Pavimentos de Baixo Custo

7/23/2019 Pavimentos de Baixo Custo

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Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas 3

Pavimentos de Baixo Custo

para Vias Urbanas



4 Douglas F. Villibor e outros




Douglas Fadul Villibor

Job Shuji Nogami

José Roberto Cincerre

Paulo Roberto Miranda Serra

Alexandre Zuppolini Neto

2ª Edição - Ampliada – 2009

Pavimentos de Baixo Custopara Vias Urbanas

Bases Alternativas com Solos Lateríticos

Gestão de Manutenção de Vias Urbanas




© 2007 by Autores

Direção Geral Henrique Villibor FlorySupervisão Geral de EditoraçãoBenedita Aparecida CamargoCoordenação Editorial Rodrigo Silva RojasDiagramaçãoRodrigo Silva RojasCapaWesley SilvaRevisão OrtográficaGelson da CostaRevisão TécnicaOdilson Coimbra Fernandes e Débora Nogueira Targas

Proibida toda e qualquer reprodução desta edição por qualquer meio ou forma, seja ela eletrônica oumecânica, fotocópia, gravação ou qualquer meio de reprodução,

sem permissão expressa do editor.Todos os direitos desta edição, em língua portuguesa, reservados à Editora Arte & Ciência

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São Paulo – SP - CEP 01329-010Tel.: (011) 3258-3153

Na internet: http://www.arteciencia.com.br

Índices para catálogo sistemático1. Pavimentação urbana 625.82. Pavimentos flexíveis: Emprego de base de solos lateríticos 625.853. Pavimentação: Vias urbanas: Tecnologia alternativa 625.854. Pavimentos: Construção: Aspectos econômicos 388.11

Pavimentos de Baixo Custo para Vias UrbanasDouglas Fadul Villibor... [et al.] -- 2ª edição , São Paulo: Arte & Ciência, 2009.196 p.: il.; 23cm

Bibliografia

Obra coletivaISBN - 978-85-61165-29-1

1. Pavimentação urbana. 2. Pavimentos flexíveis - Aspectos econômicos. 3. Bases de Soloslateríticos - Tecnologia do uso - Pavimentação urbana. 4. Pavimentação - Emprego de soloslateríticos. 5. Cidades e bairros - Pavimentação alternativa. I. Villibor, Douglas Fadul.CDD - 625.8

- 625.85- 388.11

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)Acácio José Santa Rosa (CRB - 8/157)




Capítulo 1Introdução ...................................................................................11

Capítulo 2Pavimentação Urbana: Histórico e Aspecto de seu Desenvolvimento .....15

Capítulo 3Considerações sobre Solos Tropicais e Conceito de Pavimentosde Baixo Custo ............................................................................. 193.1. Considerações sobre solos tropicais .......................................... 19

3.2. Conceito de pavimentos de baixo custo ..................................... 233.3. Considerações para a utilização de Pavimentos com Solos Lateríticos .. 23

Capítulo 4Metodologia MCT e suas Aplicações Práticas ..................................... 254.1. Apresentação da metodologia MCT ........................................... 254.2. Apresentação da metodologia MCT ............................................ 264.3. Aplicações práticas da Metodologia MCT ....................................... 37

Capítulo 5Tecnologia do Uso de Solos Lateríticos em Pavimentação ................... 455.1. Estudos geotécnicos................................................................. 455.2. Aplicações da metodologia MCT em bases de pavimentos ............ 545.3. Imprimaduras asfálticas e revestimentos betuminosos ................ 87

Índice




Capítulo 6Dimensionamento e Estudo Econômico de Pavimentos de Baixo Custo . 1036.1. Dimensionamento de pavimentos de baixo custo....................... 1036.2. Pavimentos de baixo custo .................................................... 115

Capítulo 7Fundamentos para o Uso de Bases Alternativas ............................... 1197.1 Introdução ........................................................................... 1197.2 Perguntas e respostas ............................................................ 119

Capítulo 8Gestão de Manutenção de Vias Urbanas ......................................... 1678.1 Introdução ........................................................................... 1678.2 Conceitos sobre Gerência de Pavimentos...................................... 1688.3 Plano de Gestão de Manutenção de Pavimentos Urbanos ............. 1708.4 Segmentos Experimentais ......................................................... 1828.5 Considerações Finais ............................................................. 187

Referências Bibliográficas ....................................................... 191

Sobre os Autores ....................................................................... 195




Este livro é uma reprodução de parte do trabalho técnico “Pavimentoscom Solos Lateríticos e Gestão de Manutenção de Vias Urbanas”,apresentado na 10ª Reunião Anual de Pavimentação Urbana da ABPv(Uberlândia – 2000). Foi suprimido o capítulo 7 original e foram feitasdiversas atualizações com novas ilustrações e alguns exemplos. Alémdisso, foi inserido um novo capítulo, fundamental para um melhorentendimento do assunto. Esta versão não teve a participação do EngºMauro Beligni, um dos autores do trabalho técnico referido.

Para a sua concepção foram utilizados conceitos do livro “Pavimentação

de Baixo Custo com Solos Lateríticos”, de autoria dos Professores DoutoresJob Shuji Nogami e Douglas Fadul Villibor (1995), bem como publicaçõesapresentadas em diversos congressos e seminários pelos autores.

O avançado estágio atual dos estudos de solos tropicais parapavimentação só foi possível devido ao apoio institucional e permanente,por mais de duas décadas, do Departamento de Estradas e Rodagens doEstado de São Paulo (DER-SP) e das Escolas de Engenharia Politécnica ede São Carlos da Universidade de São Paulo (USP). Foram fundamentais,ainda, os estudos de muitos colegas, professores das referidas escolase engenheiros do DER – SP. Em especial, do já falecido, Engº FernandoCustódio Correia, um dos precursores da pavimentação de baixo custocom solos tropicais, e do Engº Salvador de Almeida. Por suas relevantescontribuições ao desenvolvimento dos pavimentos de baixo custo, ambossão homenageados neste livro.

São enfocados assuntos ligados ao desenvolvimento de uma tecnologianacional, específica para solos lateríticos em ambientes tropicais, e suas

Prefácio




aplicações práticas. Portanto, este trabalho tem como objetivo principaldifundir, de uma maneira simplificada, a Metodologia MCT (MiniaturaCompactada Tropical) em substituição às metodologias tradicionais declassificação de solos e escolha de materiais para uso em pavimentação.Outro objetivo é, também, apresentar os procedimentos construtivos e decontrole tecnológico de bases executadas com solos lateríticos.




Capítulo 1

Introdução

O déficit de pavimentos urbanos é grande em quase todas as cidadesbrasileiras abrangendo desde vias principais de cidades de grande porte, atévias de circulação de distritos e conjuntos habitacionais. Citam-se no Estadode São Paulo, cidades altamente desenvolvidas como a cidade de São Paulo,com déficit de aproximadamente 20 milhões de m2, e o município de Guarulhosque, mesmo já tendo uma rede pavimentada de 2,7 milhões de m2, aindanecessita executar, pelo menos, mais 30% (800 mil m2).

Em outras regiões do país, a situação, quanto ao déficit de pavimentosurbanos, é ainda mais grave. Isso demonstra, portanto, a necessidade e aimportância do desenvolvimento de uma tecnologia de pavimentação queminimize os custos de implantação de pavimentos urbanos.

A abordagem tradicional da pavimentação, acrescida das consideraçõesmais recentes quanto à fadiga, tem se mostrado viável para execução dospavimentos das vias de maior tráfego. Já para ruas de pequena intensidade detráfego, como em conjuntos habitacionais, pequenas comunidades e bairrosperiféricos, a pavimentação tradicional pode, em muitos casos, ter um custo

que a torna inviável. Em contraposição uma pavimentação alternativa, como uso, por exemplo, de solos lateríticos, ou seja, pavimento de baixo custocom estrutura que admita ser reforçada no futuro, representa uma propostamuito interessante.

O emprego da tecnologia de solos lateríticos em pavimentos urbanos,em regiões com ocorrência destes solos, vem crescendo nas últimas duasdécadas, preponderantemente, para vias de tráfego de muito leve a médio.

Capítulo 1




O interesse pelo emprego desse tipo de solo, nos últimos anos, napavimentação urbana se deve, principalmente, ao seu baixo custo em relaçãoaos materiais convencionalmente empregados e, também, à ocorrência desolos lateríticos em grande escala no território brasileiro.

A grande maioria dos municípios de pequeno e médio porte executapavimentos urbanos segundo a sua experiência, usando pequenas empresas,com poucos recursos para um controle tecnológico adequado e com algumaslimitações quanto à execução de pavimentos diferenciados.

As cidades de grande porte adotam conceitos, quanto ao dimensionamentoe emprego de materiais, baseados em procedimentos tradicionais similaresaos adotados em organismos rodoviários nacionais que, por sua vez, sãofundamentados em normas de organismos internacionais, principalmente emnormas americanas, como ASTM e AASHTO (American Society for Testing andMaterials; American Association of State Highway and Transportation Officials).

Segundo os princípios de dimensionamento de pavimentos norteamericanos e europeus, as camadas da superestrutura do pavimento sãoexecutadas, quase que exclusivamente, com materiais pétreos devidoà escassez de solos apropriados e às condições climáticas adversas —

congelamento no inverno e descongelamento na primavera — mantendo osubleito com umidade superior à obtida em ensaios laboratoriais.

Naqueles locais, a adoção de materiais pétreos artificiais ou naturais, comum controle rigoroso quanto ao limite de liquidez e índice de plasticidade dosfinos (material que passa na peneira de abertura 0,42 mm), é justificada pelanecessidade de garantir uma drenagem adequada do pavimento durante o degeloe para absorver a expansibilidade da água, durante o congelamento no inverno.

No Brasil foram utilizados, até o final da década de 70, critérios similaresaos desenvolvidos para países de clima frio e temperado, quanto aos

procedimentos de estudo de materiais e dimensionamento de pavimentos. Ospavimentos assim projetados e executados, apesar de viáveis tecnicamente namaioria dos casos, podem acarretar custos mais elevados quando comparadoscom os não convencionais, que empregam camadas de solos lateríticos.

Portanto, o desenvolvimento de pavimentos regionalizados e comtecnologia nacional, é de suma importância, devido à grande extensão




Capítulo 1

territorial, aos diferentes tipos de solos que ocorrem no país, às condiçõesclimáticas típicas de ambientes tropicais, ao grande déficit de pavimentos aserem implantados e, principalmente, à falta de recursos financeiros.

O objetivo desta obra é fornecer subsídios para o estudo de solos emateriais para a execução das diversas camadas de pavimentos de baixocusto com o emprego de solos lateríticos, incluindo técnicas construtivasdas camadas de reforço, sub-base, base e revestimento.

Para o estudo dos solos do subleito e camadas da estrutura dopavimento, serão adotados critérios de escolha e dosagem de acordo coma metodologia MCT, desenvolvida especialmente para solos tropicais.

O dimensionamento da estrutura de pavimentos alternativos com ouso de solos lateríticos será baseado no método da Prefeitura Municipal deSão Paulo (PMSP) para tráfego de muito leve a médio.

Neste trabalho serão abordados os seguintes assuntos:

- Pavimentação Urbana: Histór ico e Aspectos do seuDesenvolvimento.

- Considerações sobre Solos Tropicais e Conceito de Pavimentos deBaixo Custo.

- Metodologia MCT e suas Aplicações Práticas.

- Tecnologia do Uso de Solos Lateríticos em Pavimentação.

- Dimensionamento e Estudo Econômico de Pavimentos de BaixoCusto.

- Fundamentos para o Uso de Bases Alternativas.




Capítulo 2

Capítulo 2Pavimentação Urbana: Histórico e Aspectos do seuDesenvolvimento

O emprego da tecnologia de pavimentos alternativos em municípios depequeno e médio porte, praticamente não se generalizou nas últimas décadaspelo fato de muitas das prefeituras não disporem de serviços de engenhariaeficientes e das técnicas não convencionais serem pouco difundidas emâmbito nacional.

A preferência pelo uso de procedimentos para a escolha de materiais e

de dimensionamento de pavimentos baseados em experiências internacionaisé grande no Brasil, visto que as escolas de engenharia adotam, em seuscursos, conceitos baseados principalmente em normas de organismosrodoviários norte-americanos.

De maneira geral, as prefeituras vêm sempre executando pavimentosde um determinado tipo, com determinada técnica construtiva, demonstrandogrande resistência à inovações, principalmente por falta de condições deadaptação tecnológica.

Além dessa resistência à inovação, algumas prefeituras têm contratospreviamente feitos com fornecedores de pedra britada e oferecem,conseqüentemente, resistência ao uso de outros materiais para a execuçãode bases.

Nos municípios de pequeno e médio porte, normalmente, os pavimentossão construídos por pequenas empresas que têm poucas condições de




adaptação à inovações tecnológicas em termos de processo construtivo eexecutam os pavimentos segundo sua experiência.

Uma prática corrente consiste em jogar pedra britada sobre o subleito,rolar e completar o pavimento com pedra e asfalto. Já outras prefeiturascom tecnologia mais apurada, constroem compactando o subleito, aplicandouma camada de pedra, uma bica corrida, ou macadame seco, e macadamebetuminoso para travamento da superfície.

Verifica-se que a qualidade dos serviços fica restrita ao maior ou menorcuidado quanto à escolha dos materiais, ao processo executivo e às condiçõesde recebimento e controle dos serviços que normalmente são efetuadospor profissionais que, em geral, não são engenheiros. Em muitos casos, aqualidade dos serviços fica restrita à experiência e ao zelo do encarregadoda obra na condução dos serviços.

Em centros urbanos maiores, o controle tecnológico das obras émais eficiente; porém, não se utilizam adequadamente, recursos naturaisdisponíveis, tais como solos lateríticos para camadas de pavimentos. Este fatopode estar associado à comodidade do uso de materiais pétreos, em função dealguns interesses econômicos. O emprego de materiais pétreos é, entretanto,

uma solução onerosa para vias urbanas de tráfego muito leve ou leve.

Além do mencionado anteriormente, deve-se lembrar que é sempre maisfácil a justificativa do emprego de materiais cujo desempenho é garantidopor normas e recomendações internacionais. Outro fato a ser considerado éo medo de reação contrária, por parte dos usuários e moradores, quando doemprego de outros materiais para a execução de pavimentos, porque elespoderiam ter a falsa impressão que os serviços não serão de boa qualidade.

As estruturas de pavimentos utilizadas em países de clima frio etemperado, se adotadas para vias urbanas em clima tropical, seriam

superdimensionadas em função do menor tráfego atuante, das diferentescondições ambientais e do tipo de solo do subleito.

Levando-se em consideração a extensão do território brasileiro, o grandedéficit de pavimentos e a pouca disponibilidade de material pétreo em algumasregiões, torna-se imprescindível a utilização de materiais locais. Como soluçãoalternativa foram empregadas, durante algumas décadas, bases de solo-




Capítulo 2

cimento que são de elevado custo, para a realidade econômica brasileira. Afalta de recursos financeiros associada à necessidade de implantação rápida eem grande escala de rodovias e pavimentos urbanos, levaram à busca de novasalternativas visando a uma considerável redução nos custos dos pavimentos.

O melhor aproveitamento de solos locais em pavimentação aconteceuno Estado de São Paulo nos anos 50, quando foram constatados valoresde capacidade de suporte (CBR) extremamente elevados para variedadesargilo-arenosas e argilas. Esta observação estimulou o emprego de soloslocais para as camadas de reforço, do subleito e sub-base.

O comportamento altamente satisfatório destes pavimentos, levou àadoção daqueles materiais para bases de pavimentos, sendo executadosgradativamente segmentos experimentais em rodovias e, no final da décadade 60, em vias urbanas. Sobre a camada de base executada com solos locais,foram utilizados revestimentos delgados do tipo macadame betuminososelado, na espessura de 4,0 cm, e tratamentos superficiais, reduzindoconsideravelmente os custos de implantação.

O desempenho do pavimento em vias urbanas tem sido plenamentesatisfatório, apesar de envolver materiais e espessuras considerados

inadequados pelos procedimentos tradicionais.

No início da década de 70, diante do bom desempenho de basesexecutadas com solos locais, houve um incremento no emprego da tecnologiade pavimentação de baixo custo, por meio de um programa de estradasvicinais desenvolvido pelo DER/SP. Os solos locais utilizados para bases depavimentos, muito freqüentes em grande parte do interior do Estado de SãoPaulo, são solos arenosos lateríticos de granulação fina, denominados SolosArenosos Finos Lateríticos (SAFL).

O programa de estradas vicinais do DER/SP permitiu a observação in situ

do desempenho destes pavimentos. Ao longo de alguns anos forneceu dadostecnológicos importantes para o desenvolvimento de uma tecnologia voltadapara o emprego de solos tropicais, utilizando-se ensaios convencionais. Astécnicas empregadas foram aprimoradas com o passar do tempo e resultaramna atual metodologia MCT, que já se encontra implantada em vários órgãosrodoviários e prefeituras.




Atualmente, mais de 50 cidades paulistas e algumas cidades deoutros Estados (Bahia, Paraná, Goiás, Mato Grosso do Sul e Acre), têmutilizado esta tecnologia de pavimentação urbana de baixo custo. Estima-se em mais de 15 milhões de metros quadrados de pavimentos urbanos eem aproximadamente 20 mil quilômetros de rodovias vicinais, em todo oterritório nacional, construídos com bases de solos lateríticos.

A figura 1 apresenta a malha viária e os principais centros urbanos noEstado de São Paulo, que utilizam pavimentos com bases de SAFL.

FIGURA 1: Malha Viária e os principais Centros Urbanos do Estado de São Paulo com Pavimentos Utilizando

Bases de SAFL.




Capítulo 3

Capítulo 3Considerações sobre Solos Tropicais e Conceito dePavimentos de Baixo Custo

3.1 Considerações Sobre Solos Tropicais

Os solos das regiões tropicais apresentam uma série de peculiaridadesdecorrentes das condições ambientais sendo, portanto, necessário seconceituar os solos de Peculiaridades Tropicais, ou seja, os tipos genéticosde solos encontrados em regiões tropicais.

Os seguintes solos são encontrados em regiões tropicais: lateríticos,saprolíticos e transportados. A figura 2 ilustra um perfil esquemático daocorrência destes tipos de solos.

FIGURA 2: Perfil Esquemático de Ocorrência de Solos em Ambiente Tropical




3.1.1 Conceituação dos Solos Encontrados em Regiões Tropicais

Solos são materiais naturais não consolidados, isto é, constituídosde grãos separáveis por processos mecânicos e hidráulicos, de fácildispersão em água, e que podem ser escavados com equipamentoscomuns de terraplenagem (pá carregadeira, motoescavotransportadoraetc.). Geralmente, os materiais constituintes da parte superficial da crostaterrestre e que não se enquadram na condição de solo, são consideradosrochas, mesmo que isso contrarie as conceituações adotadas em geologia eem pedologia. O solo pode, também, apresentar-se como estrutura naturalou artificial. Terá estrutura artificial quando transportado e/ou compactadomecanicamente, em aterros, barragens de terra, reforços do subleito depavimentos etc.

Dentro da classificação dos solos, aqueles que apresentam propriedadespeculiares e de comportamento, são denominados de solos tropicais emdecorrência da atuação de processo geológico e/ou pedológico típicos dasregiões tropicais úmidas. Dentre os solos tropicais destacam-se duas grandesclasses: os solos lateríticos e os solos saprolíticos.

Os solos lateríticos (later, do latim: tijolo) são solos superficiais, típicos

das partes bem drenadas das regiões tropicais úmidas, resultantes de umatransformação da parte superior do subsolo pela atuação do intemperismo,por processo denominado laterização.

Várias peculiaridades associam-se ao processo de laterização sendo, asmais importantes do ponto de vista tecnológico, o enriquecimento no solode óxidos hidratados de ferro e/ou alumínio e a permanência da caulinitacomo argilo-mineral predominante e quase sempre exclusivo. Estes mineraisconferem aos solos de comportamento laterítico coloração típica: vermelho,amarelo, marrom e alaranjado.

Os solos saprolíticos (sapro, do grego: podre) são aqueles que resultamda decomposição e/ou desagregação in situ da rocha matriz pela ação dasintempéries (chuvas, insolação, geadas) e mantêm, de maneira nítida, aestrutura da rocha que lhe deu origem. São genuinamente residuais, isto é,derivam de uma rocha matriz, e as partículas que o constituem permanecemno mesmo lugar em que se encontravam em estado pétreo.




Capítulo 3

FIGURA 3: Corte Rodoviário, com Camada Laterítica Sobrejacente a uma Camada Saprolítica de Origem

Sedimentar, com as Correspondentes Microfábricas

Os solos saprolíticos constituem, portanto, a parte subjacente àcamada de solo superficial laterítico (ou, eventualmente, de outro tipo desolo) aparecendo, na superfície do terreno, somente por causa de obrasexecutadas pelo homem ou erosões. Estes solos são mais heterogêneos econstituídos por uma mineralogia complexa contendo minerais ainda emfase de decomposição. São designados também de solos residuais jovens,em contraste com os solos superficiais lateríticos, maduros.

Uma feição muito comum no horizonte superficial, ou no seu limite, éa presença de uma linha de seixos de espessuras variáveis (desde algunscentímetros até 1,5 m), delimitando o horizonte laterítico do saprolítico. Asfiguras 3 e 4 ilustram a ocorrência de solos lateríticos e saprolíticos.

Micro-estrutura doSolo Laterítico

Solo Saprolítico

Micro-estrutura doSolo Saprolítico




FIGURA 4: Perfil de Solo Saprolítico de Folhelho

A figura 4 ilustra a ocorrência de um perfil de Solo Saprolítico emum corte rodoviário.

FIGURA 5: Ocorrência de Solos de Comportamento Laterítico no

Território Brasileiro

SOLOS ARENOSOS DECOMPORTAMENTO LATERÍTICO

SOLOS ARGILOSOS DECOMPORTAMENTO LATERÍTICO




Capítulo 3

3.2 Conceito de Pavimentos de Baixo Custo

Um pavimento é considerado do tipo Baixo Custo, quando:

- Utiliza bases constituídas de solos locais in natura, ou em misturas,com custos substancialmente inferiores às bases convencionaistais como: brita graduada, solo-cimento, macadame hidráulico oumacadame betuminoso;

- Utiliza revestimento betuminoso esbelto do tipo tratamentosuperficial ou concreto betuminoso usinado a quente, com espessurade, no máximo, 3,0 cm;

- É dimensionado para atender os tráfegos:- Urbano, de muito leve a leve, de acordo com a classificação

de vias apresentada no Capítulo 6;- Rodoviário, com VDM inferior a 1500 veículos, com no máximo

30% de veículos comerciais, e com N < 5 x 106 solicitações doeixo simples padrão de 80 kN -> sistema SI.

Nos pavimentos rodoviários há experiências com volumes superioresao máximo especificado; no entanto, o uso dessas bases para rodovias detráfego pesado somente poderá ser recomendado a partir dos resultados

das pistas experimentais (faixas adicionais), já implantadas em alguns sub-trechos de rodovias paulistas.

3.3 Considerações para a Utilização de Pavimentos comSolos Lateríticos

A condição para o uso de solos lateríticos de granulação fina comomaterial para bases in natura, ou com misturas com agregados, é a suaocorrência em área próxima às obras e condições ambientais adequadas.

Segundo dados geológicos, pedológicos e climáticos disponíveis, essa

condição ocorre em regiões de quase todos os estados brasileiros, conformeindicado na figura 5.

A grande maioria dos pavimentos executados com bases de soloslateríticos apresenta comportamento altamente satisfatório e localizam-seem regiões com os seguintes tipos climáticos, segundo Köppen:




- Cwa (quente com inverno seco).- Aw (tropical com inverno seco).- Cwb (temperado com inverno seco).

A precipitação pluviométrica anual nestas regiões situa-se entre 1000e 1800 mm, com temperatura média anual superior a 20 º C.

Algumas vias urbanas foram executadas com sucesso em regiões declima equatorial com volume anual de chuvas superior a 2000 mm, porexemplo, na pavimentação de vias da cidade de Rio Branco - AC. Nesse caso,o pavimento acha-se confinado por guias e sarjetas e com revestimentoconstituído por concreto betuminoso usinado a quente executado sobre umacamada de proteção anticravamento de tratamento superficial simples.

Para o emprego de solos lateríticos em pavimentos urbanos, tanto oprojeto geométrico quanto o de drenagem devem atender às característicastécnicas apresentadas a seguir:

- Obrigatoriedade de execução de guias e sarjetas.- Perfil longitudinal com declividade mínima de 1% e máxima de 8%.- Seção transversal com declividade entre 3 a 4%.

- Exigência de execução do passeio, preferencialmente comrevestimento em concreto, para evitar infiltração d’água por trásdas guias e sarjetas.

- Execução de um sistema eficiente de captação de águas pluviais eservidas, evitando o acúmulo de água em pontos baixos.

- Execução de drenagem profunda para rebaixamento do lençol freáticoa, pelo menos, 1,50 m em relação à cota final de terraplenagem(CFT).




Capítulo 4

Capítulo 4Metodologia MCT e Suas Aplicações Práticas

4.1 Considerações Iniciais

A metodologia tradicional apresenta uma série de limitações edeficiências para o estudo do uso de solos na pavimentação, desde osaspectos de classificação geotécnicas de solos até os critérios de escolha edosagem de materiais para o emprego em bases.

Duas classificações tradicionais têm sido mais usadas para obras viárias:a HRB (Highway Research Board) – AASHTO (também adotada pela ASTM)e a USCS (“Unified Soil Classification System”).

Estas classificações consideram fundamentais a granulometria, o limitede liquidez (LL) e o índice de plasticidade (IP).

A classificação de solos HRB-AASHTO é a mais utilizada no meiorodoviário; porém classifica e hierarquiza os solos tropicais de maneirainapropriada. Assim, os solos que se classificam no grupo A-7-5, quando

adequadamente compactados, podem se comportar como um ótimo subleito,caso laterítico, ou um péssimo subleito, caso saprolítico (baixa capacidade desuporte elevada resiliência e elevada expansão).

Outro exemplo são os solos do grupo A-4 com comportamento laterítico,utilizados com sucesso em bases de pavimentos. Em contrapartida, ocorremfreqüentemente muitos solos saprolíticos do mesmo grupo, que constituempéssimos subleitos. Na condição ótima de compactação da energia normal, eles




podem apresentar um valor de CBR da ordem de 3%, quando saprolíticos e podematingir valores de CBR superior a 30% (na mesma condição de compactação) esuperior a 80% na energia intermediária, quando lateríticos.

Tendo em vista, entre outras, as dificuldades e deficiências apontadasno uso das classificações tradicionais desenvolvidas para solos de clima frio etemperado, quando empregadas em solos de ambientes tropicais, Nogami eVillibor desenvolveram uma metodologia designada MCT, específica para soloscompactados tropicais.

A mesma baseia-se numa série de ensaios e procedimentos cujosresultados reproduzem as condições reais de camadas compactadas de solostropicais, quando usadas em pavimentos, através das propriedades geotécnicasque espelham o comportamento in situ dessas camadas.

A metodologia, desenvolvida por Nogami e Villibor a partir da décadade 70, deve-se principalmente aos seguintes fatores:

- Limitações dos procedimentos tradicionais para caracterizar e classificar ossolos com base na granulometria e limites físicos (LL e IP). Tais índices sãoincapazes e insuficientes para distinguir os principais tipos de solos tropicais,

de propriedades diversas, conhecidos como lateríticos e saprolíticos,inadequadamente designados em outros países, de “residuais”;

- Constatação experimental do bom desempenho de bases constituídaspor solos lateríticos de granulação fina e por solo agregado com grandeporcentagem de finos (passando, quase que integralmente na peneirade 0,42 mm de abertura), apesar de serem considerados inapropriadospara base de pavimentos pelas sistemáticas tradicionais.

4.2 Apresentação da Metodologia MCT

A designação MCT (Miniatura Compactado Tropical) é proveniente da

utilização, nos ensaios, de corpos de prova de dimensões reduzidas (corposde prova com 50 mm de diâmetro) em solos tropicais compactados.

Esta Metodologia abrange dois grupos de ensaios a saber:

- Mini-CBR e associados;- Mini-MCV e associados.




Capítulo 4

A partir dos ensaios de Mini-CBR e associados, pode-se obter ascaracterísticas dos solos apropriados para bases de pavimentos. Geralmenteapós a compactação dos corpos de prova, determina-se uma série depropriedades, tais como: capacidade de suporte (Mini-CBR), expansão,contração, infiltrabilidade, permeabilidade, etc.

Os ensaios Mini-MCV e associados fornecem parâmetros para adeterminação dos coeficientes c’ e e’ que, por sua vez, permitem a classificaçãodos solos de acordo com a metodologia MCT, além de permitirem a determinaçãode todas as propriedades referidas nos ensaios Mini-CBR e associados.

As propriedades obtidas com uso do grupo de ensaios Mini-CBR eassociados são determinadas em corpos de prova compactados com energiaconstante (normal ou intermediária), para vários teores de umidade.

Com relação ao grupo de ensaios Mini-MCV e associados, com exceçãodo ensaio de perda de massa por imersão, as demais propriedades são obtidasna Massa Específica Aparente sua máxima (MEASmax) para vários teores deumidade (variação da energia de compactação).

O fluxograma 1 ilustra os diferentes grupos de ensaios da Metodologia MCT.

ENSAIOS ASSOCIADOSCapacidade de Suporte Mini-CBR,

Expansão, Contração Infiltrabilidade,Permeabilidade Penetração de Imprimadura

ENSAIO DECOMPACTAÇÃO

Mini-Proctor

GRUPO DE ENSAIOS

Mini-CBR eAssociados

ENSAIO DE

PERDA DEMASSA POR

IMERSÃO

ENSAIO DECOMPACTAÇÃO

Mini-MCV

GRUPO DE ENSAIOS

Mini-MCV eAssociados

Mini-CBRcom

Penetrômetro

Mini-CBR

Convencional

Mini-MCVControle de

Umidade

GRUPO DE ENSAIOS

Ensaiosin situ

METODOLOGIA

MCT

FLUXOGRAMA 01: Grupos de Ensaios da Metodologia MCT




4.2.1 Ensaio de Compactação

O ensaio de compactação é um dos principais ensaios da MetodologiaMCT pois, a partir de seus parâmetros básicos (umidade ótima e massaespecífica aparente seca máxima), moldam-se corpos de prova para adeterminação de outras propriedades geotécnicas da Metodologia MCT.

O ensaio de compactação integrante da sistemática MCT, utiliza umaaparelhagem de dimensões reduzidas podendo ser efetuado por dois métodosdistintos de compactação.

- Método Mini-Proctor:

Designado comumente de Mini-Proctor, em que se procura fixaruma determinada energia de compactação e, com essa energia (normal,intermediária ou modificada), compactar uma série de corpos de prova comdiferentes teores de umidade. Com esse procedimento, determinam-se oteor ótimo de umidade e a MEASmax do material.

- Método Mini-MCV:

Este ensaio foi desenvolvido para estudos de solos tropicais emdimensões reduzidas, por Nogami e Villibor em 1980 e denominado de Mini-MCV. Foi baseado no método proposto por Parsons em 1976, conhecido comoensaio MCV (Moisture Condition Value).

Consiste na aplicação de energias crescentes, até se conseguir umaumento sensível de MEAS para vários teores de umidade, obtendo-se umafamília de curvas de compactação. Essas curvas são denominadas de curvasde deformabilidade ou de Mini-MCV, pois, a partir delas pode-se determinaro valor dos Mini-MCV de cada uma das curvas.

Com a curva de deformabilidade correspondente ao Mini-MCV igual a10, obtém-se o coeficiente c’, utilizado na classificação geotécnica MCT.

O ensaio também pode ser utilizado no controle da compactação e naprevisão da erodibilidade.

A figura 6 ilustra o equipamento, as características e procedimentosdo ensaio e suas aplicações práticas:




Capítulo 4

FIGURA 6: Ensaio de Compactação

4.2.2 Ensaio de Capacidade de Suporte Mini-CBR

Esse ensaio, aliado aos ensaios de expansão e contração, geraresultados que possibilitam o dimensionamento de pavimentos e a escolhade solos para reforço do subleito, sub-bases, bases e acostamentos. O ensaio

pode ser realizado com ou sem imersão e sobrecarga e, dependendo dafinalidade para a qual o solo estudado será utilizado, emprega-se energiade compactação “normal”, “intermediária” ou “modificada”.

O ensaio Mini-CBRic com imersão (i) e sobrecarga (c) é realizado parase estudar o comportamento de solos do subleito ou solos de aterros.




Quando do estudo da capacidade de suporte de solos para bases,realiza-se o ensaio sem sobrecarga e sem imersão, pois bases depavimentos econômicos não recebem camadas espessas de revestimento,ou seja, trabalham sem sobrecarga. Medidas do teor de umidade de basesem serviços por vários anos têm revelado que a condição não imersaé a mais representativa. Estudos revelam que mais de 95% das basesanalisadas apresentam umidade de trabalho (umidade de equilíbrio)inferior, em torno de 20%, à umidade ótima de compactação quando desua execução. O que demonstra ser desnecessária a execução do ensaioMini-CBR em condições imersas.

A metodologia MCT contempla também um coeficiente empíricodenominado relação RIS, definido pela relação Mini-CBRis/Mini-CBRhm paracorpos de prova moldados na energia intermediária. O emprego da energiaintermediária se deve ao fato de que, quando adotada a energia modificada,ocorre uma laminação da parte superficial da camada de base para algunstipos de solos.

A relação RIS indica o quanto o solo perde de suporte após um longoperíodo de exposição à água. Quanto maior for a RIS, melhor é o solo,havendo uma menor variação de suporte em contato com a água. Essa

relação foi incorporada à Metodologia MCT, pois serve como indício docomportamento laterítico ou não do solo, sendo mais evidenciado em solosarenosos finos.

A figura 7 ilustra o equipamento, as características e procedimentos doEnsaio de Capacidade de Suporte Mini-CBR e suas aplicações práticas.

O ensaio Mini-CBR apresenta uma dispersão menor de valores decapacidade de suporte em relação ao ensaio convencional.




Capítulo 4

FIGURA 7: Ensaio de Capacidade de Suporte – Mini-CBR

O suporte Mini-CBR de camadas de solos compactados pode seraferido, in situ, através do penectrômetro sulafricano e/ou da utilizaçãode equipamentos portáteis acoplados a veículos (prensa Mini-CBR). Osresultados in situ apresentam valores de capacidade de suporte superioresaos obtidos nos corpos de prova moldados na umidade ótima em laboratório.Isso reforça a constatação de que as bases e camadas do substrato, em

ambientes tropicais, trabalham numa umidade inferior à umidade ótima decompactação.




