INFLUÊNCIA DA ADERÊNCIA ENTRE CAMADAS NO DESEMPENHO ESPERADO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

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1 INFLUÊNCIA DA ADERÊNCIA ENTRE CAMADAS NO DESEMPENHO ESPERADO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS Renan Gustavo Scherer Lucas Dotto Bueno Deividi da Silva Pereira Luciano Pivoto Specht Gerson Severo da Trindade Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia RESUMO O desempenho de um pavimento é influenciado por diversos fatores, como os materiais empregados, o tráfego e os processos construtivos. Este trabalho trata da sensibilidade da variação da condição de aderência entre as camadas de pavimento. A presença ou não de tal fenômeno provoca diferentes tensões e deformações, que podem alterar a durabilidade da estrutura. Foram realizadas simulações no software SisPav/AEMC, para um pavimento típico brasileiro, considerando oito condições de aderência. Comparou-se os valores de solicitações admissíveis para a fadiga (Nfad) e para deformação permanente (Ndef) frente a diferentes condições de aderências. Na maioria das simulações, o maior Nfad foi obtido com aderência entre todas as camadas e o menor com nenhuma camada aderida. Para a deformação permanente os resultados foram mais dispersos, porém, em todos casos, o maior Ndef ocorreu com ausência de aderência somente entre o subleito e a sub-base e o menor, em geral, quando sem aderência entre revestimento e base. ABSTRACT The performance of a pavement is influenced by several factors such as the used materials, the traffic and the construction processes. This paper aims to discuss the sensibility of bond variation condition between pavement layers. The presence or absence of such phenomenon causes different stress and strains, that can change the structure durability. Simulations were performed at the SisPav/AEMC software for a Brazilian typical pavement considering eight bonding conditions. It compared the allowable requests values for fatigue (Nfad) and for rutting (Ndef) face to different bond conditions. In the most of simulations, the higher Nfad was obtained with full bonding between all layers and smaller wen all layers were unbonded. The rutting results are more dispersed, but in all cases the best Ndef occurred only with absence of bond between the subgrade and the subbase and the lower Ndef, in general, when surface course and base course are unbonded. 1. INTRODUÇÃO O dimensionamento adequado dos pavimentos é fundamental para que as estruturas não sofram deterioração precoce. Visando evitar danos prematuros nos pavimentos, é importante considerar o desempenho esperado frente à fadiga e à deformação permanente. Para tal, são empregados métodos mecanicistas no cálculo de tensões e deformações na estrutura, mediante a aplicação de modelos de desempenho. De acordo com Balbo (2007), a estrutura do pavimento é concebida, em seu sentido estrutural, para receber e transmitir esforços de maneira a aliviar pressões gradualmente sobre as camadas subjacentes. Tal transmissão é obtida pela sobreposição de diversas camadas, de diferentes materiais, sobre o subleito. A aderência entre essas camadas é muito influente nesse processo. Caso não haja aderência, elas trabalham com linhas neutras independentes, por outro lado, caso haja, as camadas trabalharão de forma monolítica (ABEDA, 2001). Isso origina diferentes esforços e deformações, que podem interferir no comportamento e desempenho da estrutura. Diante disso, é importante a análise do comportamento do pavimento frente à variação da condição de aderência entre suas camadas constituintes. Pode-se considerar presença ou ausência de aderência em cada uma das interfaces do pavimento, o que, em uma estrutura típica

2 brasileira, com revestimento, base e sub-base, gera oito condições de aderência possíveis. Este trabalho tem por objetivo apresentar as consequências da consideração ou não da aderência sobre o desempenho previsto dos pavimentos. Ressalta-se, no entanto, que o comportamento real do pavimento não é objeto deste estudo. E, na prática, o desempenho real dos pavimentos em serviço já apresentam seu desempenho função do objeto desta pesquisa. No cerne deste problema, está a discussão acerca da adoção ou não de aderência entre as distintas interfaces das camadas de pavimentos, uma vez que este assunto ainda é, de certa forma, negligenciado pelos projetistas. A principal razão para tal negligenciamento está, muito provavelmente, nas dificuldades práticas de aferição do efetivo e real trabalho em campo destas