obtidas com a deflexão admissível calculada para a GO- 222 Segmento Deflexão média (D 0 ) - PRO 011 (DNER, 1979b) - PRO 269 (DNER, 1994a) N = 10 5 N = 10 6 N = 10 7 N = 10 5 N = 10 6 N = ,46 67,35 134,90 89,95 59,98 161,44 104,71 67, ,88 87,62 134,90 89,95 59,98 161,44 104,71 67, ,36 67,08 134,90 89,95 59,98 161,44 104,71 67, ,38 68,34 134,90 89,95 59,98 161,44 104,71 67, ,04 76,66 134,90 89,95 59,98 161,44 104,71 67, ,90 61,84 134,90 89,95 59,98 161,44 104,71 67, ,49 65,04 134,90 89,95 59,98 161,44 104,71 67,92 Com relação à calculada de acordo com a norma PRO 011 (DNER, 1979b), no ano de 2012 todos os segmentos apresentaram valores de D 0 menores que para tráfego elevado (N = 10 7 ), enquanto no ano de 2015 os valores de D 0 foram maiores em todos os segmentos e todas as condições de tráfego. Já quando se calcula de acordo com a norma PRO 269 (DNER, 1994a), no ano de 2012 todos os segmentos também apresentaram valores de D 0 menores com tráfego elevado (N = 10 7 ) e no ano de 2015 os valores foram menores nos segmentos 1, 3, 6 e 7 para as mesmas condições de tráfego. Já analisando os resultados obtidos em termos de deflexão característica (deflexão de projeto - D p ) em relação ao tráfego, conforme norma PRO 011 (DNER, 1979b), obtém-se as Tabelas 10 e 11. Comparando a deflexão característica (D p ) obtida diretamente do ensaio de cada segmento com a deflexão admissível ( ) calculada para diferentes níveis de tráfego, tem-se que: Para N = 10 5 (tráfego baixo), todos os segmentos apresentaram deflexões abaixo do valor admissível em 2012 e 2015; Para N = 10 6 (tráfego médio), os segmentos 2 e 4 no ano de 2012 e os segmentos 2 e 5 no ano de 2015 apresentaram deflexão acima do admissível e os demais segmentos apresentaram deflexões abaixo do valor admissível; Para N = 10 7 (tráfego elevado), todos os segmentos apresentaram deflexões acima do valor admissível tanto em 2012 quanto em Tabela 10. Avaliação da qualidade estrutural dos segmentos da GO-222 em função do tráfego com os dados obtidos em julho/2012 (modificado de COSTA, 2013). Segmento D p (10-2 mm) R (m) N=10 5 N=10 6 N= ,07 317,75 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular 2 101,78 152,35 134,90 I Boa 89,95 II Regular 59,98 II Regular 3 83,20 183,87 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular 4 102,45 295,64 134,90 I Boa 89,95 II Regular 59,98 II Regular 5 70,67 145,14 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular 6 65,03 273,92 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular 7 81,05 145,46 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular Obs.: D p = deflexão de projeto; R = raio de curvatura; = deflexão admissível.

