CASSIO EDUARDO LIMA DE PAIVA Prof. Dr. UNICAMP Campinas/Brasil THAYSE BALAROTTI PEDRAZZI Prof. Msc. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE São Paulo/Brasil COMPARAÇÃO ECONÔMICA ENTRE PROCEDIMENTOS CONSTRUTIVOS DE MANUTENÇÃO RODOVIÁRIA Painel I: Concessões SUMÁRIO No Brasil, com a política de concessões de rodovias passou-se a observar uma maior freqüência na execução de procedimentos de manutenção, contrário ao antigo processo empregado pelo órgão rodoviário de gestão federal que desenvolvia a restauração sempre após o momento ótimo e, consequentemente, com camadas mais espessas. Este artigo técnico apresenta um estudo econômico comparativo de atividades intervenção para pavimentos flexíveis com índice de serventia igual a 2,5, e define qual procedimento de intervenção é o mais econômico para a realidade brasileira a ser praticado pelo gestor de pavimentos flexíveis.
1. INTRODUÇÃO Os pavimentos rodoviários brasileiros há muito tempo não têm recebido a atenção merecida e necessária para a sua manutenção e, conseqüentemente, a prática de conservação mais comum no Brasil é a de não fazer nada. Em face deste procedimento usual e, como resultado do prejuízo operacional verificado na circulação das mercadorias nas estradas federais, o governo nacional lançou um programa emergencial para tapar os buracos, que pretende restabelecer uma mínima operacionalidade nestas vias de comunicação. No entanto, em função do adiantado estado de degradação verificado em alguns segmentos rodoviários, a aplicação de soluções paliativas terá vida útil de pouco mais que um ano, transferindo este problema de falta de adequada operacionalidade da rodovia para o ano próximo. Este trabalho irá apresentar uma comparação dos custos de soluções de manutenção paliativa contra os custos de processos de restauração (procedimento definitivo) através do custo do valor presente [1], considerando uma taxa de atratividade de 12% ao ano. As soluções construtivas consideradas como paliativas serão: tapa-buracos apenas, tapaburacos e revestimento de tratamento superficial duplo ou micro concreto, e como solução definitiva: reforço estrutural em tratamento superficial duplo ou concreto asfáltico. Sendo que, os custos unitários dos serviços empregados na comparação serão obtidos da tabela de preços unitários do DER-SP de 2006 [2], que são utilizados nas licitações do órgão oficial do governo do Estado de São Paulo. As vidas úteis dos processos construtivos serão adotadas entre os valores de 1 a 5 anos para as soluções paliativas, e de 10 anos para as soluções definitivas, dentro de um período de projeto do pavimento de 20 anos. O segmento padrão adotado neste trabalho considera uma estrada com área de 700 m 2 (duas faixas de 3,5 m x 100 m) e pavimento composto por tratamento superficial duplo ou concreto asfáltico, conforme a intensidade de tráfego operante na estrada, com índice de serventia (Present Serviceability Index - PSI) entre 2,5 e 2,1. Pretende-se verificar neste trabalho que sempre é mais justificável o emprego de soluções paliativas que soluções definitivas, embora com maior freqüência nas primeiras que nas segundas. 2. CENÁRIOS DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS A SEREM ANALISADOS Para o estudo foram gerados 16 cenários de pavimentos flexíveis, 8 com revestimento em concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ) e 8 com revestimento em tratamento superficial duplo (TSD), compostos de base e sub-base granulares e subleito com CBR igual a 8%, de rodovias em faixa dupla, considerados em segmentos homogêneos de pavimento com área padrão igual a 700 m 2 (duas faixas de 3,5 m x 100 m); dimensionados pelo método do DNER [3].
