GENERALIDADES SOBRE PAVIMENTOS
Pavimento x outras obras civis Edifícios: Área de terreno pequena, investimento por m 2 grande FS à ruptura grande Clima interfere muito pouco no comportamento estrutural 100 anos de vida útil Cargas predominantemente estáticas e bem definidas Estudos geotécnicos: sondagens à percussão e, às vezes, sondagens especiais e ensaios de laboratório 2
Pavimento x outras obras civis Barragens: Área de terreno grande, investimento por m 2 quadrado elevadíssimo Clima interfere muito pouco no comportamento estrutural Vida útil indefinida Cargas predominantemente estáticas (exceto sismos) e bem definidas Estudos geotécnicos: sondagens de solos e rochas, ensaios de laboratório detalhados e imprescindíveis 3
Pavimento x outras obras civis Pavimentos: Faixa de terreno estreita, +/- 50 cm de espessura e extensão de km, investimento por m 2 pequeno FS pequeno e indefinido O clima é fator importantíssimo Vida útil curta: 10 a 20 anos Cargas transientes Estudos geotécnicos: sondagens a pequenas profundidades (até 1,5 m), prospecção de jazidas de materiais de empréstimo, ensaios de laboratório 4
Definição de pavimento ESTRUTURA construída após a terraplenagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu CONJUNTO, a: Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego Melhorar as condições de rolamento quanto a comodidade e segurança Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento Resistir às ações da chuva, sol, vento, calor, frio, etc. 5
Modelo de pavimentação Estrutura construída em camadas Recebe em sua superfície as solicitações do tráfego e as redistribui Tensões compatíveis com a capacidade de suporte dos solos de fundação Materiais de diferentes resistências e deformabilidades: Qualidade x custo Técnica e economicamente mais nobres 6
Materiais geotécnicos Características desejáveis para os materiais geotécnicos componentes das camadas do pavimento: Elevada resistência Baixa deformabilidade Elevada permeabilidade Variam com a natureza e o estado dos materiais 7
Materiais geotécnicos Natureza Depende da gênese e da constituição do solo Granulometria e Plasticidade Estado Depende da condição em que o material se encontra (ex.: maior ou menor umidade, etc.) Índices físicos (umidade, índice de vazios, etc.) 8
Tipos de pavimentos Em função de como distribuem as tensões ou em função de sua rigidez: Pavimentos rígidos Pavimentos semi-rígidos Pavimentos flexíveis 9
Tipos de pavimentos Pavimentos rígidos Placas de concreto de cimento Portland 10
Tipos de pavimentos Pavimentos semi-rígidos Revestido de camada asfáltica e com base estabilizada quimicamente (cal, cimento) 11
Tipos de pavimentos Pavimentos flexíveis Revestido de camada asfáltica e com base de brita ou solo 12
Distribuição de cargas 13
Pavimentos rígidos 14
Pavimentos rígidos Placas de concreto de cimento Portland, geralmente não armada Espessura típica entre 18 e 40 cm Distribui as tensões impostas pelo carregamento de forma aproximadamente uniforme O subleito recebe tensões relativamente pequenas, distribuídas por uma superfície grande 15
Pavimentos rígidos A sub-base de pedra britada ou material cimentado tem a função de melhorar e uniformizar o suporte, além de drenar (no caso de material granular) A forma das placas não armadas é aproximadamente quadrada, com dimensões entre 3,5 e 6,0 m Nas placas com armadura de contenção de fissuras (localizada próxima à linha neutra), as dimensões podem ser maiores 16
Pavimentos rígidos Entre placas há juntas, nas quais pode haver ferragem com uma de duas funções: Transmitir esforços verticais para a placa vizinha Não permitir que as placas se separem Se bem projetado e construído vida inicial mais longa e manutenções menos frequentes Resistente aos efeitos solventes dos combustíveis 17
Pavimentos rígidos 18
Pavimentos rígidos 19
Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 20
Pavimentos flexíveis A carga se distribui em parcelas proporcionais à rigidez das camadas Todas as camadas sofrem deformações elásticas significativas A distribuição de tensões se dá mais devido à espessura que devido à rigidez das camadas Camadas não apresentam resistência à tração 21
Pavimentos flexíveis As deformações até certo limite não levam ao rompimento Qualidade do sub-leito é importante pois é submetido a altas tensões e absorve maiores deflexões O nível de tensões a que o sub-leito é submetido é maior nos pavimentos flexíveis 22
Pavimentos flexíveis Para a mesma carga os pavimentos flexíveis têm espessura total de 1,5 a 2 vezes maior que os rígidos As misturas asfálticas são sensíveis aos combustíveis, principalmente diesel e querosene A vida útil e o intervalo entre manutenções são menores que no pavimento rígido 23
Pavimentos flexíveis 24
Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 25
Camadas do pavimento Revestimento: Capa ou superfície de rolamento Camada tanto quanto possível impermeável Recebe ação direta do tráfego Proporciona uma superfície de rolamento regular e confortável Protege a base do desgaste 26
Camadas do pavimento Revestimento: Mistura asfáltica, composta de asfalto e material pétreo (geralmente pedra britada) Esbelto e relativamente flexível Teores de asfalto entre 5 e 10 % Não tem espessura e rigidez suficientes para distribuir as tensões (como no pavimento rígido) 27
Camadas do pavimento Revestimento principais tipos: CBUQ: concreto betuminoso usinado a quente PMQ: pré-misturado a quente PMF: pré-misturado a frio AAQ: areia asfalto a quente AAF: areia asfalto a frio 28
Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 29
Camadas do pavimento Base: Camada estruturalmente mais importante Destinada a receber e distribuir os (grandes) esforços oriundos do tráfego Constrói-se a base abaixo do revestimento Em geral, é entre 2 a 20 vezes mais espessa que o revestimento 30
Camadas do pavimento Base principais tipos: BGTC: brita graduada tratada com cimento BG: brita graduada Solo-brita, Solo-cimento Base estabilizada granulometricamente Macadame betuminoso, Macadame hidráulico Solo-asfalto Solo arenoso fino laterítico 31
Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 32
Camadas do pavimento Sub-base: Camada complementar à base Entre o subleito (ou reforço) e a base É considerada quando é tecnicamente indicada uma camada entre a base e o sub-leito Previne o bombeamento do solo do subleito para a camada de base 33
Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 34
Camadas do pavimento Reforço do sub-leito: Camada de espessura constante Construída acima da regularização Características técnicas superiores à da regularização, mas inferiores à camada que deverá lhe ser sobreposta Complementação do sub-leito ou sub-base 35
Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 36
Camadas do pavimento Regularização: Camada de espessura irregular sobre o sub-leito Destinada a conformar o subleito Deve-se executá-la sempre em aterro Condições construtivas controladas 37
Pavimentos flexíveis REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO 38
Camadas do pavimento Sub-leito: Terreno de fundação Estrada de terra, irregular Exige regularização Plataforma sobre a qual pretende-se implantar o pavimento 39
Camadas do pavimento Técnica e economicamente mais nobres REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUB-LEITO REGULARIZAÇÃO SUB-LEITO Dimensionamento: define a existência, constituição e espessura das camadas 40