interfaces: aderidas ou não. 2. O FENÔMENO DA ADERÊNCIA E A PAVIMENTAÇÃO O fenômeno da aderência é o que faz com que dois materiais de resistência diferentes tenham a mesma deformação e trabalhem juntos em sua interface de contato. Na mecânica de pavimentos, a aderência tem papel fundamental na transmissão dos esforços. Com aderência nas interfaces, as diversas camadas trabalham como uma só, já sem a aderência, trabalham de forma independente (ABEDA, 2001). Pesquisas realizadas por D Andrea e Tozzo (2012) e Canestrari et al. (2013) ressaltam que a interface entre as camadas deve evitar movimentos relativos à transferência da tensão de cisalhamento horizontal entre as diferentes camadas. Segundo os autores, uma fraca aderência entre as camadas, ou a ausência de qualquer tipo de ligação, permite a existência desses movimentos laterais, os quais podem produzir falhas precoces, que afetam de diferentes formas o desempenho do sistema de múltiplas camadas estruturais. A fim de avaliar a aderência entre as camadas, estudos teóricos e experimentais foram realizados. No âmbito nacional, podem ser mencionados o de Guimarães (2013), que avaliou a resistência ao cisalhamento entre camadas de misturas asfálticas considerando o uso de diferentes emulsões, o de Silva et al. (2015) que analisaram a influência da aderência entre camadas do pavimento, para diversas condições de aderência, em termos de vida-útil, o de Fortes (1999), que estudou a aderência entre uma camada de concreto de cimento Portland (CCP) sobre uma de concreto asfáltico (CA) e o de Pereira (2003), que estudou a resistência ao cisalhamento entre placas de CCP e concreto compactado com rolo (CCR). Apesar de ainda não ser conhecido o comportamento in situ do pavimento quanto a aderência entre as camadas, são conhecidos fatores que por si só fazem com que a aderência não ocorra. Conforme compilado por Canestrari et al. (2013), a ausência de aderência nas interfaces pode ser provocada pelo tipo de material empregado, à compactação insuficiente da camada inferior, à segregação dos materiais constituintes da camada inferior, ao tipo material asfáltico empregado na ligação, ao clima quando da construção do pavimento, à contaminação da interface, à presença de umidade na ligação e à quantidade de pintura de ligação empregada. 3. PREVISÃO MECANICISTA DO DESEMPENHO DE PAVIMENTOS: FADIGA E DEFORMAÇÃO PERMANENTE As cargas dos veículos são transmitidas ao pavimento, gerando um estado de tensões na estrutura. A partir daí, se o pavimento for dimensionado apropriadamente, os esforços serão transmitidos ao subleito de forma aliviada a cada camada, impedindo que ocorram deformações incompatíveis com a estrutura ou com a fundação (Balbo, 2007). Os esforços gerados podem

3 ser estudados através da teoria da elasticidade, ainda que alguns materiais não possuam tal comportamento. Segundo Medina e Motta (2015), nas análises mecanicistas são calculadas as tensões as deformações sofridas pelo pavimento e comparados com os critérios de rupturas préestabelecidos, associados à fadiga e à deformação. Dentre as considerações necessárias a estas análises, uma delas é a condição de aderência entre as camadas do pavimento. A fadiga é o fenômeno ou processo de danificação, degradação ou deterioração das características mecânicas de um material que acaba por ocasionar sua falha como componente estrutural. Ocorre em condições de carregamento cíclico, quando as deformações impostas são inferiores à capacidade de deformação do material, levando à formação de fissuras que culminam na fratura do material (Bernucci et al., 2010). O comportamento do pavimento perante a fadiga pode ser avaliado através de modelos de desempenho baseados na deformação inicial de tração e no módulo de resiliência da estrutura. Para misturas asfálticas, adotou-se o modelo de Franco (2007), que compilou em sua tese de doutorado o banco de dados existente na COPPE/UFRJ e é apresentado na Equação (1): N fad = fcl 1, ( 1 2,821 ) ( 1 0,74 ) (1) ε t M R Em que: Nfad: número máximo de solicitações admissíveis até a ruptura por fadiga; fcl: fator campo-laboratório igual à ; ε t : deformação horizontal por tração [m/m]; MR: módulo de resiliência [MPa]. Por sua vez, a deformação permanente é caracterizada pela depressão da superfície do pavimento, acompanhada ou não de solevamento (DNIT, 2003). Ocorre principalmente em locais onde há baixa resistência das camadas inferiores ou tráfego canalizado de veículos comerciais e se dá devido à natureza visco-plástica dos materiais de pavimentação. Franco (2007) ressalta