Cada cenário apresenta diferentes condições de defeitos (freqüência de ocorrência e severidade (SV) dos defeitos no revestimento trincamento classe 1 - FC-1, desgaste - D, trincamento classe 2 FC-2, trincamento classe 3 FC-3, afundamento plástico de trilha de roda - ATP, afundamento plástico localizado - ALP, ondulação O, panela - P), deflectometria (medida da deflexão máxima recuperável Dc), volume de tráfego incidente (VDM), volume de tráfego futuro (VDMp) e classe de projeto da rodovia (Classe), tomadas conforme a tabela 1. Tabela 1 Valores adotados para defeito, deflectometria e tráfego DEFEITOS FC-1, D, FC-2, FC-3, ATP, ALP, O e P Freqüência de ocorrência 0, 10, 35 ou 75% Severidade 8, 15 ou 25 mm para pavimento com revestimento em CBUQ ATP/ALP 8 ou 15 mm para pavimento com revestimento em TSD O 15 ou 30 mm P 15, 25 ou 50 mm DEFLEXÃO 60, 90, 120 ou 150 (10-2 mm) TRÁFEGO VDM (veículos/dia) VDMp (veículos/dia) Classe de projeto 1501 1501 1 ou 0 651 651 ou 1501 2 ou 1 ou 0 201 201 ou 651 ou 1501 4 ou 3 ou 2 ou 1 ou 0 61 61 ou 201 ou 651 4 ou 3 ou 2 ou 1 ou 0 12 12 ou 61 ou 201 4 ou 3 ou 2 3 3 ou 12 ou 61 4 ou 3 Em cada um dos cenários de pavimentos com revestimento em TSD criados para este estudo foi considerado um conjunto de defeitos com suas freqüências de ocorrência, como pode ser observado na tabela 2. Da mesma forma, os cenários de defeitos para os pavimentos com revestimento em CBUQ estão apresentados na tabela 3. Os cenários foram hipoteticamente elaborados, no entanto, possíveis de serem observados na realidade brasileira de pavimentos rodoviários flexíveis. E, para cada cenário de defeitos no pavimento foram definidas duas soluções de reparo: uma definitiva (requerida para eliminar completamente as deficiências estruturais do pavimento e restaurar suas condições iniciais, de maior custo) e uma paliativa (adotada para recuperar a integridade superficial do revestimento do pavimento, de menor custo), como mostram as tabelas 2 e 3. A partir dos preços unitários do DER-SP (Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo) foram calculadas os custos de manutenção paliativa e de restauração, respectivamente nas tabelas 2 e 3 para os pavimentos em TSD e CBUQ. A condição funcional do pavimento foi quantificada a partir de adaptações de procedimentos existentes na literatura [4].
Tabela 2 Cenários de pavimentos deteriorados com revestimento em TSD CENÁRIOS DE PAVIMENTO EM TSD Cenário Custo inicial (R$) D ALP SV O SV P SV Dc VDM Classe VDMp I 24608,43 35 10 15 10 30 35 15 60 12 3 201 II 24608,43 10 35 15 - - 35 15 60 12 4 201 III 21061,95-35 15 - - 35 15 90 3 3 61 IV 28745,99 10 0 0 35 15 35 15 90 61 4 651 V 21061,95-10 15 35 30 35 15 60 3 3 61 VI 28745,99 10 35 15 10 30 35 15 120 61 4 651 VII 24608,43 - - - - - 75 15 120 12 3 201 VIII 28745,99 10 10 15 35 15 35 15 120 61 4 651 SOLUÇÕES DE INTERVENÇÃO Cenário PSI Solução Definitiva Custo (R$) Solução Paliativa Custo (R$) I 2,4 reforço 12617,04 manutenção 4958,24 II 2,3 reforço 11514,00 manutenção 3041,52 III 2,3 reforço 11514,00 manutenção 2716,05 IV 2,2 reforço 21522,07 manutenção 7184,30 V 2,1 reforço 16900,31 manutenção 8102,36 VI 2,1 reforço 22025,25 manutenção 4754,82 VII 2,1 reforço 15719,92 manutenção 3989,32 VIII 2,0 reforço 24698,83 manutenção 7428,40 Tabela 3 Cenários de pavimentos deteriorados com revestimento em CBUQ Custo Cenário inicial FC-1 D ATP SV ALP SV P SV Dc VDM Classe VDMp (R$) I 50014,30 - - - - 35 15 35 15 90 651 2 1501 II 50014,30 35-10 15 - - 35 15 90 651 2 1501 III 54981,61-35 10 15 - - 35 15 90 1501 1 1501 