DANIEL APARECIDO SANTOS LIMA PAVIMENTOS FLEXÍVEIS PARA TRÁFEGO LEVE

DANIEL APARECIDO SANTOS LIMA PAVIMENTOS FLEXÍVEIS PARA TRÁFEGO LEVE Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil com ênfase Ambiental. SÃO PAULO 2003

DANIEL APARECIDO SANTOS LIMA PAVIMENTOS FLEXÍVEIS PARA TRÁFEGO LEVE Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil com ênfase Ambiental. Orientador: Prof. Tiago Garcia Carmona SÃO PAULO 2003

AGRADECIMENTOS Inicialmente gostaria de agradecer ao meu pai, José Dilson Carneiro Lima, que sempre me incentivou a prosseguir nos momentos mais difíceis. Registro meus especiais agradecimentos ao Profº Tiago Garcia Carmona, orientador deste trabalho, que prestou contribuições muito importantes, sem as quais seria impossível sua execução. Agradeço, ao Profº Dr. José Rodolfo Scarati Martins, pela atenção prestada na correção final deste trabalho. Grandes agradecimentos presto também ao Setor de Obras da empresa Terramoto Construções e Comércio Ltda, especialmente ao Engº José Jesus Rocco Antunez, ao Encarregado de Obras Sr. Nilson Soares e ao Patroleiro de Pavimentação Sr. Luiz Carlos de Andrade, que forneceram grande auxilio nas etapas práticas do presente estudo.

SUMÁRIO RESUMO...IV ABSTRACT...V LISTA DE FIGURAS...VI LISTA DE FOTOGRAFIAS...VII LISTA DE TABELAS...VIII 1 INTRODUÇÃO...1 2 OBJETIVOS...2 2.1 Objetivo Geral... 2 2.2 Objetivo Específico... 2 3 METODOLOGIA DA PESQUISA...3 4 JUSTIFICATIVA...4 5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...5 5.1 Definição... 5 5.2 Conceito de Tráfego... 6 5.3 Classificação dos Pavimentos... 8 5.4 Partes constituintes de um pavimento... 9 5.4.1 Subleito... 10 5.4.2 Regularização... 11 5.4.3 Reforço do subleito... 12 5.4.4 Sub-base... 13 5.4.5 Base... 14 5.4.5.1 Bases Rígidas... 14 5.4.5.1.1 Concreto de Cimento Portland... 14 5.4.5.1.2 Macadame de cimento... 14 5.4.5.1.3 Solo cimento... 14 5.4.5.2 Bases Flexíveis... 15 5.4.5.2.1 Base de solo estabilizado... 15 5.4.5.2.2 Base de macadame hidráulico... 15 i

5.4.5.2.3 Base de brita graduada... 16 5.4.5.2.4 Base de macadame betuminoso... 16 5.4.5.2.5 Bases de paralelepípedo e de alvenaria poliédrica... 16 5.4.5.2.6 Outros tipos de base... 17 5.4.6 Revestimento... 18 5.4.6.1 Revestimentos Rígidos... 19 5.4.6.2 Revestimentos Flexíveis... 20 5.4.6.2.1 Concreto Betuminoso Usinado a Quente - CBUQ... 20 5.4.6.2.2 Pré-misturado a quente... 20 5.4.6.2.3 Pré-misturado a frio... 21 5.4.6.2.4 Tratamento superficial... 21 5.4.6.2.5 Paralelepípedos... 21 5.4.6.2.6 Blocos de concreto pré-moldados e articulados... 22 5.4.6.2.7 Outros revestimentos... 22 5.5 Dimensionamento... 23 5.5.1 Generalidades... 23 5.5.2 Método do Índice de Grupo - IG... 24 5.5.3 Método do Índice de Suporte Califórnia - CBR... 27 5.5.4 Método do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - DNER 29 5.5.5 Método da Prefeitura Municipal de São Paulo - PMSP... 35 6 ESTUDO DE CASO...40 6.1 Considerações Preliminares...40 6.2 Dimensionamento de Pavimento Flexível...40 6.2.1 Método do Índice de Grupo - IG...41 6.2.2 Método do Índice de Suporte Califórnia - CBR...41 6.2.3 Método do Depto. Nacional de Estradas de Rodagem - DNER...42 6.2.4 Método da Prefeitura Municipal de São Paulo - PMSP...42 7 ANÁLISE COMPARATIVA...43 7.1 Considerações Preliminares...43 7.2 Apresentação Esquemática...44 7.3 Apresentação Planilhada...45 7.4 Apresentação Gráfica...47 7.5 Análise Comparativa Final...48 7.5.1 Método do Índice de Grupo - IG...48 7.5.2 Método do Índice de Suporte Califórnia - CBR...49 7.5.3 Método do Depto. Nacional de Estradas de Rodagem - DNER...50 7.5.4 Método da Prefeitura Municipal de São Paulo - PMSP...51 7.5.5 Análise do perfil utilizado na obra em estudo...52 ii

8 CONCLUSÕES...53 9 COMENTÁRIOS FALHAS EXECUTIVAS TÍPICAS...55 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...56 APÊNDICE A FOTOGRAFIAS DE OBRAS...57 APÊNDICE B PAVIMENTOS INTERTRAVADOS CATÁLOGOS...64 APÊNDICE C DIMENSIONAMENTO PELO MÉTODO DO IG...67 APÊNDICE D DIMENSIONAMENTO PELO MÉTODO DO CBR...78 APÊNDICE E DIMENSIONAMENTO PELO MÉTODO DO DNER...82 APÊNDICE F DIMENSIONAMENTO PELO MÉTODO DA PMSP...88 APÊNDICE G PINTURAS IMPERMEABILIZANTE E LIGANTE...91 APÊNDICE H BREVE ESTIMATIVA DE CUSTOS VIA INTERNET...92 iii

RESUMO Neste trabalho foram estudados pavimentos flexíveis para tráfego leve, especificamente, conceitos sobre pavimentos, tráfego, constituição dos pavimentos, métodos de dimensionamento, bem como estudos de caso com comparativos técnicos e econômicos entre perfis resultantes calculados por quatro métodos de dimensionamentos distintos (os mais utilizados atualmente), a saber: - Método do Índice de Grupo IG - Método do Índice de Suporte Califórnia CBR; - Método do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER; - Método da Prefeitura Municipal de São Paulo PMSP. Cada método de dimensionamento possui sua sistemática e apresenta considerações diferentes em diversos aspectos, dos quais o mais interessante é a consideração do tráfego. Alguns métodos consideram tráfego leve como o tráfego inferior a 50 veículos comerciais diários; outros, como o tráfego inferior a 32 kn por roda. Para todos os métodos é comum o conceito de espessuras totais do pavimento: crescentes proporcionalmente ao nível de tráfego e inversamente proporcionais às características do solo de apoio (subleito) da estrutura do pavimento (solos melhores, menores espessuras). Analisando-se os aspectos comparativos entre os perfis resultantes calculados pelos métodos de dimensionamento apresentados e o perfil aplicado na obra em estudo, observou-se que a redução de custos obtida pelo uso do perfil aplicado na obra em questão não foi interessante ; além de que para o Dimensionamento de Tráfego Leve com tipo de aplicação a que se propôs este estudo e dentre os métodos analisados o método que resulta em perfis mais econômicos é o Método do Índice de Grupo (IG). iv

