Reforço dos Pavimentos

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS Reforço dos Pavimentos Prof.: Raul Lobato

2 Aula 11 Abordagens do Projeto; Análise Defletométrica; Análise da Deficiência Estrutural; Métodos de Reforço; Trabalhos preparatórios para restauração; Propagação de Trincas

3 Abordagens de Projeto O procedimento para o projeto de um reforço é similar ao do projeto de um novo pavimento, exceto que considera a condição atual ou a VIDA REMANESCENTE do pavimento; EXPERIÊNCIA ENSAIOS DEFLETOMÉTRICOS MÉTODOS MECANÍSTICOS OU ANALÍTICOS MODELOS DE PREVISÃO E DESEMPENHO

4 Análise Defletométrica VALORES DE DEFLEXÃO MÁXIMA NÚMERO DE SOLICITAÇÕES DO TRÁFEGO (DURAÇÃO DA VIDA DO PAVIMENTO) QUANTO MAIOR FOR O VALOR DE DEFLEXÃO RECUPERÁVEL, MAIOR É O COMPROMETIMENTO ELÁSTICO DAS CAMADAS DO PAVIMENTO E/OU SUBLEITO CAMADA ASFÁLTICA ADICIONAL REFORÇO DA ESTRUTURA E ADEQUADA REDUÇÃO DA DEFLEXÃO MEDIDAS DE DEFLEXÃO CONDIÇÃO DO PAVIMENTO TRÁFEGO

5 Análise da Deficiência Estrutural ESPESSURA DO REFORÇO ESPESSURA REQUERIDA DO PAVIMENTO ESPESSURA EQUIVALENTE PARA O PAVIMENTO EXISTENTE AMOSTRAGEM DOS MATERIAIS OBTENÇÃO DE PARÂMETROS DETERMINAÇÃO DA ESPESSURA REQ. DETERMINAÇÃO DA ESPESSURA EQUIV.

6 Métodos de Reforço DNER-PRO 10/79 Método A; DNER-PRO 11/79 Método B; DNER-PRO 159/85; DNER-PRO 269/94 Método da Resiliência (TECNAPAV);

7 DNER-PRO 10/79 Método A DEFLEXÕES X DESEMPENHO

8 DNER-PRO 10/79 Método A Levantamento histórico; Prospecção preliminar; Prospecção definitiva; Definição dos segmentos homogêneos; Definição da deflexão característica; Deflexão de projeto (fator de ponderação sazonal)

9 DNER-PRO 10/79 Método A DIRETRIZES DE PROJETO IGG; F (valor médio das flechas nas trilhas de roda); AP % (porcentagem de afundamentos plásticos de reconhecida gravidade); Deflexão de projeto; Deflexão admissível. NOMOGRAMAS ALTERNATIVAS MISTURA DENSA MULT. CAMADAS

10 DNER-PRO 10/79 Método A Viabilidade do reforço com mistura densa PARÂMETROS CONDIÇÕES ESPESSURAS NOMOGRAMAS Viabilidade do reforço com múltiplas camadas ESPESSURA EST. DEF. PREV. = DEF. ADM. DEF. VIGENTE REDUÇÃO PERCENTUAL ESPESSURA NOM. COEF. ESTRUTURAIS CONSERVADORISMO ÁBACOS E CÁLCULOS

11 DNER-PRO 11/79 Método B Levantamento histórico; Prospecção preliminar; Prospecção definitiva; Segmentos homogêneos (inventário de superfície e deflexões recuperáveis); Deflexão de projeto

12 DNER-PRO 11/79 Método B DIRETRIZES DE PROJETO N Número de solicitações de eixos padrão de 8,2 tf; Deflexão de projeto; Raio de curvatura; Deflexão admissível; IGG ESTUDOS COMPLEMENTARES CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO MEDIDAS CORRETIVAS

13 DNER-PRO 11/79 Método B FUNDAMENTOS log D adm = 3,01 0,174 log N AASHTO DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO (CBUQ) h CB = k log D p D adm SIMPLICIDADE