IV 42682,70 - - - - - 75 15 90 201 3 651 V 50014,30 10-35 8 - - 35 15 120 651 2 1501 VI 54981,61 10 35 10 8 10 15 35 15 90 1501 1 1501 VII 42682,70 - - 35 8 - - 35 15 90 201 3 651 VIII 42682,70-10 - - - 75 15 60 201 3 651 SOLUÇÕES DE INTERVENÇÃO Cenário PSI Solução Definitiva Custo (R$) Solução Paliativa Custo (R$) I 2,3 reforço 23685,13 manutenção 4556,68 II 2,2 reforço 21099,10 manutenção 3065,33 III 2,2 reforço 20665,45 manutenção 4591,68 IV 2,1 reforço 18652,57 manutenção 3989,32 V 2,1 reforço 25941,40 manutenção 3945,58 VI 2,1 reforço 21768,57 manutenção 5275,58 VII 2,1 reforço 19952,2 manutenção 3821,68 VIII 2,1 reforço 18652,57 manutenção 4549,32
3. ALTERNATIVAS DE INTERVENÇÃO A SEREM ANALISADAS Como definido anteriormente, o instante para a execução do processo de reparo (paliativo ou definitivo) equivale ao momento em que o pavimento apresenta um índice de serventia (PSI) entre 2,5 e 2,1, ou seja, no seu oitavo ano de vida útil. A solução definitiva foi desenvolvida considerando-se uma vida útil igual a 10 anos. As soluções paliativas utilizadas como alternativas para comparação tiveram vidas úteis admitidas entre 1 e 5 anos. Desta forma, as duas alternativas de intervenção a serem comparadas economicamente para cada cenário de pavimento deteriorado considerado no estudo estão apresentadas na tabela 4. Tabela 4 Alternativas de intervenção a serem comparadas economicamente ALTERNATIVA 1: deixar o pavimento degradar até PSI = 2,5 a 2,1 e, então, intervir com atividades de manutenção regulares (tapa-buraco e tapa-buraco + TSD ou micro concreto asfáltico). manutenção com vida útil de 1 ano manutenção com vida útil de 2 anos manutenção com vida útil de 3 anos manutenção com vida útil de 4 anos manutenção com vida útil de 5 anos ALTERNATIVA 1: deixar o pavimento degradar até PSI = 2,5 a 2,1 e, então, intervir com atividade de reforço estrutural (reforço estrutural em TSD ou CBUQ). reforço estrutural com vida útil de 10 anos Sendo que, foi considerado como premissa que as atividades de intervenção seriam realizadas apenas dentro do período de projeto do pavimento de 20 anos, e que o tempo para redução do PSI de 4,2 (pavimento novo) para 2,5 seria de 8 anos. 4. ESTUDO ECONÔMICO COMPARATIVO DAS ALTERNATIVAS DE INTERVENÇÃO Os resultados obtidos do estudo econômico das diferentes opções de intervenção propostas estão apresentados nas tabelas 5 e 6; sendo que seus custos foram considerados por metro quadrado.
Tabela 5 Estudo econômico das opções de intervenção para pavimentos em TSD ALTERNATIVA 1 Tipo de intervenção Custo/m 2 (R$/m 2 ) I II III IV V VI VII VIII Média útil de 1 ano 15 ciclos 55,74 47,78 41,36 70,89 63,72 60,80 51,71 71,90 57,99 útil de 2 anos 8 ciclos 46,37 42,04 36,23 57,30 48,42 51,83 44,18 57,87 48,03 útil de 3 anos 5 ciclos 43,27 40,13 54,53 52,82 43,35 48,85 41,68 53,22 44,73 útil de 4 anos 4 ciclos 41,72 39,18 33,69 50,58 40,82 47,36 40,44 50,91 43,09 útil de 5 anos 4 ciclos 40,56 38,47 33,05 48,90 38,92 46,25 39,50 49,16 41,85 ALTERNATIVA 2 Tipo de intervenção Custo/m 2 (R$/m 2 ) Reforço com vida útil de 10 anos 2 ciclos I II III IV V VI VII VIII Média 44,78 43,94 38,87 57,48 42,98 57,87 47,15 59,90 49,12 Tabela 6 Estudo econômico das opções de intervenção para pavimentos em CBUQ ALTERNATIVA 1 Tipo de intervenção Custo/m 2 (R$/m 2 ) I II III IV V VI VII VIII Média útil de 1 ano 15 ciclos 87,83 97,01 100,44 84,17 79,86 77,53 90,36 76,84 86,83 útil de 2 anos 8 ciclos 80,38 88,94 90,48 78,39 71,27 70,00 81,70 69,63 78,85 útil de 3 anos 5 ciclos 77,90 86,06 87,18 76,46 68,42 