ABSTRACT Flexible pavementes for light traffic, were studied in this work, specifically concepts about pavements, traffic, constitution of pavements, dimensional methods technical and economical comparative studies of case between resultant profiles. They were calculated by four distinct methods (the most used methods nowadays): - Group Index Method (Método do Índice de Grupo IG); - California Support index Method (Método do Índice de Suporte Califórnia CBR); - Nacional Dept. of Roads Method (Método do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER); - SP City Hall Method (Método da Prefeitura Municipal de São Paulo PMSP). Each dimensional measure method has its systematic and presentes considerable differences in several aspects, among them, the most interesting is the consideration of traffic. Some of the methods consider light traffic as a traffic inferior of 50 daily commercial vehicles; others, as a traffic inferior of 32 kn per wheel. For all the methods, it is common the concept of the total thickness of pavement: growing proportionally to the traffic level and inverse proportionally to the ground suport/base (under the ground) characteristics of the pavement structure (better grounds/less thickness). Analysing the comparative aspects between the resultant profiles calculated by the dimensional measure methods presented and the applied profile in this study, it was observed that the reduction of costs obtained by the use of the profile in this study, was not interesting, beside that, for the Dimensional Measures of Light Traffic with a kind of application that was proposed to this study and among the analysed methods, the method trat results in mores economical profiles is the Group Index Method (Método do Índice de Grupo IG). v

LISTA DE FIGURAS Figura 1 Sistema de pavimento de várias camadas....5 Figura 2 Seção típica de Pavimento Flexível....9 Figura 3 Seção típica de Pavimento Rígido....9 Figura 4 Ábaco curvas tentativas de Dimensionamento - IG....26 Figura 5 Ábaco de Dimensionamento - CBR...28 Figura 6 Representação das camadas acumuladas - DNER....33 Figura 7 Ábacos de Dimensionamento - DNER....34 Figura 8 Ábaco de Dimensionamento - PMSP....37 Figura 9 Projetos-tipo de pavimentos - camadas superiores - PMSP....38 Figura 10 Perfis resultantes e perfil aplicado em obra...44 Figura 11 Planilha Comparativa de Custos entre Perfis de Pavimento...46 Figura 12 Gráfico Comparativo de Custos Finais...47 Figura 13 Perfil IG: Percentuais Econômicos das diferentes camadas...47 Figura 14 Relatório de Ensaio de Controle Tecnológico A-1...68 Figura 15 Relatório de Ensaio de Controle Tecnológico A-2...69 Figura 16 Correlação: Compactação e Limites de Atterberb (alterado)...71 Figura 17 Curvas Granulométricas Típicas (alterado)...72 Figura 18 Ábaco de Dimensionamento - IG (alterado)...75 Figura 19 Ábaco de Dimensionamento - CBR (alterado)...80 Figura 20 Ábacos de Dimensionamento - DNER (alterados)...86 Figura 21 Ábacos de Dimensionamento - PMSP (alterados)...89 vi

LISTA DE FOTOGRAFIAS Foto 1 Terraplenagem, subleito preparado para pavimentação...57 Foto 2 Pavimentação finalizada, rua interna...57 Foto 3 Sub-base em rachão graduado, primeira camada...58 Foto 4 Execução de revestimento em CBUQ...58 Foto 5 Pavimento flexível e intertravado tipo concre-grama...59 Foto 6 Pavimento flexível e pavimento intertravado, finalizados...59 Foto 7 Macadame Betuminoso, após etapa de pintura de ligação...60 Foto 8 Revestimento em CBUQ, após aplicação...60 Foto 9 Serviços de recapeamento, aplicação de revestimento...61 Foto 10 Compactação de revestimento em CBUQ...61 Foto 11 Recapeamento em CBUQ, finalizado...62 Foto 12 Área recapeada, após sinalização viária...62 Foto 13 Aplicação de rachão em sub-base...63 CBUQ trata-se de abreviação de Concreto Betuminoso Usinado a Quente. vii

LISTA DE TABELAS Tabela 1 Relação entre Índice de Grupo e Índice de Suporte...29 Tabela 2 Exemplo de determinação do FC....31 Tabela 3 Valores característicos de FR...31 Tabela 4 Coeficientes de Equivalência Estrutural (k) - DNER...32 Tabela 5 Espessuras mínimas de revestimento - DNER...32 Tabela 6 Coeficientes de Equivalência Estrutural (k) - PMSP...36 Tabela 7 Tabelas de Dimensionamento - DNER (alteradas)...85 viii

1 INTRODUÇÃO A evolução dos meios de transporte terrestres, iniciada nos primórdios da civilização humana e ainda hoje em desenvolvimento, apresenta alguns marcos importantes em sua trajetória: - Nos tempos do homem pré-histórico, os caminhos entre a caverna e os campos de caça, poços de água, etc; tinham apenas que apresentar condições mínimas para o seu trajeto à pé; - Quando o homem passou a utilizar animais para auxiliar no seu trabalho, estes caminhos tiveram que ser melhorados para permitir o tráfego; - Ao atrelar um rústico veículo ao animal, os caminhos tiveram que ser aprimorados, a fim de permitir o novo tráfego; - Este rústico veículo também foi aprimorado, com a implantação de rodas, melhorando o seu desempenho; - Com o crescente crescimento da civilização humana, mesmo nestes tempos remotos, fazia-se necessário o transporte de cargas nas épocas de chuvas, frio e calor. Daí, surgiu o princípio fundamental da pavimentação: possibilidade de tráfego em qualquer época do ano; - Surgiram então os conceitos de estabilização do leito de tráfego com a utilização de areia misturada com argila (buscando erradicar poeiras nas estações de calor e barro nas estações de chuvas); - No Século XX, com a evolução tecnológica do automóvel e a estabilização do subleito com diferentes tipos de materiais, as estradas de rodagem passaram a ser utilizadas em largas escala, em diversos países (ex. Brasil, 1997, transporte de cargas, 70% Rodovias e 15% Ferrovias). De acordo com Senco (1997, p. 05), o processo evolutivo dos pavimentos ainda tem muito a ser desenvolvido. Como contribuição a este desenvolvimento, apresenta-se o estado da arte, do tema pavimentos flexíveis para tráfego leve, complementado com uma análise comparativa detalhada, que visa indicar o(s) melhor(es) método(s) de dimensionamento para o tráfego leve, nos dias atuais. 1