14 DNER-PRO 159/85 PARÂMETROS REPRESENTATIVOS: Avaliação da superfície considera a área afetada; Determinação do módulo de resiliência (revestimento, base e subbase); Medição da Irregularidade Longitudinal; Número N obtido com os fatores de equivalência da AASHTO; Trincamento TR = 100 TR i S Desgaste Característica de resistência (número estrutural corrigido)

15 DNER-PRO 159/85 QI = 50 A 70 cont./km TR = 15 A 40% D = 15 a 40% Situação I valores das restrições não foram atingidos; Situação II valores das restrições são alcançados ao longo do período de análise; Situação III valores das restrições são ultrapassados no início do período de análise. EQ. DE PREVISÃO

16 DNER-PRO 159/85 Modelos de previsão de desempenho: Evolução do trincamento (CBUQ, LA); Evolução da irregularidade longitudinal (TS ou CBUQ); Evolução do desgaste (TS); QUAL O VALOR DE QI NO INÍCIO DA RESTAURAÇÃO? QUAIS AS RESTRIÇÕES DE DESEMPENHO? QUAL ESPESSURA ATENDE AS CONDIÇÕES IMPOSTAS? ESPESSURA MÍNIMA FIXADA: 3,0 CM

17 DNER-PRO 159/85 CASOS (ÚLTIMO ANO DE ANÁLISE): 1º CASO: QI final < QI máximo e TR final < TR máximo 2º CASO: QI final > QI máximo e TR final < TR máximo 3º CASO: QI final < QI máximo e TR final > TR máximo 4º CASO: QI final > QI máximo e TR final > TR máximo PROGRAMA DE AVALIAÇÃO ESTRUTRAL DE PAVIMENTOS - PAEP DADOS DO PAVIMENTO EXISTENTE DADOS DO TRÁFEGO RESTRIÇÕES DE DESEMPENHO RESTRIÇÕES CONSTRUTIVAS RESTRIÇÕES ECONÔMICAS

18 DNER-PRO 269/94 Método da Resiliência PROCEDIMENTOS PRELIMINARES: Divisão da rodovia em segmentos homogêneos (tráfego - USACE, deflexão recuperável, condições superficiais, irregularidade); Sondagens a cada 2 km (exceções em função da estrutura do pavimento); Ensaio de laboratório e classificação (CBR e granulometria) CBR % SILTE % à 45 >45 10 I II III 6 a 9 II II III 2 a 5 III III III

19 DNER-PRO 269/94 Método da Resiliência DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO COM MISTURA NOVA: Determinação da espessura de mistura betuminosa existente, deflexão característica, trincamento, espessura da camada granular e tipo de solo da fundação para cada SEGMENTO HOMOGÊNEO; h ef = 5, ,961 D C + 0,972 I 1 + 4,101 I 2 HR = 19, ,14 log D = 3,148 0,188 logn p D 1,357 h ef + 1,014 I 1 + 3,893 I 2

20 DNER-PRO 269/94 Método da Resiliência 3 < HR 12,5 12,5 < HR 25 HR > 25 HR 3 CAMADA ÚNICA DE CBUQ OU CAMADAS INTEGRADAS DE CBUQ E PRÉ-MISTURADO CAMADAS INTEGRADAS DE CBUQ E PRÉ-MISTURADO Hpm = 0,40 HR Hca = HR - Hpm VERIFICAR A CONVENIÊNCIA DA RECONSTRUÇÃO PARCIAL OU TOTAL DO PAVIMENTO EXISTENTE VERIFICAR A VIABILIDADE DE INTERVENÇÃO COM SOLUÇÕES DO TIPO TRATAMENTO SUPERFICIAL OU LA REFORÇO POR ETAPAS

21 DNER-PRO 269/94 Método da Resiliência DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO COM MISTURA RECICLADA μ = MR c (determinado em laboratório) M ef logm ef = 11,19 2,753 logd c 1,714 logh e 0,0053 I 1 + 0,2744 I 2 D C = D C h c μ h e 1,324 CÁLCULO DE h ef, D, HR