que, para a avaliação desse defeito, é considerado que a deformação permanente das camadas do pavimento é irrelevante em relação à deformação do subleito. Neste sentido, foram desenvolvidos modelos que relacionam um número N de repetição de carga para que ocorra a deformação com um valor limite da deformação vertical no topo do subleito. Um desses modelos é o do Asphalt Institute, apresentado na Equação (2) (Monismith e Brown, 1999 apud Franco, 2007): N def = 1, ,477 ε v (2) Em que: ε v : deformação vertical no topo do subleito [m/m]; Ndef: número de solicitações admissíveis à deformação permanente. Sabe-se que os modelos apresentados e adotados neste trabalho podem não caracterizar perfeitamente o desempenho futuro dos pavimentos, entretanto, para fins de comparação de comportamento frente à presença ou ausência de aderência, assume-se tais modelos como suficientes. Ainda, o emprego de outros modelos e uma abordagem mecanicista mais complexa, assumindo a viscoelasticidade, poderiam trazer valores de número de solicitações admissíveis diferentes, mas a comparação relativa entre estes concebidos com e sem aderência manter-seiam muito semelhantes aos encontrados neste estudo. 4. MÉTODO EMPREGADO O comportamento do pavimento face às condições de aderência ou não aderência entre camadas foi determinado através da análise de resultados de simulações computacionais, obtidas pelo software SisPav/AEMC, desenvolvido por Franco (2007). Também foram selecionadas

4 algumas combinações para simulação através do software MnLayer, de Khazanovich e Wang (2007), a título de comparação dos resultados. Para a realização do estudo, foi considerado um pavimento composto por quatro camadas de diferentes materiais. Para a primeira camada, de revestimento, foi estabelecido como material o concreto asfáltico (CA), com dois módulos de resiliência (MR). Para a segunda camada, a base, o material adotado foi a brita graduada simples (BGS), com dois diferentes módulos de resiliência. A camada abaixo, de sub-base, foi estabelecida como macadame seco (MS). Por fim, o subleito, de solo típico. Consideraram-se ainda duas espessuras diferentes de revestimento, duas de base e duas de sub-base. Os valores adotados de módulo de resiliência e coeficiente de Poisson tiveram por base os valores de referência encontrados em Balbo (2007), Bernucci et al. (2010) e Ribas (2014). Os valores empregados estão resumidos na Tabela 1: Tabela 1: Matriz fatorial do pavimento Camada Materiais Espessuras Coeficiente Aderência com a MR (MPa) (mm) de Poisson camada inferior Revestimento CA 75 e e ,35 Sim e Não Base BGS 120 e e 300 0,40 Sim e Não Sub-base MS 160 e ,40 Sim e Não Subleito Solo 80 0,45 Para simular os efeitos do carregamento do pavimento, utilizou-se um eixo simples de rodas duplas. O eixo recebeu dois carregamentos diferentes (100 kn e 150 kn) e os pneus, duas pressões de inflação diferentes (0,55 MPa e 0,83 MPa), levando a quatro combinações. Os dados selecionados foram então combinados, gerando um total de 1024 simulações. Estas foram então realizadas através do software AEMC associado ao programa SisPav. Das combinações, foram obtidas oito condições de aderência, descritas na Tabela 2. Tabela 2: Condições de Aderência nas Interfaces das Camadas do Pavimento Condição Condição 1 Condição 2 Condição 3 Condição 4 Condição 5 Condição 6 Condição 7 Condição 8 Descrição Aderência entre todas as camadas Sem aderência entre o subleito e a sub-base e aderência nas demais Sem aderência entre a sub-base e a base e aderência nas demais Sem aderência entre a base e o revestimento e aderência entre as demais Aderência somente entre o subleito e a sub-base Aderência somente entre a base e o revestimento Aderência somente entre a sub-base e a base Sem aderência entre as camadas Para cada simulação foram obtidos os valores de deformação horizontal por tração no fundo do revestimento (εt) e de deformação vertical no topo do subleito (εv). Em seguida, estes valores foram aplicados em modelos de desempenho, analisados e comparados. Para o MnLayer, foram escolhidas como simulações as combinações de estrutura da Tabela 3, que correspondem à estrutura mais (3) e menos (1) robusta e uma intermediária (2) dentre as simuladas. Também foram considerados os dois carregamentos de eixo, as duas pressões de inflação e as oito condições de aderência estudadas. Isso gerou um total de outras 96 simulações. Após a realização das simulações nos referidos softwares, os valores de deformação obtidos foram aplicados nos modelos de desempenho apresentados nas equações (1) e (2).