2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral O presente Trabalho de Conclusão de Curso objetivou o estudo de pavimentos flexíveis, para áreas de tráfego e estacionamento de veículos leves. 2.2 Objetivo Específico Segundo Luz (1998, p. 03), os sistemas de pavimentos flexíveis são compostos por camadas distintas sobrepostas, de espessuras variáveis e finitas. O presente estudo, objetivou abranger os conceitos de pavimentos flexíveis e de tráfego, bem como o dimensionamento final das camadas que podem compor um pavimento; passando por definições gerais sobre pavimentação, constituição dos pavimentos e métodos de dimensionamento. A determinação do melhor método de dimensionamento (técnica e economicamente), para o tipo de pavimento proposto foi o objetivo central deste estudo. Estudos comparativos de custos em função do método de dimensionamento, foram realizados para uma obra real, Residencial Tamboré 5 Villagio, localizada em Santana de Parnaíba/SP. Espera-se que este estudo auxilie os profissionais envolvidos nos trabalhos de pavimentação, racionalizando em última estância, os custos de implantação e manutenção das vias de tráfego leve. 2

3 METODOLOGIA DA PESQUISA Este estudo foi realizado utilizando-se livros técnicos, catálogos e apostilas, dos quais foram obtidos os conceitos básicos que norteiam o tema. Entrevistas com profissionais do segmento de pavimentação e terraplenagem, também foram realizadas, levantando-se pontos críticos e agravantes deste tipo de obra. Foram realizadas visitas à obras em andamento e concluídas, verificando-se procedimentos e resultados. Grande parte dos dados técnicos de campo, foram obtidos na Terramoto Construções e Comércio Ltda, importante empresa do segmento em estudo. Consultas complementares foram realizadas em sites da Internet, buscando informações pertinentes ao tema. 3

4 JUSTIFICATIVA Geralmente, em obras de médio e grande porte, faz-se necessário a utilização de pavimentos para áreas de tráfego e estacionamento dos veículos que utilizam estes empreendimentos, dentre os quais destacam-se: - Centros Residenciais ou Comerciais; - Hipermercados; - Shopping s Center s; - Lojas de Materiais para Construção; - Lojas de Conveniências; - Concessionárias e Revendedoras de veículos; - Parques Temáticos e/ou Aquáticos, dentre outros. A escolha do melhor sistema de pavimento é fundamental para o empreendedor, uma vez que um pavimento precisa apresentar qualidade, baixa manutenção, ser economicamente viável e de execução possível para as condições de obra. Dentro deste contexto, o presente estudo visa auxiliar esta escolha, fornecendo parâmetros teóricos, práticos e dados comparativos. 4

5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 5.1 Definição De acordo com Senço (1997, p. 06), define-se Pavimento como a estrutura construída sobre a terraplenagem, destinada técnica e economicamente, às seguintes funções: - resistir e distribuir os esforços verticais provenientes do tráfego; - melhorar as condições de rolamento (conforto e segurança); - resistir aos esforços horizontais, aumentando a durabilidade da superfície de rolamento. De acordo com Luz (1998, p. 03), trata-se de um sistema de várias camadas sobrepostas, de espessuras variáveis finitas; que se assenta sobre a fundação da estrutura, também chamada de subleito, conforme ilustra a figura abaixo: Figura 1 Sistema de pavimento de várias camadas. Fonte: Senço (1997, p. 7). Segundo Senço (1997, p. 07), as cargas que solicitam um pavimento são transmitidas por meio das rodas pneumáticas (pneus) dos veículos, sendo que a área de contato entre estes e o pavimento tem a forma aproximadamente elíptica, e a pressão exercida, têm uma distribuição aproximadamente parabólica. 5

5.2 Conceito de Tráfego Existem diferenças entre autores e métodos de dimensionamento de pavimentos, com relação à consideração de tráfego, assim, observa-se duas principais linhas, com basicamente os seguintes conceitos de tráfego: O tráfego é representado pelo Volume Diário Médio de tráfego VDM ou TDM de veículos comerciais. Deve-se ainda, considerar o tráfego de veículos comerciais caminhões e ônibus relativo ao ano médio do período de projeto, adotando-se para tanto uma taxa de crescimento de tráfego linear, baseada no crescimento histórico de tráfego do trecho ou média da região onde se situa esse trecho (SENÇO, 1997, p. 09). O tráfego também pode ser representado pela carga máxima por roda, aplicada ao pavimento (LUZ, 1998, p. 03). Os limites para classificação do tráfego, variam entre os diversos métodos, assim, apresentam-se genericamente os principais: Método IG Índice de Grupo, segundo Luz (1998, p. 20). Este método dimensiona o pavimento em função do número de veículos comerciais que utilizarão a via diariamente, correlacionando o tipo de tráfego ao número de veículos comerciais, resultando nas seguintes classificações: Tráfego Leve, Médio e Pesado. Nota..: Método detalhado no item 5.5.2 Método do Índice de Grupo - IG. Método CBR Índice de Suporte Califórnia, segundo Luz (1998, p. 29). O nível de tráfego é classificado de acordo com a carga máxima por roda dos veículos, variando entre Tráfego Leve, Médio e Pesado. Nota..: Método detalhado no item 5.5.3 Método do Índice de Suporte Califórnia - CBR (California Bearing Ratio). 6

Método DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, segundo Luz (1998, p. 35). Utiliza o valor N de número equivalente de operações do eixo padrão de 8,2 tf, durante o período de projeto. N, é determinado pela equação: N = 365.p.VDM.FE.FC.FR Em linhas gerais, este método calcula o tráfego da via para o seu período de utilização; não adotando a premissa de classificação de tráfego leve, médio ou pesado. Nota..: Método detalhado no item 5.5.4 Método do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - DNER. Método PMSP Prefeitura Municipal de São Paulo, segundo Manual de Pavimentação Urbana (1992, p. 11). Este método dimensiona o pavimento em função do número de veículos comerciais que utilizarão a via diariamente, correlacionando o tipo de tráfego ao número de veículos comerciais, aproxima-se muito à classificação utilizada pelo Método IG, resultando nas seguintes classificações: Tráfego Muito Leve, Leve, Médio, Pesado e Muito Pesado. Nota..: Método detalhado no item 5.5.5 Método da Prefeitura Municipal de São Paulo - PMSP. Com base nos conceitos de tráfego admitidos por estes métodos em particular IG, CBR e PMSP pode-se resumir: tráfego leve é o tráfego de uma via que atende a até 50 veículos comerciais por dia (IG e PMSP), ou, a veículos com até 32 kn/roda (CBR). 7