FIGURA 8: Penetrômetro com Soquete Mini-CBR para Determinação da Capacidade de Suporte In Situ.

4.2.3 Ensaio de Expansão

Esse ensaio tem como objetivo principal o conhecimento dos valores deexpansão dos argilo-minerais constituintes dos solos finos, hierarquizando ossolos para diversos usos em pavimentação. A figura 9 ilustra o equipamentopara a medição da expansão.

A figura 8 ilustra o equipamento para a determinação da capacidadede suporte in situ, conhecido como penetrômetro, com soquete Mini-CBR.




Capítulo 4

FIGURA 9: Ensaio de Expansão

4.2.4 Ensaio de Contração

O objetivo deste ensaio é verificar a contração, intencional ou não,durante a fase construtiva e vida útil do pavimento, com o intuito de seevitar a propagação e reflexão de trincas na camada de revestimento. Oensaio visa a gerar informações relativas ao estado e ao comportamento deum pavimento após o período de cura ou secagem.

A figura 10 ilustra a aparelhagem, as características e procedimentosdo ensaio e suas aplicações práticas.




FIGURA 10: Ensaio de Contração

4.2.5 Ensaio de Infiltrabilidade

O ensaio tem como objetivo medir a velocidade e a quantidade de águaque penetra em camadas de solo (bases), quando chove durante a fase deexecução e/ou operação da rodovia. Estima aproximadamente quanto umafrente de umidade pode caminhar para dentro do pavimento a partir deuma valeta lateral não revestida e/ou através de locais de concentração eacúmulo d’água próximos ao acostamento. O ensaio serve como balizamentopara se determinar a distância em que se deve encontrar a rodeira externada pista em relação à borda do acostamento, para dimensionar sua largura,evitando assim a ocorrência de deformação.




Capítulo 4

FIGURA 11: Ensaio de Infiltrabilidade.

4.2.6 Ensaio de Permeabilidade

É utilizado para cálculos de escoamento de água em meio saturado,priorizando os solos para uso em camadas de base de pavimentos. A figura12 ilustra a aparelhagem e as características do ensaio.

A figura 11 ilustra a aparelhagem, as características e aplicações dosresultados.




FIGURA 12: Ensaio de Permeabilidade.

4.2.7 Ensaio de Perda de Massa por Imersão em Água

Desenvolvido para distinguir os solos tropicais com comportamentolaterítico daqueles com comportamento não laterítico. É também utilizadopara classificar os solos tropicais (Classificação MCT), sendo empregado parao cálculo do coeficiente e’.

A figura 13 ilustra a aparelhagem, características de ensaio e aplicaçõesdos resultados.




Capítulo 4

FIGURA 13: Ensaio de Perda de Massa por Imersão em Água.

4.3 Aplicações Práticas da Metodologia MCT

As principais aplicações desta metodologia são:

- Classificação dos solos.- Propriedades geotécnicas.- Critérios de escolha e priorização de solos para bases.

- Dosagem de misturas com solos lateríticos.- Dosagem de imprimaduras asfálticas.

Neste item serão abordadas a classificação e as propriedadesgeotécnicas dos solos lateríticos.

Os critérios de escolha e priorização de solos para bases, dosagem demisturas e imprimaduras asfálticas, serão enfocados no capítulo 5.




4.3.1 Classificação dos Solos com uso da Metodologia MCT

A classificação dos solos com uso da Metodologia MCT foi desenvolvidaespecialmente para o estudo de solos tropicais e baseada em propriedadesmecânicas e hídricas obtidas de corpos de prova compactados de dimensõesreduzidas. Essa classificação não utiliza a granulometria, o limite de liquidez eo índice de plasticidade, como acontece no caso das classificações geotécnicastradicionais. Separa os solos tropicais em duas grandes classes: os decomportamento laterítico e os de comportamento não laterítico.

Os solos lateríticos e saprolíticos, segundo a classificação MCT, podempertencer aos seguintes grupos:

- Solos de comportamento laterítico, designados pela letraL, sendo subdivididos em 3 grupos:

- LA - areia laterítica quartzosa.- LA’ - solo arenoso laterítico.- LG’ - solo argiloso laterítico.

- Solos de comportamento não laterítico (saprolítico),

designados pela letra N, sendo subdivididos em 4 grupos:

- NA – areias, siltes e misturas de areias e siltes com predominânciade grão de quartzo e/ou mica, não laterítico.

- NA’- misturas de areias quartzosas com finos de comportamentonão laterítico (solo arenoso).

- NS’- solo siltoso não laterítico.- NG’- solo argiloso não laterítico.

Para se classificar os solos lateríticos e saprolíticos, através daMetodologia MCT, utiliza-se o gráfico da figura 14, no qual a linha tracejada

separa os solos de comportamento laterítico dos de comportamento nãolaterítico.




Capítulo 4

FIGURA 14: Classificação MCT

O gráfico foi elaborado a partir do conhecimento dos coeficientes c’(eixo das abscissas) e e’ (eixo das ordenadas). O coeficiente c’, denominadode coeficiente de deformabilidade, é obtido com o ensaio Mini-MCV. O ensaioMini-MCV, como já comentado, consiste na aplicação de energias crescentes(produzidas pelo aumento do número de golpes do soquete compactador)até que se atinja um valor máximo de densidade. Esse ensaio é de massaconstante, fixada em 200 g de material.

Os resultados obtidos também podem ser utilizados no controle dacompactação e na previsão da erodibilidade.

O coeficiente c’, para a classificação de solos, é obtido por meio docoeficiente angular da parte retilínea da curva de deformabilidade que mais

se aproxima do valor Mini-MCV igual a 10.

Este coeficiente indica a argilosidade do solo, ou seja, um c’ elevado(acima de 1,5) caracteriza as argilas e solos argilosos, enquanto valores baixos(abaixo de 1,0) caracterizam as areias e os siltes não plásticos ou poucocoesivos. No intervalo entre 1,0 e 1,5 situam-se diversos tipos de solos, comoareias siltosas, areias argilosas, argilas arenosas e argilas siltosas.




O coeficiente e’ é calculado a partir do coeficiente d’ (inclinação daparte retilínea do ramo seco da curva de compactação, correspondentea 12 golpes do ensaio de Mini-MCV) e da perda de massa por imersão Pi(porcentagem da massa desagregada em relação à massa total do ensaioquando submetida à imersão em água), expresso pela expressão:

Detalhes dos procedimentos de cálculo dos coeficientes c’ e e’, e ensaiosassociados, encontram-se no livro “Pavimentação de Baixo Custo com SolosLateríticos” de Nogami e Villibor, 1995.

4.3.2 Propriedades Geotécnicas dos Solos

A Metodologia MCT apresenta uma série de ensaios que medem aspropriedades mecânicas e hídricas dos solos, por meio de determinaçõesem corpos de prova de dimensões reduzidas.

Os ensaios preconizados pela Metodologia MCT são utilizados paradiversas finalidades:

- Estudo de solos para a utilização como bases de pavimentos.- Estudo de erodibilidade dos solos com os ensaios de Mini-MCV e

perda de suporte por imersão, etc.

Portanto, a Metodologia MCT é utilizada para diversas aplicações práticase, para cada uma dessas aplicações, emprega-se um elenco de ensaios:

- Obtenção do suporte Mini-CBR e expansão, para a definição douniverso do subleito para efeito de dimensionamento de umpavimento, quando o subleito é constituído por solos finos, ou seja, no

máximo 5% de grãos retidos na peneira de abertura de 2,00 mm.- Obtenção do suporte Mini-CBR, expansão, contração, relação RIS

e sorção, para efeito de dosagem, por exemplo: mistura de argilalaterítica com areia (ALA) para emprego como base de pavimento.




Capítulo 4

Os intervalos das propriedades mecânicas e hídricas admissíveis, paraque bases executadas com solos lateríticos apresentem comportamentosatisfatório, são os seguintes:

- Mini-CBR sem imersão ................ $ 40%

- Perda de suporte por imersão ...... # 50%- Expansão, sem sobrecarga .......... < 0,3%- Contração ............................. 0,1 a 0,5 %- Coeficiente de sorção .................. 10-2 a 10-4 cm / min1/2

Nota: Intervalos de Propriedades Geotécnicas obtidos na EnergiaIntermediária do Mini-Proctor.

A tabela 1 ilustra as propriedades geotécnicas associadas com aspropriedades físicas de camadas acabadas e seus principais problemas edefeitos construtivos.

ENSAIO E

DETERMINAÇÕES

PROPRIEDADES FÍSICAS

ASSOCIADASPROVÁVEIS DEFEITOS

Min i- CB R C apac id ade d e S uporte (P re visão)- Deformação Excess iva

- Ruptura do Pavimento

Expansão Aumento de Volume com Teor de Umidade- Deformação da Base

- Trincas da Capa

Coeficiente de Sucçã o

Cap ilar D’água

Velocidade de Penetração da Frente de

Umidade e Quantidade de Água Associada

a P enetraçã o dessa Frente

- Amolecimento da Pa rte S upe rior da Base na Época

de Construção devido às Chuvas

- Amolecimento da Borda

- Drenabilidade Lenta e Problemas Construtivos

Associados

- Crescimento das Panelas

Permeabilidade Percolação da Água - Não Drenante

C on tra ç ão C on tra ç ão d a Base

- Desagrega ção pelo Trâns ito de Serviço

- Trincas de Reflexão na Capa

- Entrada Excessiva D’água na Base e Subleito

CompactaçãoGrau de Compactação do Material em

Relação a Umidad e Ótima

- Deformação Excess iva

- Lamelas

- Ruptura d o Pavimento

- Trincamentos Excessivos

Pene tração da ImprimaduraEspessura e Quantidade de Material

Betuminoso Penetrado

- Escorregamento da Camada de Rolamento

- Exsudaçã o de Asfalto na S uperfície do Pavimento

Mini-CBR in s itu Capa cidade (Real) de Suporte- Deformação Excess iva

- Ruptura doPavimento

Razão : Mini -CBR na

Umidade de Moldagem /

Mini-CBR Após Imersão

Diminuição da Capacidade com Aumento

da Umidade

- Deformaçã o da Base na Época de Construção

devido às Chuvas

- De formaçã o Exces siva na Borda do Pavimento

devido a Penetração Lateral da Água

- Ruptura do Pavimento em Capas P ermeáveis

TABELA 1: Ensaios e Determinações da Metodologia MCT e Propriedades Físicas Associadas.




A tabela 2 ilustra valores das propriedades geotécnicas de sete solosde comportamento laterítico e de sete solos de comportamento não laterítico(saprolítico). As amostras foram numeradas com número ímpar, quando denatureza laterítica, e com número par, quando de natureza saprolítica.

Os valores das propriedades geotécnicas de alguns solos determinadoscom o emprego dos ensaios da Metodologia MCT revelaram a inaplicabilidadedos limites estipulados pelas classificações tradicionais de: 25% para o limitede liquidez (LL) e 6% para o Índice de Plasticidade (IP), para o caso de solose condições ambientais tropicais.

Alguns solos tropicais saprolíticos que apresentam baixo LL e baixo IP,(dentro dos limites tradicionais anteriormente referidos) expandem-se bastantequando compactados nas condições exigidas pelas normas rodoviárias eimersos em água. Isto acontece, sobretudo nos solos saprolíticos ricos em siltescaoliníticos e/ou micáceos.

Amos tra Nº 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14

Grupo MCT LA NA LA’ NA’ LA’ NS ’ LG’ NS ’ LG’ NS ’ LG’ NS ’ LG’ NG’

Coe ficie nte s c’ 0,50 0,35 0 ,80 1,00 1,36 0,80 1,84 0,60 1 ,8 2 1 ,1 0 1 ,7 0 1, 30 1 ,7 6 1 ,7 0

e Índice para d’ 66 10 66 13 80 8 65 6 67 11 25 7 30 1

C lassificação e ’ 1 ,31 2,6 8 1,02 1,2 7 0,63 1,81 0,9 6 1,81 0 ,7 9 1 ,6 6 0 ,9 3 1, 80 0 ,9 4 1 ,6 3

MCT P i (%) 196 280 75 50 50 260 50 2 60 2 0 280 00 300 15 250

Massa Esp. Apar. Máx.(g/cm3 ) 2, 02 1 ,7 7 2 ,0 5 2 ,0 0 1 ,9 2 1 ,7 0 1 ,8 0 1,55 1 ,5 8 1 ,5 2 1 ,5 9 1,41 1,49 1,42

Umidade Ótima –Ho (%) 10,5 15,5 9,8 12,0 1 2,9 17,0 18,0 23,2 2 3,0 2 2,0 2 4, 0 2 6, 0 3 0, 0 3 0, 0

Mini-CBR Sem imersão

(SI) 20 17 43 26 26 15 20 10 15 17 22 12 13 11

(%) (1) Com imersã o

(CI) 19 1 2 4 1 20 22 2 17 6 13 1 17 2 11 3

(CI) / (S I) 95 70 95 77 85 17 85 60 87 6 77 15 85 24

Expa ns ão (%) 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 2,1 0,1 0 ,8 0 ,1 6,3 0,3 6,5 0,4 6,5

Contraçã o (%) 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2 1,1 1,0 0 ,8 1 ,8 0,5 1,5 0,5 5,1 2,0

Per meabilidade (Lo g k (c m/s )) - 0, 7 - 4, 1 - 6, 4 - 6, 7 - 6, 4 - 5, 6 - 5, 2 - 5, 4 - 6, 7 - 6, 1 - 7, 5 - 5, 7 - 6, 5 - 7, 2

Infiltração min))/(( cm Logs -2 ,7 - 2, 1 - 2, 5 - 2, 4 - 2, 1 - 1, 5 - 2,0 - 2, 0 -2 ,0 - 1, 1 - 2, 2 -1 ,1 - 2, 5 - 2, 0




Capítulo 4

Muitos solos de comportamento laterítico, similares aos das amostras

01, 03, 05 e 07 da tabela 2, são usados em bases de SAFL mesmo comIP e LL bem superiores aos recomendados para essa camada (IP ≤ 6% eLL ≤ 25%).

Pela análise da tabela 2 constata-se que pares de solos de ummesmo grupo da classificação HRB apresentam valores das propriedadesmecânicas e hídricas bastante diferentes entre si, quando o esperado seriaapresentarem propriedades similares. Por exemplo, os pares de amostras05 e 06 e 07 e 08, respectivamente de classificação A-4 e A-6, demonstramessas diferenças com solos de um mesmo grupo. Esse fato mostra que aclassificação tradicional não é adequada para diferenciar solos tropicais deum mesmo grupo, quando apresentam formações genéticas distintas, comoé o exemplo dos solos lateríticos e saprolíticos.

Já os mesmos pares de solos, quando classificados pela MCT, acham-se em grupos diferentes ou seja: 05 (LA’), 06 (NS’), 07 (LG’) e 08 (NS’),com valores de propriedades diferentes entre eles e compatíveis com seureal comportamento, quando usados como camada de base e para outrasfinalidades rodoviárias. Portanto, a classificação MCT tem uma abrangênciamais ampla e mais realística, quando aplicada no Brasil, em relação àclassificação tradicional ainda em uso.

TABELA 2: Principais Características Mecânicas e Hídricas dos Solos Lateríticos e Saprolíticos.

2,00 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

0,42 98 55 73 96 99 92 95 1 00 99 99 99 100 99 100

% que Passa,Peneiras deAbertura em

Milímetros 0,075 21 16 22 33 57 58 54 84 79 98 85 94 88 95

% de Argila – Φ (mm)<0,002 18 4 14 10 18 4 25 10 56 18 49 1 6 65 50

Limite de Liquide z (%) NP NP 26 25 30 32 38 38 45 46 54 56 83 88

Índice de Plas ticida de (%) NP NP 11 11 9 10 14 14 17 19 24 26 46 50

Índice de Grupo 0 0 0 0 4 5 5 10 11 13 16 18 20 20

H R B A -2 -4 A -2-4 A -2 6 A -2 6 A -4 A -4 A -6 A -6 A -7 -6 A -7 -6 A -7 -5 A -7 -5 A -7 -5 A -7 -5Classificação

U S C S S M S M S C S C CL CL CL CL ML ML MH MH MH CH




Capítulo 5

Capítulo 5Tecnologia do Uso de Solos Lateríticos emPavimentação

Neste capítulo serão enfocados os estudos geotécnicos dos materiaisdo subleito e de jazidas para uso em camadas de reforço do subleito, bemcomo aplicações da Metodologia MCT para o estudo de bases de pavimentosde baixo custo.

5.1 Estudos Geotécnicos

O estudo para a obtenção das características geotécnicas dos solos dosubleito e de jazidas para o emprego como camadas de reforço do subleito,sub-bases e bases, abrange as atividades ilustradas no fluxograma 2:

ni

i

i i

im

i

i

i i

m m

i m i

n im n

imin

m

n i

ni

i

n i n

i

n i

ni

i ni

m

m

ni

Fluxograma 2: Atividades Envolvidas nos Estudos Geotécnicos




A nomenclatura para identificação dos materiais no perfil dos solosserá feita de acordo com o exposto a seguir.

Designação das frações dos Materiais

- Fração Pedregulho: grãos minerais que passam na peneira de 38mm, mas são retidos na de 2 mm de abertura nominal.

- Fração Solo: grãos minerais que passam na peneira de 2 mm deabertura nominal.

A fração deverá ser classificada de acordo com a “Classificação de SolosTropicais segundo a Metodologia MCT – ME.54” da Prefeitura Municipal deSão Paulo, e apresentar a seguinte nomenclatura:

- Classe de Comportamento Laterítico: designada pelo prefixo “L”,subdividida nos seguintes grupos:

- LA – Areia Laterítica.- LA’ – Solo Arenoso Laterítico.- LG’ – Solo Argiloso Laterítico.

- Classe de Comportamento Não Laterítico: designada pelo prefixo “N”, subdividida nos seguintes grupos:

- NA – Areia Não Laterítica.- NA’ – Solo Arenoso Não Laterítico.- NS’ – Solo Siltoso Não Laterítico.- NG’ – Solo Argiloso Não Laterítico.

As propriedades típicas dos diversos grupos de solos da MetodologiaMCT são apresentadas na figura 14 e detalhadas na tabela 3.




Capítulo 5

(1) q=quartzo, m=micas, k=caulinita

(2) Corpos de prova compactados na umidade ótima (hot), energia

normal, com sobrecarga padrão quando pertinente.

TABELA 3: Propriedades Típicas dos Solos dos Grupos da MCT

Designação dos Materiais

- Quanto à Predominância das Frações: quando não houver fraçãoretida na peneira de 2 mm, o material será designado simplesmentede solo.

- Solo com Pedregulho: quando a fração retida na peneira de2mm estiver compreendida entre 10% e 50%, a nomenclaturadeverá ser acompanhada de indicação “com pedregulho”. Ex.:

areia não laterítica com pedregulho.

- Pedregulho: quando a fração retida na peneira de 2mm formaior que 50%, a palavra “pedregulho” deve preceder aclassificação do solo. Ex.: Pedregulho com solo siltoso nãolaterítico.

Propriedades Típicas dos Solos dos grupos da classificação MCT

C la s se s N - S olo s d e C om po rta me nto "Nã o La te rític o" L- Solos de Comportamento

“Laterítico”

Grupos NA

AreiasNA’

ArenososNS’

SiltososNG’

ArgilososLA

AreiasLA’

ArenososLG’

Argilosos

Granulome-trias

(Minerais)Típicas

(1)

- areias- areiassiltosas- siltes

- areiassiltosas- areias

argilosas

- s iltes(k,m)

- s iltesarenosos

e argilosos

- argilas- argilas

arenosas- argilassiltosas

- areiascom

poucaargila

- areiasargilosas- argilas

arenosas

- argilas- argilas

arenosas

Mu ito a lto > 3 0

Alto 12-30

Mé dio 4-12

Mini-CBRse m

imersão(%) Ba ix o < 4

Altoa

MédioAlto

Médioa

AltoAlto Alto

Altoa

MuitoAlto

Alto

Alta > 70

Mé dia 40-70 C a p .

S u p o r t e ( 2 )

Perda deSuporte

porimersão

(%) Ba ixa <40

Médiaa

BaixaBaixa Alta Alta Ba ixa Ba ixa Ba ixa

Alta > 3Mé dia 0,5 – 3 Ba ixa Baixa Alta Alta aMédia Ba ixa Ba ixa Ba ixaExpansão(%) (2)Contração(%) (2) Ba ixa < 0,5

Baixa aMédia

Baixa aMédia

Média Alta a

Média Baixa

Baixa aMédia

Média aAlta

Alta > (-3)

Mé dia ( -3 ) a ( -5 )

Permeabili-dade

log (K(cm/s)) Ba ixa < (-6)

Média aAlta

Baixa Média a

BaixaBaixa aMédia

Média aBaixa

Ba ixa Ba ixa

Ip (%) LI (%)

Alta > 30 > 70

Mé dia 7 – 30 30 – 70 P l a s t i c i -

d a d e

Baixa < 7 < 30

Baixaa

Média

Médiaa

MP

Médiaa

MPAlta

MPa

baixa

Baixaa

Média

Médiaa

Alta




- Quanto à Presença de Constituintes Especiais:

- Com mica: quando for observada a presença de mica, deveráser anotada a indicação “com mica”. Ex.: solo siltoso nãolaterítico, com mica.

- Com matéria orgânica: quando for observada a presençade matéria orgânica, deverá ser anotada a indicação “commatéria orgânica”. Ex.: solo argiloso não laterítico, commatéria orgânica.

5.1.1 Estudos Geotécnicos dos Solos do Subleito

Os estudos dos solos do subleito objetivam a obtenção dosparâmetros geotécnicos do subleito, a partir de serviços de campoe laboratório. Esses serviços são complementados por serviços deescritório, que abrangem a elaboração de perfis geotécnicos com ascaracterísticas dos solos, indicações dos universos de solos para subleitoe plano de exploração para jazidas.

5.1.1.1 Serviços de Campo e Laboratório

Os serviços de campo e laboratório envolvem o reconhecimentopreliminar de campo, a amostragem sistemática e ensaios geotécnicos.

Os estudos preliminares de campo desempenham papel importantepelo fato de possibilitarem a obtenção de alguns parâmetros de maneiraexpedita, mediante o uso de procedimentos práticos e de equipamentos defácil manuseio.

Com as informações disponíveis em mapas pedológicos, geológicos egeotécnicos, é feita uma vistoria in situ por profissionais especializados, com

comprovada experiência na área, para a obtenção das seguintes informaçõesbásicas:

- Existência ou não de revestimento primário nas vias.- Condições topográficas e aspectos ligados à drenagem superficial

e profunda das vias em questão.




Capítulo 5

- Identificação expedita, táctil-visual, do subleito e das jazidas,para a verificação da mineralogia e granulometria dos solos,macroestrutura e cor etc.

A partir dessas informações e da identificação genética do material, serãoprogramadas as fases de amostragem sistemática e ensaios geotécnicos.

A amostragem da via para fins geotécnicos será feita através de furosde sondagens com espaçamento máximo, entre dois furos consecutivos nosentido longitudinal, de 75 metros, devendo-se fazer furos intermediários,a cada 25 metros, para simples identificação táctil-visual dos materiaisencontrados. Os furos e sondagens deverão ser locados com base nasinformações obtidas no reconhecimento preliminar de campo.

As sondagens que servirão para reconhecimento (análise táctil-visual),coleta de amostras, traçado do perfil geotécnico do subleito e anotaçãoda cota do nível d’água (se constatado), serão executadas com auxílio deequipamentos manuais (trado-espiral, cavadeira, pá etc.). A profundidadedas sondagens, em relação ao greide de fundação do pavimento será de 1,50metro ou mais, no caso de ocorrência de solos imprestáveis (solos atípicos)sujeitos à remoção. Nesse caso, essa área de material impróprio deve ser

delimitada e o projeto deverá dar um tratamento adequado a ela.

A amostragem das camadas representativas do revestimento primárioe do subleito, visando à obtenção de suas características geotécnicas, seráfeita conforme descrito a seguir.

- Subleito Natural

Para esse procedimento, entende-se como subleito natural, no seuestado atual, o subleito sem presença de material pétreo lançado.

A coleta de amostras será no primeiro metro abaixo do greidede fundação do pavimento e deverá ser representativa das camadasencontradas.




- Subleito com Camada de Revestimento Primário

Quando as vias existentes apresentarem camada de revestimentoprimário em espessura superior a 10 cm, com materiais pétreos, escóriaou entulho de boa qualidade, em porcentagem superior a 30% empeso (material retido na peneira de 2,00 mm), deverão ser coletadasamostras, separadamente, da camada de revestimento primário e dascamadas do subleito até a profundidade de 1,00 metro abaixo do greidede fundação do pavimento.

A programação dos ensaios geotécnicos, tanto in situ quanto emlaboratório, será baseada em informações obtidas no reconhecimentopreliminar de campo e no levantamento topográfico (plani-altimétricocadastral). Com esses dados o projetista poderá pré-definir o greide deimplantação do pavimento e, portanto, prever a possibilidade de utilizaçãode algumas camadas em suas condições locais.

Os ensaios geotécnicos, já descritos anteriormente, serão feitos paraavaliar os materiais entre 0 e 1,00 metro abaixo do greide de fundação dopavimento, em duas camadas de aproximadamente 0,50 m. No caso dosensaios laboratoriais, as amostras representativas dessas duas camadas, se

identificadas como iguais (táctil-visual e granulometricamente), poderão serensaiadas em uma única amostra representativa do horizonte.

5.1.1.2 Serviços de Escritório

Os serviços de escritório orientam a elaboração de documentosgeotécnicos do projeto, constando de plantas e perfis e deverão conterestas informações:

- Características Geotécnicas:

- Identificação táctil-visual, incluindo a cor de cada camada.- Classificação MCT da fração do solo que passa na peneira de

2,00 mm.- Massa específica aparente seca máxima.- Teor de umidade ótima.- Granulometria.- Índice de suporte in situ, e moldado em laboratório.




Capítulo 5

- Indicações dos Universos de Solos

Os universos serão definidos, para efeito de dimensionamento, segundoum dos critérios:

- Por meio de intervalos de Índice de Suporte, Mini-CBR ou

CBR, com Expansão # 2%:

U1: Solos com CBR ou Mini-CBR < 4%;

U2: Solos com 4% # CBR ou Mini-CBR < 8%;

U3: Solos com 8% # CBR ou Mini-CBR < 12%;

U4: Solos com CBR ou Mini-CBR $ 12%.

Opcionalmente poderá ser utilizada a classificação MCT, para adeterminação dos universos de solos:

UL: Solos Lateríticos, pertencentes aos grupos LA’ e LG’, e com

Mini-CBR $ 8%;UN: Solos Saprolíticos, pertencentes aos grupos NS’ e NG’, e

com Mini-CBR # 8%.

Os demais grupos da classificação MCT (NA’, NA, LA) devem serestudados isoladamente. A figura 15 ilustra um perfil geotécnico do subleitode uma via urbana.

A distância entre os furos de sondagem, recomendadas para estudosgeotécnicos em vias urbanas, é de 25 m.

Caso um quarteirão tenha menos que 75 m, deverão ser locados furosde sondagem e amostrados seus solos em, no mínimo, 3 locais.




FIGURA 15: Perfil Geotécnico do Subleito de uma Via Urbana

5.1.2 Estudos Geotécnicos de Jazidas

Os estudos para a obtenção das características geotécnicas dos solos de jazidas (áreas de empréstimos) são semelhantes aos dos solos do subleito,havendo apenas pequenas adaptações referentes a:

- Amostragem sistemática.- Ensaios geotécnicos.- Serviços de escritório.

5.1.2.1 Serviços de Campo e Laboratório(Amostragem Sistemática e Ensaios Geotécnicos)

O estudo geotécnico de jazidas para o uso em aterro, reforço dosubleito, sub-base e base, será feito por métodos convencionais, com umarede de poços de investigação espaçados, de 30 metros, nos dois sentidos,conforme ilustrado na figura 16. A dimensão poderá ser aumentada até 50metros, em função da área de empréstimo, desde que a malha estudadapermita a caracterização adequada dos materiais ocorrentes.




Capítulo 5

FIGURA 16: Perfil Geotécnico de uma Jazida

As amostras deverão ser coletadas em dois níveis de profundidade,ou seja, de 0,5 m até 2,0 m e de 2,0 m até a cota final de exploração (verfigura 16).

Constarão do estudo geotécnico, no mínimo, 09 amostras representativasde cada camada do perfil de solo encontrado, que serão submetidas aosseguintes ensaios:

- Classificação MCT.- Análise granulométrica em 50% das amostras, ou em furos

alternados.- Teor de umidade.- Compactação Mini-Proctor na Energia Normal.- Suporte CBR ou Mini-CBR, e expansão.

O ensaio Mini-CBR é empregado somente quando o material apresentargranulometria com 95% passando na peneira com malha de abertura nominalde 2,00 mm. Caso contrário, utiliza-se o CBR convencional.




5.1.2.2 Serviços de Escritório

Os serviços de escritório constam de elaboração de plantas, perfis eplano de exploração. Devem conter as informações indicadas na Figura 16,além dos dados relativos à análise granulométrica, capacidade de suporteCBR ou Mini-CBR, classificação MCT, teor de umidade, massa específicaaparente seca máxima etc.

5.2 Aplicações da Metodologia MCT em Bases dePavimentos

A Metodologia MCT permitiu o desenvolvimento de novos tipos de basespara pavimentos constituídas por solos tropicais considerados imprópriospelos critérios tradicionais desenvolvidos para climas frios e temperados.

Os materiais empregados em bases de pavimentos rodoviários eurbanos, para baixo volume de tráfego, podem ser solos lateríticos finos in

natura ou misturas desses com agregados naturais ou britados.

Os seguintes tipos de bases para pavimentos serão enfocados:

- Bases de Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL).- Bases de Solo Argiloso Laterítico e Areia (ALA).- Bases de Solo Laterítico e Agregado de Granulometria Descontínua

(SLAD).- Bases de Argila Laterítica.

5.2.1 Bases de Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL)

5.2.1.1 Considerações Iniciais

No território brasileiro existem vastas áreas cobertas por espesso manto

de solos arenosos finos. O solos da parte superficial desse manto apresentamcaracterísticas próprias devido à atuação de processos pedológicos específicosdesignados genericamente de laterização. Muitos desses solos são jazidasnaturais de solo arenoso fino laterítico (SAFL) apropriados para o empregoem bases de pavimentos.




Capítulo 5

No Estado de São Paulo, o uso rotineiro de bases de solo arenosofino laterítico ocorreu após 1975. Entretanto a primeira utilização de soloslateríticos de granulação fina (argilosos ou arenosos) em camadas depavimentos no Estado de São Paulo ocorreu ainda na década de 50, quandoforam utilizados em camadas de reforço do subleito.

Esse procedimento foi adotado diante do elevado valor de capacidadede suporte CBR apresentado por esses solos, apesar de possuírem outrascaracterísticas consideradas não muito favoráveis pelos procedimentostradicionais de classificação dos solos. Portanto, de 1950 até 1975, essessolos in natura só eram usados em pavimentação como camadas de reforçodo subleito ou sub-bases.

Pelo fato de os solos constituintes dessas camadas se encontraremconfinados pela base e, eventualmente pela sub-base, não havia grandepreocupação por parte do meio técnico quanto ao trincamento ou mesmoquanto à qualidade do acabamento da superfície dessas camadas. Paracontrole da qualidade dos subleitos e das sub-bases, limitava-se à obtençãode um grau de compactação que garantia um suporte, expresso em termosde CBR, especificado para a camada.

Para o caso do uso de solo arenoso fino laterítico em bases de pavimentos,outras características são decisivas para o seu sucesso, pois tais camadaspraticamente não são confinadas, e recebem sobre si apenas um revestimentobetuminoso esbelto, com espessura máxima de 3,0 cm. Mesmo assim, devemabsorver os esforços provenientes da construção do revestimento, apresentarboa aderência à camada de revestimento, suportar os esforços verticais ehorizontais provenientes do tráfego e resistir à ação das intempéries.

Há solos arenosos finos lateríticos para emprego em bases de pavimentosem 50% do Estado de São Paulo. Há grande ocorrência destes solos tambémnos Estados do Paraná, Goiás, Mato Grosso, Bahia e Minas Gerais.

Até a presente data, já foram executados aproximadamente 12.300km de rodovias vicinais com bases de solo arenoso fino laterítico. Desses,8.000 km apenas no Estado de São Paulo. Em termos de vias urbanas, jáforam construídos mais de 12 milhões de m2 de bases de SAFL em todo oterritório nacional.




5.2.1.2 Pavimentos Urbanos com Base de Solo ArenosoFino Laterítico

Na tabela 4 estão relacionadas as principais cidades onde já foramexecutadas bases de SAFL, na espessura de 15,0 cm, ano de execução, bemcomo área construída com SAFL e grupo MCT desses solos.

TABELA 4: Cidades com Pavimentos de Bases de SAFL

5.2.1.3 Especificações dos SAFL para Basesde Pavimentos

As especificações do solo arenoso fino laterítico são fundamentadasem determinações de suas propriedades mecânicas e hídricas. Essasespecificações impõem as seguintes condições para o emprego desses soloscomo base de pavimento:

- Composição granulométrica do solo tal que, 100% seja constituído

por grãos que passem integralmente na peneira de abertura de 2,00mm ou que possua uma porcentagem de grãos de, no máximo, 5%retidos nessa peneira.

- Os solos devem pertencer à classe de solos de comportamentolaterítico de acordo com a classificação MCT, ou seja, ser do tipoLA, LA´ ou LG´.

CIDADE

ANO

(início de

execução)

CAMADA DE ROLAMENTO

ESPESSURA

ÁREA

(1000m2)

CLASSIFICAÇÃO

MCT

Rio Bra nco – AC 80 TSS + 4,0 cm CBUQ com la te rita 300 LA’ – LG’

Rio Brilha nte – MS 82 TS D 200 LA’ – LG’

Ara ra qua ra 82 Ma ca da me Be tuminos o 400 LA’ – LG’

P re s ide nte P rude nte 82 TS D 1.500 LA’

Álva re s Ma cha do 82 TS D 300 LA’

Ros a na 82 TS D 200 LA’

Ara ça tuba 84 TS D 400 LA’

P re s ide nte P rude nte 84 TS D 200 LA’

Novo Horizonte 86 TS T 50 LA’ – LG’

Ba rra Bonita 86 TS S + CBUQ 3,0 cm 65 LA

Lins 86 TS S + CBUQ 3,0 cm 120 LA’

Iba té 87 Ma ca da me Be tuminos o 80 LA’




Capítulo 5

- Os solos devem apresentar propriedades mecânicas e hídricas dentrodos intervalos indicados na tabela 5, quando compactados na EnergiaIntermediária do Mini-Proctor. A curva granulométrica destes solosé descontínua e eles devem apresentar uma granulometria que seenquadre na faixa indicada na figura 17, servindo portanto estafaixa como orientação para o emprego desses solos como bases depavimento.