5 Tabela 3: Matriz de Estruturas de Pavimentos Particularizados Revestimento em CA Base em BGS Sub-base em MS Subleito (Solo) Estr. Esp. MR Esp. MR Esp. MR MR υ υ υ (mm) (MPa) (mm) (MPa) (mm) (MPa) (MPa) υ , , , , , , , , , , , ,45 5. ANÁLISE DOS RESULTADOS Através das simulações realizadas no SisPav/AEMC, foram constatados diversos padrões de comportamento. A Figura 1 apresenta os esforços de tração do revestimento (εt) e compressão do subleito (εv) obtidos para as três estruturas particularizadas (Tabela 3). Neste trabalho, as deformações foram aplicadas nos modelos das equações (1) e (2), para analise em termos de Nfad e Ndef, conforme apresentado a seguir. εt (ms) 1000,00 800,00 600,00 400,00 200,00 0,00 Estrutura 1 εt (ms) 800,00 600,00 400,00 200,00 0,00 Estrutura 2 εt (ms) 400,00 Estrutura 3 εv (ms) 1500,00 Estrutura 1 300,00 200,00 100, ,00 500,00 0,00 0,00 εv (ms) 1500, ,00 500,00 0,00 Estrutura 2 εv (ms) 800,00 600,00 400,00 200,00 Figura 1 - Deformações obtidas em simulações Em 85,2% das simulações, o Nfad com maior valor foi obtido para a condição de aderência plena entre todas as camadas (condição 1) e que os valores que se seguem, em ordem decrescente, corresponderam as condições 2, 3, 5, 7, 4, 6 e 8 da Tabela 2. Em 98,4% das 0,00 Estrutura 3 ESRD 100 kn 0,55 MPa ESRD 100 kn 0,83 MPa ESRD 150 kn 0,55 MPa ESRD 100 kn 0,83 MPa

6 simulações, a melhor condição de aderência é a 1, seguida da condição 2 e da 3. Já a pior, em 99,2% dos casos, é a condição 8. Quanto à deformação permanente, houve maior dispersão nos resultados. Cabe destacar, porém, que em 100% dos casos analisados, o maior valor de Ndef foi obtido em simulações com a condição de aderência 2, onde só não havia aderência entre o subleito e a sub-base. O segundo melhor valor foi obtido em 56,3% dos casos quando da simulação com condição de aderência 7 e nos 43,7% restantes quando da simulação com condição 6. A menor durabilidade, em 61,7% dos casos ocorre quando a única interface com aderência é a subleito-sub-base. Diante disso, e pela dificuldade de apresentar os resultados de todas as 1024 simulações realizadas no SisPav/AEMC, para cada um dos tipos de defeitos considerados, foram selecionadas três estruturas para serem mais detalhadamente apresentadas, sendo estas as mesmas já escolhidas para a comparação com o MnLayer e apresentadas na Tabela 3. Tratamse de estruturas típicas, com suas interpretações podendo ser estendidas para os demais casos avaliados. Posteriormente também são demonstrados os resultados dessas mesmas estruturas, obtidos com o segundo software empregado. 5.1 Estimativas de Resistência à Fadiga do Revestimento no SisPav/AEMC A seguir são apresentados os valores, obtidos com os resultados das simulações no SisPav/AEMC, para o Nfad, através do modelo de Franco (2007). Há um gráfico ( a, b e c ) para cada uma das três estruturas selecionadas, correspondentes à Figura 2. a) Nfad 3,00E+05 2,50E+05 2,00E+05 1,50E+05 5,00E+04 0,00E+00 Estrutura de Pavimento 01 b) Nfad 6,00E+05 5,00E+05 4,00E+05 3,00E+05 2,00E+05 0,00E+00 Estrutura de Pavimento 02 c) Nfad Estrutura de Pavimento 03 1,50E+06 ESRD KN - 0,55 MPa ESRD KN - 0,55 MPa 5,00E+05 ESRD KN - 0,83 MPa 0,00E+00 ESRD KN - 0,83 MPa Figura 2: Estimativas de Nfad do revestimento (SisPav/AEMC) Percebe-se que a condição de aderência entre as camadas exerce forte influência nos valores de solicitações admissíveis que o pavimento pode receber antes de sofrer fadiga. Para as estruturas analisadas, os resultados demonstram que a existência de aderência entre as camadas prolonga consideravelmente a durabilidade do pavimento, principalmente quando ela está presente entre