5.3 Classificação dos Pavimentos Segundo Senço (1997, p. 22). Conforme a Terminologia Brasileira TB-7 da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT. Sendo o pavimento uma estrutura composta por diversas camadas, existem dificuldades para determinar um termo que capaz de definir toda a estrutura. De maneira geral, os pavimentos podem ser classificados em: - Pavimentos Rígidos - Pavimentos Flexíveis Segundo Senço (1997, p. 23). Pavimentos Rígidos são pavimentos pouco deformáveis, constituídos principalmente de concreto de cimento portland. Tendem a romper por tração na flexão, quando sujeitos a deformações. Pavimentos Flexíveis são pavimentos onde até um certo limite, as deformações, não levam ao rompimento. São constituídos principalmente por materiais asfálticos derivados de petróleo, dimensionados normalmente à compressão e à tração na flexão, provocada pelo aparecimento das bacias de deformação sob as rodas dos veículos, levando a estrutura a deformações permanentes e ao posterior rompimento por fadiga. (Ibid., p. 23). A maior dificuldade de adotar essa classificação é a utilização de camadas flexíveis e rígidas numa mesma estrutura de pavimento. Assim, nada impede a execução de uma camada de revestimento de concreto asfáltico, que é flexível, sobre uma camada de base de solo cimento, que é rígida. Como exemplo típico, temos o pavimento da Via Anchieta: as placas de concreto de cimento, rígidas, foram executadas sobre bases flexíveis; nos serviços de recapeamento dessa via, o material utilizado foi concreto asfáltico, flexível, resultando numa estrutura tipicamente mista. (Ibid., p. 23). 8

5.4 Partes constituintes de um pavimento Uma seção transversal típica de um pavimento, considerando-se todas as camadas possíveis, compõe-se de uma fundação (denominada subleito), e de camadas variáveis em espessuras e materiais, determinadas pelos métodos de dimensionamento usuais, conforme descrito no item 5.5 Dimensionamento. (SENÇO, 1997, p. 15). Nas figuras a seguir, apresentam-se ilustrações das diferentes camadas constituintes de pavimento flexível e pavimento rígido: Figura 2 Seção típica de Pavimento Flexível. Fonte: Senço (1997, p. 16). Figura 3 Seção típica de Pavimento Rígido. Fonte: Senço (1997, p. 17). Nota..: vide APÊNDICE A FOTOGRAFIAS DE OBRAS, onde apresenta-se algumas camadas a seguir descritas, em execução ou finalizadas. 9

5.4.1 Subleito Segundo Senço (1997, p. 15). A fundação do pavimento é denominada subleito. Com o aprofundamento no maciço, as pressões exercidas pelo tráfego são reduzidas a ponto de serem consideradas desprezíveis. Analogamente aos bulbos de tensão, construídos com curvas que representam percentuais da pressão de contato, decrescentes com o aumento da profundidade. Na prática, as sondagens para amostragem de materiais destinados ao subleito de um pavimento são aprofundadas a até 3,00 m (três metros) abaixo da superfície. A fundação efetiva do pavimento é considerada como aproximadamente a camada com 1 a 1,50 m (um a um metro e meio) de profundidade (SENÇO, 1997, p. 16). 10

5.4.2 Regularização De acordo com Senço (1997, p. 17), regularização é a camada de espessura irregular, construída sobre o subleito, destinada a adequá-lo planialtimétricamente, de acordo com o especificado em projeto. Deve ser executada, preferencialmente sobre aterro, evitando-se: - cortes difíceis no solo da casca (superficial), por vezes, já compactado pelo tráfego por longos períodos de utilização; - que seja substituída uma camada já compactada naturalmente, por uma camada a ser compactada; - utilização desnecessária do equipamento de escarificação, trabalhando numa camada já compactada. Devido as dificuldades de medição dos volumes movimentados e também por tratar-se geralmente de volumes relativamente pequenos, os serviços de regularização são medidos e contabilizados por área executada, facilitando assim o processo. (Ibid., p. 17). Os serviços de regularização são também conhecidos por regularização do subleito, preparo de caixa ou ainda, preparo de caixa e compactação do subleito. De acordo com Senço (1997, p. 18), esta etapa deve impor à superfície, as características geométricas do pavimento acabado, no geral: - nos trechos em tangente, duas rampas opostas (tipo abaloamento) de 2% de inclinação; 3 a 4%, em regiões de alta precipitação pluviométrica; - nas curvas, uma rampa com inclinação da superelevação. 11

5.4.3 Reforço do subleito O reforço do subleito é uma camada de espessura constante, construída somente se necessário, acima da regularização do subleito, com características tecnológicas estruturais superiores a esta. O reforço do subleito, as vezes é associado à fundação; no entanto, essa associação é formal, pois trata-se de parte constituinte especificamente do pavimento e tem funções de complemento da base. Portanto, o reforço do subleito também resiste e distribui esforços, o que é característica específica do subleito. (SENÇO, 1997, p. 19). O subleito sendo considerado como camada do pavimento ou da fundação é uma questão que não afeta a espessura total do pavimento, pois as diversas camadas devem ter capacidade de suporte para receber os esforços transmitidos através das camadas superiores. (Ibid., p. 19). Em síntese, o reforço do subleito pode ser considerado indiferentemente camada suplementar do subleito ou camada complementar da sub-base. (Ibid., p. 19). 12

5.4.4 Sub-base Sub-base é a camada complementar à base, deve ser aplicada quando por circunstâncias técnicas e/ou econômicas, não for viável a construção da base diretamente sobre a regularização ou reforço do subleito. (SENÇO, 1997, p. 19). Genericamente com exceção dos pavimentos de estrutura invertida o material constituinte da sub-base deverá ter características tecnológicas superiores às do material de reforço; assim como o material da base deverá ser de melhor qualidade que o material da sub-base. (SENÇO, 1997, p. 19). 13

5.4.5 Base A função da base é resistir e distribuir os esforços verticais gerados pelo tráfego. O pavimento pode ser conceituado como uma composição de base e revestimento, sendo que a base poderá ou não ser complementada pela sub-base e ainda, pelo reforço do subleito. (SENÇO, 1997, p. 20). 5.4.5.1 Bases Rígidas 5.4.5.1.1 Concreto de Cimento Portland Trata-se de uma mistura dosada e homogeneizada de agregados, areia, cimento e água nas dimensões previstas em projeto. É o tipo de base que mais se caracteriza como rígida. Seu dimensionamento obedece a estudos baseados na teoria de Westergard, podendo ainda, ser armada com barras metálicas (não obrigatoriamente). (SENÇO, 1997, p. 23). Uma placa de concreto de Cimento Portland exerce simultaneamente as funções de base e revestimento. (Ibid., p. 23). 5.4.5.1.2 Macadame de cimento Trata-se de uma base de agregado graúdo diâmetro máximo entre 50 mm e 90 mm cujos vazios são preenchidos por um material britado, de granulometria mais fina misturado com cimento, para assegurar o travamento e uma ligação entre os diferentes agregados. (Ibid., p. 23). 5.4.5.1.3 Solo cimento Trata-se de uma mistura de solo selecionado (geralmente solos argilosos), cimento e água, em proporções previamente determinadas; mistura que convenientemente uniformizada e compactada, funciona perfeitamente como base de pavimento. (Ibid., p. 23). 14