67,50 78,90 67,23 76,21 útil de 4 anos 4 ciclos 76,68 84,63 85,53 75,51 67,00 66,26 77,49 66,04 74,89 útil de 5 anos 4 ciclos 75,75 83,55 84,20 74,79 65,93 65,32 76,42 65,14 73,90 ALTERNATIVA 2 Tipo de intervenção Custo/m 2 (R$/m 2 ) Reforço com vida útil de 10 anos 2 ciclos I II III IV V VI VII VIII Média 91,24 94,31 94,15 87,54 75,20 75,20 89,51 76,19 85,54 Como mostram as tabelas 5 e 6, para a alternativa 1 a opção mais econômica, como era previsível, é realizar atividades de manutenção no pavimento com vida útil de 5 anos. E, entre as duas alternativas, realizar atividades de manutenção paliativa no pavimento, com maior vida útil, é a opção mais econômica. Sendo que, a execução de uma atividade definitiva, no caso reforço estrutural, representa um custo de 17,37% a mais para pavimentos flexíveis com revestimento em TSD e de 15,75% a
mais para pavimentos flexíveis com revestimento em CBUQ, se comparado com o custo para execução de atividades de manutenção regulares, com maior vida útil, no pavimento. 4. CONCLUSÕES Os resultados obtidos comprovam que, para um pavimento com índice de serventia entre 2,5 a 2,1 (requerendo atividades de reforço estrutural para a sua completa restauração), a prática constante de atividades de manutenção nos pavimentos resultam em soluções menos onerosas do que a execução de um reforço estrutural. Considerando que a opção de atividades de manutenções paliativas com vida útil de 1 e 2 anos é satisfatória para condições de clima e tráfego locais mais rigorosas e aquelas com vida útil de 4 e 5 anos para condições menos severas, a opção de atividades de manutenções paliativas com vida útil de 3 anos representa a solução média, e a melhor opção a ser considerada para as condições de pavimento adotadas neste trabalho: pavimentos flexíveis com revestimento em TSD ou CBUQ com índice de serventia atual de 2,5. No entanto, obtendo, que para esta condição (manutenções paliativas com vida útil de 3 anos) a solução definitiva apresenta um custo de apenas 10% a mais que a solução paliativa para pavimentos com revestimento TSD, e de 12% para os pavimentos em CBUQ, a opção pela execução da solução definitiva, em detrimento da paliativa, torna-se bastante interessante. Do ponto de vista econômico e, principalmente, do ponto de vista técnico pois, além da atividade de reforço estrutural resultar na recuperação da serventia do pavimento para os valores iniciais, a prática desta intervenção ao longo dos 20 anos de projeto do pavimento terá menor impacto no seu processo de operação; que beneficia diretamente os usuários em termos de conforto e segurança. Desta forma, este estudo vem trazer ao meio técnico rodoviário brasileiro informações complementares para a prática da gerência da manutenção de pavimentos flexíveis com revestimento em TSD ou em CUBQ. 5. AGRADECIMENTOS Agradeço à Universidade Presbiteriana Mackenzie. 6. REFERÊNCIAS [1] Hirschfeld, H. - Engenharia Econômica e Análises de Custos. São Paulo, 1998. [2] Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo DER/SP - Tabela de Preços Unitários. São Paulo, 2006. Disponível em: http://www.der.sp.gov.br [3] Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - Manual de Pavimentação. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Publicação 697, Rio de Janeiro, 1996.
[4] Pereira, A. M.; Gontijo, P. R. A. Diretriz Metodológica para Avaliação de Pavimentos Rodoviários Flexíveis e Semi-Rígidos. Associação Brasileira de Pavimentação. Anais do 10º Encontro de Asfalto do Instituto Brasileiro de Asfalto. Rio de Janeiro, 1990.