PENEIRA (mm)

2,00 100

0,42 85 a 100

0,149 45 a 90

0,075 20 a 50

PORCENTAGEM QUE PASSA (%)

PROP RIEDADES INTERVALOS DE VALORES

Mini-CBR sem imersã o ≥ 40%

RIS = 100 x Mini -CBR IS / Mini-CBR hm ≤ 50%

Expansã o sem sobrecarga padrão ≤ 0,3%

Contra çã o 0,1 a 0,5%

Coeficiente de Sorçã o 10-2 a 10 -4 (cm/min1/2)

FIGURA 17: Faixa Granulométrica Recomendada para Bases de SAFL

TABELA 5: Valores Recomendados para Bases de SAFL.

Quando da construção de bases de SAFL constatou-se que algunssolos apresentavam uma série de problemas construtivos, enquanto outrosnão. A partir disso, dividiram-se os solos de comportamento laterítico em 4grupos de solos, localizados em áreas distintas do gráfico da classificaçãoMCT, conforme ilustrado na figura 18.




FIGURA 18: Áreas no Gráfico da Classificação MCT dos SAFL utilizados em Bases de Pavimentos

Para os solos de cada uma das áreas da figura 18 foram estudadosdetalhes da técnica construtiva mais adequada a fim de evitar qualquerdefeito construtivo e minimizar o custo de construção.

5.2.1.4 Técnica Construtiva

A tabela 6 ilustra o Procedimento Construtivo e de Controle de Basesde SAFL e a figura 19 mostra seus detalhes construtivos.




Capítulo 5

CONTROLE DO SOLO

E DA BASE PROCEDIMENTO CONSTRUTIVO SOLOS DAS ÁREAS I E II

Controle do Solo

a cada 100 m

- Granulometria: peneiras

0,42, 0,150 e 0,75 mm

- Mini-CBRhm

- Contração

Controle da Base

a cada 40 m

- Verificação do grau de

compactação ≥ 100% da

energia intermediária

- Verificação do teor deumidade na fase decompactação (hot ± 2%)

Recomendações gerais:

- Colocar o solo e pulverizá-lo, deixando a camada solta (colchão) na faixa de umidade deprojeto.

- Iniciar a compactação com rolo pé de carneiro pata longa, 6 passadas e se necessário,complementá-la com rolo vibratório corrugado, dando no máximo 3 passadas.

- Preferencialmente não patrolar o solo para o ajuste de espessura da base durante oprocesso de compactação, que deverá terminar quando o grau de compactação decampo for ≥ ao de projeto.

- Após irrigá-la, efetuar o acabamento final da base com a motoniveladora, cortando anuma espessura de 2 cm e também cortando as laterais. Executar a rolagem final comrolo de pneu ou dar no máximo 1 passada com o rolo vibratório liso.

- Deixar a base perder umidade, por secagem, num período de 48 a 60 horas ou até aocorrência de trincas com largura de 2 mm.

- Colocar o solo e pulverizá-lo na faixa de umidade de projeto.

- Iniciar a compactação com rolo de pneu, 8 passadas e complementá-la, se necessário,dando no máximo 1 passada com rolo liso vibratório.

- Não patrolar o solo para o ajuste de espessura da base durante o processo decompactação.

- Acabamento final da base: após irrigá-la, efetuar o acabamento com a motoniveladora,cortando numa espessura de 2 cm e também cortando as laterais, porém dando arolagem final com o rolo de pneu.

- Deixar a base perder umidade, por secagem, num período de 48 a 60 horas ou até aocorrência de trincas com largura de 2 mm.

1. Espessura mínima da base é de 12,5 cm e a máxima de 17,0 cm;2. A uniformização do teor de umidade do colchão de solo para compactação deverá ser efetuada no final datarde e sua compactação deverá ser executada no período da manhã;

3. A imprimação da base deve ser precedida de uma leve irrigação.

PROCEDIMENTO CONSTRUTIVO SOLOS DAS ÁREAS III E IV

TABELA 6: Procedimento Construtivo e Controle Tecnológico da Base de SAFL




FIGURA 19: Detalhes Construtivos de Bases de SAFL

Abertura de Caixa e Melhoria do Subleito Lançamento da Camada

Compactação da Base Processo de Cura da Base

Preparação para Imprimadura Imprimadura da Base




Capítulo 5

5.2.1.5 Peculiaridades sobre o Comportamento dePavimentos com Base de SAFL

Algumas peculiaridades observadas durante a vida de serviço dospavimentos executados com bases de solo arenoso fino laterítico são:

- Baixíssima incidência de ruptura da base, exceto em locais onde olençol freático se encontra a menos de 1,0 m de profundidade e/ouem pontos de percolação de águas superficiais.

- Pequenas deflexões, geralmente entre 20 e 60 (1/100 mm).- Pequenas deformações nas rodeiras, porém, sem trincamento do

revestimento.- Baixa contração por secagem ao ar nos solos da área II resultando

em placas de dimensões aproximadas de 50 x 50 cm na base,consideradas ideais como padrão de trincamento. Os solos da áreaI apresentam contração média a elevada, que conduz à formaçãode placas da ordem de 30 x 30 cm.

- Excelente capacidade de receber compactação (solos das áreasI e II), alcançando facilmente o grau correspondente a 100% daMEASmax relativa à “energia intermediária”.

- Facilidade no acabamento da base e baixo desgaste superficial sob

a ação do trânsito de serviço.- Satisfatória receptividade à imprimadura, proporcionando uma boa

aderência da camada de rolamento à base.- Superfície e borda pouco susceptíveis ao amolecimento por

umedecimento.

As peculiaridades mencionadas são relativas principalmente às áreasI e II da figura 18. Entretanto, cabe ressaltar que, quando da utilização desolos pertencentes às áreas III e IV, observa-se o seguinte:

- Dificuldade de aceitar compactação. O grau de compactação atinge valores

entre 93 e 97% da MEASmax relativa à “energia intermediária”.- Propensão para formação de “lamelas” na construção.- Dificuldade no acabamento da base, principalmente sob ação do

tráfego de construção.- Superfície e borda da base muito susceptíveis ao amolecimento

por absorção excessiva de umidade. Problemas de erodibilidade




nas bordas quando sujeitas à ação d’água em segmentos onde nãoexistem guias e sarjetas e/ou proteção lateral.

5.2.1.6 Considerações sobre Defeitos no Pavimentodevido às Deficiências da Técnica Construtiva

Os principais defeitos incidentes em pavimentos com bases de SAFLdecorrem de algumas deficiências no processo executivo e da interface base/revestimento. Estão indicados nos fluxogramas 3 e 4 respectivamente.

CAUSA

LamelaConstrutiva

SoloInapropriado

Deficiência deDrenagem

Deficiência deCompactação

OCORRÊNCIA EVOLUÇÃO SERVIÇO

Recalqueda

Base

Reparo daBase

Correção doRevestimento

Desagregração ouSoltura do

Revestimento

DeformaçãoExcessiva da Base

Trincamento doRevestimento

P R O C E S S O E X E C U T I V O D A B A S E

CAUSA

Imprimaduraem Base Úmida


I N T E R

F A C E

B A S E - R E V E

S T I M E N T O

Falta deImprimadura

Imprimadura sobreSuperfície com Pó

LamelaConstrutiva

Exsudação deMaterial Betuminoso

Cravamentodo Agregado

Exsudação porCravamento

Escorregamento

do Revestimento

Desagregação ouSoltura do

Revestimento

Correção daExsudação

Remendo doRevestimento

Repardo daBase

Buraco ouPanela

FLUXOGRAMA 3: Evolução dos Defeitos em Função do Processo Construtivo da Base

FLUXOGRAMA 4: Evolução dos Defeitos em Função da Interface Base / Revestimento




Capítulo 5

Dentre as ocorrências mencionadas, os defeitos que mais afetam avida de um pavimento com base de SAFL são:

- Lamelas superficiais: decorrentes de pequenos aterros para acerto degreide, quando do acabamento, e de supercompactação superficialda camada, mais incidente em solos pouco coesivos.

- Falta de imprimadura impermeabilizante ou taxa insuficiente, quenão confere a coesão necessária na superfície da base, acarretandocravamento do agregado do revestimento na base.

- Escolha inadequada do solo, por exemplo, com baixa capacidadede suporte, levando conseqüentemente a recalques e deformaçõesexcessivas, ou utilização de solos não coesivos ocasionandoescorregamentos do revestimento.

5.2.2 Bases de Misturas de Solo Argiloso Lateríticoe Areia (ALA)


Em muitas regiões do território brasileiro existem solos lateríticos finosin natura, que não apresentam características adequadas para seu emprego

como bases de pavimentos. No entanto, esses solos, quando misturados entresi ou com areias, poderão fornecer materiais adequados com comportamentosemelhante ao de um solo arenoso fino laterítico.

Dois tipos de misturas podem ser efetuadas para a utilização dessesmateriais como base de pavimentos, ou seja, em caso de ocorrência desolos argilosos lateríticos (LG’) nas proximidades da obra, estes devem sercorrigidos com o acréscimo de areia laterítica quartzosa e/ou areia lavadade rio. Se houver presença de areia laterítica (LA), deverá ser acrescentadosolo argiloso laterítico.

Portanto, essas misturas são caracterizadas pela natureza laterítica deseu componente argiloso, que passa na peneira 0,075 mm (nº 200), e pelouso de areia laterítica (LA) ou areia de cava ou lavada de rio.

As misturas de argilas lateríticas com areia (ALA) são recomendadaspara uso em camadas de sub-bases de vias submetidas a tráfego pesado,ou seja, número de repetições do eixo padrão de 80 kN de até 107. Quando




utilizadas em camadas de bases, são indicadas para vias de tráfego leve,com um N máximo de 105.

5.2.2.2 Pavimentos Urbanos com Base de ArgilaLaterítica com Areia (ALA)

A tabela 7 ilustra algumas cidades onde já foram executadas bases deALA, na espessura de 15,0 cm, ano de execução, bem como área construídacom argila laterítica e areia e grupo MCT destes solos.

CIDADE

ANO

(início deexecução)

CAMADA DE ROLAMENTOESPESSURA

ÁREA

(1000m2)

CLASSIFICAÇÃO

MCT

JACAREZINHO – PR 78 TS T - e s p. 2,5 cm 20 LG’ + LA

1º DE MAIO – PR 7 8 TS D - e s p. 1 ,5 cm + CBUQ - e s p. 3 ,5 c m 2 0 LG ’+ a re ia de ca va

JAÚ – SP 82 TSS + CBUQ - e s p. 3,0 cm 200 LG’ + a re ia la va da

DESCALVADO – SP 82 TS T - e s p. 3,0 cm 150 LG’ + a re ia de ca va

RINCAO – SP 84 TS T - e s p. 2,5 cm 100 LG’ + LA

ITÚ – S P 97 TS S + CBUQ - e s p. 3,0 cm 300 LG’ + a re ia la va da

TABELA 7: Cidades com Pavimentos de Bases de ALA

5.2.2.3 Especificações dos Componentes e da Mistura de

Argila Laterítica com Areia (ALA) para Bases dePavimentos

Os componentes da mistura do tipo ALA devem atender as seguintescaracterísticas, para que possam ser considerados apropriados para camadasde base e sub-base:

- Solo Argiloso:

- Deve pertencer à classe “L” (solo de comportamento laterítico)e grupo LG´ (argilas lateríticas) da classificação MCT.

- Deve apresentar propriedades mecânicas e hídricas, quandocompactado na energia normal, segundo valores indicadosa seguir:

- Suporte Mini-CBR na Energia Normal, sem imersão $ 12%;




Capítulo 5

- RIS ou razão do Mini-CBR imerso para o Mini-CBR naumidade de moldagem $ 50%;

- Expansão, sem sobrecarga padrão # 1 %.

- Areia:

- Deve pertencer aos grupos LA (areia laterítica quartzosa) eNA (areia não laterítica), porém isenta de mica, segundo aclassificação MCT.

As misturas do tipo ALA devem atender as especificações baseadasna classificação MCT e em determinações das propriedades mecânicas ehídricas, descritas a seguir:

- Devem pertencer à classe de solos de comportamento laterítico.- As misturas do tipo ALA, quando compactadas, devem possuir propriedades

dentro dos intervalos da tabela 8 e granulometria descontínua comgraduação que se enquadre na faixa indicada na figura 20.

PENEIRA (mm)

2,000 100

0,420 85 a 100

0,149 40 a 90

0,075 20 a 50

PORCENTAGEM QUE PASSA (%)

FIGURA 20: Faixa Granulométrica Recomendada para Bases de ALA.




TABELA 8: Intervalos Admissíveis das Propriedades da Mistura ALA

As misturas do tipo ALA devem se situar na área indicada no gráficoda classificação MCT, conforme ilustrado na figura 21.

P ROP RIEDADES CONDIÇ ÃO NECE SS ÁRIA CO NDIÇ ÃO DES EJ ÁVEL

Mini-CBR sem imersã o ≥ 40% ≥ 50%

RIS = 100 x Mini -CBR i / Mini-CBR hm ≥ 50% ≥ 50%

Expansão, sem sobrecarga padrão ≤ 0,3 % ≤ 0,2 %

Contra çã o 0,1% a 0,5% 0,2% a 0,4%

Coeficiente de Infiltração 10-2 a 10 -4 cm/min1/2 10-2 a 10 -4 cm/min1/2

FIGURA 21: Área desejável no Gráfico da Classificação MCT de ALA para Bases de Pavimentos

5.2.2.4 Projeto de Dosagem

O projeto de dosagem deve englobar um estudo geotécnico doscomponentes da mistura (argila laterítica e areia) e uma verificação dos

resultados obtidos em 3 amostras quanto ao atendimento dos requisitosindicados nas especificações, tanto dos componentes, quanto da misturade argilas lateríticas e areia.

Caso os resultados atendam às especificações, deve-se proceder àcomposição das misturas envolvendo amostras representativas de argilas




Capítulo 5

lateríticas com areia laterítica, ou areia de cava ou lavada de rio, emporcentagens de peso. A porcentagem de areia utilizada nas dosagens delaboratório deve variar de 20, 30, 40 e 50%, não devendo ser inferior a20%, por questões práticas, no processo de mistura em campo.

Após a mistura, proceder à sua classificação e verificar sua posição nográfico da classificação MCT, conforme figura 21. A mistura deverá situar-se, preferencialmente, na área de condição desejável, porém com a menorporcentagem possível de areia, por motivos de custos de execução.

Definidas as frações de cada componente da mistura, compor mais 9 (nove)amostras de argila laterítica com areia e submetê-las aos ensaios propostos. Istopermitirá a obtenção de valores estatísticos das propriedades das misturas.


A tabela 9 apresenta o Procedimento Construtivo e de Controle de Basesde Misturas do Tipo ALA com a adição de areia no solo argiloso lateríticoin situ. A mistura do tipo ALA também pode ser feita na jazida, com pácarregadeira, e transportada para a aplicação na via conforme indicado nasfiguras 22 e 23.

Detalhes construtivos de bases de ALA são mostrados na figura 24.

FIGURA 22: Jazida de Argila com Depósito de Areia Lavada para Mistura




FIGURA 23 : Misturação de Argila e Areia com Pá Carregadeira.

CONTROLE DA MISTURAE DA BASE PROCEDIMENTO CONSTRUTIVO DA MISTURA DA ÁREA I

Controle da Mistura

a cada 100 m

- Granulometria: peneiras

0,42, 0,150 e 0,75mm

- Mini-CBR hm

- Contração

Controle da Base

a cada 40 m

- Grau de compactação

(≥ 100% da energia

intermediária)

- Teor de Umidade

(hot ± 2%)

- Lançar e executar a conformação do colchão de argila, após espalhar a

areia sobre o colchão de argila na proporção de projeto.

- Misturar as duas camadas e proceder a sua pulverização com grade de

disco e pulvimixer. Colocar o colchão na umidade de projeto.

- Iniciar a compactação com rolo pé-de-carneiro pata longa, em torno de 6-

passadas e, se necessário, complementá-la com o no máximo 3 passadas depé-de-carneiro vibratório.

- Preferencialmente não patrolar o solo para ajuste de espessura da base duranteo processo de compactação que deverá terminar quando o grau de compactaçãode projeto for alcançado.

- Apó s irrigá-la, efetuar acabamento com motoniveladora cortando numa espessurade 2cm. Executar a compactação final com 1 passada do rolo pneumático ou liso.

- Deixar a base perder a umidade por um período de 48 a 60 hora ou

até a ocorrência de trincas com largura de ± 2 mm.

Recomendações gerais:

São já indicadas para base de SAFL

TABELA 9: Procedimento Construtivo e Controle Tecnológico da Base de ALA




Capítulo 5

FIGURA 24: Detalhes Construtivos de Bases de ALA

Trincamento da Argila Compactada sem Adição de

Areia

Lançamento de Areia para Mistura c/ a Argila

Processo de Mistura ALA (Grade de Disco) Compactação da Base

Início da Cura p/ Secagem c/ Trincamento Incipiente Imprimadura da Base




5.2.2.6 Peculiaridades sobre o Comportamento dePavimentos com Base de ALA

As peculiaridades observadas no comportamento dos pavimentos combases de misturas do tipo ALA são similares às verificadas nos pavimentoscom base de solo arenoso fino laterítico SAFL.

5.2.2.7 Considerações sobre Defeitos no PavimentoDevido às Deficiências da Técnica Construtiva

As considerações sobre os defeitos provenientes de deficiências datécnica construtiva da camada de base constituída por argila laterítica comareia (ALA), são similares às das bases de SAFL, descritas no item 5.2.1.6.

5.2.3 Bases de Solo Laterítico e Agregado deGranulometria Descontínua (SLAD)


As misturas de solo agregado são consideradas de granulação grossa,ou seja, apresentam elevada porcentagem de grãos retidos na peneira de

abertura de 2,00 mm. Seus finos, fração que passa na peneira de 2,00 mm,devem apresentar comportamento laterítico, segundo a classificação MCT.

Os agregados podem ser artificiais (pedra britada ou escória de altoforno) ou naturais (pedregulho de cava, lateritas concrecionadas e/ouquartzitos com baixa porcentagem de material passando na peneira deabertura de 0,075 mm). Quanto à sua graduação, as misturas podemapresentar uma granulometria contínua ou descontínua. Normalmenteutiliza-se mistura de solo agregado de granulometria descontínua (menorporcentagem de brita), por motivos econômicos.

Deve-se sempre optar por misturas de solos e agregados naturais degranulometria contínua, quando a jazida se encontra próxima à obra e ocusto do material não for elevado, pelos seguintes motivos:

- Melhor aderência da camada de rolamento à base executada commisturas de solo agregado.

- Facilidade de execução.




Capítulo 5

- Fácil obtenção de uma elevada capacidade de suporte, mesmoquando a mistura é compactada na energia intermediária.

No entanto, misturas de solo agregado de granulometria descontínuatambém têm sido utilizadas com sucesso, porém quando compactadas naenergia modificada.

O comportamento das misturas de solo agregado está, sem dúvida,relacionado com a alta qualidade de seus finos de comportamento lateríticoe com a baixa umidade de equilíbrio de trabalho dessas bases, geralmenteda ordem de 80% da umidade ótima. Isso conduz, nos trópicos, a bases deelevada capacidade de suporte real e baixa permeabilidade, principalmentepara misturas de solo agregado de granulometria descontínua.

Portanto, a teoria proposta para o estudo de bases de granulometriadescontínua é consubstanciada no estudo detalhado de seus finos, com aMetodologia MCT, e das características dos agregados. O ângulo de atrito destasmisturas é garantido pelos agregados; a coesão, pelos finos lateríticos.

A teoria clássica das misturas de granulometria contínua é baseada nadistribuição de esforços pelo contato grão a grão (atrito) e baixa coesão,

devido à pequena presença de finos. Essas misturas apresentam elevadapermeabilidade e capacidade de suporte, porém com custos superioresquando comparadas com as de granulometria descontínua.

Quando a mistura tem em sua constituição solos lateríticos situados nas áreasIII e IV da figura 18, a base terá um comportamento notadamente granular nãocoesivo, cuja resistência após compactada, deve-se sobretudo ao ângulo de atritointerno entre as partículas. Já no caso de o solo laterítico situar-se nas áreas I e IIe a sua direita, a base terá comportamento de um material granular coesivo, cujaresistência deve-se, tanto ao atrito interno, quanto à coesão de suas partículas. Asbases executadas com as misturas acima têm as seguintes características:

Misturas Granulares Pouco ou Não Coesivas significam bases compequena susceptibilidade à segregação do solo e da brita no processo deexecução, nenhuma contração por secagem ao ar, permeabilidade elevada,perda de umidade quando da compactação excessiva e baixa coesão.Além do mencionado, apresentam elevada penetração da imprimaduraimpermeabilizante na camada superficial da base.




Misturas Coesivas são bases com elevada susceptibilidade à segregaçãodo solo e da brita no processo de execução. Podem apresentar contraçãopor secagem ao ar, baixa permeabilidade, pequena perda de umidade nacompactação e elevada coesão, facilitando sua aderência à camada de rolamento.Apresentam, ainda, excelente capacidade de receber compactação alcançandocom facilidade o grau de compactação de 95% do Proctor Modificado.

5.2.3.2 Pavimentos Urbanos Executados com Base deSolo Laterítico e Agregado

A tabela 10 ilustra algumas cidades nas quais já foram executadas basesde SLAD, nas espessuras entre 12,0 e 15,0 cm, ano de execução, bem comoárea construída com solo laterítico agregado e grupo MCT destes solos.

CIDADEANO

(início deexecução)

TIPO DE BASEESPESSURA

CAMADA DEROLAMENTOESPESSURA

ÁREA

(1000m2)

CLASSIFICAÇÃO

MCT

Ribeirão Preto 7 5Solo Brita Descontínuo

15 cm

Macadame

Betuminoso

Selado – 5,0 cm

CBUQ 5,0 cm

300 LA’ – LG’

Araraquara 78Solo Brita Desc ontínuo

12 - 15 cmCBUQ 4,0 cm 400 LA’

Mirassol 86Solo Brita Descontínuo

12 cm

TSD + Selante

1,5 cm80 LA

Uchoa 86Solo Brita Descontínuo

12 cm

TSD + Selante

1,5 cm20 LA’

Itu 96Solo Brita Descontínuo

15 cm

TSS + 3,0 cm

CBUQ600 LG’

TABELA 10: Cidades com Pavimentos de Bases de SLAD

5.2.3.3 Especificações do Solo Laterítico Agregado(SLAD) para Bases de Pavimentos

As misturas descontínuas de SLAD são recomendadas para tráfegovariando de leve a médio e são caracterizadas pelo uso de solo laterítico,acrescido de agregado natural ou britado.

Para uma mistura ser considerada apropriada para o uso em bases, osolo, o agregado e a mistura deverão satisfazer os seguintes requisitos:




Capítulo 5

- Solo Laterítico:

Pertencer à classe “L” (solo de comportamento laterítico) dos gruposLA, LA’ e LG’, da classificação MCT e apresentar as propriedades mecânicas ehídricas, quando compactados na energia intermediária, dentro dos intervalosmencionados a seguir:

- Suporte Mini-CBR na energia intermediária, sem imersão..... $ 20%

- Ris = 100 x Mini-CBRi / Mini-CBRhm ................................ $ 50%

- Expansão sem sobrecarga padrão .................................... # 1%

- Contração ..................................................................... # 2%

- Agregado:

Os agregados devem apresentar as seguintes características:

- Granulometria do material passando na peneira de 25 mm .. # 100%

- Porcentagem em peso na mistura ..................................... $ 40%

- Desgaste por abrasão Los Angeles .................................... # 60%

- Mistura Solo Agregado:

As misturas de solo agregado devem atender as especificações baseadasna classificação MCT e, compactadas, devem possuir propriedades mecânicas ehídricas dentro dos intervalos da tabela 11, além de granulometria descontínuacom graduação que se enquadre na faixa indicada na figura 25.

TRÁFEGOPROPRIEDADES

LEVE N < 105 MÉDIO 10 5 ≤ N < 10 6

CBR na e nergia modificada ≥ 50% ≥ 80%

Expansã o, sem sobrecarga padrão ≤ 0,5% ≤ 0,5%

TABELA 11: Intervalos Admissíveis das Propriedades da Mistura SLAD




FIGURA 25: Faixa Granulométrica Recomendada para Bases de SLAD

A mistura deverá ser dosada de forma que a parte fina se enquadrepreferencialmente, em uma das áreas do gráfico da Classificação MCT,conforme ilustrado na figura 26.

FIGURA 26: Áreas no Gráfico da Classificação MCT dos SLAD Utilizados em Bases de Pavimentos




Capítulo 5


Entre as misturas de solo-agregado, as notadamente pouco coesivas,são menos suscetíveis à segregação que as mais coesivas. Em algunslocais pode ocorrer uma maior concentração de brita; em outros, uma maiorconcentração de solo. No entanto, experiência realizada na execução de 400Km demonstrou não haver prejuízo significativo aos serviços.

A Tabela 12 apresenta o Procedimento Construtivo e de ControleTecnológico e a figura 27 mostra detalhes construtivos de bases de SLAD.

CONTROLE DO SOLO,DA MISTURA E DA BAS E

PROCEDIMENTO CONSTRUTIVO SOLOS DA ÁREA 01(BASE COM BAIXA COESÃO)

-

-

-

-

-

-

Controle do Solo

a cada 200 m

- Mini-CBR i

- Expansão

- Contração

Controle da Mistura

a cada 200 m

- Granulometria da Mistura

- Suporte CBR

- Expansão

- Abrasão Los Angeles

Controle da Base

a cada 50 m

- Grau de Compactação

(≥ 97% da energia

modificada)

- Teor de Umidade de

Compactação (hot ± 2% )

Misturar em usina ou com pá carregadeira, em volume, o solo previamente umedecidoou seco com a brita em proporções definidas em projeto. No caso de mistura em

jazida, a caçamba da pá-carregadeira deverá ser utilizada como unidade de medida.

Descarregar a mistura no local da aplicação em montes que deverão ser espalhadospara a conformação do colchão de solo-brita a ser compactado.

Ajustar a umidade de projeto com grade de discos e irrigadeira, se necessário.

Compactar com rolo de pneus de pressão variável, 4 passadas.

Ajustar a umidade, se necessário, com irrigação e aguardar a sua penetração no solobrita, proceder o reacerto da camada com a motoniveladora e completar acompactação com rolo de pneus até atingir entre 3 e 5 passadas, dependendo danecessidade.

Se necessário, para terminar a compactação da camada poderá ser empregado rolovibratório corrugado até atingir o grau de compactação de projeto.

PROCEDIMENTO CONSTRUTIVO SOLOS DA ÁREA 02(BASE COM ELEVADA COESÃO)

- Misturar em usina ou com pá carregadeira, em volume, o solo previamenteumedecido ou seco com a brita em proporções definidas em projeto. No caso de misturaem jazida, a caçamba da pá-carregadeira deverá ser utilizada como unidade de medida.

- Descarregar a mistura no local da aplicação em montes que deverão ser espalhadospara a conformação do colchão de solo-brita a ser compactado.

- Ajustar a umidade de projeto com grade de discos e irrigadeira se necessário.

- Iniciar a compactação com o rolo vibratório corrugado de 4 a 6 passadas.

- Efetuar, se necessário, irrigação da camada para acerto de umidade, esperar apenetração da umidade na base e reacertar a camada pré-compactada commotoniveladora.

- Entrar com rolo pneumático e/ou vibratório liso para completar a compactação, a fimde que se atinja o grau de compactação de projeto.

TABELA 12: Procedimento Construtivo e Controle Tecnológico da Base de SLAD




FIGURA 27: Detalhes Construtivos de Bases de SLAD e aspecto de sua superfície.

Mistura de Solo e Pedra Britada para SLAD Mistura de Solo e Pedregulho para SLAD

Compactação da Base Imprimadura da Base

Textura do SLAD c/ Agregado Britado Textura do SLAD c/ Agregado de Pedregulho




Capítulo 5

5.2.3.5 Peculiaridades de Comportamento do Pavimento

As peculiaridades de comportamento dos pavimentos observados combase de SLAD são:

- Ausência de ruptura de bases: não foi constatada nenhuma rupturadesse tipo, a não ser em pontos isolados, onde o nível d’água seencontra a pequena profundidade.

- Pequena deflexão: os valores de deflexões situam-se entre 20 a60/100 mm.

- Condição hidrológica da base: as determinações dos teores de umidade,efetuadas na base, têm revelado valores abaixo da umidade ótima decompactação correspondente à energia de referência adotada.

- Ausência de lamelas na base: o fato de a mistura conter elevada porcentagemde agregado britado tem facilitado a técnica construtiva uma vez que, mesmocom elevada energia de compactação, não ocorrem “lamelas” causadas porsupercompactação ou na fase de acabamento da mistura.

- Ausência de escorregamento do revestimento: devido ao elevadoatrito entre a interface da base imprimada e o revestimento, mesmoem curvas fechadas.

- Trincamento no revestimento: este defeito ocorre muito esporadicamente,

em locais isolados e é explicado pelo excesso de umidade na camadade solo-brita, especialmente em solos bastante coesivos.

5.2.3.6 Considerações sobre Defeitos no PavimentoDevido às Deficiências do Processo Executivo

Os principais defeitos incidentes nas bases de SLAD estão ilustradosno fluxograma 5.

CAUSA

Reaterro

Superfície


B A S E

Solo-AgregadoInapropriado

Deficiênciade Drenagem

Deficiênciade Compactação

Recalqueda

Base

Desagregação ou

Soltura doRevestimento



Desagregação doRevestimento

Reparo daBase


FLUXOGRAMA 5: Evolução dos Defeitos




Devido às ocorrências mencionadas, os defeitos que mais afetam avida de um pavimento com base de SLAD são:

- Ocorrências de ondulações e desagregações do revestimento,decorrentes de pequenos reaterros quando do acabamento dabase, gerando uma camada de pequena espessura sem aderênciaao corpo da camada de base.

- Escolha inadequada do solo. Por exemplo, com baixa capacidadede suporte e presença de finos expansivos (que levam a recalquese deformações excessivas do pavimento), ou solos sem nenhumacoesão que podem acarretar escorregamento do revestimento.

5.2.4 Bases de Argila Laterítica


Nas regiões tropicais úmidas ocorrem espessas camadas de soloslateríticos arenosos e argilosos, sendo os tipos argilosos mais freqüentes,a não ser em certas regiões, como por exemplo, no noroeste do Estado deSão Paulo, onde predominam os tipos arenosos finos.

Diante do exposto, é de extrema importância a utilização de argilaslateríticas em bases de pavimentos de baixo custo, principalmente nas zonasperiféricas de crescimento urbano mais recente.

Um dos primeiros trechos experimentais com base de argila lateríticafoi o acesso norte de Campinas à Via Anhangüera (SP-330), executado noinicio da década de 50. Neste trecho utilizou-se o “envelopamento” da basecom pintura betuminosa.

No Plano de Pavimentação de 1958 do DER/SP, sub-bases e reforços dosubleito foram executados em grande escala, com uso de argilas lateríticas.

A partir de meados da década de 80 a construção de trechos experimentaiscom uso de argilas lateríticas foi retomada nos Estados de São Paulo e Paraná.

A pavimentação urbana com o emprego de bases de argila laterítica sedesenvolveu a partir de um diagnóstico errôneo de uma jazida, que deveriaser de solo arenoso fino laterítico, na cidade de Ilha Bela.




Capítulo 5

Naquela ocasião, observou-se que a base, recém construída, contraiuem demasia resultando em um trincamento em blocos de 15 cm x 15 cm,com abertura de trincas de 3,0 a 4,0 mm. Devido ao fenômeno, a empresaexecutante não procedeu à aplicação de um revestimento betuminoso sobrea base extremamente trincada.

A primeira providência técnica tomada para diagnosticar o elevadograu de trincamento da base foi o ensaio, pela Metodologia MCT, da jazidautilizada para a execução da camada.

O ensaio demonstrou que a jazida não se enquadrava naespecificação de um solo para o emprego em bases de solo arenoso finolaterítico (SAFL) pois, entre outros problemas, o produto dali extraídoapresentava contração superior a 2,5% e CBR na umidade de moldagempara a energia intermediária, inferior a 20%. Para se enquadrar comoSAFL, deveria apresentar contração inferior a 0,5% e CBR superior a 40%na umidade ótima. Portanto, o solo utilizado era na verdade, uma argila decomportamento laterítico (LG’), segundo a classificação MCT.

A grande preocupação, além do baixo suporte, era a reflexão das trincasda camada de base para o revestimento fazendo com que, nos períodos

chuvosos, a água percolasse para as camadas inferiores através da infiltraçãopelas trincas, instabilizando essas camadas.

No caso do pavimento de Ilha Bela, as seguintes soluções poderiamser executadas:

- Remoção de toda a camada de base, mistura da argila lateríticacom areia e execução de uma mistura do tipo argila laterítica eareia (ALA).

- Preenchimento das trincas com areia fina através de varredura da

superfície da base.

A segunda solução foi adotada, acrescida da execução de umrevestimento tipo macadame betuminoso selado, na espessura de 4,0 cm,com a finalidade de minimizar a eventual propagação das trincas.




Para a recuperação da base trincada foram tomadas as seguintesprovidências:

- Peneiramento da areia para preenchimento das trincas, retirandoa fração superior a 0,42 mm.

- Distribuição, por caminhão basculante, de montes eqüidistantes deareia e espalhamento da areia seca com a finalidade de preencheras trincas.

- Irrigação da superfície de toda a base, fazendo com que parte daágua infiltrasse nas trincas preenchidas com areia seca, carreandoa areia para o fundo.

- Repetição do procedimento do primeiro item, após a secagem dasuperfície irrigada. Varrição, em seguida, removendo todo o excessode areia na superfície das placas trincadas.

- Imprimação com CM-30, de toda a superfície, e execução de camadade rolamento com macadame betuminoso selado.

A tecnologia foi estendida para a cidade de Jaú, no interior de SãoPaulo, com o intuito de substituir as bases convencionais de brita graduadasimples, macadame hidráulico e betuminoso, por pavimento de baixo custopara tráfego leve.

As primeiras experiências sistemáticas com o uso de bases de argila lateríticana cidade de Jaú ocorreram em 1986. Adotou-se, inicialmente, o procedimento queenvolve a secagem da camada argilosa compactada, para o desenvolvimento detrincas, posterior fechamento das trincas com areia fina e aplicação de revestimentode macadame betuminoso relativamente espesso (aproximadamente 5,0 cm).