5.4.5.2 Bases Flexíveis 5.4.5.2.1 Base de solo estabilizado De acordo com Senço (1997, p. 24), trata-se de uma camada construída com solo satisfazendo determinadas especificações (caracterização dos solos utilizados) granulometria, limite de liquidez e índice de plasticidade sendo que a estabilização pode ser conseguida de forma natural ou artificial. Quando a estabilização é realizada pela distribuição granulométrica dos grãos, permitindo a obtenção de uma base densa e relativamente impermeável, chama-se base estabilizada granulométricamente. Quando a granulometria ideal é conseguida por meio da adição de pedra britada para suprir a ausência de material graúdo é feita geralmente em usina. (Ibid., p. 24). A estabilização ainda pode ser obtida, pela adição de um aglutinante, como por exemplo o asfalto, recebendo a base o nome de solo asfalto ou solo betume. (Ibid., p. 24). 5.4.5.2.2 Base de macadame hidráulico O macadame hidráulico trata-se de uma variante do macadame original, criado pelo Engenheiro escocês John McAdam. É uma base ou sub-base constituída de uma ou mais camadas de pedra britada, de fragmentos entrosados entre si e de material de enchimento. Este último tem a função principal de travar o agregado graúdo, feita com auxílio de água, daí o nome: macadame hidráulico. (Ibid., p. 24). 15

5.4.5.2.3 Base de brita graduada Tipo de base que ganhou a preferência entre as bases de material granular. É resultante da mistura, feita em usinas de agregados previamente dosados, contendo material de enchimento, água e, eventualmente, cimento. Guardadas as proporções, principalmente quanto à granulometria dos materiais, é uma base que substituiu o macadame hidráulico, com grandes vantagens principalmente no tocante ao processo executivo. (Ibid., p. 24). Na prática, o material utilizado em bases de brita graduada, chama-se: - BGS Brita Graduada Simples; - BGTC Brita Graduada Traçada com Cimento (taxa de cimento varia de 2,5 a 5%, em volume). 5.4.5.2.4 Base de macadame betuminoso Consiste na superposição de camadas de agregados interligadas por pinturas de material betuminoso. Conhecida também base negra, sendo que o número de camadas depende da espessura de projeto. Os agregados utilizados têm granulometria que corresponde a uma relação de diâmetro de baixo para cima (do maior para o menor), podendo chegar-se à cota final superior com a mesma granulometria da camada de revestimento. (SENÇO, 1997, p. 24).. 5.4.5.2.5 Bases de paralelepípedo e de alvenaria poliédrica São consideradas como bases flexíveis. Tratam-se de bases de leitos de antigas estradas que, com a maior velocidade atingida pelos veículos, deixaram de apresentar interesse, devido à trepidação, à alta sonoridade e aos deslizamentos de veículos. Esses antigos revestimentos passaram a ser recapeados com misturas betuminosas, daí a inclusão dessas camadas entre as bases flexíveis, por aproveitamento. (Ibid., p. 26). 16

5.4.5.2.6 Outros tipos de base Segundo Senço (1997, p. 26), como referência a alguns tipos de bases e sub-bases, apresenta-se a seguir alguns tipos de soluções regionais, devido à natureza dos materiais empregados: - base de bica corrida (bastante criticada devido à sua granulometria muito liberada e, portanto sem controle), relativamente mais barata que a base de bica graduada é mais utilizada em vias urbanas de pouco tráfego; - base de solo cal, já pode ser considerada testada e com bons resultados. Na execução, porém, a mistura solo e cal exige cuidados especiais, (quando feita na pista e quando feita na usina), pois fica totalmente controlada pelos operários manipuladores da mistura. A mistura na pista (obra), devido ao grande número de possibilidades de insucessos que podem ocorrer (ex. chuvas na ocasião de mistura) tornam o processo praticamente proibitivo; - base executada com escória de alto-forno pode apresentar-se como solução econômica em vias próximas às grandes siderúrgicas. Devendo ser considerados os custos e as dificuldades de transporte, nos estudos econômicos para utilização destes materiais; - base reforçada com resíduos de usinas de cana-de-açúcar, também é bastante utilizada em vias de tráfego interno dos canaviais e de acesso destas usinas, sendo mensurável a redução de custos obtida com este tipo de aplicação de resíduos. 17

5.4.6 Revestimento Segundo Senço (1997, p. 20). Conhecido na prática, por capa ou capa de rolamento, é considerado, impermeável. Tem a função de receber diretamente a ação do tráfego e melhorar a superfície de rolamento quanto às condições de conforto e segurança, além de resistir ao desgaste e impermeabilizar as demais camadas, aumentando a vida útil da estrutura. É importante ressaltar que no dimensionamento dos pavimentos, são calculadas as camadas, sendo que subleitos de boa qualidade exigem pavimentos menos espessos e, em conseqüência, podem dispensar a construção de camadas como reforço e/ou sub-base. (Ibid., p. 20). Na maioria dos métodos de dimensionamento, a camada de revestimento tem espessura adotada, seja em função de critérios próprios, seja em função do tráfego previsto. Para vias simples, espessuras de 3 a 5 cm são habituais. Para rodovias, revestimentos entre 7,5 e 10,0 cm são usuais. (Ibid., p. 20). O revestimento é a camada mais nobre do pavimento, a adoção da espessura não trata-se de medida que reduz suas resistências, pois representa uma parte do pavimento que é constituída de material mais apto a garantir eficiência no seu comportamento. Logo, nenhum problema técnico deve ser associado ao fato de fixar-se a espessura do revestimento para em seguida, calcular as espessuras das demais camadas. A análise a ser realizada é, econômica, pois trata-se da camada de maior custo unitário, com imensa margem de diferença em relação às demais. (Ibid., p. 21). Esta diferença atualmente em custo de material é superior em aproximadamente 11 vezes, em relação ao material de uma base de brita graduada, por exemplo (vide detalhes no ítem 6 ESTUDO DE CASO). 18

