Universidade do Estado de Santa Catarina Programa de Pós-Graduação de Engenharia Civil. Profa. Adriana Goulart dos Santos

Transcrição

1 Universidade do Estado de Santa Catarina Programa de Pós-Graduação de Engenharia Civil Profa. Adriana Goulart dos Santos

2 Conteúdo programático: Introdução às ideias de pavimentação Materiais de Insumos usados em pavimentação Materiais preparados para pavimentação Resistência e elasticidade de materiais de pavimentação Desempenho de pavimentos Consideração do tráfego em projetos de pavimentos Dimensionamento de pavimentos asfálticos Análise mecanicista de estruturas de pavimentos asfálticos Reforço estrutural de pavimentos asfálticos

3 Avaliação: Nota 1: Revisão de artigos científicos (60%) Nota 2: Apresentação de Seminário (40%)

4 Bibliografia básica: 1- Balbo, José Tadeu. Pavimentação Asfáltica: materiais, projetos e restauração. Oficina de Textos, 558p, 2007.

5 2- Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. BERNUCCI, L. L. B; MOTTA, L. M. G.; CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Programa Asfalto na Universidade. Petrobrás, Abeda. Rio de Janeiro, 2007.

6 3- Pavimento de baixo custo para vias urbanas. VILLIBOR, D. F.; et al. 2 edição, São Paulo: Arte & Ciência, 2009, 196p. Disponível em: content/uploads/2009/12/pavimentos-de-baixo-custo- PARA-VIAS-URBANAS.pdf

7 4- Pavimentos Econômicos: Tecnologia do uso dos solos finos lateríticos. Disponível em:

8 5- DNIT, (2006). Manual de Pavimentação. 3ª Edição. Rio de Janeiro, RJ. 6- Medina, J; Motta, L. M. G. (2005). Mecânica dos Pavimentos. 2ª edição. 574 p. Editora UFRJ. Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 7. Periódicos diversos (ASCE - Transportation Engineering Journal, Geotechnique, International Journal of Pavement Research and Technology, Road Materials and Pavement Design, Revista Transportes, Revue Générale des Routes, TRB - Transportation Research Record, Soils & Rocks); 8. Yoder, E. J.; Witczak, M. W. (1975). Principles of Pavement Design. 2ª ed. John Wiley & Sons, Inc., 711p. 9. Dissertações de mestrado e teses de doutorados.

9 O pavimento é uma estrutura composta por camadas sobrepostas de diferentes materiais compactados a partir do subleito do corpo estradal, adequada para atender estrutural e operacionalmente ao tráfego, de maneira durável e com o menor custo possível. Funções do pavimento: garantir a melhoria operacional para o tráfego na medida em que é criada uma.. Superfície mais regular; Superfície mais aderente; Superfície menos ruidosa. Fonte: Google Imagens, 2016

10 A estrutura do pavimento é concebida, sob o ponto de vista estrutural, para receber e transmitir esforços de maneira a aliviar pressões sobre as camadas inferiores, geralmente menos resistentes. As cargas são transmitidas à fundação de forma aliviada, impedindo a ocorrência de deformações incompatíveis com a utilização da estrutura ou mesmo de rupturas na fundação, que vão promover: Estados de tensões não previstos; Comportamento mecânico inapropriado; Degradação acelerada ou prematura. Fonte: Balbo, 2007

11 Cada camada de pavimento possui uma ou mais funções específicas, que devem proporcionar aos veículos as condições adequadas de suporte e rolamento em qualquer condição climática Pavimento Flexível Seção Típica Fonte: Balbo, 2007 As cargas aplicadas sobre a superfície do pavimento acabam por gerar estado de tensão na estrutura, que muito dependerá do comportamento mecânico de cada uma das camadas e do conjunto destas.

12 Aspectos funcionais do pavimento Quando o pavimento é solicitado por uma carga de veículo Q, que se desloca com uma velocidade V, recebe uma tensão vertical σo (de compressão) e uma tensão horizontal τo (de cisalhamento) As variadas camadas componentes da estrutura do pavimento também terão a função de diluir a tensão vertical aplicada na superfície, de tal forma que o subleito receba uma parcela bem menor desta tensão superficial (p1). Fonte: Google Imagens, 2016

13 Tipos de pavimentos Pode-se classificar os pavimentos em 3 tipos: Pavimento Rígido Pavimento Flexível Pavimento Semi-Rígido Fontes: Google Imagens, 2016

14 Fonte: Google Imagens, 2016 Pavimento Flexível pressões concentradas Pavimento Rígido pressões distribuídas

15 Revestimento: Receber as cargas dinâmicas ou estáticas sem sofrer grandes deformações elásticas ou plásticas, desagregação de componentes ou perda de compactação. Compostos por materiais bem aglutinados ou dispostos a evitar sua movimentação horizontal Paralelepípedos; Blocos pré-moldados de concreto; Placas de concreto Concreto compactado com rolo Tratamentos superficiais betuminosos. Misturas asfálticas Fontes: Google Imagens, 2016

16 Subleitos: Material natural consolidado e compactado Cortes do corpo estradal; Material transportado e compactado, no caso de aterros; Aterro sobre corte de características medíocres para subleito. Fonte: Google Imagens, 2016

17 Reforço de Subleito: Usado quando o solo do subleito apresenta pequena resistência aos esforços verticais (de cisalhamento) que ocorreriam em sua superfície Usar solo de melhor qualidade que sirva como reforço sobre sua superfície; Não obrigatório, mas usado por razões econômicas. Fonte: Google Imagens, 2016