14 Tabela 11. Avaliação da qualidade estrutural dos segmentos da GO-222 em função do tráfego com os dados obtidos em janeiro/2015. Segmento D p (10-2 mm) R (m) N=10 5 N=10 6 N= ,71 129,62 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular 2 105,96 121,70 134,90 I Boa 89,95 II Regular 59,98 II Regular 3 83,86 137,36 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular 4 83,49 124,06 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular 5 94,97 109,97 134,90 I Boa 89,95 II Regular 59,98 II Regular 6 77,49 127,49 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular 7 75,15 117,69 134,90 I Boa 89,95 I Boa 59,98 II Regular Obs.: D p = deflexão de projeto; R = raio de curvatura; = deflexão admissível. Sendo assim, com os dados analisados de acordo com a norma PRO 011 (DNER, 1979b), a estrutura do trecho avaliado na GO-222 não suportaria tráfegos elevados. No caso de tráfego médio, os segmentos 2 e 4 já estariam com a estrutura comprometida em Já para tráfegos menores, a estrutura pode ser considerada adequada. Logo, conclui-se das análises realizadas com os dados dos ensaios de viga Benkelman que, após dois anos e meio de realização da reciclagem, o trecho da GO-222 estudado apresentou problemas estruturais, não sendo capaz de suportar tráfegos elevados. CONCLUSÕES Com os resultados apresentados neste artigo, conclui-se que a realização do monitoramento estrutural de pavimentos com a viga Benkelman é capaz de mostrar resultados confiáveis e importantes para o entendimento do desempenho de pavimentos asfálticos. No entanto, a forma de analisar os resultados é muito importante. Mesmo utilizando normas brasileiras antigas, foi possível constatar a importância de serem realizados tratamentos estatísticos dos dados coletados em campo e a diferenciação de segmentos homogêneos num mesmo trecho. Os dois casos apresentados se referiram a serviços de restauração com reciclagem profunda, mas com a incorporação de diferentes materiais na base e com aplicação de diferentes tipos de revestimentos novos. Apesar de não serem conhecidos os tráfegos reais existentes em cada rodovia, pelo tipo de solução de restauração adotada, pode-se considerar que a GO-222 provavelmente está submetida a um maior tráfego do que a GO-154. E com os dados obtidos com a viga Benkelman, ficou claro que a GO-222 apresenta comportamento estrutural insatisfatório enquanto que a GO-154 apresenta bom desempenho. Para complementar as análises e obter conclusões definitivas sobre a situação das duas rodovias, é necessário realizar análise funcional do pavimento e retroanálise dos dados obtidos no ensaio de viga Benkelman para identificar em quais camadas estão acontecendo problemas.

15 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a CAPES pelo fornecimento das bolsas de mestrado; à Controladoria Geral do Estado de Goiás pelo apoio financeiro para a realização dos ensaios de campo e à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (FAPEG). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDRIOTTI, J. L. S. Fundamentos de Estatística e Geoestatística, São Leopoldo RS: Editora da Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Reimpressão, p. ARRA: ASPHALT RECYCLING AND RECLAIMING ASSOCIATION. Manual Basic Asphalt Recycling. United States: [s.n.], p. BERNUCCI, L. B.; CERATTI, J. A. P.; MOTTA, L. M. G.; SOARES, J. B. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. 1ª Edição. Rio de Janeiro: PETROBRAS: ABEDA, ª Reimpressão, p. COSTA, L. C. S. Avaliação do comportamento de trechos de rodovias restauradas com base reciclada in situ. 2013, 234p. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil), Escola de Engenharia Civil, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, DER-SP. IP-DE-P00/003: Avaliação funcional e estrutural de pavimento. Instrução de Projeto, São Paulo, 2006, 29p. DNER: DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM. ME 024. Determinação das deflexões no pavimento pela viga Benkelman. Método de Ensaio, Rio de Janeiro, 1994b, 6p. DNER. PRO 010: Avaliação dos Pavimentos flexíveis Volume 1 Procedimento A. Rio de Janeiro, 1979a, 31p. DNER. PRO 011: Avaliação dos Pavimentos flexíveis Volume 1 Procedimento B. Rio de Janeiro, 1979b, 16p. DNER. PRO 159: Projeto de Restauração de Pavimentos Flexíveis e Semi-rígidos. Rio de Janeiro, 1985, 31p. DNER. PRO 269: Projeto de restauração de pavimentos flexíveis TECNAPAV. Rio de Janeiro, 1994a, 17p. DNIT: DEPARTAMENTO DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. ME 133: Pavimentação asfáltica Delineamento da linha de influência longitudinal da bacia de deformação por intermédio da Viga Benkelman Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2010, 8p DNIT. PRO 175: Aferição de viga Benkelman Procedimento. Rio de Janeiro, 1994, 11p. HARTMANN, D. A. Análise dos defeitos e da irregularidade de pavimentos flexíveis a partir do guia da AASHTO de , 73p. Trabalho de conclusão de curso (Bacharel em

16 Engenharia Civil) Departamento de Tecnologia, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí, MORIAN, D. A.; SOLAIMANIAN, M; SCHEETZ, B.; JAHANGIRNEJAD, S. Developing Standards and Specifications for Full Depth Pavement Reclamation p. Technical Report Documentation Page. Report nº FHWA-PA , The Pennsylvania Department of Transportation. Harrisburg, PAIVA, C. E. L.; CAUSIM, P. B. Estudo de avaliações das condições estruturais de um pavimento a partir de bacias de deformação. 32ª Reunião Anual de Pavimentação, Brasília, Distrito Federal, p , 2000.