22 Trabalhos Preparatórios para Restauração Desempenho da atividade de manutenção (condição do pavimento); As camadas de reforço, tipicamente, adicionam capacidade estrutural somente na porção superior do pavimento existente e NÃO PODEM CORRIGIR TODOS OS PROBLEMAS; Áreas muito deterioradas: reconstrução ou reciclagem; Espessuras adicionais de reforço (viabilidade econômica); Análise do custo dos remendos SELAGEM DE TRINCAS LAMA ASFÁLTICA LIMPEZA E PINTURA DE LIGAÇÃO REMENDOS (RS OU RP) REPERFILAMENTO COMBINAÇÃO DE TÉCNICAS

23 Propagação de Trincas CAUSAS DA PROPAGAÇÃO: Baixas temperaturas; Ciclos de variação diária da temperatura; Carregamento do tráfego. MEDIDAS INIBIDORAS DA PROPAGAÇÃO: Geotêxteis; Camadas de alívio de tensões; Camadas de interrupção do trincamento;

24 Geotêxteis Mantas sintéticas tecidas ou não tecidas (poliéster, fibra de vidro, nylon, etc) geralmente POSICIONADAS DIRETAMENTE sobre o pavimento trincado existente, antes da camada de reforço. Esta solução se inicia com a aplicação de uma PINTURA DE LIGAÇÃO no pavimento existente. Posteriormente, sobre o pavimento pintado é estendido o geotêxtil (fornecido em bobinas). Nesta operação devem ser tomados CUIDADOS ESPECIAIS, como por exemplo evitar dobras ou sobreposições da manta. Em seguida, executa-se a camada de reforço sobre o pavimento antigo. PINTURA DE LIGAÇÃO X DESLIZAMENTO

25 Geotêxteis A forma mais adequada de aplicação dos geotêxteis corresponde a execução inicial de uma CAMADA DE NIVELAMENTO do pavimento trincado e sobre essa camada estende-se a manta. A PINTURA DE LIGAÇÃO deve ser feita tanto SOBRE A CAMADA DE NIVELAMENTO como SOBRE A MANTA, porém com TAXAS DE APLICAÇÃO INFERIORES à situação em que a manta é estendida diretamente no pavimento trincado. Esta operação evita o contato direto da manta com a superfície trincada e permite uma MAIOR INIBIÇÃO DA PROPAGAÇÃO das trincas. A camada de reforço deve ser colocada diretamente sobre a manta e compactada. IMPERMEABILIZAÇÃO

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33 Camada de Alívio de Tensões Camadas de Alívio de Tensões ou Stress Absorbing Membrane Interlayer SAMI são soluções que geralmente incluem ASFALTO MODIFICADO COM POLÍMERO como o agente responsável pelo alívio das tensões. Geralmente são executadas DIRETAMENTE SOBRE A SUPERFÍCIE DO PAVIMENTO ORIGINAL. Estas camadas ou membranas, são concebidas para reduzir a velocidade de propagação das TRINCAS DE FADIGA em pavimentos flexíveis, sendo contudo INEFICIENTES EM TRINCAMENTOS DE ALTA SEVERIDADE. MANTA ADESIVA IMPERMEABILIZAÇÃO SAMI x Geotêxtil MANTA DE FIBRA DE VIDRO

34 Camadas de Interrupção do Trincamento Estas camadas podem ser compostas por MATERIAIS GRANULARES que interrompem o desenvolvimento do trincamento devido ao elevado ÍNDICE DE VAZIOS. As camadas mais utilizadas para esse propósito são formadas por BRITAS GRADUADAS. Este tipo de solução quando BEM EXECUTADA apresenta bons resultados. Entretanto, se a mistura não for bem compactada, poderá se tornar instável e ocasionar PROBLEMAS DE AFUNDAMENTO nas trilhas de rodas.

35 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS Reforço dos Pavimentos raul.lobatto@hotmail.com