A partir de 1988, iniciou-se a substituição do macadame betuminosocom capa selante, por revestimento com tratamento superficial betuminosona espessura de 2,5 cm. Esse tipo de projeto foi executado em vias de tráfegode “muito leve” a “leve”, caracterizadas pela instrução de Projeto PMSP/92

anterior ao atual IP-02 de classificação de vias.

Atualmente, em Jaú, o pavimento mais adotado, com base de argilalaterítica, é constituído por: camada betuminosa aberta, de bloqueio sobre asuperfície da base, com espessura aproximada de 0,5 cm e um revestimentode mistura betuminosa usinada a quente, com cerca de 2,5 cm de espessura. Acalafetação das trincas de contração da base com areia fina foi substituída pelo




Capítulo 5

enchimento, com material remanescente do processo de umedecimento, e corteda superfície da base após o período de cura.

A extensão total de ruas pavimentadas, na cidade, com base de argilalaterítica atinge mais de 500.000 m2.

5.2.4.2 Pavimentos Urbanos com Base de Argila Laterítica

A tabela 13 ilustra algumas cidades em que já foram executadas basesde Argila Laterítica, na espessura de 15,0 cm, ano de execução, bem comoárea construída com argila laterítica e grupo MCT destes solos.

CIDADE

ANO

(início de

execução)

CAMADA DE ROLAMENTO

ESPESSURA

ÁREA

(1000m2)

CLASSIFICAÇÃO

MCT

Ribeirão Preto 75Cravamento + 5,0 cm Macada me

Betuminoso Selado500 LG’

Jaú 80 P é de Mole que + CBUQ 3,0 cm 500 LG’

Araraquara 80Cravamento + 5,0 cm Macada me

Betuminoso Selado300 LG’

Ilha Bela 82 5,0 cm Ma ca da me BetuminosoS e la do 100 LG’

TABELA 13: Cidades com Pavimentos de Bases de Argila Laterítica

5.2.4.3 Especificações da Argila Laterítica para Bases dePavimentos

Justifica-se a utilização de argilas lateríticas em bases de pavimentos, quandonão há possibilidade econômica de misturá-las com areia e/ou pedra britada.

Além disso, ela somente podem ser usadas em bases de trechoscom tráfego muito leve, praticamente só de carros, caracterizado porN ≤ 104 solicitações do eixo simples padrão de 80 kN. As argilas lateríticasdevem apresentar as características:

- Classe “L” (comportamento laterítico) e grupo LG’ (argilas lateríticas)da classificação MCT;

- Propriedades mecânicas e hídricas dentro dos intervalosi nd i cados na tabe l a 15 , quando compactadas na




PENEIRA(mm) PORCENTAGEM QUE PASSA (%)

2,000 100

0,420 100 a 75

0,150 95 a 70

0,075 90 a 60

Energia Normal do Mini-Proctor, e granulometria com graduaçãoque se enquadre nas faixas indicadas na tabela 14;

FIGURA 28: Área no Gráfico da Classificação MCT das Argilas Lateríticas Utilizadas em Bases de

Pavimentos

P RO PRIEDADE S CONDIÇ ÃO NECE SS ÁRIA CONDIÇ ÃO DES EJ ÁVEL

Sup orte Mini-CBR ≥ 12% ≥ 20%

RIS ≥ 50% ≥ 70%

Expansão ≤ 0,5% ≤ 0,3%

Contração ≤ 4% ≤ 2%

TABELA 15: Valores Recomendados para Bases de Argila Laterítica

Algumas peculiaridades das argilas lateríticas utilizadas na pavimentaçãode vias urbanas da cidade de Jaú são:

- Massa específica aparente seca máxima relativamente elevada, emparte devido à presença de minerais de elevada massa específicareal, sobretudo óxidos de ferro anidros e hidratados.

Tabela 14: Faixa Granulométrica Utilizada para Bases de Argila Laterítica.

- Situar-se na área do gráfico indicada na figura 28.




Capítulo 5

- Perda de massa por imersão em água (Pi) na umidade ótima,relativamente elevada.

A tabela 16 apresenta o Procedimento Construtivo e Controle Tecnológicoe a figura 29 mostra detalhes construtivos de bases de Argila Laterítica.


CONTROLE DO SOLO

E DA BASE

Controle do Solo

a cada 100 m

- Gran ulometria: pe neiras

0,42, 0,150 e 0,75 mm

- Mini-CBRhm na energia

normal

- Contração

Controle da Base

a cada 40 m


compactação ≥100% da

energia normal


umidade na fase de

compactação (hot ± 2% )

- Transporte em caminhões basculantes da argila laterítica ao local de aplicação, onde édescarregada em montes ao longo do trecho a pavimentar.

- O colchão de solo solto é distribuído com a motoniveladora, numa espessurahomogênea, da ordem de 22 a 25 cm, a fim de se obter uma camada final compactada de15 cm. Quando, no processo de distribuição do colchão de solo, a camada superior ficarcompactada pela ação dos pneus da motoniveladora, formando um "cascão duro", deve-se escarificar a parte superficial com os dentes da patrol para de destorroar o solo.

- A homogeneização da umidade é obtida pela ação combinada de grade de disco eirrigadeira. As umidades ótimas de compactação são elevadas, estando geralmente nafaixa de 16 a 24%.

- A compactação é efetuada integralmente com rolo pé de carneiro, pata longa estáticoou vibratório.

- Após a compactação, a espessura da base deverá ser superior à de projeto, para que nafase de acabamento se evitem locais com complementação de pequenas espessuras.Essas complementações acarretam "lamelas" superficiais, muito prejudiciais, por causa deseu fácil destacamento e descolamento do corpo da base.

-

O acabamento deverá ser executado exclusivamente em corte.

- A camada de base, depois de compactada, deverá ficar exposta ao ar e ao sol por umperíodo superior a 48 horas para perder cerca de 30 a 40 % do teor de umidade decompactação. Essa secagem leva a uma intensa contração da base, desenvolvendo trincascom abertura de 3,0 a 6,0 mm e formando conseqüentemente placas quadrangulares de15 cm x 15 cm.

- Após a cura e o desenvolvimento das trincas, a base deverá ser umedecida paraposterior corte de acabamento da mesma, com a finalidade de calafetação das trincas degrande abertura. Sem esse intenso umedecimento, é praticamente impossível se executarum corte de pequena espessura, devido à elevada resistência da camada após acompactação e cura por secagem. O corte é executado com motoniveladora com lâminabem afiada.É desejável que a camada de revestimento seja executada em um período não superior a30 horas após o corte.

- Logo após o corte, para aproveitar a umidade ainda existente na superfície da base,deve ser executada apenas uma imprimadura ligante com uso de emulsão asfáltica de

ruptura rápida, diluída em 40% de água, na taxa de 1,0 a 1,4 l/m².

- Sobre a base imprimada não se permite o tráfego.

- Sobre a base imprimada é executada uma camada betuminosa de bloqueio,denominada "pé de moleque", de 0,5 cm, composta por pedra britada de granulometriafina e CAP-20. A camada não tem finalidade estrutural, mas sim de interligação entre abase e a camada de rolamento.Como camada de rolamento emprega-se um revestimento betuminoso usinado a quente,com espessura de 2,5 cm, distribuído com vibroacabadora e compactado com rolo depneus e rolo liso leve

PROCEDIMENTO CONSTRUTIVO

TABELA 16: Procedimento Construtivo e Controle Tecnológico da Base de Argila Laterítica




FIGURA 29: Detalhes Construtivos de Bases de Argila Laterítica

Preparo da Camada Compactação

Umedecimento para Corte Base em Processo de Corte

CBUQ sobre Camada Anti-Cravamento Reflexão de Trinca no Revestimento




Capítulo 5

5.2.4.5 Peculiaridades de Comportamento do Pavimento

O comportamento de pavimentos de baixo custo com bases de argilalaterítica está ligado às peculiaridades geotécnicas e de ocorrência das argilaslateríticas utilizadas. Essas argilas pertencem, predominantemente, à classepedológica Latossolo roxo e são conhecidas, genericamente, por terra roxa,com grande ocorrência na região Centro-Sul do Brasil.

Desenvolvem-se em condições bem drenadas em clima tropical úmido eapresentam, ainda, a peculiaridade de conter sempre apreciável porcentagemde substâncias derivadas de rochas cristalinas básicas (principalmentebasaltos e diabásios).

A camada de argila laterítica compactada apresenta trincamento, tantona direção vertical quanto horizontal, formando blocos de solo de pequenasdimensões. No caso da execução de uma camada de revestimento deconcreto betuminoso usinado a quente, ou de um tratamento superficial,observa-se uma propagação imediata das trincas da base, ficando a camadade rolamento trincada e com sua superfície similar à da base.

As águas provenientes de chuvas infiltram pelas trincas, percolando

para as camadas inferiores, resultando em defeitos que inviabilizam essestipos de bases. No entanto os blocos da base (lajotas de solo de formacúbica) fora da área das trincas, apresentam valores de suporte elevados ebaixa permeabilidade. Portanto, caso não apresentassem trincas verticais,tais bases funcionariam adequadamente para vias de tráfego leve.

Para a obtenção de bases de argila laterítica com continuidade, procedeu-se inicialmente ao preenchimento das trincas com areia e, mais recentemente,com argila. Além desses cuidados, deve-se executar uma camada esbelta debloqueio com a finalidade de proteger a superfície da base assim como evitara propagação das eventuais trincas restantes do processo de enchimento.

Outra forma de se reduzir substancialmente o trincamento excessivode camadas constituídas por argilas lateríticas é a mistura de solo argilosoe brita. Nesse caso, a brita funciona como alongador de massa, espaçandomais o trincamento em blocos e reduzindo a abertura das trincas. O tamanhodos blocos e a intensidade de ocorrência dos mesmos, são determinadospela dosagem da argila laterítica com a brita.




Outra técnica, que vem sendo aplicada, é a saturação da parte superficialda camada de solo argiloso e posterior cravamento de agregado britado(pedra nº 4) com rolo liso estático. No entanto, a solução pode apresentar oseguinte problema: na secagem da superfície, as pedras cravadas, por causada retração do solo, podem perder seu travamento.

Nesse caso, deve-se utilizar como revestimento uma camada de macadamebetuminoso selado, com espessura mínima de 5,0 cm, com o intuito de travaros agregados cravados. Os pavimentos, assim executados, apresentam umcomportamento altamente satisfatório, sendo empregados para vias de tráfegoleve (vias periféricas, mesmo com pequeno tráfego de ônibus).

Essas soluções já foram empregadas com sucesso em diversas viasurbanas de algumas cidades, entre elas, em Araraquara, Jaú, Ribeirão Preto,Viradouro.

5.2.4.6 Considerações sobre Defeitos no PavimentoDevido às Deficiências do Processo Executivo

Os principais defeitos incidentes nas bases de argila laterítica estãoilustrados no fluxograma 6.

CAUSA OCORRÊNCIA EVOLUÇÃO SERVIÇO

B A S E

LamelaConstrutiva

SoloInapropriado

Deficiência deDrenagem

Trincamento porContração do Solo

InterfaceDeficiente

Deficiência deCompatação

Recalqueda

Base

Reflexão deTrincas

Escorregamento doRevestimento

Desagregação ouSoltura do

Revestimento



Ondulação doRevestimento

Reparo daBase

Remendo/CorreçãoRevestimento


Dentre as ocorrências mencionadas, os defeitos que mais afetam avida de um pavimento com base de argila laterítica são:




Capítulo 5

- Trincamento excessivo por contração do solo, com conseqüentereflexão de trincas no revestimento betuminoso.

- Formação de lamelas por supercompactação, resultando emdesagregação ou soltura do revestimento.

5.3 Imprimaduras Asfálticas e RevestimentosBetuminosos

5.3.1 Imprimaduras Asfálticas


A maioria dos pavimentos de baixo custo no Estado de São Paulo foiconstruída com camada de rolamento em tratamentos superficiais invertidosduplos ou triplos, por ser o tipo mais adequado de camada de revestimentopara esses pavimentos.

Antes da abordagem dos revestimentos betuminosos para pavimentosde baixo custo, serão tecidos alguns comentários sobre a impermeabilizaçãodas bases, em especial imprimaduras asfálticas em bases de solo arenosofino laterítico.

São objetivos da impermeabilização, com a imprimadura asfáltica sobrebases de solos lateríticos:

- Aumento da coesão da parte superficial da base.- Melhoria das condições de aderência da base ao revestimento.- Aumento das condições de impermeabilização, dificultando a penetração

de água que possa, eventualmente, infiltrar-se pelo revestimento.

A observação sistemática de trechos, durante e após a construção,mostrou que alguns dos defeitos que ocorriam nesses pavimentos tinham

como causa principal a imprimadura.

A partir dessas constatações alguns programas de pesquisas, tanto emcampo quanto em laboratório, foram realizados com o intuito de verificar,por exemplo, quão afetado pela quantidade inadequada de imprimaduraasfáltica, o desempenho de um pavimento de base de solo arenoso finolaterítico pode ser.




Outra finalidade desses programas foi a elaboração de um procedimentode ensaio que permite escolher que tipo de material asfáltico é indicado paraa imprimação de determinado solo, a que taxa deve ser aplicado e quais sãoas condições ótimas para a sua aplicação.

Nas observações efetuadas nos trechos testes, em uma extensãoaproximada de 1000m, foram identificadas algumas características daimprimadura asfáltica, associadas à sua penetração na base, que interferiamno desempenho do pavimento:

- Penetração excessiva da imprimadura, atingindo cerca de 15mm na camada de base, onde verificou-se, em alguns pontoslocalizados, o descolamento da camada de rolamento, ocasionadopela falta de aderência na interface base-revestimento e/ou pelocravamento do agregado da capa na superfície da base, causandorupturas superficiais. Nesse caso, o cravamento acontece devidoao aparecimento de uma crosta frágil na superfície da base.

- Reduzida penetração da imprimadura, da ordem de 1 a 2 mm,formando uma superfície betuminosa excessivamente espessa nasuperfície e, muitas vezes, exsudação do ligante na superfície dacamada de rolamento.

As imprimaduras, que apresentam resultados satisfatórios sãocaracterizadas por:

- Espessuras de penetração do material betuminoso da ordem de 4a 10 mm.

- Película residual do material betuminoso na superfície da base comespessura não excessiva, de cor preta acastanhada.

As imprimaduras nessas condições, resistiram adequadamente aosesforços de cravamento dos agregados da camada de rolamento na base e

não produziram exsudações no revestimento.

5.3.1.2 Recomendações para Dosagem do Tipo e Taxa deMaterial Betuminoso

A partir dos resultados de laboratório e dos trechos experimentais,sugere-se o seguinte critério para a fixação do tipo e da taxa de materialasfáltico a ser utilizado na imprimadura:




Capítulo 5

- Ensaiar o solo em questão com CM-30, à taxa de 1,2 l/m2.- Traçar a curva “penetração da imprimadura versus teor de umidade” e

determinar a penetração no teor de umidade correspondente à hot – 2%.- Se a penetração obtida no item anterior for inferior a 4 mm, utilizar CM-30

para a imprimação, aplicado à temperatura de 30º C, na taxa de 0,8 à 1,0l/m2. Se a penetração obtida no item anterior estiver entre 4 e 10 mm, utilizarCM-30, aplicado à temperatura de 30º C, na taxa de 1,0 à 1,2 l/m2.

- Nos casos em que a penetração da imprimadura for superior a 10 mm,reensaiar o solo, porém utilizando CM-70, viscosidade Saybolt-Furolentre 80 e 100 s. Com os resultados, traçar o gráfico “penetração daimprimadura versus teor de umidade”, determinar a penetração daimprimadura no teor de umidade correspondente à hot e proceder àfixação da taxa conforme item anterior, porém, quando da utilizaçãode CM-70, a temperatura deve estar em torno de 40º C.

5.3.1.3 Considerações sobre a Influência dos DiversosParâmetros nos Serviços de Impermeabilização de Bases

A impermeabilização das bases é afetada por diversos fatores, desde otipo de material betuminoso aplicado até a umidade existente no momento deimprimação. Por isso, é importante a análise de cada um desses fatores.

- Influência do Tipo e da Taxa de Material Betuminoso Aplicado

A imprimadura, como já foi visto, pode ser executada com asfaltosdiluídos dos tipos CM-30 ou CM-70, cujas características são oficializadaspela ABNT, no P-EB-651.

Sendo o CM-70 mais viscoso que o CM-30, sua penetração na superfícieda base é menor, se aplicado à mesma taxa.

Variando-se a taxa de aplicação de 0,7 para 1,2 l/m2, a penetração da

imprimadura sofre um acréscimo da ordem de 55% (passando de 5,3 para8,2 mm), conforme observado nos ensaios laboratoriais e em campo.

- Influência do Teor de Umidade de Compactação

Em todos os solos ensaiados, notou-se uma inflexão da curva depenetração da imprimadura versus teor de umidade, próxima à umidade




ótima, acima da qual a penetração se mantém em níveis baixos (inferioresa 1 mm). À medida que se diminui a umidade, a partir da umidade ótima,nota-se um aumento acentuado da penetração.

- Influência do Tipo de Solo

Os solos arenosos finos lateríticos, dependendo da quantidade de argilaem sua constituição, podem apresentar comportamento diferente quanto àpenetração da imprimadura.

Um solo que possui pequena porcentagem de fração argila (em torno de18%, por exemplo), ou seja, um solo mais arenoso, apresentou nos ensaioslaboratoriais realizados, penetração maior (8,2 mm) no teor de umidadeigual à umidade ótima –2%, do que a apresentada pelo solo mais argiloso(penetração de 2,3 mm).

- Influência da Irrigação Prévia

Obteve-se maior penetração da imprimadura nos corpos de provaensaiados que foram levemente umedecidos antes da aplicação do materialasfáltico.

- Influência da Umidade na Ocasião da Imprimação

Os resultados dos ensaios laboratoriais, tanto para a energia normalquanto para a intermediária, apresentam um ponto de máxima penetração daimprimadura, que se situa em torno de 50 a 70% da umidade ótima. Porém,sempre que o corpo de prova é moldado em um teor de umidade superior àótima (independente da energia utilizada), a penetração da imprimadura caipara níveis bastante reduzidos, mesmo que o corpo de prova seja deixadosecar ao ar, por 24 horas.

- Influência da Densidade Aparente Seca

A penetração da imprimadura, para uma mesma energia decompactação, varia inversamente com a densidade no ramo seco da curvade compactação. Já no ramo úmido, verifica-se a formação de uma camadaespessa de asfalto residual na superfície dos corpos de prova, indicando quenão há, praticamente, penetração da imprimadura.




Capítulo 5

Para diferentes densidades e um mesmo teor de umidade (diferentesenergias de compactação), observa-se uma maior penetração no caso damenor energia de compactação.

5.3.1.4 Imprimaduras Asfálticas em Bases de Argila La--terítica

Sobre bases de argila laterítica, executa-se apenas uma imprimaduraligante, com o emprego de emulsão asfáltica de ruptura rápida, diluída em40% de água, na taxa de 1,0 a 1,4 l/m2.

O emprego de asfaltos diluídos não tem sido recomendado, sobretudopela demora da cura (aproximadamente 72 horas, devido a baixa penetraçãodo ligante na base) e custo mais elevado. Em contrapartida, as emulsõesasfálticas têm sido utilizadas pela sua praticidade de aplicação, permitindoo início da execução da camada de rolamento praticamente de imediato.Sobre a base imprimida não se permite o tráfego.

5.3.1.5 Recomendações para a Execução da Imprimadura

Além da escolha do tipo de impermeabilização e da sua dosagem (taxa de

imprimadura), é necessário seguir as recomendações construtivas indicadasa seguir para que a imprimadura cumpra sua função adequadamente:

- Face à grande perda de umidade constatada em campo, a operaçãode compactação da base deverá iniciar com 1 a 2% acima daumidade ótima para que, no final do processo, a umidade estejaem torno da ótima de compactação.

- Evitar a superposição de faixas de irrigação na fase decompactação.

- O acabamento da base deverá ocorrer sempre em corte, para evitara formação de lamelas e material solto na superfície da base o que,

provocará escorregamentos do revestimento;- Eliminar toda e qualquer partícula solta na superfície da base, com

varredura e/ou jato de ar comprimido.- Após a secagem da base, ela deverá ser irrigada levemente, com

taxa de irrigação em torno de 0,5 a 0,8 l/m2, a fim de evitar asaturação da base e promover uma penetração adequada daimprimadura.




A imprimadura nunca deverá ser executada com o solo saturado porchuva ou eventual excesso de irrigação.

5.3.1.6 Considerações sobre Defeitos no PavimentoDevido às Deficiências do Processo Executivo daImprimadura

Os principais defeitos incidentes na interface base-revestimento,decorrentes de falha no processo executivo das imprimaduras asfálticas,estão ilustrados no fluxograma 7.

Excesso de MaterialBetuminoso

Imprimadura em BaseÚmida

Falta de Imprimadura

Imprimadura sobreSuperfície com Pó

Lamela Construtiva

Superfície Rica emMaterial Betuminoso

Cravamento do Agregado doTratamento Superficial (TS)

Exsudação porCravamento (TS)*

Escorregamento doRevestimento

Buraco ouPanela

Desagregação ouSoltura do Revestimento



Reparo da Base

FLUXOGRAMA 7: Evolução dos Defeitos Devido à Imprimadura Deficiente

Dentre as ocorrências mencionadas, os defeitos que mais afetam avida de um pavimento com base de solo laterítico são:

- Excesso de material betuminoso, principalmente em bases com teorde umidade elevado e constituídas por solos coesivos, resultando embaixa penetração do ligante betuminoso. Isso gera uma superfície

com excesso de ligante e provoca escorregamentos e/ou exsudaçãodo ligante no revestimento.

- Aplicação de imprimadura sobre superfície com excesso de pó, inibea penetração do ligante betuminoso na base e gera uma interfacesem aderência e pouco coesiva.

- Penetração deficiente da imprimadura. Isso provoca superfíciespouco coesivas.




Capítulo 5

Detalhes da aplicação de imprimaduras asfálticas se encontram nafigura 30.

FIGURA 30: Detalhes da Aplicação de Imprimaduras Asfálticas.

Processo Manual Imprimadura com Barra Espargidora

Imprimadura sobre Superfície Úmida Imprimadura sobre Superfície com Pó

Penetração Adequada da Imprimadura Imprimadura Excessiva sobre Base Trincada




5.3.2 Revestimentos Betuminosos


Uma das características peculiares na execução de pavimentos debaixo custo é a utilização de camada de rolamento de pequena espessura,geralmente de 1,0 a 3,0 cm, e a adoção de tratamento superficial duploou triplo invertido, com o uso de cimento asfáltico de petróleo, ou emulsãoasfáltica RR-2C.

A camada de rolamento em pavimentos de baixo custo não tem,necessariamente, função estrutural, mas sim a função de proporcionarsegurança e conforto aos usuários, proteger a base das intempéries e evitara ação abrasiva dos pneus dos veículos.

Os processos executivos de revestimentos betuminosos dos tipostratamento superficial e concreto betuminoso usinado a quente, seguem asespecificações de serviço do DER/SP.

5.3.2.2 Tratamentos Superficiais (TS)

- Ligante Betuminoso

Deverá ser utilizado cimento asfáltico de petróleo, do tipo CAP-7(preferencialmente) ou CAP-20 e, no caso de emulsões asfálticas, o tipoRR-2C em estado natural, ou modificado por polímeros.

- Agregados

Pode-se utilizar pedra-britada, cascalho ou seixo rolado britado. Essematerial deve ser constituído por partículas limpas, duras e duráveis. Aabrasão Los Angeles não deverá ser superior a 40% e a porcentagem de

grãos defeituosos deverá ser inferior a 25%.

- Graduação

Uma graduação utilizada com sucesso em tratamentos superficiaisduplos invertidos, em diversos trechos no Estado de São Paulo e Paraná,está indicada na tabela 17.




Capítulo 5

TABELA 17: Graduação para Tratamentos Superficiais Duplos

- Dosagem da Taxa de Agregados

A dosagem da taxa de agregados, tanto para o graúdo, quanto parao miúdo, pode ser obtida colocando os agregados ombro a ombro, emuma bandeja metálica de área conhecida e, posteriormente, medindo-se ovolume dos mesmos.

A taxa de agregado é obtida multiplicando-se por 1,15 o quociente dovolume de agregados na área da bandeja, acrescido de 15%. Geralmente,para agregados com índice de forma adequado e para agregado britado debasalto ou diabásio, tem-se:

• 1º Aplicação Agregado Graúdo – 12 a 13 l/m2

• 2º Aplicação Agregado Miúdo – 5 a 6 l/m2

A dosagem obtida em laboratório deverá ser aferida no primeirosegmento em que for executado o tratamento superficial e, se for o caso,deverá ser ajustada no campo, a fim de obter a dosagem definitiva, paraque não haja sobreposição ou falta de agregados.

- Dosagem da Taxa de Material Betuminoso

A taxa de material betuminoso poderá ser obtida com o método de dosagemde Hanson. Ele permite, para tratamentos superficiais duplos, a obtenção corretada taxa de ligante betuminoso e produz revestimentos de alta qualidade. A taxade ligante betuminoso pode ser obtida com a seguinte fórmula:

Taxa CAP = 0,133xEmin em l/m2

PORCENTAGEM EM PESOPENEIRAS(mm) AGREGADO GRAÚDO AGREGADO MIÚDO

19,100 100 -

12,700 90 - 100 -

9,520 40 - 75 100

4,760 0 - 15 75 - 100

2,380 0 - 5 0 - 10

0,074 0 - 2 0 - 2




onde:

Emin é a espessura média, em mm, da menor dimensão do agregado dacamada que recobrirá o ligante. A dimensão pode ser medida com paquímetroem, no mínimo, 100 agregados escolhidos aleatoriamente.

Geralmente, para agregados com índice de forma adequado e paraagregados britados de basalto ou diabásio, tem-se obtido as seguintes taxasde aplicação de material betuminoso:

• 1º Aplicação – 0,9 l/m2

• 2º Aplicação – 1,1 l/m2

Essas quantidades são orientativas e as taxas corretas devem ser obtidascom a dosagem referida para o uso de ligante CAP. No caso de se utilizaremulsão RR – 2C, a taxa obtida deverá ser corrigida da seguinte forma:

Taxa RR – 2C = (Taxa CAP/0.67) x 1.15

- Considerações Sobre a Técnica Construtiva

Uma camada de revestimento, apesar de bem dosada, pode apresentarum comportamento inadequado quanto aos aspectos de vida útil, confortoe segurança, se não houver uma série de cuidados construtivos.

Nos tratamentos superficiais, em especial nos duplos, a homogeneidadee a taxa de aplicação de ligante (CAP), são de suma importância. Énecessário, portanto, um equipamento espargidor em condições ideaisde funcionamento. Tendo em vista tal dificuldade, o uso de tratamentossuperficiais com emulsão RR-2C tem sido bastante recomendado, inclusivecom capa selante, por permitir uma maior taxa de aplicação do ligante.

O tratamento superficial não deve ser executado durante os dias dechuva. Para a rolagem da primeira camada de agregado, é recomendado oemprego de rolo pneumático de pressão variável, com a finalidade de nãodanificar em demasia a superfície da base constituída por solos lateríticos.O controle tecnológico de sua execução deverá ser seguido com rigor, pois,variações na dosagem e na técnica construtiva, podem acarretar danos nopavimento em curto período de uso.




Capítulo 5

5.3.2.3 Camada Betuminosa Pré-Misturada de Bloqueio:“Pé-de-Moleque” (PM)

A camada de bloqueio executada sobre bases de argila laterítica éconstituída por uma camada betuminosa pré-misturada usinada, a quenteou a frio, composta exclusivamente por agregados de granulometria fina(pedrisco) e ligante betuminoso.

O pré-misturado denominado “Pé de Moleque” é espalhado sobre a baseimprimada com o distribuidor de agregados rebocável (“spreader”), similaraos utilizados em tratamentos superficiais, em uma camada de cerca de 0,5cm de espessura e compactado com rolo de pneus de pressão variável, erolo tandem de 5 a 8 toneladas.

Essa camada não tem finalidade estrutural mas, de interligação entrea base e a camada de rolamento, além de inibir a propagação de trincas dabase para o revestimento. Apresenta as seguintes características:

- Granulometria aberta.- Textura com aspecto do doce “pé-de-moleque”, daí a

denominação.

- Elevado índice de vazios.- Baixo teor de betume.

As características da mistura betuminosa “Pé-de-Moleque” acham-sena tabela 18.

GRANULOMETRIA DA CAMADA BETUMINOSA DE BLOQUEIO

P ENEIRA Nº CURVA FAIXA DE TRABALHO

3/8” 100 100

4 55 50 - 60

10 25 21 - 2940 13 9 - 17

80 6 3 - 9

200 4 2 - 6

Porcentagem de Ligante Re comendada : 3,8 a 4,4 %

TABELA 18: Características Tecnológicas da Camada de Bloqueio “Pé-de-Moleque”




5.3.2.4 Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ)

Atualmente tem-se usado como camada de rolamento em pavimentosde baixo custo, revestimento betuminoso usinado a quente, com espessurade cerca de 2,5 cm.

Antes da aplicação de um concreto betuminoso (CBUQ) sobre bases deSAFL, ALA e de Argila Laterítica, é recomendável a execução de uma camadaanticravamento ou de bloqueio (TS ou Pé-de-Moleque), com o objetivo de melhorara interface base/revestimento. A aplicação de CBUQ deverá ser efetuada comvibroacabadora; a compactação, com rolo de pneus e rolo tandem liso leve.

O revestimento betuminoso usinado a quente apresenta as seguintespeculiaridades:

- Facilidade na execução de camadas delgadas, de apenas 2,5 cm.- Elevado teor de betume.- Camada compactada com textura superficial praticamente

impermeável e elevada resistência à deformação.

A técnica construtiva dessa camada segue os critérios tradicionais;

no entanto, deve-se tomar cuidados especiais na execução das juntas e noacabamento das sarjetas.

As características desta mistura acham-se na tabela 19.

GRANULOMETRIA DA CAMADA DE CONCRETO BETUMINOSO

P ENEIRA Nº CURVA FAIXA DE TRABALHO

3/8” 100 100

4 85 80 - 90

10 55 51 - 59

40 27 23 – 31

80 16 13 - 19

200 7 5 - 9

Valores Práticos Recomendados para a Camada:

Porcenagem de Ligante: .................................... 5,7 a 6.3 %

Estabilidade Marshall: ..................................... 500 a 800 kg

Fluência: .......................................................12 a 16 (1/100”)

TABELA 19: Características Tecnológicas da Camada de Revestimento Betuminoso




Capítulo 5

Detalhes do processo executivo da camada de revestimento, emconcreto betuminoso usinado a quente, se encontram na figura 31.

FIGURA 31: Detalhes do Processo Executivo da Camada de Revestimento Betuminoso

Camada Anticravamento (TSS) Execução de Tratamento Superficial Duplo

Execução de Tratamento Superficial Duplo

CBUQ sobre Camada Anti-CravamentoRevestimento de CBUQ

Execução de TSD - Processo Manual




5.3.2.5 Considerações sobre Defeitos no PavimentoDevido às Deficiências do Processo Executivodo revestimento

Os principais defeitos incidentes em revestimentos betuminososesbeltos executados sobre bases de solos lateríticos estão ilustrados nofluxograma 8.

CAUSA OCORRÊNCIA EVOLUÇÃO SERVIÇO

R E V E S T I M E N T O

Falta deAdesividade

Falha deBico (TS)

Oxidação doLigante

Excesso de Ligante

InterfaceDeficiente

Excesso deAgregado (TS)

Desgaste doRevestimento

Exsudação de MaterialBetuminoso

Superposição deAgregado

Desagregação doRevestimento

Buraco ouPanela

Soltura doRevestimento

Escorregamentodo Revestimento

Corrugação doRevestimento

Reparo da

Base

Correção doRevestimento



Dentre as ocorrências mencionadas, os defeitos que mais afetam avida de um revestimento sobre bases de solos lateríticos são:

- Interface base-revestimento deficiente por excesso ou falta deimprimadura asfáltica e ausência de camada anticravamento,acarretando soltura e/ou escorregamento do revestimento oumesmo corrugações.

- Processos executivos inadequados, tais como:- Tratamentos Superficiais: falha de bico, superposição de

agregados, escolha inadequada de materiais etc.- Concreto Betuminoso: oxidação do ligante por falha no processode usinagem, deficiência de dosagem e aplicação etc.

Detalhes dos defeitos, provenientes da interface base-revestimento edo processo executivo, se encontram na figura 32.




Capítulo 5

FIGURA 32: Detalhes dos Defeitos no Pavimento

Falha de Bico - TSD Panela - Base SAFL

Desagregação do Revestimento - TSD Desagregação do Revestimento - TSD

Reflexão de Trincas Exsudação - TSD




Capítulo 6

Capítulo 6Dimensionamento e Estudo Econômico dosPavimentos de Baixo Custo

6.1 Dimensionamento de Pavimentos de Baixo Custo

6.1.1 Introdução

Diante da necessidade de execução de pavimentos econômicos, foramdesenvolvidas novas alternativas para a execução de pavimentos flexíveise introduzidos novos conceitos e materiais, utilizados e especificados,

especialmente nos Estados de São Paulo, Paraná, Bahia, Mato Grosso doSul e Goiás. Esses pavimentos foram denominados pavimentos econômicosou de baixo custo.

O presente dimensionamento visa à utilização de solos lateríticos finosou concrecionados locais, portanto materiais existentes na região, reduzindo,consideravelmente, as distâncias de transporte, além de aproveitar melhoro solo do subleito natural como integrante da estrutura do pavimento.

6.1.2 Métodos de Dimensionamento

Para o dimensionamento das estruturas dos pavimentos utiliza-seem função do tipo de tráfego atuante na via, geralmente o Método deDimensionamento da Prefeitura Municipal de São Paulo IP-04/2004 (paratráfego de leve e médio, ou seja, vias locais e coletoras secundárias).

O procedimento baseia-se no método de projeto de pavimento flexívelde 1966 do Engº Murilo Lopes de Souza, adotado pelo DNER, e no método




do DER/SP (Projeto de Pavimentação - IP-DE-P00/001)), porém com ouso do ábaco de dimensionamento proposto originalmente pelo Corpo deEngenheiros do Exército Americano (USACE).

6.1.3 Tráfego

Considera-se, para efeito de dimensionamento de novos pavimentos,a classificação de vias em: principais, secundárias e locais, com base noscritérios do modelo PAVIURB, utilizado pela Prefeitura Municipal de São Paulo,e na IP-02 da PMSP, conforme descrito a seguir e ilustrado na tabela 20.