7 o revestimento e a base (condições 1, 2, 3 e 6). Os maiores resultados de Nfad foram obtidos para as estruturas com todas as camadas aderidas (condição 1), seguidos pelos casos em que só não há aderência entre a sub-base e o subleito (condição 2), sendo os valores para essa condição, em média, 13% menores que os anteriores. Em seguida, as condições 3 e 6 apresentam resultados semelhantes, sendo em média 35,9% menores que as da condição de aderência 2. Os casos 4, 5, 7 e 8 apresentam resultados semelhantes entre si. Comparados com os casos anteriores, são em média 33,8% menores. Quando comparada as estruturas com condição de aderência 1 com as da condição 8 (maior e menor valor respectivamente em 99,2% das simulações), tem-se uma diferença de 71%, em média. Percebe-se ainda que, em geral, as estruturas mais robustas possibilitam valores de solicitações admissíveis maiores. O aumento do módulo de resiliência dos materiais mantendo a espessura constante levou a um aumento médio de 75,5% de Nfad. Já o aumento da espessura mantendo o mesmo valor de módulo de resiliência gerou um incremento de 239,5%, em média, nos valores de solicitações admissíveis à fadiga nas simulações com aderência em relação às sem aderência. A estrutura menos robusta analisada, considerando o módulo de resiliência e a espessura das camadas, (1) possui valores de Nfad, em média, 83,2% menores que a mais robusta (3). Para o número de solicitações admissíveis à fadiga, a condição de aderência mais influenciada pelo aumento da espessura das camadas foi a condição 8, apresentando, para os conjuntos de espessuras avaliados, crescimento de 316,9%, em média. Por outro lado, a que teve menor crescimento foi a condição 1, com um aumento médio de 202,1%. Para o incremento no módulo de resiliência, a condição que apresentou maior crescimento no Nfad foi a condição 6, em média 87,5%, já a condição menos influenciada foi a 7, com crescimento médio de 58,7%. 5.2 Estimativas de Resistência à Deformação Permanente do Pavimento pelo SsiPav/AEMC Para os mesmos casos empregados na avaliação do desempenho à fadiga, também foram estimados os valores de solicitações admissíveis que levam o pavimento à ruptura por deformação permanente (Ndef). Os resultados obtidos são apresentados nos gráficos a, b e c da Figura 3. Percebe-se a grande influência da aderência na estimativa de vida útil do pavimento frente à deformação permanente, principalmente para a interface subleito/sub-base. Nos casos em que não há aderência entre estas camadas (2, 6, 7 e 8), o Ndef obtido é muito maior que o obtido nos casos em que há aderência entre as referidas camadas. Em todos os casos analisados, o maior valor de Ndef foi obtido para a condição de aderência 2, (sem aderência somente entre o subleito e a sub-base). O segundo maior valor foi obtido em mais da metade dos casos quando da simulação com condição de aderência 7 e o restante quando da simulação com condição 6. A queda do número de solicitações admissíveis da condição 2 para as condições com os segundos maiores valores foi, em média, 80,4%.