A escolha da espessura, em alguns métodos, pode estar em limites muito estreitos e conduzir a espessuras de revestimentos que podem resultar na inviabilidade econômica do pavimento. Quando do dimensionamento do pavimento é recomendável, sacrificar em parte a espessura do revestimento, em benefício de uma estrutura mais resistente e estável das camadas inferiores. Podendo com o decorrer do tempo e à medida que o tráfego for exigindo, serem executadas sucessivas novas capas de rolamento, aproveitando toda a estrutura existente, tornando-a mais resistente. Este é um processo de pavimentação progressiva, que dimensionado técnica e economicamente e, executado com critério, resulta em economia substancial numa análise global de projeto. (Ibid., p. 21). 5.4.6.1 Revestimentos Rígidos Nos revestimentos rígidos, os materiais constituintes são os mesmos das bases rígidas, com condições de resistir aos esforços horizontais e distribuir esforços verticais à sub-base. (SENÇO, 1997, p. 26). Os paralelepípedos rejuntados com argamassa de cimento e areia, tornamse rígidos, sendo classificados como tal. (Ibid., p. 26). O revestimento rígido por definição, é o revestimento de Concreto de Cimento Portland. Nos primeiros tempos da pavimentação, este tipo de revestimento foi muito utilizado; posteriormente sendo inteiramente eliminado dos projetos pela utilização dos revestimentos flexíveis. Mas, as atuais circunstâncias exigem o retorno à utilização desses revestimentos rígidos, no mínimo como uma opção viável essencialmente pelos fatores custo e durabilidade. (Ibid., p. 26). 19

5.4.6.2 Revestimentos Flexíveis Nos revestimentos betuminosos, o aglutinante utilizado é o betume, asfalto ou alcatrão. Atualmente, o concreto de cimento asfáltico têm sido mais utilizado pelos projetistas e construtores. (Ibid., p. 27). 5.4.6.2.1 Concreto Betuminoso Usinado a Quente - CBUQ Segundo Senço, (1997, p. 27). Trata-se do mais nobre dos revestimentos flexíveis, conforme mencionado anteriormente. Consiste na mistura íntima de agregados, realizada em usinas, com rigoroso controle de granulometria, teor de betume, temperatura, transporte, aplicação e compactação do material, após espalhamento por equipamento específico (em geral, vibroacabadora). É o tipo de revestimento mais utilizado em obras de diversos portes, dentre as quais destacam-se as obras de auto-estradas, vias expressas e as vias mencionadas neste estudo, na seção 4 JUSTIFICATIVA. Conforme a aplicação do revestimento, ou seja, o tipo de obra, existem diferentes especificações para o CBUQ, variando crescentemente a quantidade de material fino (pedrisco e pó-de-pedra) segundo o número de classificação do CBUQ, que varia de FAIXA II (binder, mais recomendado para camadas intermediárias) até FAIXA V (revestimento de granulometria bastante fechada, recomendado para camadas de acabamento, principalmente em vias de tráfego leve). 5.4.6.2.2 Pré-misturado a quente Trata-se de uma mistura de agregado e asfalto ou alcatrão, obtida em usina. Porém, as especificações quanto ao pré-misturado a quente são menos rigorosas do que as do CBUQ, nos aspectos de granulometria, estabilidade e índice de vazios. No pré-misturado a quente, o agregado é aquecido até 20

uma temperatura próxima da temperatura do betume, assim como no CBUQ, daí o nome do produto. A expressão a quente, refere-se ao agregado. (Ibid., p. 27). 5.4.6.2.3 Pré-misturado a frio Trata-se de uma mistura de agregado e asfalto ou alcatrão, em que o agradado é empregado à temperatura ambiente. É um produto - necessariamente - inferior ao CBUQ e ao Pré-misturado a Quente. (Ibid., p. 27). 5.4.6.2.4 Tratamento superficial Segundo Senço (1997, p. 28), trata-se da aplicação de uma ou mais camadas de agregado ligadas por pinturas betuminosas. Quando a pintura correspondente à uma camada de agregado é aplicada sobre essa camada, diz-se que o tratamento superficial é de penetração direta. Quando a pintura correspondente é aplicada sob a camada correspondente, chama-se o tratamento superficial de penetração invertida. Os tratamentos podem ser: simples (uma camada), duplo (duas camadas), triplo (três camadas) ou quádruplo (quatro camadas). 5.4.6.2.5 Paralelepípedos Trata-se de um revestimento de extraordinária durabilidade, podendo, inclusive ser reaproveitado em situações de mudança de tráfego, obras em redes enterradas, etc. Define-se paralelepípedo como uma peça de rocha paralela retangular, com a forma cúbica de um sólido; é uma camada de pedras assentadas sobre base de areia, rejuntadas de preferência com material betuminoso. Como revestimento flexível, podem ser rejuntados ainda com areia, pó-de-pedra ou pedrisco. (Ibid., p. 28). 21

5.4.6.2.6 Blocos de concreto pré-moldados e articulados Trata-se de um pavimento muito utilizado atualmente, construído com blocos de concreto pré-fabricados, assentados sobre uma camada de areia (3 a 5 cm) construída sobre a base. As formas mais comuns e conhecidas são patenteadas, dentre as quais, destacam-se: Paver, Blocket e Concregrama. (Ibid., p. 29). Nota..: Vide APÊNDICE B PAVIMENTOS INTERTRAVADOS - CATÁLOGOS. 5.4.6.2.7 Outros revestimentos Segundo Senço (1997, p. 29), pode-se citar a lama asfáltica, que trata-se de uma mistura de agregado fino e asfalto diluído, derramada no estado líquido, sobre um revestimento desgastado pelo uso, com a finalidade de melhorar as condições de rolamento e o aspecto visual da via. Note-se ainda, que em casos de tráfego muito intenso, os métodos de dimensionamento podem resultar em grandes espessuras de revestimento (acima de 10 cm). Nestes casos, pode-se utilizar a divisão deste revestimento em duas camadas de materiais diferentes; a primeira, de menor custo e maior granulometria, aplicada sobre a base, denominada binder, com a função de complemento do revestimento. A segunda, o revestimento final, com a função de resistir ao desgaste e obedecendo portanto, todos os requisitos fixados para este tipo de aplicação CBUQ. (Ibid., p. 29). Na prática, para revestimentos com espessura acima de 8 cm (oito centímetros), já utiliza-se este tipo de composição, visando a redução de custos de materiais e também de equipamento de espalhamento, pois o binder (por ser uma camada intermediária, no caso, 4 cm) pode ser aplicado por motoniveladora, ao contrário do revestimento final que deve primordialmente ser aplicado por vibro-acabadora, visando um acabamento de boa qualidade. 22