- Vias Coletoras Secundárias: Tráfego médio, ruas de característicasresidenciais, com função predominante de via coletora secundária,para as quais é prevista a passagem de caminhões ou ônibus emum número entre 21 (vinte e um) e 100 (cem) por dia, na faixa detráfego mais solicitada, caracterizada por um número “N” típico de 5x 105 solicitações do eixo simples padrão de (80kN) para o períodode projeto de 10 anos, observando-se um provável aumento dedemanda em função do desenvolvimento da região;

- Vias Locais Residenciais: Tráfego leve, ruas de características

essencialmente residenciais, para as quais é previsto o tráfego decaminhão e ônibus, entre 4 (quatro) a 20 (vinte) por dia, por faixa detráfego, caracterizada por um número “N” típico de 105 solicitaçõesdo eixo simples padrão (80kN) para o período de 10 anos.

VOLUME INICIAL DA

FAIXA MAIS

CARREGADA

TIPO

DE

VIA

FUNÇÃO

PREDOMINANTE

TRÁFEGO

PREVISTO

VIDA DE

PROJETO

(ANOS)VEÍCULO

LEVE

CAMINHÕES

E ÔNIBUS

N N

CARACTERÍSTICO

V 1

(Via Secundária)

via local residencial

com passagem

Leve 10 100 a 400 4 a 202,7 x 10

4

a

1,4 x 10 5

105

V 2

(Via Principal)

via coletora

secundária

Médio 10 401 a 1500 21 a 100

1,4 x 105

a

6,8 x 10 5

5 x 10 5

TABELA 20: Classificação das Vias e Parâmetros de Tráfego




Capítulo 6

No presente método de dimensionamento, considera-se que a cargamáxima legal no Brasil é de 10 toneladas por eixo simples de rodagem dupla(100 kN/ESRD)

6.1.4 Considerações sobre o Subleito

A fim de orientar o projeto do pavimento são apresentadas algumasconsiderações sobre o subleito, a saber:

- A espessura do pavimento a ser construído sobre o subleito serácalculada de acordo com o presente procedimento, em funçãodo suporte (CBR ou Mini-CBR) como representativo de suascamadas.

- Nos casos em que as sondagens indicarem a necessidade desubstituição do subleito, deverá ser considerado o valor do suportedo solo de empréstimo.

- Na determinação do suporte do subleito, emprega-se o EnsaioNormal de Compactação de Solos ou o Ensaio Mini-MCV. A moldagemdos corpos de prova deverá ser feita com a energia de compactação

correspondente.

- No caso de vias com guias e sarjetas, reforços de pavimentos antigosou de aproveitamento do leito existente, a determinação do suportedo subleito (CBR ou Mini-CBR), poderá ser realizada in situ.

- No caso de ocorrência de subleito com suporte < 2%, deverá ser

feita sua substituição por solo com suporte $ 10% e expansão

# 2%, na espessura indicada no projeto.

- Para subleitos com solos que apresentam expansão superior a 2% e

suporte CBR < 2%, e em locais em que o valor do CBRsl for inferiora 30% do valor do CBR estatístico, deverá ser feita a substituição dosolo do subleito por uma camada de, no mínimo, 30cm, executada

com solo selecionado com CBR $ CBR estatístico do subleito emquestão. Recomenda-se que, em ambos os casos o solo selecionado

apresente CBR $ 10% e expansão < 2%.




6.1.5 Dimensionamento da Estrutura do Pavimento

- Tráfego

Para efeito de dimensionamento da estrutura do pavimento, o tráfegoserá caracterizado conforme indicado a seguir:

- Tráfego Leve: “N” típico = 105 solicitações

- Espessura Total do Pavimento

Definido o tipo de tráfego do pavimento e determinado o suporterepresentativo do subleito, a espessura total básica do pavimento, em termosde material granular, HSL, será fixada de acordo com o ábaco da figura 33.

FIGURA 33: Ábaco de Dimensionamento

- Tipo e Espessura da Camada de Rolamento

O revestimento betuminoso será constituído por uma camada dePré-Misturado a Quente (PMQ) ou Concreto Betuminoso Usinado a Quente(CBUQ), com espessura mínima (R) apresentada na tabela 21.




Capítulo 6

TABELA 21: Espessuras Mínimas de Revestimento

Pode-se aceitar revestimentos de macadame betuminoso com capaselante ou tratamento superficial triplo, desde que as condições topográficas

assim o permitam (rampas # 6 %). A restrição aplica-se, especialmente, emfunção de dificuldades executivas com rampas superiores a 6%.

- Espessura das Demais Camadas

Uma vez determinada a espessura total do pavimento (HSL), emtermos de material granular, e fixada a espessura do revestimento (R),procede-se ao dimensionamento das espessuras das demais camadas,ou seja: da base, sub-base e do reforço do subleito, levando em conta osmateriais disponíveis para cada uma delas, seus coeficientes de equivalênciaestrutural e suas capacidades de suporte, traduzidas pelos respectivosvalores de CBR ou Mini-CBR.

As espessuras da base (B), sub-base (hSB

) e do reforço do subleito (hREF

)são obtidas pela resolução sucessiva das seguintes inequações:

R x KR + B x KB $ HSB ................................................. (1)

R x KR + B x KB + hSB x KSB $ HREF ................................. (2)

R x KR + B x KB + hSB x KSB + hREF x KREF $ HSL ................. (3)

em que:

KR, KB, KSB, KREF representam os coeficientes estruturais do revestimentoda base, da sub-base e do reforço do subleito, respectivamente.

HSB, HREF e HSL representam espessuras fornecidas pelo gráfico doAnexo IV, do Manual de Normas do DER/SP (seção 6.04) e ábaco dedimensionamento IP-04, para materiais com valores de CBRSB, CBRREF eCBRSL ou Mini-CBRSB, Mini-CBRREF e Mini-CBRSL, conforme exigências paraas diversas camadas.

TRÁFEGO TIP O DE REVESTIMENTO ES P ES S URA (c m )

P MQ 4.0Leve

CBUQ 3.5




A estrutura do pavimento deverá conter, ou não, a sub-base, a critériodo projetista, com exceção das camadas executadas com macadamehidráulico e/ou betuminoso.

A figura 34 ilustra um esquema elucidativo de uma estrutura depavimento.

CARACTERÍSTICAS

CAMADAS TIPO CB R

(%)

EXP.

(%)

ESPESSURA

(cm)

Reforço do

Subleito−Solos Selecionados CBR REF > CBR SL ≤ 2,0% ≥ 15,0

−Estabilizadas Granulometricamente ≥ 30 ≤ 1,0 ≥ 15,0Sub-Bases

−Solos Lateríticos ≥ 20 ≤ 1,0 ≥ 15,0

−Estabilizadas Granulometricamente≥ 80 ≤ 0,5 ≥ 10,0

−Argila Laterítica ≥ 12 ≤ 0,5 ≥ 15,0

−Solos Lateríticos in natura ≥ 40 ≤ 0,3 ≥ 15,0

−Solo Laterita Agregado (SLAD)

(Tráfego Leve)≥ 50 ≤ 0,5 ≥ 15,0

Bases

−Solo Laterita Agregado (SLAD)

(Tráfego Médio)≥ 80 ≤ 0,5 ≥ 15,0

FIGURA 34: Esquema Elucidativo

- Espessuras Mínimas e Materiais Recomendados para as DiversasCamadas do Pavimento

A tabela 22 ilustra os diferentes tipos de camadas de reforço dosubleito, sub-base e base utilizadas em pavimentos de baixo custo, com suasespessuras mínimas e características de capacidade de suporte e expansão

recomendadas.

TABELA 22: Características das Camadas de Pavimentos de Baixo Custo




Capítulo 6

- Coeficientes de Equivalência Estrutural

O coeficiente de equivalência estrutural de um material é definido comoa relação entre as espessuras de uma base granular e de uma camada dematerial considerado que apresente o mesmo comportamento.

Considera-se que uma camada de 10 centímetros de um material, comcoeficiente de equivalência estrutural igual a 1,5, apresenta comportamentoigual ao de uma camada de 15 cm de base granular.

Para as camadas de pavimentos executadas de acordo com as instruçõesde execução da PMSP, são adotados os coeficientes de equivalência estruturalapresentados na tabela 23.

CAMADA DO PAVIMENTO COEFICIENTEESTRUTURAL

(K)

Base ou Revestimento de Concre to Be tuminos o 2,00

Base ou Revestimento de Concre to Ma gro / Pobre Rola do 2,00

Base ou Revestimento de Pré-Misturado a Quente, de Graduação Densa/BINDER 1 ,80

Base ou Revestimento d e P ré-Misturado a Frio, d e Graduação Densa 1,4 0

Base ou Revestimento Be tuminos o por Pe ne tra çã o 1,20

Paralelepípedos 1,00

Ca ma da de Is ola me nto ou Bloque io 1,00

Base de Brita Graduada, Macadame Hidráulico e Estabil izada Granulometricamente 1,00

Sub-Ba se s Granula re s ou Es ta bilizadas com Aditivos Va riá ve l

Re forço do Subleito Va riá ve l

Bas e de So lo-Cimento ou Brita com Cimento, com resistência à compressão aos sete dias,

superior a 4,5 MPa1,70

Base de BGTC, com resistência à compressão aos 7 dias, entre 2,8 e 4,5 MPa

Base de Solo-Cimento, com resistência à compressã o aos 7 dias, entre 2 ,1 e 2 ,8 MPa 1 ,20

Base de Solo melhorado c/ cimento, com resistência à compressão aos 7 dias, menor que 2,1 MPa 1,00

Areia 1,00

1,40

TABELA 23: Coeficientes de Equivalência Estrutural

Os coeficientes estruturais da sub-base granular e do reforço do subleitoserão obtidos com as expressões:

SL

SB

SB

CBR

CBRK = e

SL

REF

REF

CBR

CBRK =




em que:

CBRSB, CBRREF e CBRSL são os suportes da sub-base, reforço esubleito.

Dessas expressões, resultam os coeficientes estruturais, apresentadosna tabela 24, em função das relações CBRSB /CBRSL e CBRREF /CBRSL.

Mesmo que o CBR do reforço ou da sub-base seja superior a 30%,deverá ser considerado como se fosse igual a 30%, para efeito de cálculodas relações anteriormente descritas.

Quando pavimentos antigos, de paralelepípedos, forem beneficiadoscom revestimentos betuminosos, o valor do coeficiente de equivalênciaestrutural do pavimento existente, poderá variar de 1,2 a 1,8, em funçãodo comportamento, abaulamento e rejuntamento dos paralelepípedos.

TABELA 24: Coeficientes Estruturais em Função das Relações de CBR

6.1.6 Exemplos de Dimensionamento pelo IP-04 daPMSP/2004

EXEMPLO APLICATIVO Nº 01

Dimensionar o pavimento para uma via de tráfego leve, sabendo-seque o subleito apresenta um CBRSL = 7%, dispondo-se de material parareforço com CBRREF = 14%.

RELAÇÃO DE CBR K RELAÇÃO DE CBR K

1,1 0,72 2,1 0,90

1,2 0,75 2,2 0,91

1,3 0,76 2,3 0,92

1,4 0,78 2,4 0,94

1,5 0,80 2,5 0,95

1,6 0,82 2,6 0,96

1,7 0,83 2,7 0,97

1,8 0,85 2,8 0,98

1,9 0,86 2,9 0,99

2,0 0,88 ≥ 3,0 1,00




Capítulo 6

SOLUÇÃO TEÓRICA

O revestimento será de pré-misturado a quente com espessura de 3,0

cm e coeficiente estrutural kr = 1,8. A base será de tipo mista, constituídade macadame hidráulico (M. H.) e macadame betuminoso (M. B.).

Para CBRREF = 14% obtém-se pelo ábaco da Figura 33:

HREF = 19 cmHREF = B x KB + R x KR

19 = B x KB + R x KR = B x 1 + 35 x 1,8B = 12,7 cm

Utilizando-se de uma base mista, com a espessura mínima de 5,0

cm de macadame betuminoso (HMB = 5,0 cm), com coeficiente estruturalKMB = 1,2 e 7 cm de espessura de macadame hidráulico (HMH = 7,0 cm) comcoeficiente estrutural HMH = 1,0, obtém-se a espessura de material granularpara a base:

B = KMB x HMB x HMH x HMH

B = 5 x 1,2 + 7 x x 1,00 = 13,0 cm > 12,7 cm, atendendo,portanto, o valor mínimo.

Cálculo da espessura de reforço:

Para CBRSL = 7% obtém-se com o ábaco da Figura 33:HSL = 33 cmSubstituindo-se os valores na inequação (3):R x KR + B x KS + HREF x KREF ≥ HSL (3)




Em que:

Obtem-se a espessura da camada de reforço (HREF):

HREF = 15,7 cm

Adota-se como HREF = 16 cm.

Portanto a estrutura proposta será:

SL

REF

REF

CBR

CBRK = = = 0,87

3,5 x 1,8 + (5 x 1,2 + 7 x 1,00) + HRE F x 0,87 cm0,33≥

CAMADA ES P ESS URA

P. M. Q. 3,5 cm

Macadame Betuminoso 5,0 cm

Macadame Hidráulico 7,0 cm

Reforço do Subleito ( CBR = 11% ) 16,0 cm

Subleito CBR = 7%

EXEMPLO APLICATIVO Nº 2

Dimensionar a estrutura do pavimento para uma via de tráfego leve,sabendo-se que o subleito apresenta um CBRSL = 4% e que se dispõe dedois materiais para reforço com as seguintes características:

Mistura solo-brita com CBRREF1 = 15%Solo selecionado argila vermelha com CBRREF2 = 8%

CBR SL = 7%




Capítulo 6

SOLUÇÃO TEÓRICA

Será adotado um reforço do subleito composto dos dois materiaisdisponíveis

REF

REF

REF

CBR

CBRK = ==K

REF

SL

REF

REF

CBR

CBRK = ==K

REF

Em que:

Com o ábaco da figura 33 e com os valores da capacidade de suportedas camadas de reforço CBRREF1 e CBRREF2, obtêm-se os valores das espessurasdas camadas de reforço HREF1 e H REF2, respectivamente.

R x KR + B x KB ≥ H REF1 (1)R x KR + B x KB ≥ H REF2 (2)

Da mesma forma, determina-se a espessura total do pavimento HSL:

R x KR + B x KB + HREF1 x KREF1 + HREF2 ≥ H SL (3)

Em que:

R, B, HREF1 e HREF2 são, respectivamente, as espessuras do revestimento,base, reforço superior e reforço inferior;

KR, KB, k REF1 e k REF2 são, respectivamente, os coeficientes estruturaisdas referidas camadas.

DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO

O revestimento será de pré-misturado a quente com espessura de 3cmcom KR = 1,8 e a base adotada será mista, de macadame betuminoso (MB)e macadame hidráulico (MH).

Para CBR REF1 = 15% obtém-se pelo ábaco da figura 33:HREF1 = 18 cm




Substituindo-se os dados na inequação (1):

R x KR + B x KB ≥ H REF1 (1)

3 x 1,8 + B x 1 ≥ 18 cm 6 B ≥ 12,6 cm em material granular

Usando a espessura de 5 cm de macadame betuminoso (HMB) esendo seu coeficiente estrutural KMB = 1,2, tem-se a seguinte espessura domacadame hidráulico (HMH), com coeficiente estrutural KMH = 1:

B = 12,6 ≤ HMB x KMB + HMH x KMH12,6 ≤ 5 x 1,2 + HMH x 1HMH ≥ 12,6 - 6HMH ≥ 6,6 cmAdotando HMH = 7 cm:B = 6 + 7 = 13 cm em material granularPara a obtenção da espessura do reforço HREF1, utiliza-se a equação (2):R x KR + B x KB + HREF1 x KREF1 ≥ HREF2 (2)Para CBR REF2 = 8%, obtém-se com o ábaco da Figura 33:H REF2 = 29,0 cm

Substituindo-se na inequação (2):3 x 1,8 + 13 x 1 + HREF1 x 0,85 ≥ 29,0Adota-se HREF1 = 13 cm

Para a obtenção da espessura do reforço H REF2 utiliza-se a equação (3):

R x K R + B x KB + H REF1 x k REF1 + H REF2 x k REF2 ≥ H SL

Para CBRBL = 4%, obtém-se com o ábaco da figura 34:

HSL = 48 cm

Substituindo-se na inequação (3):

3 x 1,8 + 13 x 1 + 13 x 0,85 + HREF2 x 0,87 ≥ 48,0 cm

Adota-se HREF2 = 22 cm




Capítulo 6

Portanto, a estrutura proposta será:

CAMADA ES P ESSURA

Pré-misturado a Quente (P. M. Q.) 3 cm

Macadame Betuminoso (M. B.) 5 cm

Macadame Hidráulico (M. H.) 7 cm

Reforço do Subleito de Solo-Brita

CBR = 15%13 cm

Reforço do Subleito de Argila Vermelha

CBR = 8%22 cm

Subleito com CBRBL

= 4 %

6.2 Pavimentos de Baixo Custo

O grande déficit de pavimentos urbanos e a falta de recursos financeiroslevaram à adoção, por parte de algumas prefeituras, de pavimentosalternativos com custos inferiores aos tradicionalmente empregados.

Para o estudo econômico de implantação de diversos tipos depavimentos, utilizando-se bases convencionais constituídas por materiais

pétreos e bases de solos lateríticos in natura e/ou misturas com agregados,consideraram-se os seguintes itens:

- Abertura de caixa.- Melhoria e preparo do subleito.- Execução de uma camada de reforço do subleito, com solo

selecionado, na espessura de 15,0 cm.- Transporte do reforço numa distância de 5 km.- Camada de base, na espessura de 15,0 cm.- Imprimadura impermeabilizante.- Revestimento asfáltico, podendo ser Tratamento Superficial Duplo

(TSD), Tratamento Superficial Triplo (TST), Macadame Betuminoso(MB) ou Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ).




Na tabela 25, constam os custos para a implantação dos diferentestipos de pavimentos, com bases convencionais e bases de solos lateríticos,e os diversos tipos de revestimentos asfálticos e seus respectivos custos.

TABELA 25: Composição de Custos de Diferentes Tipos de Pavimentos

Com valores constantes nas tabelas 25 e 26, pode-se verificar que orevestimento tem custo relativamente elevado na composição de preço dopavimento chegando, para alguns tipos de pavimento, a superar o custo deexecução das camadas de reforço do subleito e base.

CUSTO TOTAL DO PAVIMENTO POR METRO QUADRADO (US$ /m²)

Pre ço Unitário TPU DER /SP Dez./200 6. Va lor do Dolar na Mesma data = R$2,137

REVESTIMENTOS

(US $/m²) TS D TST MB CBUQ

(e=2cm) (e=3cm) (e=4cm) (e=3.5cm)

INFRAESTRUTURAS 2,37 3,71 5,31 7,72

BASES

(US$/m2)Macadame Hidráulico

7,97 10,33 11,67 13,28 15,69

Brita Graduad a Simples

8,36 10,72 12,06 13,67 16,08

Solo-Cimen to 8%

CONVENCIONAIS

7,25 9,62 10,96 12,56 14,97

SLAD 50%

4,16 6,53 7,87 9,47 11,88

ALA 25%

2,88 5,25 6,59 8,19 10,60

SAFL

ALTERNATIVAS

2,40 4,77 6,11 7,71 10,12

NOTAS: 1) Espessuras Bases e Reforços do SubLeito = 15 cm2) Distância de Transporte da Base e do Reforço = 5 km3) O s preços da s bases inclue m o preparo do Subleito e o Transporte

CUSTO DO REVESTIMENTO/(CUSTO DA BASE + INFRAESTRUTURA) (%)

REVESTIMENTOS(US $/m²) TSD TST MB CBUQ

(e=2cm) (e=3cm) (e=4cm) (e=3.5cm)

INFRAESTRUTURAS 2,37 3,71 5,31 7,72

(US$/m²)

SAFL

2,4098% 154% 221% 321%

Brita Graduad a Simples

8,3628% 44% 64% 92%

TABELA 26: Incidência do Custo do Revestimento nos Custos de Pavimentação




Capítulo 6

A tabela 27 ilustra um estudo comparativo de custos entre pavimentosconvencional (base de macadame hidráulico) e alternativo (base de soloarenoso fino laterítico).

TABELA 27: Relação entre Custos de Pavimentos com Bases de SAFL e Macadame

Hidráulico

Observa-se que o custo de implantação de um pavimento convencionalcom base de macadame hidráulico e TSD é mais do que o dobro do custode um pavimento alternativo com base de SAFL e TSD. Para revestimentosmais nobres e espessos, com os mesmos tipos de bases mencionadasanteriormente, a diferença de custos também é bastante significativa.

Portanto, a adoção de pavimentos com solos lateríticos para vias detráfego muito leve, é extremamente interessante e vantajosa para Prefeituras

de pequeno porte, pois possibilita a execução praticamente do dobro da áreapavimentada com os mesmos recursos financeiros, se ocorrer a substituiçãode bases convencionais por bases com solos lateríticos.

RELAÇÃO DO CUSTO PARA DIVERSOS REVESTIMENTOS

TSD TST MB CBUQ

(e=2cm) (e=3cm) (e=4cm) (e=3.5cm)

2,37 3,71 5,31 7,72

REVESTIMENTOS

MAC. HIDRÁULICO / S AFL 2,17 1,91 1,72 1,55




Capítulo 7

Capítulo 7Fundamentos para o Uso de Bases Alternativas

7.1 Introdução

Neste capítulo será enfocado, especificamente, o uso de basesalternativas executadas com materiais que contêm fração significativa desolos finos lateríticos, a saber:

- Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL)- Solo Argiloso Laterítico e Areia (ALA)

- Solo Laterítico e Agregado de Granulometria Descontínua (SLAD)- Argila Laterítica

Em seu desenvolvimento serão apresentados, por meio da discussãode questões pertinentes, os conceitos fundamentais que norteiam o usoadequado das bases para os pavimentos de baixo custo.

7.2 Perguntas e Respostas

1ª Questão: O que é “pavimento de baixo custo”?

Segundo Nogami e Villibor, os pavimentos de baixo custo sãocaracterizados por:

- Utilizar bases de solo laterítico-agregado dos tipos: SAFL in natura,ou com mistura de areia (ALA), ou com mistura de brita (SLAD),cujos custos de execução são substancialmente menores do que




as convencionais, tais como: brita graduada, macadame hidráulico,solo-cimento etc

- Utilizar revestimento betuminoso como tratamento superficial, comespessura limitada a 3 cm, ou CBUQ ultra esbelto com espessurainferior a 2,5cm.

- Considerar um tráfego rodoviário, no máximo, de tipo médio com

Nt # 106 solicitações do eixo simples padrão de 80kN e, parapavimento urbano, tráfego dos tipos muito leve, leve e médiocaracterizados no item 6.1.3, tabela 20.

A figura 35 exemplifica uma seção transversal típica de um pavimentourbano de baixo custo com base de SAFL ou ALA.

FIGURA 35 - Seção Transversal Recomendada (sem escala).

Analisando a seção recomendada, verifica-se que é aconselhável que orevestimento superponha a sarjeta em 5,0 cm, para não haver infiltraçõesna base. Para ter um acabamento perfeito, a base deve ser finalizada nonível da borda da sarjeta. Isso auxilia a compactação.

2ª Questão: Quais as conceituações adotadas para Solo Arenoso FinoLaterítico e Solo Argiloso Fino Laterítico?

Conceitua-se, tecnologicamente, como Solo Arenoso Fino Laterítico(SAFL) aquele que satisfaz as seguintes condições:

- Possui menos de 10% de fração retida na peneira de 2,00 mm (nº 10).- Possui mais de 50% de fração retida na peneira de 0,075 mm

(nº 200), constituída, predominantemente, de grãos de quartzo.




Capítulo 7

- Pertence à classe de solos de comportamento laterítico e a um dosgrupos LA, LA’ e LG’, da Classificação Geotécnica MCT (DER/SP ME60-91 e DNIT-CLA-259/96 ).

Conceitua-se, tecnologicamente, como Solo Argiloso Fino Lateríticoaquele que satisfaz as seguintes condições:

- Possui menos de 10% de fração retida na peneira de 2,00 mm (nº 10).- Possui menos de 50% de fração retida na peneira de 0,075 mm

(nº 200) que pode conter, além do quartzo, óxidos e hidróxidosde Fe, Al e Ti.

- Pertence à classe de solos de comportamento laterítico e ao grupoLG’ da Classificação Geotécnica MCT.

Tanto os solos lateríticos arenosos como argilosos têm a fração argila( <0,005mm) caracterizada por conter elevada porcentagem de óxidos ehidróxidos de Fe e Al contendo como argilo-mineral quase exclusivo, a caolinita.

Houve a necessidade de apresentar no meio técnico brasileiro asdesignações e conceituações acima descritas para evitar que os SolosLaterítico Fino fossem confundidos com os Pedregulhos Lateríticos ouCascalhos Lateríticos ou, ainda, Concreções Lateríticas (popularmente

designados de Canga, Tapiocanga, Piçarra etc), constituídos de elevadaporcentagem de fração retida na peneira de 2,00 mm. Esses materiais foramdesignados de Solos Lateríticos nas normas do DNER/DNIT, o que podeocasionar confusões conceituais.

3ª Questão: Onde ocorrem os solos lateríticos no Brasil?

Levando em consideração os mapas geológicos e pedológicos paradeterminar a área provável de ocorrência de SAFL, no caso do Estado de SãoPaulo, estima-se que ocorra em 57% do seu território e que muitas dessasocorrências podem ser utilizadas para execução de bases de pavimentos

de baixo custo. No Estado de São Paulo, também é grande, a ocorrência desolo laterítico argiloso, o qual, quando misturado com areia e devidamentedosado, é designado pela sigla ALA e pode ser usado como material paraexecução das bases de ALA.

Pelo exame de mapas geológicos e pedológicos disponíveis verifica-se,também, a potencialidade de ocorrência do SAFL e de solos argilosos em




áreas fora do Estado de São Paulo, tais como na Bahia, Goiás, Mato Grosso,Mato Grosso do Sul, Paraná, entre outros.

O mapa da figura 5 (Capítulo 3) ilustra as ocorrências de solos decomportamento laterítico argiloso (AL) e as áreas de solos arenosos lateríticos(SAFL) que podem ser usadas para base de SAFL ou de mistura tipo ALA.

Com o, verifica-se a grande área de ocorrência de solos de comportamentolaterítico (cerca de 85% da área total do país). Esses solos são adequadospara o uso promissor de bases de solo-agregado fino e SAFL in natura ou emmisturas (ALA).

4ª Questão: Qual a extensão das rodovias e das áreas de vias urbanasde pavimentos de baixo custo com uso de SAFL?

A tabela 28 indica a extensão e a área desses pavimentos executadosaté 2005. Particularmente, a figura 1 (Capítulo 2) ilustra, no mapa doEstado de São Paulo, a localização das vicinais e das cidades que possuempavimentos com base SAFL.

ESTADOS PAVIMENTOSRODOVIÁRIOS

[km]

PAVIMENTOSURBANOS

[m 2 ] x 106

Acre - 0,4

Bahia 700 0,6

Distrito Federal

(Brasília)- 0,8

Goiás 600 0,5

Mato Grosso do Sul 1200 0,8

Paraná 1800 2,3

São Paulo 8000 6,8TOTAIS 12300 12,2 x 106

Tabela 28: Dados Aproximados da Extensão e da Área com

Base de SAFL no Brasil (2005).




Capítulo 7

5ª Questão: Qual a conceituação de bases de solo-agregado fino?

A terminologia adotada neste livro é aquela apresentada naTropicals’85, da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos (ABMs), paraa qual as bases constituídas de solo-agregado fino são conceituadas comomistura natural ou artificial que, devidamente compactada, gera basesgranulares finas (50% de agregado retido na peneira de 0,075 mm e 100%passando na peneira de 2,00mm), em cuja constituição há, obrigatoriamente,além de agregados, a presença da argila laterítica em sua parte fina (quepassa na fração 0,075mm).

O termo agregado é utilizado para designar todo material resistentee inerte retido na peneira de 0,075 mm de abertura, seja ele natural (areia)ou resultante da britagem de pedra. A parte fina da mistura é a fraçãoque passa por essa mesma peneira (#0,075 mm) e deve ter característicalaterítica (argila laterítica).

Essa conceituação engloba as bases dos tipos SAFL (Solo ArenosoFino Laterítico) e ALA (mistura Argila Laterítica e Areia), cujo histórico edesenvolvimento acham-se apresentados no Capítulo 5, item 5.2.1 e 5.2.2sendo, respectivamente, solos-agregados natural e artificial.

6ª Questão: Quais os tipos de tráfego e características climáticas emque as bases de solo agregado fino (SAFL e ALA) podem ser usadas?

Além da escolha criteriosa de solos SAFL e mistura tipo ALA para basese sua execução adequada, devem ser atendidos os requisitos abaixo paragarantir o sucesso do pavimento:

- Tráfego: O tráfego preconizado deve abranger os tipos leve e médio,devendo atender os limites especificados na questão 1.

- Clima: As características climáticas da região devem atender:

Tipo Climático, segundo Köppen:

- Cwa – quente com inverno seco.- Cwb – temperado com inverno seco.- Aw – tropical com inverno seco.

Temperatura: média anual acima de 20º C.




Condições Hídricas: precipitação pluviométrica anual média de1.000 a 1.800 mm e tipos subúmido e úmido.

7ª Questão: Quando um SAFL e uma mistura ALA são apropriadospara uso em bases de pavimentos?

Quando, além das condições climáticas e de tráfego recomendadaspara esses tipos de base, apresentarem os requisitos indicados nos itens5.2.1. e 5.2.2 a saber:

- Ter granulometria que permita a aplicação da Metodologia MCT, istoé, deve passar integralmente na peneira de 2,00 mm de aberturaou ter, retida na mesma, uma porcentagem máxima de 10%.

- Deve pertencer à classe de solos de comportamento laterítico daClassificação Geotécnica MCT (grupos LA, LA’ e LG’).

- Apresentar, quando compactado na energia intermediária doMini-Proctor e na umidade ótima (Hot), valores das propriedadesmecânicas e hídricas, indicadas a saber:

SAFL – Tabela 5, item 5.2.1.3ALA – Tabela 8, item 5.2.2.3

O critério para a verificação do comportamento laterítico, assimcomo das propriedades dos solos para uso em bases é, essencialmente,tecnológico.

8ª Questão: Quais são as peculiaridades, potencialmente interessantesdas ocorrências naturais, visando ao seu aproveitamento como jazidas deSAFL para bases?

As ocorrências naturais de SAFL (vide jazidas das figuras 37 e 38),aproveitáveis para pavimentação de baixo custo, apresentam uma série de

peculiaridades:

- Localizam-se junto à superfície do terreno e são capeadas comuma camada de terra vegetal, de pequena espessura (inferior a 1 m).A camada vegetal pode ser usada como material orgânico para oplantio de vegetação destinada à proteção de aterros, cortes etc.




Capítulo 7

- A camada aproveitável atinge, freqüentemente, grandes espessuras(acima de 5 m) e se estende por centenas de metros quadrados;também pode ser o próprio corte da rodovia.

- As condições de drenagem são geralmente excelentes. Isso constituiuma exigência necessária para a evolução pedológica do seucomportamento.

- Facilmente identificáveis pelo exame visual-táctil expedito, poisse caracterizam pela sua cor (vermelho, marrom, amarelo e suascombinações) e existência de trincas e torrões bem desenvolvidos,quando ocorrem partes expostas. Nas variedades mais arenosas dotipo SAFL identificadas pela presença dos inconfundíveis grãos deareia de quartzo (no SAFL) e ausência freqüente de camadas bemdelimitadas ou anisotropias aparentes (acamamento, xistosidades,mosqueamento etc). Excepcionalmente, há necessidade de se usarprocedimentos laboratoriais para a identificação desses solos.

- Correlação, geralmente muito boa, com as unidades pedológicasconstantes de mapas publicados no Brasil. Predominam ocorrênciaspertencentes ao grande grupo latossolo e argisolo (podzólico oupozolizado, na designação antiga). Grande parte dos solos SAFLutilizados são de textura média.

As figuras 37 e 38 (10ª Questão) ilustram duas ocorrências de jazidas da SAFL, uma arenosa e outra argilosa, com altura explorável deaproximadamente 6 metros.

9ª Questão: Qual o critério de dosagem de uma mistura ALA?

Pelo fato de a granulometria, o limite de liquidez e o índice de plasticidadenão serem os fatores mais importantes para a escolha de solos-agregadosem que entram componentes peculiares das regiões tropicais, não se podeutilizar os critérios tradicionais de dosagem de solos-agregados.

Objetivando solucionar esse problema, Nogami, Villibor e Serra (1987)propuseram uma metodologia para a finalidade considerada, limitando a solos-agregados os que passam, integralmente, na peneira de 2,00 mm, ou cujafração nela retida corresponda a uma porcentagem considerada desprezível.

Para a finalidade, recomenda-se utilizar o seguinte roteiro:




a) Classificar o solo a ser usado, pela metodologia MCT. Caso seja LG’,misturá-lo com areia (ou solo LA) nas porcentagens de 20, 30 e 40%, empeso de areia;

b) Classificar pela metodologia MCT as três misturas e lançá-las nográfico classificatório da MCT. Escolher, sempre que possível, as misturasque se localizam no interior da área hachurada da figura 36.

FIGURA 36 – Áreas satisfatórias e recomendadas para os solos agregados, segundo a classificação MCT

c) Submeter as misturas estudadas e que foram selecionadas, aosensaios da metodologia MCT e verificar se atendem os requisitos do item5.2.2.3

d) Critério de dosagem: sempre que possível, escolher a mistura ALAque se enquadra na condição desejável da tabela 8. No entanto, deve-seconsiderar, na escolha final da mistura, outros fatores que interferem no custoglobal da base, a saber: facilidade de execução, menor custo de exploração

das jazidas e menor custo de transporte.

As misturas ALA, geralmente, apresentam curvas granulométricasdescontínuas que não se enquadram nas Especificações das BasesEstabilizadas Granulometricamente do DNER.

10ª Questão: Qual a relação entre o Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL)e Argila Laterítica Areia (ALA) e a Técnica Construtiva das suas bases?




Capítulo 7

Para a execução das bases referidas deve-se utilizar jazidas quepermitam garantir uma maior homogeneidade do solo a ser utilizado naexecução da base. O SAFL ou o ALA deve pertencer a um dos gruposseguintes: LA, LA’ ou LG’, da Classificação Geotécnica MCT.