18 Bases e Sub-bases: Servem para aliviar as pressões sobre as camadas de solo inferiores sub- Papel importante na drenagem superficial dos pavimentos; Quando a camada de base é muito espessa procura-se dividi-la em duas partes: base e sub-base (de menor custo); Solos estabilizado naturalmente, misturas de solo e agregado (solo-brita), brita graduada, brita graduada tratada com cimento, solo estabilizado granulometricamente com ligante asfáltico, etc. Fonte: Google Imagens, 2016

19 Imprimação entre as camadas: Execução de um filme asfáltico entre as camadas do pavimento PINTURA DE LIGAÇÃO aderir uma camada a outra; IMPRIMAÇÃO IMPERMEABILIZANTE impermeabilizar uma camada de solo ou granular antes do lançamento da camada superior; Aplicação uniforme de material betuminoso sobre base granular concluída, a fim de conferir coesão superficial, impermeabilizar e permitir condições de aderência entre essa e o revestimento. Fonte: Google Imagens, 2016

20 Em Estrada União e Indústria Construção da 1 rodovia macadamizada do Brasil Petrópolis a Juiz de Fora 144km de extensão Início do século XX Primeira experiência Construção do Caminho do Mar, de São Paulo a Cubatão DER da Secretária de Obras Públicas de SP emprego de misturas asfálticas Em Caminho do Mar (8km de pista simples) entre Marco de Lorena e Rancho da Maioridade com Concreto de Cimento Portland Em 1927 Estrada entre Rio de Janeiro e Petrópolis (23 km de extensão) com concreto de cimento Portland Em 1926 Governo de São Paulo concluía a construção de 334km de novas estradas asfálticos, concretos, paralelepípedos Em 1928 Em São Paulo já haviam km de estradas revestidas com macadame hidráulico e cascalho

21 Estrada União e Industria Caminho do mar na década de 20 Fonte: Google imagens, 2016 Fonte: Fonte: Google imagens, 2016 Fonte: Google imagens, 2016

22 Calçada de Lorena Caminho do mar Fonte: Google imagens, 2016 Fonte: Google imagens, 2016

23 Em 1927 Fundo especial para construção e conservação de estradas Governo Washington Luís Pereira de Sousa construção da malha rodoviária federal Em Criação do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER) Em 1940 Via Anhanguera e Via Anchieta técnicas de pavimentação em Concreto de Cimento Portland Em 1952 Inauguração da rodovia Presidente Dutra São Paulo-Rio de Janeiro Em 1956 Estrada entre Rio de Janeiro e Petrópolis (23 km de extensão com concreto de cimento Portland Em 1956 Plano de pavimentação de rodovias paulistas estabilização de solos com cimento, estabilização granulométrica, solos granulares saprolíticos em pavimentos

24 Em 1967 Construção da rodovia Presidente Castello Branco e, em 1974, a rodovia Porto Alegre-Osório introdução emprego de britas graduadas tratadas com cimento como base para pavimentos asfálticos Últimos anos do século XX Duplicação da ligação São Paulo- Florianópolis Década 90 governo federal e estaduais processo de concessão de operação e manutenção de rodovias à iniciativa privada.

25 Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017

26 Evolução da extensão das rodovias federais pavimentadas (valores em mil km): Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017

27 Percentual de rodovias federais pavimentadas por região - Brasil Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017

28 Densidade da malha rodoviária federal pavimentada por região do Brasil (valores em km/1.000 km2 ) A implantação de rodovias pavimentadas de forma mais equilibrada propiciaria uma melhor integração entre as regiões do país e a criação de novas possíveis rotas para o escoamento de produtos, reduzindo, assim, os custos logísticos e aumentando a competitividade dos produtos nacionais. Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017

29 Crescimento da frota total de veículos por região Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017

30 Densidade da malha rodoviária por país (valores de km/1000km² Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017

31 Ranking da qualidade das rodovias dos países da América do Sul Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, O Brasil encontra-se na 103 posição dentre os 140 países avaliados em todo o mundo; - Notas que variam de 1 (extremamente subdesenvolvidos) a 7 (extensa e eficiente, entre as melhores do mundo); - Brasil nota= 3,1

32 Estado geral das rodovias Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, Itens avaliados: pavimento, sinalização e geometria da via; - Incluindo rodovias estaduais e federais.

33 Resumo geral das características avaliadas Condição da superfície do pavimento: Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017

34 Estado geral das rodovias por tipo de gestão: pública e privada Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, Itens avaliados: pavimento, sinalização e geometria da via; - Evidencia-se a necessidade de maior esforço do governo para promover ações que resultem em classificações superiores nos próximos anos.

35 Estado geral das rodovias por tipo de gestão: pública e privada Fonte: Relatório da Confederação Nacional de Transportes, 2017

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37 área tecnológica com bastante atraso em relação aos países tecnologicamente mais evoluídos investimentos PESQUISA desenvolvimento de novas e apropriadas técnicas; ENGENHARIA CONSULTIVA atualização de normas de projetos e especificações construtivas com base em pesquisas e experiências nacionais CONSTRUÇÃO Superação da obsolescência de equipamentos e mão de obra CONTROLE DE QUALIDADE Emprego de técnicas coerentes e modernas de conformidade de execução de materiais

38 Google imagens, Confira, em seu município ou Estado, quais são os materiais de pavimentação empregados pela agência viária (pode ser feito pela consulta a tabela de preços para concorrências do órgão em questão na internet); - Quais materiais de pavimentação alternativos vêm sendo usados pela prefeitura da sua cidade em obras de pavimentação? - Verifique se a prefeitura de sua cidade (Secretaria de Infraestrutura) tem realizado a reciclagem e triagem de agregados de construção e demolição para emprego posterior em obras de pavimentação; - Pesquise se tais agregados poderão ser empregados na preparação de materiais estabilizados com cimento ou solo.