5.5 Dimensionamento 5.5.1 Generalidades Segundo Luz (1998, p. 19). Conceitualmente, pode-se dizer que o dimensionamento de um pavimento consiste em determinar as espessuras e especificar o tipo de material das camadas componentes do pavimento. Fazse também importante e indispensável, a análise comparativa dos custos dos sistemas dimensionados. Segundo Luz (1998, p. 19). Existem diversos métodos, bastante diferentes entre si, sendo que não houve o aparecimento de um método tão exato e confiável que seja aceito universalmente. Os métodos são classificados em quatro grupos: - Métodos empíricos que não empregam ensaios de resistência dos solos (ex: Índice de Grupo IG); - Métodos empíricos que empregam ensaios de resistência dos solos (ex: CBR, DNER e PMSP); - Métodos baseados parcialmente em teoria e experimentalmente; - Métodos inteiramente teóricos. Neste estudo, apresentam-se apenas métodos de dimensionamento pertencentes aos dois primeiros grupos, por serem sistemas possíveis de conceituação e comparação entre si, visto que ambos são métodos empíricos, que utilizam ensaios de resistência ou de caracterização dos solos. Vale ressaltar que o dimensionamento, por qualquer sistema, deve obedecer à profundidade das tubulações elétricas e hidráulicas, por diversas vezes já instaladas nas vias em que será executado o pavimento. Nota..: Entenda-se que para os métodos que utilizam o conceito de veículos comerciais, trata-se de veículos de serviços, caminhões, ônibus, etc. 23

5.5.2 Método do Índice de Grupo - IG De acordo com Luz (1998, p. 20). Este método inclui-se no primeiro grupo, ou seja, não utiliza ensaios de resistência dos solos. Trata-se de um método de dimensionamento baseado nos seguintes ensaios de caracterização dos solos: - granulometria; - limite de liquidez (LL); - limite de plasticidade (LP). É função da resistência do subleito, desde que a base e a sub-base sejam compactadas adequadamente. A resistência do subleito é função dos seguintes fatores: teor de umidade (h); peso específico aparente seco do solo (γ s ); composição e estrutura interna do solo. As condições para aplicação do cálculo por esse método são: Para satisfazer h e γ s drenagem eficiente e compactação adequadas do subleito. Dados necessários: subleito granulometria, LL e LP; características do tráfego: Tráfego Leve (TL): menos que 50 veículos comerciais/dia; Tráfego Médio (TM): entre 50 e 300 veic.com/dia; Tráfego Pesado (TP): mais que 300 veic.com/dia. ábacos para dimensionamento e curvas tentativas para dimensionamento do pavimento. 24

Procedimento: 1º Passo: Cálculo do Índice de Grupo (IG) do subleito. Equação: IG = 0,2.a + 0,005.a.c + 0,01.b.d Os coeficientes da equação do IG são assim definidos: Note-se que p é o percentual que passa na peneira 200, no ensaio de granulometria, curva granulométrica. a = p 35% quando p > 75%, adota-se 75% quando p < 35%, adota-se 35% Daí: 0 a 40 b = p 15% quando p > 55%, adota-se 55% quando p < 15%, adota-se 15% Daí: 0 b 40 quando LL > 60%, adota-se 60% quando LL < 40%, adota-se 40% Daí: 0 c 20 D = IP 10% quando IP > 30%, adota-se 30% quando IP < 10%, adota-se 10% Daí: 0 d 20 Através dessas faixas de valores para os coeficientes a, b, c, d, é que se pode concluir que 0 IG 20. Deve-se associar IG à qualidade do solo para utilização como subleito, pois para maiores IG, melhores subleitos. 25

2º Passo: Uma vez calculado o valor do IG, utiliza-se o Ábaco das Curvas Tentativas de Dimensionamento do Pavimento, determinado-se assim as espessuras das diversas camadas do pavimento. No ábaco: Curva A: espessura necessária de sub-base (e 3 ); Curva B: espessura total de revestimento, base e sub-base (e 1 + e 2 + e 3 ) para Tráfego Leve (TL); Curva C: espessura total de revestimento, base e sub-base (e 1 + e 2 + e 3 ) para Tráfego Médio (TM); Curva D: espessura total de revestimento, base e sub-base (e 1 + e 2 + e 3 ) para Tráfego Pesado (TP); Curva E: espessura adicional de base ( e 2 ) que possa substituir a sub-base da curva A. Figura 4 Ábaco curvas tentativas de Dimensionamento - IG. Fonte: Luz (1998, p. 28). 26

5.5.3 Método do Índice de Suporte Califórnia - CBR De acordo com Luz (1998, p. 29). Método pertencente ao segundo grupo de métodos para dimensionamento de pavimentos, ou seja, grupo dos métodos empíricos que empregam ensaios de resistência dos solos. O ensaio utilizado é o Índice de Suporte Califórnia (CBR Califórnia Bearing Ratio), baseado nos resultados de ensaios de CBR em laboratório. O método do CBR consiste na determinação da espessura do pavimento, utilizando as seguintes premissas: nível de tráfego; CBR obtido nos ensaios de laboratório. O nível de tráfego é classificado da seguinte maneira: tráfego leve...: 32 kn/roda; tráfego médio...: 41 kn/roda; tráfego pesado...: 55 kn/roda. Dados necessários: características do subleito: valor do CBR determinado através de ensaio de penetração em laboratório; características dos materiais de base e sub-base: valores de CBR determinação através de ensaio de penetração em laboratório; nível de tráfego, com indicação da carga por roda do veículo prevista no projeto. Procedimento: 1º Passo: Determinação de (γ smáx ) e (h ot ) do solo, pelo ensaio de compactação em laboratório; 2º Passo: Moldagem de 3 corpos de prova, com teor de umidade h = h ot, com 10, 25 e 55 golpes por camada; 3º Passo: Imersão dos 3 corpos de prova em água, durante 4 dias, para saturá-los, completando-se sua expansão; 27

4º Passo: Medidas da expansão; 5º Passo: Ensaio de penetração; 6º Passo: Cálculo do CBR; 7º Passo: Traçado da curva CBR x γ smáx ; 8º Passo: Determinação do CBR a ser utilizado no projeto; 9º Passo: Determinação, com o auxílio do ábaco, das espessuras das diversas camadas do pavimento. Importante: O ábaco em suas curvas, indica a espessura necessária, acima do material para o qual foi determinado o CBR. Desta forma, tendo-se o CBR do subleito, pode-se determinar a espessura total do pavimento (subbase + base + revestimento); com o CBR da sub-base, pode-se determinar a espessura da base + revestimento. Usualmente, são adotados os seguintes valores: sub-base: CBRmin = 20; base: CBRmin = 80; revestimento: espessuras entre 3 e 10 cm. Figura 5 Ábaco de Dimensionamento - CBR. Fonte: Luz (1998, p. 34). 28