Caso sejam disponíveis várias fontes igualmente interessantes para aexecução das bases, recomenda-se escolher aquela(s) que apresente(m)menores problemas construtivos. Para obter essa informação deve-se:localizar os diversos solos potencialmente interessantes, plotá-los no Gráficoda Classificação MCT para obter os tipos I, II, III e IV e, em seguida, verificaros requisitos indicados na figura 18, que ligam a relação entre as bases e asua técnica construtiva, conforme descritos no item 5.2.1.4.

As figuras 37 e 38 ilustram jazidas de SAFL dos Tipos IV e I, sendo aprimeira Arenosa (LA), e a segunda Areno-Argilosa (LG’).

11º Questão: Qual o critério de dosagem de uma mistura para basedescontínua de Solo Laterítico e Agregado (natural ou britado) SLAD?

A base designada como SLAD é constituída por uma mistura de solo lateríticoe agregado graúdo, com diâmetro máximo inferior a 25mm, que pode ser natural

(pedregulho de cava ou laterita concrecionada) ou artificial (pedra britada). Essamistura é conceituada, também, como solo agregado graúdo e apresenta umagranulometria descontínua que não se enquadra nas Especificações das BasesEstabilizadas Granulometricamente tradicionais (DNER, DER/SP).

Um dos critérios de dosagem para a obtenção da mistura final érealizado através de três tentativas, com porcentagens variáveis da fraçãodo agregado em 40, 45 e 50%, em relação ao peso total. Cada uma dessasmisturas deve ser submetida aos requisitos estabelecidos no subitem

FIGURA 37 - Aspecto de uma jazida de SAFL do Tipo

IV – Arenosa (LA).

FIGURA 38 - Aspecto de uma jazida de SAFL do Tipo

I – Argilosa (LG’).




5.2.3.3. Dentre as misturas aceitáveis deverá ser adotada, como soluçãomais econômica, aquela de menor porcentagem de agregado.

12ª Questão: Quais os cuidados para fazer a compactação eacabamento das bases de SAFL e ALA?

A compactação deve ser iniciada, preferencialmente, com o rolo “pé decarneiro de patas longas”, seguir até que não haja mais penetração das “patas”do equipamento e completar com rolo de pneus (ou corrugado vibratório).

A complementação do grau de compactação, se necessário, e oacabamento, deverão ser feitos, preferencialmente, com rolo de pneus depressão variável ou, na impossibilidade, com liso vibratório. Quando isso ocorrere as bases forem de SAFL ou ALA, é desaconselhável mais que duas coberturas,pois pode provocar a formação de corrugações e lamelas, especialmente emdeterminados solos das áreas III e IV e, em menor escala, nos da área II.

Ainda, para evitar a tendência de formação de lamelas, somente sãorecomendados os rolos compactadores com patas de superfície plana. Porém,para muitos solos da área IV, a compactação deverá ser executada somentecom rolo pneumático de pressão variável (SP 12.000 ou similar).

Não deve ser permitido o uso de rolos de “patas curtas” porque, quandose começa com ele a compactação, a camada inferior da base fica com umadensidade relativamente baixa. Para compensar e obter uma densidademédia, dentro das especificações, o executor tentará obter uma densidadealta na parte superior da base, podendo levar ao aparecimento de lamelas,provocado pelo uso excessivo dos equipamentos de compactação.

Nas bases de SAFL ou ALA há certos materiais, principalmente os de tipoII e IV, que não permitem, na pista, a obtenção da densidade preconizadapelo laboratório. A insistência na compactação desses materiais, em lugar

de melhoria, geralmente, leva a prejuízos. A tentativa de obter a densidadeespecificada produzirá uma camada lamelada e estruturalmente fraca.

Nesses casos, recomenda-se que sejam feitos segmentos experimentaispara determinar a densidade a ser especificada; a compactação deve serconduzida até atingir uma densidade limite, acima da qual apareceriam aslamelas na superfície da base. Não é raro que a especificação, em lugar do100% do Proctor intermediário original, caia para 95% ou até 92%.




Capítulo 7

Deverá ser tomado especial cuidado com a compactação das bordasdo pavimento que, em muitos casos, são negligenciadas, levando aoaparecimento de defeitos.

O acabamento da base deverá ser feito exclusivamente em corte, commotoniveladora, logo após um ligeiro umedecimento. O preenchimento dasfalhas (ou complementação da espessura) é proibido, porque esse materialficaria com uma ligação frágil com o corpo da base, formando lamelas oulâminas finas de material, vindo a desprender-se com o tráfego.

O material cortado deverá ser posto fora da pista. A lâmina damotoniveladora deverá estar em perfeitas condições de fio e de desgaste,isenta de irregularidades. Nas bordas, quando não houver sarjeta, a basedeverá ser cortada a 45º e imprimada também nesse corte.

13ª Questão: Quais funções, técnicas construtivas e o critério dedosagem (tipo e taxa) uma imprimadura impermeabilizante deve atenderpara ser usada sobre bases de SAFL e ALA?

Esse assunto foi desenvolvido no item 5.3, mas, por sua grandeimportância no comportamento dessas bases, muitos dos aspectos serão

novamente apresentados e melhor detalhados nessa questão.

a) Funções da imprimadura asfáltica impermeabilizante:

A imprimadura consiste na aplicação de uma camada contínua dematerial asfáltico diluído (CM-30 ou CM-70) sobre a superfície da baseconcluída, que tem por objetivo permitir a penetração da imprimadurana superfície da base, em uma espessura (profundidade) que varia emfunção das diversas características intrínsecas do solo, do seu estado decompactação e do material utilizado na imprimação.

A imprimadura asfáltica, nesses pavimentos, tem funções bemdefinidas, quais sejam:

- Impermeabilizar a base evitando, tanto quanto possível, a penetraçãoda água que porventura se infiltre pelo revestimento.

- Proporcionar aderência entre a base e o revestimento.




- Aumentar a coesão da porção superficial da base, ao formar nelaum solo betume.

b) Critério de dosagem da imprimadura impermeabilizante(tipo e taxa)

É possível, experimentalmente, dosar o tipo e taxa da imprimadura sobreum segmento da ordem de 100 m, conforme as etapas a seguir:

- Após a secagem da base, irrigá-la levemente com 0,8 l/m2.- Após 15 minutos, efetuar a imprimação com asfalto diluído CM-30,

em uma temperatura entre os limites de 30 e 50°C, com uma dastaxas indicadas abaixo:

- Bases com solo tipo I ou II taxa: 0,8 a 1,0 l/m2

- Bases com solo tipo III ou IV taxa: 1,0 a 1,2 l/m2.- Esperar a imprimadura curar por 48 horas e medir sua espessura

de penetração na base através de, no mínimo, 9 furos executadoscom talhadeira na superfície.

- Taxa e tipo de material betuminoso: com a espessura da penetração média,obtida no campo, tem-se que atender às seguintes recomendações:

1) Penetração inferior a 4 mm: asfalto diluído CM-30 e temperaturade aplicação 30ºC, na taxa de 0,8 a 1,0 l/m 2 .

2) Penetração entre 4 e 10 mm: asfalto diluído CM-30 e temperaturade aplicação 30ºC, na taxa de 1,0 a 1,4 l/m2.

3) Nos casos em que a penetração for superior a 10 mm, utilizar asfalto diluídoCM-70 com viscosidade Saybolt-Furol de 80 a 100s obtida a 40ºC.

c) Recomendações sobre a técnica construtiva

As recomendações construtivas mais importantes ligadas à imprimação são:

- Utilizar asfalto diluído CM-30 ou CM-70 (asfalto diluído comquerosene) o qual, por apresentar baixa viscosidade, infiltra na basee permite que a parte residual (betume), penetre convenientementena sua superfície. Com a evaporação do solvente, a superfície dabase fica impregnada de betume (produzindo um “solo betume”) epermanece impermeabilizada o quanto possível, além de proporcionaruma ligação adequada com o revestimento asfáltico.




Capítulo 7

- Para que o fenômeno ocorra, é necessário que a imprimação da baseseja precedida de uma secagem prévia e, em seguida, uma varreduraenérgica (vassouras rotativas e/ou jatos de ar comprimido), com oobjetivo de eliminar toda a poeira e material solto em sua superfície.

- Após esse procedimento deve-se realizar uma irrigação leve comtaxa de água entre 0,5 e 1,0 l/m2. Somente após essas etapas éque se deve imprimar a base com a taxa e o tipo de imprimaduraindicados em projeto. O umedecimento, causado pela infiltraçãoda água, facilita a conveniente penetração da imprimadura e,conseqüentemente, a impermeabilização da base.

- A imprimadura deve permitir a formação de um “solo betume” pelapenetração do asfalto na camada superficial (cerca de 1cm) da basepara impermeabilizá-la; além disso, deve penetrar e preencher,tanto quanto possível, as trincas de contração da camada da base. Aexecução da camada de rolamento, especialmente quando se tratarde tratamento, não deve danificar a superfície da base pela rupturafrágil de sua superfície, durante a rolagem dos agregados.

A figura 39 ilustra esse processo.

Figura 39 - Formação do “Solo-Betume”, Impermeabilização da Base e Penetração, do Agregado da Primeira

Camada do Tratamento, no Solo-Betume.

Devem ser seguidas as recomendações construtivas adicionais,indicadas a seguir:

- Face à possibilidade da grande perda de umidade (constatada nocampo), iniciar a compactação da base com a umidade ótima e,seu final, abaixo da ótima;

Agregados

Base

Sub-Base

Sub-Leito

A

Preencher Trincas

Impermeabilizar

Solo Betume

Base

Revestimento

Solo Betume

Penetraçãoideal daImprimadurade 5 a 8mm

B




- Evitar a superposição de faixas de irrigação na fase de compactação;- Fazer acabamento da base sempre em corte, para evitar a formação

de lamelas e impregnação com a imprimadura o que, fatalmente,provocaria escorregamento;

- Eliminar toda e qualquer partícula solta na superfície da base,através de varredura e/ou jato de ar comprimido;

- Após a secagem, a base deverá ser irrigada, levemente, com taxa emtorno de 0,8 a 1,0 l/m², a fim de evitar sua saturação.

A imprimadura nunca deverá ser executada com o solo saturado porchuva ou eventual excesso de irrigação.

14ª Questão: O que ocorre quando se imprime uma base de SAFLcom emulsão betuminosa?

A imprimação deverá ser efetuada, obrigatoriamente, com a utilizaçãode asfalto diluído CM-30 ou CM-70 (asfalto diluído com querosene) o qual,por apresentar baixa viscosidade, infiltra na superfície da base e permiteque a parte residual (betume) penetre convenientemente nela. Com aevaporação do solvente, a superfície da base permanece impregnada debetume (produzindo um “solo betume”) e fica, assim, impermeabilizada

tanto quanto possível, além de proporcionar uma ligação adequada paratratamentos superficiais que vier a receber.

Entre os insucessos com o uso da imprimação com RR-1C ressalta-se oocorrido, por exemplo, em uma cidade do Estado de São Paulo, onde, após aexecução, bases de SAFL foram imprimadas com aquele ligante. Na ocasião,por desconhecimento técnico dos executantes, substituiu-se a imprimaçãocom CM-30, recomendada em projeto, pela emulsão RR-1C.

Logo após a imprimação com emulsão, foi executada, a camada derevestimento com tratamento superficial, antes do período das chuvas. Observou-

se, apenas ocorrência de pequenos defeitos, como o descolamento do revestimento.Para a surpresa dos executores, no primeiro período chuvoso de uso do pavimento,toda a camada de rolamento se desprendeu da base.

Após o ocorrido, os autores deste livro foram consultados e prescreverampara a correção: retirar a camada de revestimento existente, dar novoacabamento na base, imprimar com CM-30 e executar, novamente, toda acamada de revestimento betuminoso.




Capítulo 7

15ª Questão: Quais são as estruturas típicas para pavimentos debaixo custo com base de solo-agregado (SAFL, ALA e SLAD)?

As estruturas típicas, espessuras e materiais recomendados paralocais onde sejam disponíveis solos lateríticos, são mostrados na figura40. A espessura da base não é “dimensionada” mas fixada. Determina-sesomente a espessura do reforço do subleito, que é também executado comsolo laterítico, geralmente de mesma origem ou até da mesma jazida domaterial da base.

Essas recomendações baseiam-se na experiência acumulada edesempenho observado nos pavimentos construídos.

PO SIÇÃO SAFL OU MISTURA ALA NO GR ÁFICO DE CLASS IFICAÇÃO MCT

TRÁFEGO* LG’ e LA’ ÁREAS I e II LA e LA’ ÁREAS III e IV

V 1

e

V 2

N até105

Penetração duplaimprimadura

i i

V 3:

N

típico:

5x105

CBUQ ou TST + selante

Imprimadura + camadaanticavamento

i i

Seções idênticas às dasáreas I e II com umacréscimo:

Nas faixas de 1m de largura junto às sarjetas, aplicarcimento na base à taxa de8% em volume.

1 m

Solo-cimento ou solo-britacom cimento, como o mesmomaterial do restante da base

* Classificação das vias, Tabela 20.** hr , espessura do reforço do subleito calculada segundo método de dimensionamento doDER -SP, seção 6.04 do Manual de Normas e/ou PMSP-MD-01.***N o caso de tráfego superior a10 6(médio) sugere-se o us o preferencial de SLAD se manticravamento.

m

i

m

FIGURA 40 – Pavimentos Urbanos para as Regiões de Solos Lateríticos.




16ª Questão: Quando se usa a Camada de Proteção (antitravamento)sobre uma base de SAFL ou ALA?

A camada antitravamento consiste na aplicação, sobre a imprimadura,de um tratamento superficial simples invertido (TSS), antes da execução dacamada sobrejacente. Dois casos podem ser considerados, conforme o tipode revestimento a ser utilizado:

1º Caso - Revestimento de Tratamento Superficial (TS):

Os solos dos tipos I e II, da Classificação Geotécnica MCT, conduzema bases coesivas; os dos tipos III e IV conduzem a bases pouco coesivaspodendo resultar, mesmo após a imprimadura, em uma superfície muito frágil.Quando isso acontece, o agregado da primeira camada do revestimento (TSS)rompe a superfície da base, logo durante a sua rolagem; consequentemente,o revestimento se solta e o agregado penetra base adentro, deixando livreo betume e provocando exudação.

Outra situação, em que a camada considerada é necessária, ocorrequando o tráfego excede alguns limites. A experiência atual mostra que, paraum tráfego com N > 5x106 solicitações do eixo padrão, ocorre a penetração

do agregado do revestimento na base, quando não existe camada deproteção. A execução da mesma tem-se mostrado muito eficaz para evitartal penetração.

2º Caso - Camada de Revestimento Usinado Tipo CBUQ ou PMQ:

Nestes revestimentos, pode ocorrer o escorregamento dos mesmossobre a base, devido aos esforços horizontais do tráfego e à fraca ligaçãoda interface base-revestimento. Em especial, para os solos dos tipos III eIV, cresce muito a probabilidade da ocorrência do escorregamento, se acamada antitravamento não for executada.

O sucesso dessa técnica pode ser comprovado na cidade deAraraquara(SP), onde podem ser vistos (figura 41) pavimentos urbanosexecutados sobre base de SAFL, utilizando tratamento superficial simples(camada antitravamento) e posterior recobrimento de CBUQ. Os pavimentossão usados há mais de 20 anos.




Capítulo 7

FIGURA 41 - Aspectos de Pavimentos com Base de SAFL, Camada

Antitravamento e Revestimento de CBUQ (Araraquara/SP)

Também, como mostra a figura 41, em vários trechos de estradasonde se previa N > 5x106 solicitações, o uso desta técnica resulta em umexcelente comportamento, após mais de 20 anos de uso.

FIGURA 42 - Trecho Araraquara a Gavião Peixoto. Pavimento com Base

de SAFL, Camada Antitravamento e Recobrimento de CBUQ.

17ª Questão: Como deve ser executado o controle tecnológico dasbases de SAFL e ALA?

O acompanhamento tecnológico da execução, objetivando garantira aplicação adequada de materiais, bem como o uso de procedimentosconstrutivos apropriados, é indispensável para o sucesso do pavimento. Para




isso, é necessário executar uma quantidade mínima de ensaios, por umaequipe treinada adequadamente.

Para a finalidade em vista, recomenda-se a execução do seguinteprograma de ensaios:

- Determinação do teor de umidade, a cada 40m, imediatamenteantes da compactação.

- Determinação da massa específica aparente úmida, in situ, e dorespectivo teor de umidade com espaçamento de, no máximo, 40m de pista, em pontos obedecendo à ordem: borda direita, eixo,borda esquerda.

- Ensaios da metodologia MCT, em amostras com espaçamentomáximo de 200 m, podendo ser utilizada, para solos compropriedades conhecidas e/ou rodovias de trânsito relativamenteleve, a alternativa seguinte:

- Classificação MCT.- Determinação, em corpos de prova correspondentes à massa

específica aparente seca máxima e umidade ótima da energiaintermediária (ou de outra energia fixada após trechos

experimentais), das seguintes propriedades:

- Mini-CBR sem imersão.- Mini-CBR com imersão e expansão.- Contração axial.

Os valores máximos e mínimos de amostragem, a serem confrontadoscom os valores especificados no projeto, devem ser calculados de acordocom os critérios adotados no controle estatístico de materiais.

Resultados satisfatórios têm sido obtidos, por exemplo, com o uso das

fórmulas adotadas pelo DNER e pelo DER/SP.

18ª Questão: O que explica o bom comportamento das bases que, emsua constituição, têm pelo menos uma fração de solo laterítico fino (SAFL,ALA ou SLAD)?




Capítulo 7

Em meados de 1972, no início do uso das bases citadas, revestidas comtratamentos asfálticos superficiais duplos ou triplos esbeltos (1 a 3 cm), amaior preocupação dos responsáveis pela sua construção era a possibilidadede que, durante o período chuvoso, apresentassem defeitos, em especial,a ocorrência do amolecimento de toda a estrutura da base, o que causariasua ruptura.

O tempo mostrou que tal preocupação não era necessária pois, osdefeitos esperados não ocorreram. Os pavimentos tiveram um comportamentoexcepcional, além do esperado, tendo alguns ultrapassado 30 anos de bomdesempenho. Os principais fatores que contribuíram para isso foram:

- Características mecânicas e hídricas dos solos lateríticos finosque entram na constituição de todas as bases mencionadas(comportamento peculiar dos finos lateríticos).

- Projeto e técnica construtiva específicos desses pavimentos, quepermitem aproveitar as peculiaridades do ambiente tropical úmido.

a) Características Mecânicas e Hídricas dos Finos Lateríticosdas Bases de SAFL, ALA e SLAD

Essas bases são constituídas por solos de granulometria descontínua(predominantemente sem, ou com pequena fração retida na peneira de 2,00mm no caso de SAFL e ALA, e com fração grossa na SLAD) e índices tradicionais(LL e IP) fora dos limites fixados pelas especificações tradicionais para bases.

Quando compactadas na Massa Específica Aparente SecaMáxima (MEASmáx) da energia modificada, apresentam as seguintescaracterísticas:

- Elevada capacidade de suporte, com o CBR (ou o Mini-CBR) àsvezes ultrapassando 100% (valor esse considerado prerrogativa

das bases de brita).- Elevado módulo de resiliência, freqüentemente superior a 200

MPa (2000 kg/cm2), tanto em amostras compactadas em laboratórioquanto no campo e, mesmo, quando obtidas da retroanálise dedeformadas (vide L. Alvarez Neto e outros, 1998).

- Baixa expansibilidade pelo contato com a água livre, sendo,predominantemente, da ordem de 0,1%.




Essas características das bases compactadas são resultantes daspeculiaridades mineralógicas e microfábricas inerentes aos solos finos (fraçãoque passa na peneira de 2,00 mm) conhecidos como lateríticos (na linguagemgeotécnica) e que, durante sua formação, foram submetidos a processospedogenéticos de laterização , durante prolongado tempo.

A figura 3 do Capítulo 3 mostra o perfil de um corte rodoviário em que ocorrem,na superfície natural do terreno, uma camada de solo fino laterítico e, subjacente,várias camadas de solo saprolítico (resultante da ação das intempéries sobre a rocha,herdando ainda macrofábricas da rocha matriz que, no caso, é formada por camadasplano-paralelas), peculiares às rochas sedimentares. Este tipo de solo saprolíticogera, no talude, uma forma erosiva característica desta parte do corte.

Pela análise das microfábricas, das duas camadas em consideração,pode-se notar diferenças facilmente perceptíveis, mesmo por técnicos nãoespecializados. Por exemplo, na parte:

- laterítica - os grãos são muito pequenos (da ordem de milionésimode mm), constituídos externamente por óxidos e hidróxidos de Fe eAl que, além de serem pouco expansivos em contacto com a água,

funcionam, quando secos, como um cimento natural e se coalecem,formando uma fábrica conhecida como “pipoca” ou “esponja”.Quando ensaiados pela sistemática MCT, estes solos pertencem àclasse de comportamento laterítico (Solos L);

- saprolítica - percebe-se, nitidamente, grãos de areia e, preenchendoos vazios intergranulares, cristais em forma de folhas associadas,o que dá um aspecto de bucho de vaca, correspondente a umargilo-mineral da família das smectitas (ou da montmorillonita),que se caracteriza pela sua elevada expansibilidade na presençada água livre. Quando ensaiados pela sistemática MCT, esses solospertencem à classe de comportamento não laterítico, ( Solos N).

b) Projeto e Técnica Construtiva Específicos

Os pavimentos construídos com as referidas bases, revestidas comtratamentos superficiais e/ou pré-misturados esbeltos, levam-nas atrabalharem com uma umidade de equilíbrio baixa, geralmente, entre 70 e80% da umidade ótima, em relação à do Proctor Intermediário.




Capítulo 7

Isso, ao longo do tempo, leva as bases a aumentarem o seu suporteinicial e a resistirem adequadamente ao tráfego, sem apresentarem maioresproblemas, comparativamente às bases tradicionais.

A figura 43 ilustra a movimentação de água no pavimento e vizinhança,em uma rodovia (no caso de via urbana, não ocorrem as infiltrações lateraisd´água), tanto sob a forma de vapor, quanto sob a líquida. Isso leva a umaumidade de equilíbrio baixa. Contribuem para essa umidade de equilíbrio:

- Condições climáticas típicas das regiões tropicais úmidas.- Projeto e técnicas construtivas apropriadas.

FIGURA 43 – Fatores que Alteram a Umidade de Equilíbrio em Bases de SAFL.

Dos fatores naturais, cabe ressaltar:

- Gradiente térmico predominante nas regiões tropicais, onde opavimento é aquecido intensamente durante o dia, e se estabeleceum gradiente caracterizado pela alta temperatura no revestimentobetuminoso e no topo da base (que chega atingir 60º C, sobretudo,quando o revestimento é de pequena espessura), enquanto a

temperatura no subleito mantém-se próxima de 25ºC, tanto dedia como de noite.Tal gradiente térmico, por si só, ocasiona o movimento descendenteda água, tanto sob a forma líquida, como sob a forma de vapor.Ao anoitecer e durante a noite, geralmente ocorre inversão dogradiente, o que favorece a subida do vapor d’água. Porém essegradiente é muito menor, comparado com aquele que aparecedurante um dia ensolarado.




Em climas frios e temperados frios, nos quais ocorrem a precipitaçãoda água sob a forma de neve, a movimentação da água sob a formalíquida é inversa, podendo a água subir para a base e provocar aformação de gelo. Esse gelo derrete durante a primavera, ocasionandoa embebição da base, o que explica a necessidade de se considerar,naqueles climas, a capacidade de suporte e módulo de resiliêncianas condições saturadas ou muito próximas dessa condição.

- Outro fator favorável é a posição do lençol freático e das camadasaqüíferas. A presença de camadas aqüíferas e lençol freático,raramente ocorre a menos de 3m, sendo muito freqüente casosem que elas aparecem a mais de 10m de profundidade.

Evidentemente, para que o gradiente térmico seja efetivo na reduçãodo teor de umidade da base de pavimentos de revestimento betuminosodelgado, é indispensável uma série de condições das quais, as maisimportantes são:

- Escolha apropriada do solo laterítico fino in natura, no caso de SAFL,e dosagem das misturas ALA e SLAD com características lateríticasde sua fração fina similares às do SAFL, conforme as especificaçõespróprias para esses tipos de base.

- Compactação apropriada da base, não só em termos de massaespecífica aparente seca máxima e teor de umidade de compactaçãomas também quanto à sua estrutura, havendo necessidade deutilizar, sucessivamente, uma série de compactadores apropriadospara evitar a formação de lamelas e estruturas anisotrópicas plano-paralelas, no caso das bases de ALA e SAFL.

- Secagem ou cura da base, o que provoca o trincamento e um aumentoirreversível da sua capacidade de suporte. O fato indica uma coesãoadequada do solo e garante um comportamento satisfatório dabase em serviço. A secagem também permite uma movimentaçãodescendente da água, tanto sob a forma líquida quanto sob a vapor,

e um aumento benéfico da penetração na superfície da base.- Imprimadura betuminosa apropriada das faces superior e lateral

da base, mas, nunca, na camada subjacente de reforço do subleitoou do subleito compactado. Ela deve ser distribuída, com taxaapropriada, e ter viscosidade que permita uma penetração entreos intervalos de 3 e 6 mm de espessura.




Capítulo 7

- Acostamento sempre presente, com largura mínima de 1,20 m,devidamente compactado, imprimado e revestido, constituído desolo de baixos coeficientes de sorção e de permeabilidade.

- No caso de pavimentos urbanos, obrigatoriamente, executar asguias, sarjetas e calçadas.

- Revestimento flexível com textura o mais impermeável possível,a fim de evitar, ao máximo, a penetração da água pela superfíciedo pavimento. É recomendável que a primeira etapa comece porum tratamento superficial (de preferência do tipo penetraçãoinvertida) e uso de um ligante adequadamente escolhido. Em etapasposteriores, para recapeamento, pode-se usar, além de tratamento,concretos asfálticos do tipo fechado e flexível.

- Drenos apropriados para evitar a influência do lençol freático, oqual deve estar a, no mínimo, 1,5m abaixo do nível do subleito epara eliminar o efeito da migração de água causada pelo gradientetérmico. Conforme o caso, há necessidade da construção de drenosinterceptantes para aqüíferos permanentes ou periódicos (aparecemsomente na estação chuvosa) e drenos para rebaixamento dolençol freático. Geralmente as condições ambientais, existentesnas regiões em que ocorrem os solos arenosos finos lateríticos, sãoexcepcionalmente favoráveis quanto à posição do lençol freático:

prevalecem, lençol freático e camadas aqüíferas, a profundidadessuperiores a 5 metros (freqüentemente atingem mais de 10 m).

19ª Questão: Por que não se recomenda o uso de critérios tradicionaispara o estudo dos solos para bases de SAFL, ALA e SLAD?

Os critérios tradicionais para o estudo de bases estabilizadasmecânicamente, ou granulometricamente (também designado de Solo-Agregado, pela ASTM e AASHTO), geralmente adotados nos organismosrodoviários brasileiros, foram fundamentados em solos e condiçõesambientais de climas temperados a frios.

Dois aspectos principais devem ser considerados no projeto de basesde pavimentos nas regiões tropicais:

- Natureza peculiar dos materiais, sobretudo solos, disponíveis paraa sua construção.




- Natureza peculiar do ambiente em que as bases e sub-bases depavimentos ficam sujeitas ao clima tropical úmido.

Quando a escolha dos solos, ou das misturas de solos-agregados, parauso nas regiões tropicais é elaborada com base em critérios desenvolvidospara regiões de climas temperados e frios, várias dificuldades ocorrem,destacando-se:

- Relativa pobreza de materiais granulares naturais que satisfaçamintegralmente às especificações tradicionais.

- Necessidade de onerosas correções na granulometria e nosíndices plásticos dos solos, que, mesmo após essas correções,muitas vezes não apresentam bom desempenho como base depavimentos. Fracassos freqüentes ligados a esse mau desempenhoacontecem, sobretudo, quando o solo contém elevada porcentagemde macrocristais de caulinita e micas, de várias granulometrias.Esses minerais têm sido encontrados, freqüentemente, nos solostropicais típicos designados de saprolíticos. Verificou-se queesses fracassos estavam ligados a baixos valores de suporte edo módulo de resiliência. Por outro lado, muitos solos lateríticosque não atendem aos critérios tradicionais de granulometria e

de propriedades índices podem ser apropriados para bases, porpossuírem elevado CBR, baixa expansão e elevado módulo deresiliência, entre outras propriedades.

Foram essas dificuldades que levaram os autores deste livro, apósum período de mais de 20 anos de exaustivos estudos de laboratório e decampo com solos lateríticos e saprolíticos, a propor a Sistemática MCT queabandona os critérios tradicionais, conforme os conceitos expressos no livro “Pavimentação de Baixo Custo com Solos Lateríticos” (1995) e em muitosoutros trabalhos técnicos dos autores sobre a tecnologia do uso das basesde SAFL, ALA e SLAD.

20ª Questão: Quais são as peculiaridades do comportamento dospavimentos com bases de SAFL, ALA e SLAD?

As principais peculiaridades do comportamento destes pavimentossão:




Capítulo 7

- Ausência de ruptura na base: A ruptura na base não tem ocorridoa não ser em casos especiais. Essa ruptura é caracterizada pelaexcessiva deformação da superfície da base, com expulsão lateralde solo, salvo em locais onde o nível d’água está a menos de 1 mde profundidade.Esse fato confirma a elevada capacidade de suporte da base deSAFL, constatada no campo e em laboratório, com os resultados doensaio de suporte (CBR, Mini-CBR) e da determinação dos módulosde resiliência conforme a Tese de Doutoramento de Villibor (1981),Nogami e Villibor (1995).A figura 46 ilustra a base de SAFL em uma faixa adicional experimentalda Washington Luiz, recoberta de uma camada de binder (6cm) euma de rolamento (4cm), ambas de CBUQ, que durante 7 anos foisubmetida a um elevado número de solicitações de veículos pesados.Após esse período, a Washington Luiz foi recapeada, duplicadae a faixa adicional experimental transformada em acostamento.Visualmente, verifica-se na figura 46 o comportamento excepcionaldessa base que permaneceu íntegra e sem deformações, mesmocom essa condição extrema de tráfego, mostrando elevados suportee módulo de resiliência. Observe-se que a régua metálica acha-seperfeitamente nivelada sobre a camada de rolamento, mostrando

a inexistência de qualquer nível de deformação transversal nasrodeiras e ausência de trincas no revestimento.

Figura 44: Engº Fernando Custódio Verificando

o Comportamento da Base de SAFL na Faixa

Adicional Experimental da Washington Luiz.




- Baixa deflexão e elevados raios de curvatura: Os valores dasdeflexões, obtidos com a viga Benkelman, têm sido relativamentebaixos, considerando que a camada de revestimento betuminosousado é, geralmente, do tipo tratamento superficial, com espessurainferior a 2 cm. Os níveis deflectométricos, obtidos em bases deSAFL, situam-se entre 20 a 60 x 0,01 mm quando se usa carga de80kN por eixo.Os desvios padrão das deflexões, entretanto, têm sido relativamenteelevados para uma base aparentemente homogênea. Atribui-se,provisoriamente, essa peculiaridade ao efeito do trincamento da basee às variações do teor de umidade. Os raios de curvatura da baciadeflectométrica, geralmente, são superiores a R ≥150m, o que mostrao bom comportamento dessa base em relação as camadas de brita.

- Contribuição estrutural da base: As “bacias” (ou linhas deinfluência) obtidas com uso da viga Benkelman têm acusado, comcerta freqüência, formas que indicam, teoricamente, um módulode elasticidade maior das camadas superficiais (valor da relaçãode módulos: de 2 a 5). Outra peculiaridade de muitas “bacias”, éa de apresentarem formas semelhantes às dos pavimentos combase de solo-cimento (irregularidades de curvatura, deslocamentodo ponto de máxima deformação).

- Trincas de contração: O desenvolvimento de trincas nas basesreferidas é uma constante que tem sido observada desde a fase deexecução e resulta na formação de “blocos”. No caso de SAFL e ALA,o trincamento das mesmas é bem mais intenso do que nas basesde SLAD. A reflexão dessas trincas em blocos (TB), na superfíciedo tratamento superficial, tem ocorrido com maior freqüência nosacostamentos e, só excepcionalmente, na superfície da pista.

- Evolução de “panelas”: Em alguns trechos, as “panelas” têmum desenvolvimento bastante rápido, devido à ação do tráfego,nas variedades menos coesivas das bases em questão. Isso écausado por falhas na execução da imprimadura, do revestimento

ou, também, pelo uso de agregado, para tratamento superficial,contendo fragmentos pouco resistentes, tanto ao esmagamentoquanto à ação das intempéries.

- Ausência de saturação (de água) na base: As determinaçõesda umidade efetuadas, revelam que os valores do teor de umidadena base têm-se mantido abaixo da ótima de compactação,correspondente à energia intermediária.




Capítulo 7

Esse fato tem sido confirmado pela determinação da tensão de sucçãoda base, com o uso de tensiômetros de aplicação direta. Valores datensão superiores a 50 centibares são constatados com freqüência;porém, valores próximos a zero nunca foram encontrados. Em parte,a peculiaridade está ligada à irreversibilidade do teor de umidadedos solos lateríticos após secagem.

- Escorregamentos do revestimento betuminoso: Em solosatendendo às especificações já preconizadas para SAFL e ALA nãoforam constatados escorregamentos do revestimento betuminososobre a base, quando ele é de tratamento superficial, mesmo noscasos em que o revestimento era bastante delgado (≤ 15 mm).Somente ocorre esse defeito quando o solo das bases é do grupo LAe não se executa a camada anticravamento (de tratamento simples),como é exigido na tecnologia do uso das bases de SAFL e ALA.No caso do SLAD, por causa da interface base-revestimento que seapresenta extremamente rugosa devido à existência de agregadosem sua superfície, não há ocorrência desse tipo de defeito, sendoessa uma das vantagens desse tipo de base, em relação ao SAFLe ALA no caso de solos pouco coesivos.

- Defeitos Construtivos e de Projeto: Alguns defeitos constatadosnos pavimentos com base de SAFL não estão ligados à natureza

do solo, mas a várias outras causas, destacando-se pequenasondulações na camada de revestimento betuminoso, devidas aoexcesso de ligante betuminoso e recalques diferenciais, de granderaio de curvatura e pequena amplitude, atribuíveis à deficiênciasno subleito.Os referidos recalques são observados, com maior freqüência, nostrechos em cortes, onde não se utilizou reforço do subleito e a baserestante é de cerca de 15,0 cm, resultante da operação de preparodo subleito, que foi executado segundo a instrução de “Melhoria ePreparo do Subleito ” (DER-SP - ET-DE-P00/001).Na região de ocorrência de SAFL, o solo natural do subleito é,

freqüentemente, colapsível à saturação decorrente, sobretudo, dadeficiência de drenagem superficial.