8 a) Ndef 1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+04 1,00E+03 c) Ndef 1,00E+11 1,00E+10 1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+04 1,00E+03 Estrutura de Pavimento 01 Estrutura de Pavimento 03 b) Ndef 1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+04 1,00E+03 Estrutura de Pavimento 02 ESRD KN - 0,55 MPa ESRD KN - 0,55 MPa ESRD KN - 0,83 MPa ESRD KN - 0,83 MPa Figura 3: Estimativas de Ndef (SisPav/AEMC) As estruturas mais robustas possibilitam valores de solicitações admissíveis maiores. O aumento do módulo de resiliência dos materiais mantendo a espessura constante leva a um aumento médio de 86,7% no Ndef. Já o aumento da espessura mantendo o mesmo valor de módulo de resiliência faz com que a menos espessa delas tenha um valor de Ndef, em média, 93,96% menor que a mais. A estrutura menos robusta (1) analisada possui um valor de Ndef em média 96,76% inferior ao da mais robusta (3). Para o número de solicitações admissíveis à deformação permanente, a condição de aderência mais influenciada pela redução da espessura das camadas foi a condição 8, apresentando, para os conjuntos de espessuras avaliados, decrescimento de 94,7%, em média. Por outro lado, a que teve menor redução foi a condição 1, com uma redução média de 93,2%. Para o incremento no módulo de resiliência, a condição que apresentou maior crescimento no Nfad foi a condição 3, em média 117,5%, já a condição menos influenciada foi a 4, com crescimento médio de 53,9%. 5.3 Estimativas no MnLayer Visando corroborar os resultados obtidos com o SisPav/AEMC, algumas simulações foram repetidas no software MnLayer. Os resultados obtidos frente à fadiga estão apresentados na Figura 4, através, de seus gráficos a, b e c.

9 a) Nfad 4,00E+05 Estrutura de Pavimento 01 b) Nfad 6,00E+05 Estrutura de Pavimento 02 3,00E+05 2,00E+05 4,00E+05 2,00E+05 0,00E+00 0,00E+00 c) Nfad 2,00E+06 Estrutura de Pavimento 03 ESRD KN - 0,55 MPa 1,50E+06 ESRD KN - 0,55 MPa 5,00E+05 0,00E+00 ESRD KN - 0,83 MPa ESRD KN - 0,83 MPa Figura 4: Estimativas do Nfad do Revestimento (MnLayer) Os valores obtidos através dos resultados das simulações dos dois programas frente à fadiga são similares. Os valores de Nfad obtidos através do MnLayer são em média 4,19% maiores. O padrão de desempenho face à aderência se mantem nos dois softwares, sendo os melhores resultados correspondentes à condição de aderência 1. Os resultados de desempenho estimado frente à deformação permanente podem ser vistos nos gráficos a, b e c da Figura 5. a) Ndef 1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+04 1,00E+03 Estrutura de Pavimento 01 b) Ndef 1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+04 1,00E+03 Estrutura de Pavimento 02 c) Ndef 1,00E+11 Estrutura de Pavimento 03 1,00E+09 1,00E+07 1,00E+03 Figura 5: Estimativas do Ndef (MnLayer) ESRD KN - 0,55 MPa ESRD KN - 0,55 MPa ESRD KN - 0,83 MPa ESRD KN - 0,83 MPa

10 Para a deformação permanente a diferença entre os programas é de 1,55% em média, com desvio padrão de 2,34%. Apesar da maior discrepância, o padrão de desempenho é o mesmo entre os softwares. Percebe-se que em ambos, o Ndef é consideravelmente maior nas estruturas sem aderência entre o subleito e a sub-base do que nas em que esta está presente. Também que o melhor desemprenho ocorre com a condição de aderência 2, corroborando os resultados obtidos no SisPav/AEMC. 5.4 Influência da Aderência no Dimensionamento de um Pavimento A fim de exemplificar a influência da condição de aderência em dimensionamentos, será apresentada uma comparação entre a espessura necessária de CA para a obtenção de um mesmo Nfad para estruturas com todas as camadas aderidas e com nenhuma interface aderida, mantendo-se fixos os demais parâmetros. A escolha de se avaliar somente frente à fadiga se deu por este mecanismo ser mais severo que à deformação permanente. Empregando as espessuras e módulos de resiliência da estrutura 2 da Tabela 3, para a carga de 100 kn por eixo e pressão de inflação dos pneus de 0,55 MPa, foi realizada