5.5.4 Método do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - DNER De acordo com Luz (1998, p. 35). Método também pertencente ao segundo grupo, desenvolvido pelo Engº Murillo Lopes de Souza, com base nos Métodos do CBR e do Índice de Grupo, ambos descritos anteriormente (LUZ, 1998, p. 35). Índice de Suporte Tem como objetivo o cálculo de um Índice de Suporte (IS), calculado em função do CBR e do IG: IS = (IS CBR + IS IG ) / 2 sendo: IS CBR = CBR IS CBR O índice IS IG é fornecido pela tabela abaixo: Tabela 1 Relação entre Índice de Grupo e Índice de Suporte. ÍNDICE DE GRUPO ÍNDICE DE SUPORTE (IG) (IS IG ) 0 20 1 18 2 15 3 13 4 12 5 10 6 9 7 8 8 7 9 a 10 6 11 a 12 5 13 a 14 4 15 a 17 3 18 a 20 2 Fonte: Luz (1998, p. 35). A partir do cálculo de IS, e do nível de tráfego é que são dimensionadas as camadas do pavimento. Nota..: Podem ser empregados materiais de base com 40 CBR 60, desde que o número de operações do eixo padrão seja (N 10 6 ). 29

Nível de Tráfego É utilizado o valor de N = número equivalente de operações do eixo padrão de 8,2 tf, durante o período de projeto escolhido. N = 365.p.VDM.FE.FC.FR, onde: 365 = número de dias do ano; p = período de vida útil da via (em anos); VDM = volume diário médio anual, característico do período de projeto, para veículos pesados, por faixa de tráfego (média entre o atual e o futuro); FE = fator de eixo; FC = fator de carga; FR = fator climático regional. VDM corresponde à média entre o VDM atual (inicial = VDM i ) e o VDM no final do período de projeto (VDM f ): VDM = (VDM i + VDM f ) / 2 VDM f é calculado admitindo-se uma taxa de crescimento (t) ao ano. - FE representa a média ponderada do número de eixos dos veículos (leves ou pesados) que transitam na via em estudo. Exemplo: 80% dos veículos com 2 eixos 15% dos veículos com 3 eixos 5% dos veículos com 4 eixos FE = 0,80.2 + 0,15.3 + 0,05.4 FE = 2,25 (número médio ponderado de eixos, independente da carga por eixo). - FC representa o número equivalente de operações do eixo padrão (82 kn) ponderando em relação à composição do tráfego referente à carga por eixo. Para calcular o FC, são necessários: % de incidência de cargas por eixo; ábacos para fator de equivalência de operações. 30

Exemplo: TIO DE EIXO S I M P L E S CARGA POR EIXO (tf) Tabela 2 Exemplo de determinação do FC. % DE OCORRÊNCIA FATOR DE EQUIVALÊNCIA (*) EQUIVALÊNCIA DE OPERAÇÕES < 5 72 - - 5 7 0,1 0,7 7 3 0,5 1,5 9 7 2,0 14,0 11 5 6,0 30,0 13 4 15,0 60,0 15 1 40,0 40,0 TANDEM 19 1 20,0 20,0 SOMA - 100% - 166,2 OBS - SOMA 1 ÁBACOS SOMA 2 Fonte: Luz (1998, p. 38). FC = SOMA 2 / SOMA 1 = 166,2 / 100,0 FC = 1,662 - FR visa a representação das variações de capacidade de suporte dos materiais granulares, ao longo das estações do ano. São sugeridos para o Brasil, os seguintes valores: Tabela 3 Valores característicos de FR. PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL p (mm) FATOR CLIMÁTICO REGIONAL (FR) p < 800 0,7 800 < p < 1500 1,4 p > 1500 1,8 Fonte: Luz (1998, p. 39). Nota..: Na prática, quando não se dispõe de dados pluviométricos da região atravessada pela via, adota-se FR = 1,0. Coeficientes de equivalência estrutural (k) Trata-se de coeficientes de equivalência, em termos de resistência, dos diversos materiais componentes das camadas de um pavimento, tomandose como referência a base granular (material grosso), cujo k = 1,00. 31

Tabela 4 Coeficientes de Equivalência Estrutural (k) - DNER. Nota..: fcj7d = resistência à compressão aos 7 dias. São designados genericamente por: k R : k B : k S : MATERIAL COMPONENTE DA CAMADA DO PAVIMENTO k REF : revestimento base sub-base reforço do subleito COEFICIENTE DE EQUIVALÊNCIA ESTRUTURAL (k) Base ou revestimento # concreto betuminoso 2,00 # pré-misturado a quente, de graduação densa 1,70 # pré-misturado a frio, de graduação densa # por penetração (macadame, tratamento 1,40 1,20 simples, duplo, etc) Base Granular (referência) 1,00 Sub-base granular 0,77 Reforço do sub-leito 0,71 Solo-cimento # fcj 7d > 45 kgf/cm 2 1,70 # 35 < fcj 7d < 45 kgf/cm 2 1,40 # fcj 7d < 35 kgf/cm 2 1,00 Fonte: Luz (1998, p. 39). Espessura mínima do revestimento É a única que deve seguir uma recomendação prévia, não sendo obtida diretamente através do ábaco. Tal recomendação é feita em função de N, conforme segue abaixo: Tabela 5 Espessuras mínimas de revestimento - DNER. Fonte: Luz (1998, p. 40). Os valores da tabela acima, referem-se a Concreto Betuminoso (k R = 2,00). Se for adotado outro material para o revestimento, deve-se multiplicar o valor da tabela por 2/k R. Nº EQUIVALENTE DE OPERAÇÕES DO EIXO PADRÃO (N) ESPESSURA MÍNIMA DO REVESTIMENTO (cm) N < 10 6 5,0 10 6 < N < 10 7 7,5 N > 10 7 10,0 32

Dimensionamento do pavimento A espessura das diversas camadas é obtida no ábaco, em função de N e do IS (ou CBR) do material sobre o qual a camada será assentada. As curvas do ábaco fornecem a espessura da camada, para material com k = 1,00 (base granular). Figura 6 Representação das camadas acumuladas - DNER. Fonte: Luz (1998, p. 41). As espessuras acumuladas (obtidas no ábaco) são assim designadas: R = revestimento H 20 = revestimento + base H n = revestimento + sub-base H m = revestimento + sub-base + reforço do subleito Recomendações Subleito com IS ou CBR 2 (se inferior a 2, substituir com material de IS ou CBR > 2, numa espessura de 1,00 m); Camadas granulares (base ou sub-base) com espessura mínima de 10 cm; Mesmo que IS ou CBR da sub-base seja superior a 20, adota-se o valor de 20 (o ábaco não usa curvas com valores superiores a 20). As espessuras individuais das diversas camadas são obtidas através das seguintes inequações: R.k R + B.k B H 20 R.k R + B.k B + h 20.k S H n R.k R + B.k B + h 20.k S + h n.k REF H m 33