Nos pavimentos com base de SAFL, as intervenções em seurevestimento, devido ao término da sua vida, têm sido executadas comrecapeamento ou, rejuvenescimento com aplicação de lama asfáltica, outratamento superficial adicional.




21ª Questão: Podem ser usados solos argilosos finos lateríticos, quenão satisfazem as condições adotadas para bases de SAFL, em bases depavimentos de baixo custo?

Sim, porém somente para tráfego muito leve, com predominânciade veículos de passeio e com, no máximo, 5 veículos comerciais por dia.Normalmente, estas bases são executadas com solos mais coesivos edesignadas como “bases de argila laterítica”.

Um exemplo marcante do uso de bases de argila laterítica compactada éencontrado nos pavimentos urbanos executados nas regiões de Jaú e RibeirãoPreto (SP), com mais de 3 milhões de m2 implantados. Este tipo de base foiutilizado em alguns subtrechos rodoviários no Estado de São Paulo, como noacesso à Usina Zanin (Araraquara), na cidade de Viradouro e, também, no Estadodo Paraná, no trecho 1º de Maio a Sertanópolis, em uma extensão de 20 km.

Estes pavimentos são altamente econômicos, estão em uso desde 1980e apresentam comportamento satisfatório.

A tecnologia de escolha deste tipo de solo ainda não está normalizada.Os procedimentos de execução são extremamente particularizados e

não serão discutidos neste livro. Entretanto, os critérios são bastantediferenciados dos utilizados para a escolha dos SAFL. Recomenda-se, paramaiores esclarecimentos, a leitura de “Características e Desempenho deSegmentos com Base de Argila Laterítica,” Anais ABPv, 24ª Reunião Anual– Belém (Villibor e Nogami, 1990); “Pavimentação Urbana de Baixo Custo comBase de Argila Laterítica, Anais ABPv, 29ª Reunião Anual, Cuiabá” (Villibor,Nogami, Fortes, Tonato, 1995) e “Pavimentação de Baixo Custo com SolosLateríticos” (Nogami e Villibor, 1995).

22ª Questão: Solos arenosos pouco coesivos, com elevados valoresde CBR, podem ser usados para base de pavimentos?

Os pavimentos com base de SAFL são revestidos por camada derolamento esbelta com espessura na faixa de 1,5 a 3,0 cm. Porque essesrevestimentos, geralmente, são constituídos de tratamento superficialinvertido, é necessário que exista uma ligação perfeita entre a base e suacamada de rolamento, para que essa não venha a se soltar por causa dosesforços horizontais impostos pela ação do tráfego.




Capítulo 7

Para que o problema não aconteça, é necessário que o SAFL tenhacoesão caracterizada, por exemplo, através do ensaio de contração da MCT.Além da coesão, a superfície também deverá receber uma imprimaduraimpermeabilizante adequada, responsável, depois de curada, pela ligaçãoperfeita da interface base-revestimento.

Em laboratório essa coesão é correlacionada com o ensaio de contração,integrante da metodologia MCT e o solo compactado deverá apresentar valoresde contração entre 0,1 e 0,5%. Nesse caso, o solo arenoso fino apresentaráuma coesão satisfatória, gerará uma interface base revestimento resistentee seu revestimento não se soltará com os esforços provocados pelo tráfego.

Na prática, a constatação da coesão do material pode ser inferida com auxíliodo padrão de trincamento, visível na superfície da base, geralmente, após três dias daconclusão de sua execução, desde que não ocorram chuvas. O padrão de trincamentoé caracterizado pela largura das trincas e pelas dimensões das placas.

Por exemplo, padrão de 2 a 3 mm de largura e placas na superfície comdimensões da ordem de 20 x 30 cm, indica bases coesivas; padrão de 1 a 2mm e placas de 40 x 40 cm, coesão média da base, porém ainda aceitável.No entanto, bases com largura da trinca inferior a 1,0 mm e placas de metro

em metro, possuem coesão baixa e, por isso, não propiciam uma aderênciaadequada da camada de rolamento.

Outro diagnóstico de solos extremamente arenosos e com baixa ounenhuma coesão é obtido após a base ser imprimada e com a ocorrência deuma penetração da imprimadura, na superfície da base, da ordem de 1,0 a2,0 cm. Nesse caso, provavelmente durante a execução do seu revestimento,ou quando ele estiver em serviço, a superfície da base “estilhaçará”, formandoum pó escuro (solo+betume), abaixo do revestimento.

A explicação para o problema é que há o cravamento do agregado do

revestimento na superfície da base, pela ação do tráfego e, como a camadasuperficial da base não tem uma deformação compatível com o esforço,origina-se a ruptura da superfície, gerando o pó escuro referido.

Já nos solos que apresentam coesão, esse fenômeno não ocorre e apenetração da imprimadura é de 0,2 a 0,8 cm. Nesse caso, há aderênciaperfeita entre a camada de rolamento e a base, mesmo em rampas fortes




com inclinações da ordem de 8%. Não há escorregamento da camada derolamento quando o solo apresenta coesão adequada, segundo os critériosde escolha de solos para bases de SAFL.

No início do uso das bases de SAFL, alguns projetistas julgavam que oimportante era o solo apresentar um elevado valor de CBR e usavam, paraa base, os solos extremamente arenosos e pouco argilosos, escolhidos peloseu alto índice de suporte. Essa crença levou a muitos insucessos, devidoaos escorregamentos do revestimento sobre a base.

Atualmente, o critério de escolha de solos para bases não privilegiasomente o valor de suporte, pois devem ser analisadas, também, todas ascaracterísticas mecânicas e hídricas do solo.

A figura 45 mostra o escorregamento de camadas de revestimento (seguidode descolamento), sobre bases de SAFL, pouco coesivas, do tipo LA.

Figura 45 – Deslocamento e Escorregamento do Revestimento Betuminoso em Bases de SAFL Pouco Coesivas.

23ª Questão: O acostamento é essencial nos pavimentos rodoviárioscom base de solo agregado com finos lateríticos (SAFL, ALA ou SLAD)?

Sim, é necessário ter acostamentos pavimentados ou, no mínimo, umafaixa de proteção de 1,20 metro de cada lado da pista, também pavimentada.

As bases de SAFL podem ser muito erodíveis em sua borda e, além disso, noperíodo chuvoso, pode haver um aumento excessivo no teor de umidade daborda da pista do pavimento.

O aumento é explicado pelo fenômeno da infiltrabilidade, que trata damovimentação da água em meios não saturados, cujas propriedades mais




Capítulo 7

importantes são dadas pelo coeficiente de sorção e pela velocidade da frente deumidade que conduz a água para as rodeiras do pavimento.

A observação de vários trechos já executados mostrou ser imprescindívela existência do acostamento, ou faixa de proteção mínima de 1,20m de cadalado, para evitar deformações indesejáveis nas rodeiras da rodovia e conduzir,assim, a um comportamento adequado durante a vida de projeto.

Quando, por motivos econômicos, forem executadas em ambos oslados da borda da pista as faixas de proteção, elas deverão ser estabilizadascom cimento ou outro aditivo adequado para dar maior resistência à erosãopor água livre, aumentar o confinamento das bordas da base e diminuir asorção pelas bordas do pavimento.

As Figuras 45 e 46 ilustram dois trechos: um sem acostamento, comdrenagem deficiente, apresentando deformação no rodeiro externo e, outro,com acostamento e drenagem apropriada.

Figura 45 – Trecho de Pavimento de Baixo Custo com Base de

SAFL,Sem Acostamento e com Má Drenagem.

Figura 46 - Trecho de Pavimento de Baixo Custo com Base de

SAFL, com Acostamento e Boa Drenagem.

24ª Questão: O que explica o bom comportamento dos pavimentos de baixocusto com bases de SAFL, ALA e SLAD revestidas com Tratamentos Superficiais?




O bom comportamento dos pavimentos é conseqüência da interaçãodas contribuições das bases e dos tratamentos superficiais.

Contribuição das Bases: quando as bases forem executadas comsolos, ou misturas de solo agregado que satisfazem as especificaçõesprescritas no corpo deste livro e os acostamentos (ou as faixas de proteção)foram adequados, o bom comportamento das bases é conseqüência.

Contribuição do Tratamento Superficial: o uso desse tipo derevestimento apresenta um comportamento altamente satisfatório,porque:

- Não aparece o fenômeno do escorregamento entre o revestimento ea base, pois a ligação destas duas camadas por meio da imprimaduraimpermeabilizante e de um pequeno cravamento (do agregado dorevestimento na base) cria condições para uma aderência perfeitaentre essas camadas.

- Não aparece o fenômeno da fadiga, provocado pelas tensões detração geradas pelas cargas repetitivas de tráfego, pois, nesse tipode revestimento, somente são geradas tensões de compressão.

25ª Questão: Qual o período de vida das bases e dos revestimentos(constituídos de tratamentos superficiais) em pavimentos executados combases de solo agregado com finos lateríticos?

Até o presente, pode-se afirmar, com segurança, que tais bases têmum período de vida superior a 25 anos e nada indica que o limite não possasuperar os 30 anos.

A experiência mostra que a durabilidade da camada de revestimentobetuminoso, constituído de tratamento superficial, pode ser estimada com

segurança, em 8 (oito) anos para os tratamentos duplos e em 10 (dez) anospara tratamentos triplos, quando bem executados. Todavia, às vezes, otratamento triplo é mal executado em decorrência, sobretudo, de inadequadoentrosamento entre suas camadas constituintes.

26ª Questão: Quando usar Solo Laterítico Agregado Descontínuo(SLAD) ou Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL)?




Capítulo 7

Nas bases de SLAD os grãos maiores (graúdos) da mistura da fraçãoretida na peneira de 2mm, acham-se disseminados na massa da fração finaque passa, geralmente não ocorrendo contato entre seus grãos. Em funçãodisso, não há contato entre os grãos graúdos e não é formado, portanto,um arcabouço estrutural entre eles.

Nessas bases, é obrigatório que o solo da fração fina apresente,após a compactação, características mecânicas e hídricas nos intervalosrecomendados, similares aos das bases de SAFL in natura. Portanto, ocomportamento dos dois tipos de base (SLAD e SAFL) está intimamenteligado ao comportamento laterítico da fração de silte + argila que passana peneira de 0,075mm, o qual condiciona a resistência inicial das basese a manutenção da estabilidade das mesmas, ao longo do tempo, quandosubmetidas às solicitações das cargas repetitivas do tráfego e às condiçõesambientais mais adversas.

Surge a pergunta básica: Quando se usa uma base de SLAD, que é,de maior custo, em relação à de SAFL?

As bem definidas vantagens do uso das bases de SLAD são as

seguintes:

a-) Pelo elevado suporte das bases de SLAD, bem superior ao dasbases de SAFL, deve-se usá-las sempre que o tráfego for elevado(caracterizado por N ≥ 5 x 106 solicitações).Nelas, há possibilidade de se compactar a mistura no campo comenergia elevada, por exemplo do Proctor Modificado, sem causarsupercompactação.Já as bases de SAFL, geralmente, só podem ser compactadasadequadamente na energia do Proctor Intermediário, para evitara ocorrência de lamelas construtivas por supercompactação,

produzindo bases com menor suporte do que as de SLAD.A figura 47 mostra uma base de SLAD com revestimento de CBUQesbelto (3cm).




Figura 47 – SLAD com SAFL do Grupo LA’ sem Contato entre os Grãos Maiores que se Acham Disseminados

na Massa do SAFL. Detalhe da Camada de Rolamento sobre a Base.

b-) A presença do agregado graúdo na mistura funciona como um “alongador de massa” das bases, ou seja, os blocos da estrutura dabase de SLAD, formados devido às trincas de contração, são maioresdo que os das bases de SAFL, assim como as trincas entre os blocosdas primeiras são menores do que as da segunda. Isso resultanuma estrutura, do SLAD, mais travada quanto à movimentaçãode seus blocos estruturais.

c-) O processo executivo da base de SLAD é mais fácil do que o dabase de SAFL. Na execução do acabamento da primeira, pode-seusar rolo vibratório liso, sem muitos problemas. Além disso, apresença do agregado na massa dificulta a formação de lamelas

construtivas durante o processo de compactação.A figura 48 ilustra uma mistura in situ, de agregado de quartizio eSAFL, para a execução da base de SLAD.




Capítulo 7

Figura 48: Processo de Mistura de um Agregado Graúdo de Quartizio com um SAFL do Grupo LA’, Cor

Vermelha, em um Trecho Rodoviário.

d-) Devido à ocorrência de agregados graúdos na superfície da base, aqualidade da interface revestimento/base de SLAD é superior àquela

da base de SAFL, em especial para solos dos tipos III e IV.Não há necessidade, portanto, da execução da camada de tratamentosuperficial anticravamento, antes da execução do revestimento dasbases de SLAD. Pode-se usar, diretamente, camada de rolamentode CBUQ sobre a base de SLAD, qualquer que seja o solo lateríticofino usado na constituição da mistura.

e-) No caso de vias urbanas de tráfego médio, a vantagem da basede SLAD é que, por apresentar uma boa aderência revestimento/base, não ocorrem escorregamentos do revestimento, mesmo para

tráfego de ônibus. Já no caso de tráfego muito leve a leve, pode-seusar base de SAFL, com os cuidados que sua tecnologia exige.

27ª Questão: Quais defeitos têm ocorrido no revestimento detratamento superficial utilizado em pavimentos com base de SAFL, ALA eSLAD? Quais os motivos de sua ocorrência?




Os defeitos que têm ocorrido no revestimento de tratamento superficialsobre base de SAFL, ALA e SLAD são, muitas vezes, inerentes ao próprio tipodo revestimento, mas alguns tipos de defeito associam-se à própria base.Nesta resposta serão considerados os defeitos no tratamento mais ligadosàs peculiaridades das bases de SAFL, a saber:

a) Ondulações na Camada de Rolamento, devido às “Lamelas” na Base

As lamelas de uma base de SAFL e ALA podem ser provocadas por trêsfatores diferentes, isoladamente ou em conjunto:

a.1) Superposição de uma camada de pequena espessura (< 5,0cm), sobre outra já compactada. Isso pode ocorrer na fase de acabamentoquando, depois de cortar a base, verifica-se que há locais onde faltamaterial. Não podem ser preenchidos com solo porque, fatalmente, causarãodefeitos. O acabamento da base deve, obrigatoriamente, ser em corte e,durante a compactação, deve-se evitar o acerto de camadas finas commotoniveladora.

a.2) Uso excessivo de equipamentos vibratórios na compactação,ocasionando supercompactação superficial com quebra da estrutura da base,

caracterizada pela sua laminação (lamelas de 2 a 5 cm de espessura).

a.3) Excesso de compactação, mesmo sem equipamento vibratório.

No caso de uma base de SLAD, a ocorrência de lamelas somente écausada pelo apresentado no item a.1), pois, tendo em vista a fração graúdaconstituinte dessa mistura, os itens a.2) e a.3) geralmente não ocorrem.

b) Exsudação de Asfalto na Camada de Rolamento

A exsudação ou o aparecimento de material betuminoso, sem o

respectivo agregado, na superfície da camada de tratamento superficial,pode ocorrer por diversos motivos, dentre os quais destacam-se:

b.1) Taxa excessiva de betume na execução da imprimadura ou dorevestimento.

b.2) Execução do tratamento superficial sobre:




Capítulo 7

- Imprimadura mal “curada”, e/ou logo após chuvas, sem esperar asecagem completa.

- Imprimadura aplicada sobre a base úmida, isto é, que não secousuficientemente.

b.3) Penetração do agregado do revestimento na base, comdeslocamento do material betuminoso, juntamente com algum solo dabase, para a superfície. Esse tipo de exsudação é provocado pelo tráfego,em função da sua intensidade. A possibilidade dessa ocorrência deve levarà especificação e execução da camada anticravamento. Os solos dos tiposII e IV são mais suscetíveis a esse problema.

No caso de bases de SLAD, pode ocorrer o exposto em b.1) e b.2); nãoocorre o apresentado em b.3) por causa da maior resistência da interface base-revestimento e da existência de agregados da base que afloram em sua superfícienão permitindo, assim, o cravamento do agregado do revestimento.

c) Escorregamentos

Considerando que o revestimento foi bem dosado e executado, essedefeito está ligado, predominantemente, à ocorrência de lamelas na parte

superficial da base. Essas lamelas, sob a ação do tráfego, ocasionam ondulaçõesno revestimento, provocando seu trincamento e posterior escorregamento.Isso provoca a formação de panelas, cuja evolução pode ser extremamenterápida nos solos dos tipos III e IV, para o caso de ALA e SAFL.

Os procedimentos para evitar os defeitos apontados acima são:

- Compactação adequada das camadas da base e dosacostamentos.

- Perfil longitudinal com declividade mínima de 1% nos cortes eraspagens.

-Seção transversal adequada, incluindo a execução da plataformacom acostamento, corte imprimado a 45º e o plantio de gramaimediatamente após a construção.

- Especificação e execução da camada anticravamento e de capa derolamento adequada ao tipo de tráfego.

Nos pavimentos cuja base é de SLAD, somente haverá escorregamentose houver lamelas construtivas.




28ª Questão: Quais os aspectos relevantes para a deterioraçãoestrutural das bases de SAFL, ALA e SLAD?

É oportuno analisar e tecer considerações sobre a deterioração estruturaldesse tipo de base, porque essa deterioração é pouco conhecida no meiotécnico e distinta da deterioração das bases granulares e de solo cimento.Para um melhor entendimento serão enfocados os seguintes aspectos:

- Considerações sobre a Estrutura e Funcionamento da Base.- Fatores determinantes da deterioração.- Processo final de deterioração.

a) Considerações sobre a Estrutura e Funcionamento da Base

No caso das bases de SAFL, ALA e SLAD, a serem utilizadas empavimentos, sua imprimadura impermeabilizante não pode ser desassociadada sua estrutura, pois, pelas peculiaridades destes tipos de base, ela éfundamental para o sucesso do comportamento desses pavimentos.

A base é coesiva. Isso é conseguido exigindo que o solo lateríticoconstituinte do SAFL e ALA, ou a fração do solo laterítico da mistura do

SLAD, a ser usado na execução da base apresente, no ensaio de Contraçãoda Sistemática MCT, 0,1%#Ct#0,5% , para garantir a coesão do solocompactado e evitar trincamento excessivo.

Além disso o solo deverá, quando compactado, satisfazer às exigênciasdas Normas de Pavimentação do DER-SP ET-DE-P00/015 - Sub-base ou Basede Solo Arenoso Fino de Comportamento Laterítico - SAFL.

Após a execução da base ocorre o trincamento explicado, em parte, pela “cimentação” dos grãos de quartzo da areia (inerte) pelo ligante de argilalaterítica (coesivo). A compactação força o contato dos grãos de quartzo

com a argila laterítica, a qual está umedecida pela água que é necessáriapara obter o teor de umidade de compactação.

O processo de secagem da base gera esforços de tração (criados pelastensões capilares) que protegem a camada, produzindo trincas verticais ehorizontais e criando uma base com estrutura em blocos, que lembra um arenitonatural cimentado por argila. Essa cimentação é resultante de uma coesão




Capítulo 7

diferente da química (não há reações) e ocorre pelo binômio compactação-capilaridade, aliado a outros fatores ainda não claramente definidos.

Os blocos apresentam dimensões irreversíveis, mesmo quando háaumento eventual no teor de umidade da base em relação ao teor apóssecagem. O processo de cura por secagem da base, exigido pelas normas,define todo o sistema inicial de seu trincamento. A figura 49 ilustra umabase trincada, em local plano, sem revestimento e a figura 50, uma baseem processo de trincamento.

Figura 49 - Trincamento de uma Base Curada de SAFL (Cor Amarelo Tijolo) sem

Revestimento, em um Pátio de Estacionamento.

Figura 50 - Base de SAFL (Cor Vermelho Escuro) Trincada por “Cura ao Ar” que

Será Imprimada e Revestida.




A estrutura da base é complementada pela imprimaduraimpermeabilizante, executada com aplicação de ligante CM-30 ou CM-70.A viscosidade do ligante permite que ele penetre na superfície da base e,também, preencha as trincas existentes. Após a evaporação da parte volátildo ligante, sobra o betume que , juntamente com o solo, veda as trincas eforma um “solo betume” na parte superior da base.

Em conclusão, estruturalmente as bases de SAFL, ALA e SLADapresentam as seguintes características:

- Formadas em blocos;

- Parte superficial constituída de um solo betume (de 3mm a 12mm)no caso de SAFL e ALA e, no caso do SLAD, há ocorrência do solobetume nos finos lateríticos entre os grãos maiores;

- Trincas, que chegam à superfície, preenchidas tanto quanto possívelcom betume.

Os esforços das cargas do tráfego, que chegam à base, são parcialmenteabsorvidos pelos seus blocos coesivos. O restante é transmitido à camada

inferior pela estrutura da base que é constituída por aqueles blocos e peloatrito existente entre eles.

b) Fatores determinantes da deterioração

Uma das grandes surpresas constatadas na avaliação do comportamentodos pavimentos com esses tipos de bases foi o fato de que, apesar de seremcoesivas, não trincaram por fadiga, mesmo em trechos com mais de 30 anosde uso e submetidos a N ≤ 5 x 106 solicitações do eixo padrão.

Todavia, conforme será discutido a seguir, tem-se verificado a ocorrência

de fadiga no revestimento, após 10 anos de uso.

Nessas bases, em função do tipo de trincamento e das característicasdo solo constituinte, não ocorre o fenômeno de “bombeamento”, nem fadigasemelhante à que aparece nas bases de solo-cimento. Além disso, tambémse verificou que o comportamento delas é bem diferente do comportamento




Capítulo 7

das bases granulares, as quais se instabilizam pelo desgaste e/ou quebrados grãos maiores, os principais constituintes deste tipo de base.

Posto isso, pode-se afirmar que nenhuma dessas bases é tão resistenteà tração como uma base de solo-cimento; porém, são mais coesivas do quemuitas bases granulares, graças ao seu elevado módulo de resiliência.

- Os principais fatores, cuja interação leva à deterioração dessasbases, são:

- Ocorrência de Panelas.- Retrincamento da Base e do Revestimento por deformação

permanente.

b.1) Ocorrência de PanelasO primeiro revestimento dessas bases, sempre é constituído de

tratamentos superficiais duplos ou triplos, nos quais, por ocorrer somentecompressão, não aparecerá trincamento por fadiga enquanto o revestimentomantiver características adequadas de deformabilidade.

A oxidação do ligante do revestimento resulta de um efeito combinadodo oxigênio do ar e da luz solar, além de outros fatores .Para tratamento com

Cimento Asfáltico de Petróleo, o processo tem início durante a execução,devido ao aquecimento do ligante. Nesta fase ocorre um grande percentualda oxidação, que continua durante toda vida útil do revestimento.

Devido a isso o ligante vai perdendo sua ductilidade e seu poder deaglutinar os agregados. Após 10 ou 12 anos de uso, o revestimento torna-se tão rígido que tem início um processo de desprendimento dos agregadosconstituintes. Esse desprendimento ocorre pela ação das cargas do tráfegoe, mais intensamente nos períodos chuvosos, pelo binômio carga-água.

A figura 51 ilustra um revestimento nas condições referidas. Com

utilização de emulsão, devido à baixa temperatura atingida, não há oxidaçãodo ligante durante a execução do revestimento; entretanto essa oxidaçãoocorre durante toda a vida útil da camada de rolamento.

Com a evolução da tecnologia para emulsões modificadas compolímeros, atualmente dispõe-se de uma ótima solução para aumentar a vida




Figura 51 – Revestimento com o Ligante Altamente Oxidado, com Início da Formação de

Panelas, com Desgaste Severo e com Desprendimento de Agregados, Após 12 Anos de Uso.

Quando a camada de rolamento for constituída de revestimento inicialde tratamento, complementado com uma camada de CBUQ, pelo fato datemperatura ser muito elevada durante o processo de usinagem, a oxidaçãodo ligante pode chegar a 70 %, continuando durante toda a sua vida útil.

Isso aumenta a sensibilidade do revestimento ao trincamento porfadiga e causa uma incidência crescente de áreas trincadas em pequenosblocos. Para minimizar o problema, deve ser exigido um controle rigorosode temperaturas durante a execução da mistura, pois, caso a temperaturade usinagem ultrapasse o valor recomendado em Normas, ocorrerá umaoxidação severa do ligante e, como conseqüência, será iniciado um processode fadiga prematura que provocará trincamento intenso no revestimento edesprendimento de agregados, em apenas quatro ou cinco anos de uso.

Em revestimentos nas condições acima, a água que infiltra pelas trincas vai

amolecer o material da interface revestimento-base, propiciando que as rodasdos veículos arranquem agregados e/ou pedaços do revestimento, nas regiõesdas rodeiras e nos locais onde o teor de asfalto foi menor durante a execução,resultando na formação de panelas. Isso acontece mesmo que o revestimentotenha sido executado satisfazendo as tolerâncias exigidas pelas Normas.

útil desse tipo de revestimento. Pode-se, portanto, retardar a oxidação doligante e o conseqüente aparecimento das primeiras panelas no mesmo.




Capítulo 7

Figura 52 - Pavimento com Revestimento Oxidado e Desprendimento de Agregados.

A existência de panelas no revestimento, expõe a base à ação das rodasdos veículos e propícia, após o desgaste da camada superficial de solo-betumeformada pela imprimadura, o início da formação de panelas na base.

O crescimento destas panelas depende da sensibilidade do solo da basequanto à erodibilidade e ao amolecimento, na presença de água. As panelasdevem ser tapadas, durante a conservação de rotina do trecho, reconstituindo orevestimento pois, caso não haja atuação adequada, a intensidade e incidência daspanelas, tanto no revestimento como na base, aumentam exponencialmente.

As Figuras 52 e 53 mostram trechos de pavimentos, com base deSAFL, que apresentam revestimento oxidado e com início do fenômeno daformação de panelas.

( A )Trecho de pavimento com revestimentooxidado e desprendimento de agregados

( B )Detalhe de revestimento oxidado,com desprendimento de agregado

Figura 53 - Acesso a Viradouro-SP, com Revestimento Triplo

Invertido Oxidado, com Pequenas Panelas, mas Sem Problemas

Estruturais na Base, Após 15 Anos de Uso.




b.2) Retrincamento da Base e do Revestimento, por DeformaçãoPermanente: A ocorrência de deformações, nas camadas inferiores dabase é responsável pelo aparecimento de deformações permanentes nasuperfície do pavimento, em especial nas rodeiras. Quando tais deformaçõessão de nível muito elevado (flechas superiores a 2,5 cm), podem causarum retrincamento, tanto da base como do revestimento, apesar da grandeacomodabilidade de ambos.

Como o tratamento superficial é extremamente flexível e possui umaelevada acomodabilidade, a deformação permanente das camadas inferioresda base em níveis baixos (< 1 cm), é acompanhada por ela e, também, pelorevestimento, sem maiores problemas.

c) Processo final de deterioração: Apesar da possível ocorrência do “Retrincamento da Base e do Revestimento, por Deformação Permanente”,ela não é representativa. Portanto, pode-se afirmar que a deterioração dasbases consideradas, com revestimento inicial de tratamento superficial é,quase que exclusivamente, devida à ocorrência de panelas e à sua elevadavelocidade de crescimento que, “caminhando” de cima para baixo, vãodestruindo a base.

A formação de panelas é intensa em sub-trechos que apresentamdesgaste e/ou desprendimento (devido à oxidação do betume) de porçõesdo revestimento. Isso expõe a base à ação das intempéries e do tráfego.

A figura 54 ilustra, esquematicamente, o fenômeno da deterioraçãode uma base de SAFL.

Figura 54 – Fenômeno da Deterioração de uma Base de SAFL, ALA ou SLAD.




Capítulo 7

O fenômeno da evolução das panelas pode ser descrito como:- No início, após a exposição da base, a evolução é lenta pois o solo

betume, proveniente da imprimadura, tem resistência à abrasãocausada pelas rodas dos veículos.

- Após o desgaste do solo betume a evolução é acelerada,principalmente no período chuvoso, pois as rodas dos veículos vãoretirando o solo das partes saturadas e amolecidas da superfícieexposta da base, no interior das panelas.

A figura 55 ilustra local com ocorrência de desgaste, no revestimentoe no solo betume, e com início de formação de panelas na base, mas semproblemas estruturais.

FIGURA 55 - Desgaste no Revestimento e no Solo Betume, e Inicio da

Formação de Panelas na Base de SAFL, (12 anos de uso). O Mesmo

Fenômeno Ocorre com Bases de ALA ou SLAD.

O crescimento das panelas é muito variável, de trecho para trecho, poisdepende diretamente do tipo de solo da base ou da fração de solo lateríticodas misturas ALA e SLAD (os mais erodíveis e arenosos são mais sensíveisao fenômeno) e é acelerado em função do tempo de uso do pavimento, emespecial quando se aproxima o fim da vida útil do revestimento.

Essa afirmativa é confirmada, na prática, pelo fato de o pavimentonão apresentar ruptura de sua base em locais onde aparecem panelas emgrande número. A explicação de tal comportamento é simples: a baixíssimapermeabilidade da base impede a entrada de água, pelas panelas, em volumeque comprometeria o seu suporte.




Medidas realizadas mostraram que, em áreas circunjacentes às panelas, oteor de umidade da base ainda é inferior ao teor de umidade de compactação,mesmo em períodos chuvosos. Essa característica mantém sempre alta acapacidade de suporte de uma base de SAFL.

A figura 56 mostra um trecho com altíssima ocorrência de tapa-buracos, provenientes de panelas alcançando a base de SAFL, e orevestimento chegando ao fim da sua vida útil, por ter seu liganteintensamente oxidado.

Figura 56 – Trecho com Altíssima Ocorrência de Tapa-Buracos e Ligante do

Revestimento Oxidado.

A figura 57 ilustra sub-trecho com elevada incidência de panelas (>10%da área) formadas a partir do desgaste do revestimento (de cima parabaixo), pela ausência da conservação de rotina, e revestimento no estágiofinal da sua vida útil. Nesta situação é aconselhável a reconstrução da basee do revestimento.

Figura 57 - Trecho em Estágio Falimentar, Após 15 Anos de Uso.




Capítulo 7

A figura 58 ilustra sub-trecho recuperado.

Figura 58 - Aspecto de um Trecho com Base de SAFL Recapeado com CBUQ

Esbelto sobre Tratamento Superficial.




Capítulo 8

Gestão de Manutenção de Vias Urbanas

Esse capítulo foi desenvolvido pelos engenheiros:Douglas Fadul VilliborJob Shuji NogamiMauro BeligniJosé Roberto Cincerre

8.1. Introdução

A grande preocupação dos técnicos que militam na área de conservaçãode vias urbanas é o alto nível de deterioração da mesma, devido a quaseque total ausência de manutenção preventiva. A falta de uma política deconservação tem levado a malha viária das cidades de médio e grande porte noEstado de São Paulo a uma situação caótica, resultando conseqüentemente noaparecimento intenso de trincas, evoluindo para panelas e ruptura em algunspontos localizados da rede. Estes defeitos são gerados pelo envelhecimentoda rede como também pela grande quantidade de valas abertas e remendosmal executados pelas concessionárias de serviços públicos, acelerando aindamais o processo de deterioração da malha viária.

Estes fatos contribuem para um aumento substancial nos serviçosemergenciais de conservação, consubstanciados em serviços de tapa-buraco,chegando ao ponto de ser necessário a reparação de mais de 800.000 buracosem um ano, por exemplo, na cidade de São Paulo.

Em cidades de médio e grande porte, a manutenção adequada de viaspúblicas é muito complexa em função de:

Capítulo 8




− Tráfego elevado devido a ineficiência dos transportes coletivos;− Alteração freqüente da classe funcional das vias e− Número insuficiente de vias expressas e rotas de fluxo exclusivas

para tráfego pesado, como anéis periféricos circulares.

Essa complexidade associada aos seguintes fatores:

− Idade elevada dos pavimentos urbanos, muitas vezes superior a30 anos;

− Sistemática atual, praticamente somente de serviços de tapa-buraco;

− Falta de intervenções em serviços de rejuvenescimento erecapeamento em pavimentos em processo de deterioração erecuperação pesada nos pavimentos degradados;

− Falta de recursos financeiros para um eficiente serviço demanutenção de vias e

− Inexistência de Plano de Gerência de Pavimentos.

levou ao desenvolvimento, por parte dos autores deste trabalho, de umPlano de Gestão de Manutenção de Vias Urbanas.

Para desenvolver este trabalho serão enfocados os seguintesaspectos:

− Conceitos sobre Gerência de Pavimento;− Plano de Gestão de Manutenção de Pavimentos Urbanos;− Segmentos Experimentais e− Considerações Finais.

8.2. Conceitos sobre Gerência de Pavimento

Entende-se por sistema de gerência de pavimentos o encadeamento

de atividades que abrangem o planejamento, projeto, implantação depavimentos novos, manutenção e conservação da rede existente.

O principal objetivo da gerência de pavimentos é obter respostascorretas e eficientes a perguntas do tipo “o que”, “quando”, “onde” e “como”,referentes as várias atividades relacionadas com o pavimento.




Capítulo 8

Para uma adequada gerência de pavimentos rodoviários ou urbanosexistem diversos Sistemas de Gerência de Pavimentos (SGP) para diversosníveis de atuação. O SGP é uma ferramenta que pode ser utilizada pelostomadores de decisão para analisar os custos e benefícios de váriasalternativas viáveis, que envolvem os serviços de pavimentação e aindadeterminar as necessidades futuras da rede.

No caso de um Sistema de Gerência de Manutenção Viária sãonecessárias algumas informações para a análise e comparação de soluçõesalternativas, dentre outras:

− estrutura do pavimento existente e tipo de tráfego;− condições superficiais do pavimento;− informações de drenagem e do subleito, etc.

Das informações necessárias para um Sistema de Gerência deManutenção Viária, uma das mais importantes é a avaliação das condiçõessuperficiais do pavimento, que espelham diretamente as condições funcionaise subjetivamente as estruturais.

A avaliação das condições superficiais é usualmente apresentada em

forma de um índice de serventia do pavimento, que atribui conceitos quantoà intensidade e ao grau de severidade dos defeitos superficiais.

Um SGP deve dispor além de mecanismos de análise das condiçõesdo pavimento, de modelos de avaliação de prioridades e de otimização darede.