simulação no AEMC/SisPav com todas as camadas aderidas (condição 1). A deformação de tração foi então aplicada ao modelo de desempenho da Equação (1) e determinado o número de solicitações à fadiga para essa situação, tomada como referência. Em seguida, repetiu-se o procedimento unicamente mudando a condição de aderência, que passou a ser não aderida em todas as interfaces (condição 8). Esta alteração fez com que o Nfad obtido fosse 75,4 % menor que o tomado como referência. A fim de se obter o mesmo Nfad que o de referência para a simulação sem aderência entre as camadas, procedeu-se o aumento gradativo (acréscimos de 0,5 cm) da espessura do CA, mantendo o mesmo módulo de resiliência, até a obtenção de um valor de Nfad aproximadamente igual ao da simulação com todas interfaces aderidas. A espessura das demais camadas e o respectivo valor de módulo de resiliência não foram alterados. Os valores de Nfad para a condição de aderência 1 (referência, todas as camadas aderidas) e para a condição de aderência 8 (nenhuma camada aderida) se aproximaram após a espessura do revestimento no segundo caso passar para 13,0 cm. Tal valor representa um acréscimo de 5,5 cm sobre a espessura inicial de CA, correspondente à um aumento de 73,3 %. O comportamento observado com este caso pode ser estendido para outros conjuntos iniciais de módulo de resiliência e espessura de camadas e outros conjuntos de carga e pressão atuantes. Através de um simples exemplo é possível perceber a influência direta da aderência no dimensionamento de pavimentos. Devido a isto, ressalta-se que tal comportamento deve ser melhor estudado, buscando caracterizar o real comportamento in situ, pois a consideração de interfaces aderidas ou não-aderidas não deve ser uma escolha do projetista, mas sim a representação da condição de campo. 6. CONCLUSÕES Diante do apresentado, percebe-se que a variação da condição de aderência entre as camadas de uma estrutura de pavimento tem forte influência no desempenho esperado por um pavimento frente à fadiga e a deformação permanente. Enfatiza-se novamente que este trabalho não teve como objetivo o estudo do comportamento real do pavimento, mas sim a apresentação das

11 consequências da consideração ou não da aderência no desempenho previsto dos pavimentos. A condição de aderência que deve ser adotada em dimensionamentos e em análises é aquela que melhor representa a situação de campo, que ainda é desconhecida, o que indica, portanto, a necessidade de sua real avaliação in situ. Através dos resultados das simulações realizadas no SisPav/AEMC e conferidas no MnLayer aplicados aos modelos de desemprenho, percebe-se que: a) Frente à fadiga do revestimento, a condição de aderência que leva aos maiores valores de solicitações admissíveis é aquela em que todas as camadas possuem aderência ente si (condição 1); b) Por outro lado, o pior desempenho estimado frente à fadiga do revestimento ocorre na ausência total de aderência entre as camadas (condição 8); c) A existência de aderência entre a base e o revestimento é de grande importância, visto que as estruturas onde ela está presente resistem a um número de solicitações admissíveis à fadiga, em média, 47,10% maior que as estruturas em que está ausente; d) Os valores obtidos com os dois softwares utilizados são similares frente à fadiga, sendo os do MnLayer em média 4,19% maiores; e) A deformação permanente possui maiores valores de solicitações admissíveis para a situação em que só não há aderência entre o subleito e a sub-base, havendo em todas as outras interfaces (condição 2); f) Em 61,72% dos casos, o pior desemprenho frente à deformação permanente ocorre quando somente há aderência entre o subleito e a sub-base (condição 5); g) Para a deformação permanente os valores obtidos pelo MnLayer são, em média, 1,55% maiores que pelo SisPav/AEMC; Fica clara, então, a grande sensibilidade exercida pela condição de aderência entre as camadas de um pavimento. Tal efeito é responsável por uma considerável variabilidade nos valores de