A evolução dos defeitos dos pavimentos ocorre de maneira gradativa atéum determinado estágio, a partir do qual, o pavimento sofre uma degradaçãoacelerada, levando à ruína de toda a sua estrutura em um curto intervalo detempo. Portanto torna-se necessário, o conhecimento do momento oportuno

de intervenção para se reestabelecer a serventia a níveis aceitáveis emtermos de segurança e conforto aos usuários.

A Figura 59, que é conhecida como Gráfico de Desempenho de umPavimento, ilustra a evolução dos defeitos e o momento oportuno deintervenção para que os custos sejam reduzidos.




FIGURA 59 - Gráfico de Desempenho de um Pavimento

8.3. Plano de Gestão de Manutenção de Pavimentos Urbanos

O Plano de Gestão de Manutenção Viária aqui proposto, não é umSistema de Gerência de Pavimentos e sim um plano para manter em níveisaceitáveis a serventia dos pavimentos.

Os objetivos do Plano de Gestão são:

− melhoria dos serviços emergenciais de tapa-buraco, através deuma nova sistemática e adoção de novos materiais;

− introdução de uma metodologia de avaliação de pavimentos urbanos;− adoção de novas soluções de recuperação através de novos

procedimentos construtivos e materiais, associados à nova

metodologia de avaliação e− equacionamento dos recursos financeiros, priorizando os serviços a

serem realizados, balizados no índice de serventia urbano proposto.

8.3.1. Melhoria dos Serviços Emergenciais de Tapa-Buraco

A idade avançada dos pavimentos urbanos, com elevado trincamentoe oxidação do ligante betuminoso, associada a um grande número de valas

≈ 75% da Vida de Serviço ≈ 75% da Vida de Serviço

25%da Vida

de Serviço

(Β) ≈ 12,5%da Vida

de Serviço

0,0 9,0 10,5 12,0

ÍNDICE DE SERVEN TIA (PSI ) X VIDA DE SERVIÇO




Capítulo 8

abertas por concessionárias de serviços públicos, reparadas inadequadamente,aceleram o processo de degradação dos pavimentos urbanos, resultando naformação de buracos.

Portanto, dentro do Plano de Gestão proposto, os serviços de tapa-buraco devem ser encarados como uma das principais prioridades, visandoa execução de remendos de qualidade com alta durabilidade. Atingindo-setal meta, consegue-se destinar parte dos recursos financeiros, até entãodesperdiçados, para outros tipos de serviços de manutenção preventiva.

Visando a melhoria na qualidade e eficiência no processo executivo detapa-buracos, propõe-se:

− Introdução de novos materiais asfálticos (pré-misturado a frio e aquente com ligantes betuminosos modificados por polímeros);

− Nova sistemática de contratação de equipes, constituída por equipedupla, composta por dois caminhões. O primeiro é encarregadopelo transporte de funcionários e ferramentas (com o uso de umcompressor e rompedores para o requadramento e limpeza dos buracos)e o segundo, um caminhão basculante, para o transporte e a aplicaçãoda massa asfáltica com uso obrigatório de rolo liso vibratório;

− Utilização de emulsões modificadas por polímeros para a pinturade ligação e

− Treinamento de pessoal, envolvendo:- equipe de fiscalização e controle da Secretaria das Administrações

Regionais (SAR), através de cursos de reciclagem e aprimoramentotécnico, visando a melhoria da qualidade dos serviços e

- equipe de execução das empreiteiras, através de palestras para aaplicação de novos materiais e procedimentos construtivos.

8.3.2. Introdução de uma Metodologia de Avaliaçãode Pavimentos Urbanos

8.3.2.1. Considerações Iniciais

Tradicionalmente, na maioria das vias urbanas, projetamos, construímose restauramos pavimentos como o fazemos para rodovias, que apresentamtráfego de fluxo contínuo de veículos e altas velocidades. Entretanto, no casode vias urbanas, o tráfego opera com fluxo descontínuo e baixa velocidade




operacional, devido as seguintes características: geometria irregular,semáforos, intersecções não semaforizadas, interferências de serviçospúblicos, etc. Em função destas características, torna-se fundamental umestudo mais criterioso de novas alternativas econômicas e técnicas para amanutenção de vias urbanas, evitando ao máximo a manutenção corretivaou mesmo uma restauração. Como solução propõe-se uma nova filosofia demanutenção, incluindo, a preventiva.

No entanto, esta exige um conhecimento mais detalhado das condiçõesfuncional e estrutural do pavimento, principalmente da condição da superfíciedo revestimento, obtida através de um índice de serventia urbano (ISU),para que se defina o momento mais oportuno para uma determinadaintervenção.

Se utilizássemos o índice de serventia rodoviário, recomendado pelaAASHTO, denominado de PSI (Present Serviceability Index), teríamos quepraticamente reconstruir uma grande parte da malha viária das cidades demédio e grande porte, devido ao número elevado de intervenções realizadasinadequadamente por concessionárias de serviços públicos além de outrosfatores, resultando em valores de irregularidade longitudinal extremamenteelevados e conseqüentemente em baixos índices de serventia. Cabe

ressaltar, que a irregularidade longitudinal é o fator determinante para ocálculo do índice de serventia rodoviário. Porém no caso de vias urbanasa irregularidade longitudinal deixa de ser o fator principal, devido a baixavelocidade operacional dos veículos.

Portanto ao nosso ver a reconstrução de parte dos pavimentos urbanos,se adotado o PSI, é inconcebível do ponto de vista prático, econômico etécnico, uma vez que o sistema viário acha-se em uso e ainda atendendo,mesmo com certo desconforto, aos usuários.

Considerando que os pavimentos urbanos mereçam um tratamentodiferenciado em função do exposto, no Plano de Gestão ora proposto, sugere-

se a utilização de uma metodologia simplificada para o levantamento dosdefeitos superficiais, devido aos seguintes fatores:

− problemas de treinamento do pessoal, para o caso de ser adotadauma metodologia complexa, levando à subjetividade quando daavaliação dos defeitos superficiais e




Capítulo 8

− custos mais elevados, quando do emprego de uma metodologiacomplexa.

Apesar da grande quantidade de procedimentos de levantamento emétodos de avaliação de defeitos superficiais de pavimentos, os mesmosnunca serão identificados com a mesma precisão e objetividade alcançadasem outras medidas de engenharia.

Para se minimizar o perigo da adoção de soluções de recuperaçãoderivadas de levantamentos subjetivos, foram elaborados nos últimos anosem diversos países catálogos de defeitos, com material fotográfico detalhado,obtendo-se assim uma padronização dos tipos de defeitos e severidade dosmesmos. Pode-se dizer que a catalogação de defeitos típicos de pavimentosurbanos, padronizando-se também os inventários de levantamento desuperfície, é o primeiro passo para a implantação de um Plano de Gestãode Manutenção Viária.

Visando uma catalogação dos defeitos e padronização dos inventáriosde levantamento de superfície foram realizadas avaliações por amostragem,nas diversas regionais da cidade de São Paulo, dos defeitos de superfíciemais incidentes e mais representativos, obtendo-se a seguinte radiografia:

trincas de diversos graus de severidade, remendos mal executados, panelase ondulações, etc.

8.3.2.2. Apresentação de um Índice de Serventia Urbano(ISU)

Como segundo passo para a implantação de um Plano de Gestão, apósa verificação dos defeitos mais incidentes e representativos, foi a criação deum Índice de Serventia Urbano.

A seguir apresentamos um procedimento para a obtenção do Índice

de Serventia Urbano (ISU).

− Separar os defeitos em no máximo três categorias:- Remendos;- Panelas / Ondulações e- Trincamento.




− Separar a área de incidência dos defeitos em no máximo trêscategorias, conforme ilustrado na Tabela 29.

CATEGORIA ÁREA DE INCIDÊNCIA (A)

A1 (Baixa) ≤ 10 %

A2 (Média) 10 à 50 %

A3 (Alta) ≥ 50 %

TABELA 29 - Área de Incidência dos Defeitos

Separar a severidade do defeito em no máximo três categorias,conforme Tabela 30.

CATEGORIA SEVERIDADE (S)

S1 Baixa

S2 Média

S3 Alta

TABELA 30 - Severidade dos Defeitos

As considerações mencionadas anteriormente, a respeito dos defeitosindividuais com a freqüência de incidência e severidade dos mesmos, sãoferramentas práticas para a quantificação dos diversos defeitos. De possedestas informações, elaboramos uma matriz aonde os valores correspondemao produto da severidade (S) pela área de incidência (A), que exprimem o

grau de deterioração (G), conforme ilustrado na Tabela 31.

ÁREA DE INCIDÊNCIA A1 ≤ 10 % 10 % < A2 < 50 % A3 ≥ 50 %

SEVERIDADE

S1 (Baixa) 1 2 3

S2 (Média) 2 4 6

S3 (Alta) 3 6 9

TABELA 31 - Matriz do Produto da Severidade pela Área de Incidência

O grau de deterioração analisado isoladamente, não define a condição do

pavimento, visto que cada tipo de defeito representa uma condição peculiarquanto à degradação do pavimento e ao desconforto causado aos usuários.Portanto para a obtenção das condições reais do pavimento, pondera-se osdiferentes tipos de defeitos, aonde defeitos com pequenas conseqüênciaspara um bom desempenho funcional da via, respectivamente, baixo risco edesconforto para os usuários, apresentam fatores de ponderação com valoresmenores do que aqueles para defeitos com alto risco e desconforto.




Capítulo 8

Os fatores de ponderação para os diversos defeitos podem ser retiradosda Tabela 32.

TIPOS DE DEFEITOS FATOR DE PONDERAÇÃO (F)

Remendos 3

Panelas / Ondulações 2

Trincamento 5

TABELA 32 - Fatores de Ponderação (F)

O valor resultante da somatória dos diversos defeitos ponderados édenominado Índice de Serventia Urbano (ISU).

O Índice de Serventia Urbano (ISU) é calculado através da seguinteexpressão:

onde:

− GR, GT e GP = Grau de deterioração para: remendos, trincas epanelas, respectivamente.

− FR, FT e FP = Fator de ponderação para: remendos, trincas e

panelas, respectivamente.

Para cada intervalo do Índice de Serventia Urbano (ISU) é associadauma condição do pavimento, conforme Tabela 33.

ISU CONDIÇÃO DO PAVIMENTO

0 à 30 Péssimo

30 à 45 Ruim

45 à 70 Regular

70 à 80 Bom

80 à 100 Muito Bom

TABELA 33 - Intervalos para o ISU e respectivas Condições do Pavimento

8.3.2.3. Exemplo de Aplicação

Considerando que uma via apresente os seguintes defeitos:

− Ocorrência de panelas em 5% da área, com baixa severidade;− Presença de trincas em 40% da área, com alta severidade e

I S U = 1 0 0 -

++ )( P P T T R R F xG F xG F xG




− Incidência de remendos em 20% da área, com média severidade

e com o auxílio das Tabelas 26 e 27 obtém-se as categorias quanto aincidência e severidade dos defeitos, a saber:

− Panelas, categoria A1 para a incidência e categoria S1 para aseveridade;

− Trincas, categoria A2 para a incidência e S3 para a severidade;− Remendos, cat egoria A2 pa ra a incidência e S2 para a

severidade.

De posse das categorias dos três tipos de defeitos e com auxílio damatriz da Tabela 28, atribui-se os seguintes graus de deterioração dosdefeitos:

− GP = 1 para panelas;− GT = 6 para trincas e− GR = 4 para remendos.

Multiplicando o grau de deterioração pelo fator de ponderação de cadatipo de defeito (Tabela 29) e realizando uma somatória, obtém-se o Índice

de Serventia Urbano e a condição do pavimento.

Para este valor de ISU, associa-se uma condição regular aopavimento.

8.3.3. Adoção de Novas Soluções de RecuperaçãoAssociadas à Nova Metodologia de Avaliação

Utilizando-se a metodologia proposta no item 7.3.2.2. para a avaliaçãoda condição do pavimento, obtém-se valores de índice de serventia urbano,para os quais podem ser associadas diferentes tipos de intervenções.

ISU = 100 -

++ )( P P T T R R F xG F xG F xG

ISU = 100 -

++ )( x x x = 51




Capítulo 8

Este índice já foi aferido, quando do treinamento de engenheiros dasdiversas administrações regionais da cidade de São Paulo.

Durante o período de treinamento foram avaliadas diversas viasurbanas, observando-se que as notas atribuídas por mais de 90 engenheirosnão divergiram muito entre si. Apesar da pequena variação das notasatribuídas, a solução proposta para cada trecho avaliado foi a mesma, paraa maioria dos engenheiros.

Cabe ressaltar que apesar de fácil aplicação e excelentes resultadosobtidos, a metodologia proposta ainda poderá sofrer alguns ajustes, quandoda avaliação em grande escala do estado superficial das vias urbanas, visandoa aplicação das novas soluções de recuperação propostas neste plano.

A decisão quanto ao serviço mais adequado (intervenção) a serexecutado, em cada segmento analisado, deve ser tomada com a combinaçãodos seguintes fatores:

− tipo de via e seu respectivo tráfego;− tipo de pavimento existente e− grau de deterioração do pavimento.

No Plano de Gestão, ora proposto, estão sendo introduzidas novasalternativas de manutenção, denominadas rejuvenescimento de pavimentos,além dos procedimentos convencionais de recuperação já utilizados. Estetipo de solução já é empregada com sucesso, há muitas décadas, na árearodoviária e em vias urbanas em países desenvolvidos, como por exemplo:na Alemanha, Inglaterra, França, Estados Unidos, Canadá, Austrália, etc.

Como novas soluções de rejuvenescimento podemos citar asseguintes:

− Micro concreto asfáltico a frio;− Micro concreto asfáltico a quente;− Pré misturado a frio e− Lamas asfálticas especiais.

Cabe ressaltar que as soluções de rejuvenescimento são propostasprincipalmente para vias urbanas de tráfego muito leve a médio. Contudo se




a via em questão, não apresentar problemas estruturais e funcionais, porémapenas desgaste e/ou oxidação da camada de rolamento, as intervençõesindicadas poderão ser adotados mesmo para vias de tráfego até muito pesado.Como alternativa para tráfego pesado e muito pesado propõe-se também umanova mistura asfáltica, denominada de Stone Matrix Asphalt (SMA).

Deve-se enfatizar também que o Plano de Gestão de Manutenção,ora proposto, não contempla somente o rejuvenescimento da superfíciedeteriorada dos pavimentos urbanos, mas também as soluçõesconvencionalmente empregadas de recapeamentos e reconstrução para viascom estágio avançado de deterioração.

Com relação à mistura asfáltica Stone Matrix Asphalt (SMA) para tráfegopesado e muito pesado pode-se ressaltar que a mesma já foi utilizada comsucesso para os serviços de recapeamento do Autódromo de Interlagos emSão Paulo. Esta mistura foi desenvolvida na Alemanha no final da décadade 60, sob denominação de Splittmasticasphalt.

A mistura asfáltica SMA é utilizada como camada de rolamento numaespessura variando de 1,5 a 4,0 cm, sendo caracterizada por elevadaresistência à deformações permanentes, visto que a mesma apresenta umaestrutura mineralógica estável, com elevado teor de agregados graúdos e

uma argamassa composta por uma porcentagem elevada de finos e de ligantebetuminoso. Devido a elevada porcentagem de agregados graúdos, ou seja,baixa superfície específica da mistura de agregados, torna-se fundamentala utilização de aditivos estabilizadores, tais como fibras de celulose, parareter a argamassa em torno dos agregados graúdos.

Quanto ao Plano de Gestão de Manutenção Viária, ora proposto,consegue-se associar a solução mais adequada utilizando-se a novametodologia de avaliação, através do Índice de Serventia Urbano (ISU) econsiderando o tipo de via e o tráfego incidente. Em um Plano de Gestão deManutenção deve-se conhecer também o momento oportuno de intervenção,

para que alocando-se o mínimo de recursos financeiros consiga-se elevar onível de serventia a valores próximos da condição inicial, ou seja, quandoda implantação da via.

As Figuras 60 e 61 ilustram a curva de desempenho do pavimento paratráfegos variando de muito leve a leve e médio a pesado, respectivamentee tipos de intervenções recomendadas.




Capítulo 8

FIGURA 60 - Soluções de Manutenção para Tráfego Muito Leve a Leve

TRÁFEG O M UI TO LEVE A LEVE – PM SP – P01

TIPO

INTERV. S O L U Ç Ã O P R O P O S T A

C U ST O

US$ / m 2

ISem Intervenção ou

Lama Asfáltica1,50

IIMicro Concreto Asfáltico a Frio

(MCAF) Simples2,00

IIIMicro Concreto Asfáltico a Frio

(MCAF) Duplo 3,00

IVReperfilagem +MCAF Simples ou

Micro Concreto Asfáltico a Quente (MCAQ)4,00

VRecapeamento Convencional (CBUQ)

conforme Projeto8,00

VIReconstrução ou Reforço

conforme Projeto16,00

I

II

III

IV

V

VI




FIGURA 61 - Soluções de Manutenção para Tráfego Médio a Pesado

8.3.4. Equacionamento dos Recursos Financeiros

A aplicação dos recursos financeiros disponíveis deve ser definida deacordo com a faixa de serventia (intervalo do ISU) em que se encontra opavimento, identificando-se a intervenção adequada e seus respectivoscustos. A Tabela 34 ilustra os três tipos principais de intervenções com seusrespectivos custos.

T R Á F EG O M IO A P E S A O – P M S P – P 0 1

TIPO

INTERV. S O L U Ç Ã O P R O P O S T A

C U ST O

US$ / m 2

I10 0

00

IIS ≤

00

III

S

00

I 1 00

0 00

I

II

III

IV

V




Capítulo 8

INTERVENÇÃO CUSTO MÉDIO (U$) A) Rejuvenescimento 2,00 – 4,00

B) Recapeamento 8,00

C) Reforço ou Reconstrução 14,00 – 20,00

TABELA 34 - Intervenções e Respectivos Custos

A distribuição dos recursos financeiros deve ser realizada em funçãodo levantamento do estado superficial dos piores pavimentos.

Tomando-se como exemplo a cidade de São Paulo, através de umlevantamento de defeitos por amostragem no ano de 1999, obteve-se uma

radiografia da malha viária da cidade e os tipos de intervenções necessáriaspara sua recuperação, conforme demonstrado na Figura 62.

FIGURA 62 - Situação da Malha Viária e Tipos de Intervenções

Partindo-se da premissa de que o levantamento corresponda as reaiscondições dos pavimentos urbanos, propomos a adoção dos seguintescritérios para um equacionamento dos recursos financeiros:

− período de recuperação total da malha viária igual a 20 anos;− recuperação de 5% da malha viária ao ano;

− destinar progressivamente recursos financeiros para os serviçosde rejuvenescimento, obtendo-se redução de investimentos nosserviços de manutenção corretiva (tapa-buraco, recapeamento erecuperação pesada), conforme ilustrado na Figura 63;

− melhorar a qualidade dos serviços de tapa-buraco, visando maiordurabilidade dos mesmos e redução de custos, com conseqüenteremanejamento de recursos para serviços de rejuvenescimento.

RECUPERAÇÃO LEVE(REJUVENESCIMENTO)TIPO A - 35% DA REDE

U$ 3,00/m2

RECUPERAÇÃO PESADA (RECONSTRUÇÃO OU REFORÇO)

15% DA REDEU$ 16,00/m

2TIPO C -

RECUPERAÇÃO MÉDIA

(RECAPEAMENTO)TIPO B - 50% DA REDEU$ 8,00/m

2

Extensão da Rede: 12.500 km

Área Pav.: 120 milhões de m2




FIGURA 63 - Distribuição dos Recursos Financeiros para as Manutenções Corretiva e Preventiva

Com a adoção destes critérios e através de um monitoramentosistemático da malha viária, obtém-se o momento mais oportuno para umadeterminada intervenção preventiva. De posse dos recursos financeirosdestinados aos serviços de recuperação da malha viária, conhecimento domomento mais apropriado para uma determinada intervenção preventiva ecom base na porcentagem da malha viária necessitando de recapeamento

e recuperação pesada, propõe-se dotar parte dos recursos financeiros paraserviços de manutenção preventiva (rejuvenescimento), mesmo conscientes,que estes recursos seriam insuficientes para os serviços de recapeamentoe recuperação pesada.

A estratégia de remanejamento de parte dos recursos financeiros paraa manutenção preventiva (rejuvenescimento) é justificada, visto que umaintervenção não realizada no momento oportuno eleva os custos finais derecuperação do pavimento em aproximadamente 5 vezes, conforme ilustradona Figura 34.

8.4. Segmentos Experimentais

A Secretaria das Administrações Regionais executou a título deexperiência, no início de 1999 vários segmentos experimentais alocadosem duas administrações regionais na cidade de São Paulo, visando umestudo mais aprofundado do desempenho de misturas asfálticas e técnicasconstrutivas alternativas para serviços de rejuvenescimento de pavimentos

1985 1990

R E C U R S O S

PERÍODO EM ANOS

10 anos

Manutenção Corr etiva

Manutenção Preventiva (Rejuvenescimento)

10 anos

2000 2010 2020




Capítulo 8

asfálticos deteriorados, que apresentem um volume diário médio de tráfegovariando entre leve a médio.

O rejuvenescimento de pavimentos consiste na aplicação de umacamada esbelta a quente ou a frio, visando uma melhoria nas condiçõesfuncionais de pavimentos deteriorados.

O objetivo principal deste tipo de serviço é resgatar o nível de serventiade pavimentos deteriorados a níveis aceitáveis, diminuindo os serviços detapa-buraco e impermeabilizando superfícies com trincamentos excessivos,evitando assim os serviços onerosos de recapeamento.

A filosofia dos serviços de rejuvenescimento parte da premissa queo pavimento existente acha-se consolidado com um certo valor estruturale funcional, porém estes serviços, em função da reduzida espessura, nãocontribuem substancialmente para um acréscimo da capacidade estruturaldo pavimento. Contudo melhoram as condições funcionais do revestimento,impermeabilizando a superfície, reduzindo assim a percolação d’água naestrutura do pavimento e conseqüentemente resgatando a capacidade desuporte do subleito, pela redução de umidade por pressão de vapor, fenômenoeste que ocorre somente em países tropicais.

Nos 16 segmentos experimentais construídos, adotou-se as seguintessoluções de rejuvenescimento:

− Micro concreto asfáltico a quente (MCAQ) com cimento asfáltico depetróleo modificado por polímeros do tipo SBS (estireno – butadieno– estireno);

− Micro concreto asfáltico a frio (MCAF) com emulsão asfálticamodificada por polímeros dos tipos SBS e SBR (estireno – butadieno– rubber);

− Micro concreto asfáltico a frio com emulsão asfáltica modificada por

polímeros do tipo SBR e fibras sintéticas de vidro;− Pré misturado a frio (PMF) aberto e denso com emulsão asfáltica

modificada por polímeros SBR para reperfilagem;− Pré misturado a frio (PMF) aberto, para reperfilagem, com emulsão

asfáltica comum e micro concreto asfáltico a frio (MCAF), comorevestimento, com emulsão asfáltica modificada por polímerosSBR e




− Lama asfáltica com emulsão asfáltica modificada por polímeros dotipo SBR.

8.4.1. Micro Concreto Asfáltico a Frio (MCAF)

O desenvolvimento das emulsões asfálticas catiônicas trouxe vantagensindiscritíveis para a evolução das técnicas de tratamentos superficiais,principalmente pela facilidade de aplicação em temperatura ambiente.

Durante a segunda metade dos anos 70, paralelamente ao uso correntee já consagrado das técnicas de tratamentos de superfícies tradicionais, umnovo sistema derivado da lama asfáltica, porém com um emprego muitomais amplo, surgiu na América do Norte, denominado “Micro Surfacing”.Na Europa, recebeu a terminologia de “MICAF” (micro concreto asfáltico afrio).

No Brasil o micro concreto asfáltico a frio é especificado pelo DNER-ES 320/97, sendo recomendado para rejuvenescimento de revestimentosasfálticos pelas seguintes características:

− alta flexibilidade;

− selamento de trincas e impermeabilização do revestimentoexistente;

− alta durabilidade pelo intertravamento e enriquecimento dasuperfície em processo de oxidação e/ou desagregação peloacréscimo de ligante betuminoso.

Nos segmentos experimentais foram empregados MCAF com e semfibras sintéticas e com emulsões asfálticas modificadas por polímeros dostipos SBR e SBS.

As fibras possibilitam o emprego de misturas asfálticas com elevada

porcentagem de ligante betuminoso sem que ocorra exsudação ou perda deestabilidade mecânica, exercendo uma ação de microarmadura (reticuladotridimensional) que em conjunto com os polímeros aumentam a coesão dosistema, em particular, a resistência à tração e ao cizalhamento.

Nos segmentos experimentais foram aplicados micro concretoasfáltico a frio (MCAF) simples na espessura de 8,0 a 10,0 mm e MCAF




Capítulo 8

duplo na espessura média de 16,0 mm, nas faixas II e III DNER-ES 320/97respectivamente.

8.4.2. Micro Concreto Asfáltico a Quente (MCAQ)

Neste trabalho denominados de micro concreto asfáltico a quente acamada de CBUQ modificada por polímeros, com espessuras esbeltas (≤ 3,0cm). Sua utilização no Brasil, se deve a introdução dos modificadores doscimentos asfálticos de petróleo na última década, melhorando as propriedadesreológicas dos ligantes betuminosos, tais como: adesão, fluência, coesão,flexibilidade e retorno elástico, obtendo-se conseqüentemente misturasasfálticas com propriedades mecânicas superiores quando comparadas comas misturas convencionais de mesma espessura. Torna-se possível, portanto,projetar revestimentos mais esbeltos sem prejuízo das propriedades físicase mecânicas das misturas asfálticas. Porém cuidados especiais devem sertomados no processo de usinagem, transporte e aplicação, pelo fato damistura necessitar de uma temperatura mais elevada no preparo (muitasvezes superior a 180 º C) e na execução (superior a 160 º C) para se obtera viscosidade ideal para uma adequada homogeneização da mistura asfálticae uma boa trabalhabilidade em campo.

No segmento experimental executado com MCAQ utilizou-se cimentoasfáltico de petróleo modificado por 4% de polímeros do tipo SBS. A curvagranulométrica empregada foi a faixa V ES-P-12/PMSP, apresentando acamada de mistura asfáltica uma espessura média de 2,5 cm.

8.4.3. Pré Misturado a Frio (PMF)

A adoção da solução com pré misturado a frio (PMF) com emulsõesasfálticas modificadas por polímeros para rejuvenescimento de superfíciese/ou recuperação de pavimentos em processo de degradação, se deve aosseguintes fatores:

− Aumento da produtividade na aplicação, devido a facilidade demanuseio, transporte e utilização de equipamentos e usinasde asfalto de pouca complexidade (Pug-Mill);

− Disponibilidade da Secretaria das Administrações Regionaisde um maior número de usinas a frio, em pontos estratégicosna cidade de São Paulo;




− Economia nos custos de transporte, estocagem earmazenamento dos materiais, reduzindo o risco de perdade materiais usinados;

− Redução elevada de problemas de poluição ambiental noprocesso de usinagem e economia de energia, dispensandoa secagem e o aquecimento dos agregados;

− Possibilidade de aplicação da mistura asfáltica sobre superfíciesúmidas e

− Possibilidade de estabilização da mistura com CimentoPortland, aumentando a coesão inicial e a resistênciamecânica, propiciando assim, a liberação da camada maisrápido para o tráfego.

Aliada a todas as vantagens técnicas e econômicas já mencionadas, autilização de emulsões asfálticas modificadas por polímeros propicia aindauma notável melhora no desempenho do pré misturado a frio quando utilizadocomo revestimento.

Os PMF com emulsões asfálticas modificadas por polímeros estão sendoutilizados para os seguintes tipos de intervenções no Plano de Gestão emquestão:

− operação tapa-buraco e− reperfilagem (acerto de superfície).

O serviço de reperfilagem consiste na aplicação de uma camada depequena espessura a frio ou a quente, e está sendo introduzido visando umamelhoria das condições funcionais, conforto e segurança, em função de:

− elevada quantidade de valas e remendos mal executadospelas concessionárias de serviços públicos;

− grande quantidade de buracos em pavimentos com idade

elevada e oxidados e− deformações excessivas, recalques e ondulações.

Os segmentos experimentais de reperfilagem com PMF denso foramexecutados com motoniveladoras devido a praticidade e maior disponibilidadedestes equipamentos nas administrações regionais, além de espelhar a piorcondição de aplicação da mistura asfáltica. No PMF denso utilizou-se emulsão




Capítulo 8

asfáltica modificada por polímeros do tipo SBR, faixa III ES-P-10/PMSP, naespessura média de 2,5 cm.

Cabe ressaltar que para vias de tráfego muito leve e leve a camadade reperfilagem executada com PMF denso pode servir como camada derolamento.

Além das utilizações, já mencionadas para o pré misturado a frio,empregou-se o PMF aberto, porém sem polímeros, para serviços de reperfilagemcom posterior aplicação de um micro concreto asfáltico como camada derolamento. No PMF aberto utilizou-se emulsão asfáltica convencional RL-1C,na faixa I ES-P-10/PMSP na espessura média de 3,0 cm.

8.5. Considerações Finais

8.5.1. Segmentos Experimentais

Os segmentos experimentais foram executados para uma avaliação darelação benefício / custo entre as diversas alternativas propostas tendo comoobjetivo a recuperação dos pavimentos urbanos através de novos processosconstrutivos e materiais.

As diversas alternativas de rejuvenescimento de pavimentos acham-seem fase de monitoramento desde a sua implantação, há mais de um ano,portanto as considerações apresentadas são ainda de caráter preliminar.

Uma análise preliminar de desempenho dos 16 segmentos experimentaisconstruídos, levaram à decisão de se executar mais 160.000 m 2 derejuvenescimento de pavimentos urbanos em processo de deterioração, paraa elaboração de especificações de serviço e suas respectivas composiçõesde preços. Este projeto acha-se atualmente em pauta na Prefeitura de SãoPaulo.

Das alternativas de rejuvenescimento adotadas e até o momentoanalisadas, as que apresentaram melhor desempenho como camada derevestimento foram:

− Micro concreto asfáltico a quente com polímeros do tipoSBS;




− Micro concreto asfáltico a frio com polímeros do tipo SBS,seguidos dos MCAF com SBR e fibras sintéticas e

− Pré misturado a frio denso com polímeros do tipo SBR.

No caso do micro concreto asfáltico a quente, com espessura inferior a3,0 cm, portanto mais esbelto do que as camadas de recapeamento realizadascom CBUQ, obteve-se uma correção satisfatória da geometria da via e umaredução de aproximadamente 23% nos valores de deflexão estática.

Mesmo com tal redução deflectométrica, o acréscimo estrutural não émuito significante. A melhoria na estrutura se deve principalmente a umarecuperação das condições de suporte do subleito pela redução de umidade,através da impermeabilização da superfície do pavimento existente.

Esta intervenção pode ser executada com uma espessura inferiorà tradicionalmente utilizada, devido ao uso de asfaltos modificados porpolímeros que propiciam uma maior acomodabilidade e flexibilidade damistura asfáltica.

Após um ano não se detectou o aparecimento de trincas na superfíciedo revestimento, apesar do nível de deflexões iniciais ser elevado e da grande

incidência de trincas com erosão de borda no pavimento existente.

Com relação aos segmentos experimentais com micro concreto asfálticoa frio, os que apresentaram melhor desempenho foram:

− os segmentos executados com polímeros do tipo SBS, apresentandobaixo índice de trincamento e rejeição de agregados e com excelenteacabamento;

− o segmento executado com polímero do tipo SBR e fibras sintéticas,também apresentou bom comportamento, em função da formaçãode um reticulado tridimensional na mistura asfáltica quando do

uso de fibras, retardando ainda mais a propagação de trincas emelhorando a aderência pneu / pavimento. Para a aplicação de MCAFcom fibras sintéticas sem recobrimento de betume é imprescindívela utilização de equipamentos (caminhões usina) com dispositivoseletrônicos de dosagem e sistema eficiente de homogeneização.




Cabe ressaltar que no caso de revestimentos esbeltos, como o microconcreto asfáltico a frio, o aumento no valor estrutural é praticamenteinsignificante. No entanto há uma melhoria significativa no comportamentoestrutural do pavimento, devido a uma recuperação das condições desuporte do subleito pela redução de sua umidade de equilíbrio, uma vez quea infiltração superficial é minimizada pelos serviços de rejuvenescimento dasuperfície do pavimento existente.

Além do mencionado anteriormente, o desempenho funcional dopavimento apresenta uma melhoria substancial pela eliminação de trincase pela obturação prévia de panelas e depressões do pavimento existente.Quanto ao aspecto da superfície do rejuvenescimento, observa-se que todosos tipos de MCAF apresentam uma textura semelhante a um revestimentode CBUQ.

8.5.2. Plano de Gestão de Manutenção Viária

O Plano de Gestão de Manutenção Viária, ora proposto, é um primeiropasso para a implantação de um Sistema de Gerência de Pavimentos numacidade de grande porte, como por exemplo São Paulo.

Este Plano é de suma importância, porque introduz uma metodologia deavaliação simples, objetiva e econômica, até então inexistente em qualquercidade brasileira. O Plano contempla também a introdução de alternativasde manutenção preventiva, com a utilização de novas misturas asfálticas eprocedimentos construtivos.

A Prefeitura de São Paulo, até então, somente executava serviços demanutenção corretiva através de operações tapa-buraco, recapeamentos erecuperação pesada. Pretende-se com a implantação deste Plano destinarparte dos recursos financeiros disponíveis na Prefeitura para manutençãopreventiva (rejuvenescimento) de vias públicas. Introduzindo-se a

manutenção preventiva, espera-se a médio prazo, uma redução sensívelnos gastos com recapeamentos e serviços emergenciais de tapa-buraco.Com esta medida consegue-se elevar o índice de serventia dos pavimentosa níveis aceitáveis, oferecendo maior segurança e conforto aos usuários.




O Plano proporcionará a longo prazo um equilíbrio entre os gastoscom manutenção preventiva e corretiva, em níveis inferiores aos praticadosatualmente.

Portanto o objetivo principal do Plano, em questão, é padronizar oprocedimento de levantamento de defeitos superficiais, introduzir um índicede serventia urbano (ISU), uniformizar as soluções alternativas paramanutenção preventiva, associando-as ao ISU e equacionar os recursosfinanceiros disponíveis para a manutenção viária.




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• ZUPPOLINI, A. N. Pavimentação urbana no Estado de São Paulo. Novas considerações.Dissertação de Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos da USP. São Carlos/SP,1994.

Leitura Recomendada

NOGAMI, J. S.; VILLIBOR, D. F. Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos . SãoPaulo: Vilibor, 1995.




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