solicitações admissíveis à fadiga e a deformação permanente obtidos através do emprego de modelos de desempenho em resultados obtidos por simulações computacionais. Devido à constatação da grande influência da condição de aderência entre a base e o revestimento, destaca-se a necessidade de propiciar sua ocorrência. Deve-se ressaltar, portanto, a importância da imprimação e da pintura de ligação entre estas camadas. Além disso, menciona-se ainda a necessidade de mais estudos sobre o tema, através de simulações e experimentações para verificar como o pavimento real se comporta e, consequentemente, qual condição de aderência é mais representativa. Agradecimentos À REDE TEMÁTICA DO ASFALTO ANP/PETROBRAS pelo apoio às pesquisas do Grupo de Estudos e Pesquisas em Pavimentação e Segurança Viária GEPPASV da Universidade Federal de Santa Maria. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABEDA (2001) Manual básico de emulsões asfálticas: soluções para pavimentar sua cidade. Rio de Janeiro, RJ. Balbo, J. T. (2007) Pavimentação Asfáltica: materiais, projeto e restauração. Oficina de Textos, São Paulo, SP. Bernucci, L.B.; L. M. G. Motta; J. A. P. Ceratti e J. B. Soares (2010) Pavimentação Asfáltica: formação básica para engenheiros. Petrobras; Associação Brasileira das Empresas Distribuidora de Asfalto, Rio de Janeiro, RJ. Canestrari, F.; G. Ferrotti; L. Xiaohu; A. Millien; M. N. Partl; C. Petit; A. Phelipot-Mardelé; H. Piber e C. Raab (2013) Mechanical Testing of Interlayer Bonding in Asphalt Pavements. In Partl, M. N.; U. B. Hussain; F. Canestrari.; C. De La Rroche; H. Di Benedetto; H. Piber e D. Sybilski. Advances in Interlaboratory Testing

12 and Evaluation of Bituminous Materials, Cap. 6, RILEM, D Andrea, A e C. Tozzo (2012) Interlayer Shear Failure Evolution with Different Test Equipments. SIIV - 5th International Congress - Sustainability of Road Infrastructures. Roma, Itália. DNIT (2003) DNIT 005/ TER: Defeito nos Pavimento Flexíveis e Semi-rígidos - Terminologia. Rio de Janeiro. Fortes, R. M. (1999) Estudo da Aderência Entre o Concreto de Cimento Portland e Concretos Asfálticos Para Fins de Reforços Ultradelgados de Pavimentos. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) -Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP. Franco, F. A. C. P. (2007) Método de Dimensionamento Mecanístico-Empírico de Pavimentos Asfálticos - SisPav. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Programa de Pós-Graduação de Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ. Guimarães, P. A. (2013) Estudo da Aderência Entre Camadas Asfálticas de Pavimentos. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP. Khazanovich, L.; Wang, Q. C. MnLayer (2007) High-Performance Layered Elastic Analysis Program. Transportation Research Record. Washington, n P Medina, J. e L. M. G. Motta (2015) Mecânica dos Pavimentos. Editora Interciência, Rio de Janeiro, RJ. Pereira, D. S. (2003) Estudo do Comportamento de Pavimentos de Concreto Simples em Condições de Aderência Entre Placa de Concreto e Base Cimentada ou Asfáltica. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP. Ribas, J. (2014) Parâmetros Elásticos Típicos de Materiais de Pavimentos Flexíveis do Rio Grande do Sul e Sua Aplicação em Análise Custo/Benefício. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS. Silva, S. A. T.; J. B. S. Bastos e J. B. Soares (2015) Influência da Aderência na Análise de Pavimentos Asfálticos. In Reunião Anual de Pavimentação, 44, Encontro Nacional de Conservação Rodoviária, 18., Foz do Iguaçu. Anais... Foz do Iguaçu, Renan Gustavo Scherer (renangscherer@gmail.com) Lucas Dotto Bueno (lucas.bueno09@gmail.com) Deividi da Silva Pereira (dsp@ufsm.br) Luciano Pivoto Spech (luspecht@gmail.com) Gerson Severo da Trindade (gersonsevero90@gmail.com) Grupo de Estudos e Pesquisas em Pavimentação e Segurança Viária (GEPPASV), Centro de Tecnologia (CT), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) Avenida Roraima, nº 1000, , Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil.