Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas · Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas 9 Este livro é uma reprodução de parte do trabalho técnico “Pavimentos com Solos Lateríticos

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 Custo

para Vias Urbanas

Bases Alternativas com Solos Lateríticos

Gestão de Manutenção de Vias Urbanas


© 2007 by Autores

Direção GeralHenrique Villibor FlorySupervisão Geral de EditoraçãoBenedita Aparecida CamargoCoordenação EditorialRodrigo 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 ou mecânica, 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

Editora Arte & CiênciaRua dos Franceses, 91 – Morro dos Ingleses

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

BibliografiaObra coletivaISBN - 978-85-61165-29-1

1. Pavimentação urbana. 2. Pavimentos flexíveis - Aspectos econômicos. 3. Bases de Solos lateríticos - Tecnologia do uso - Pavimentação urbana. 4. Pavimentação - Emprego de solos lateríticos. 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 1 Introdução ...................................................................................11

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

Capítulo 3Considerações sobre Solos Tropicais e Conceito de Pavimentos de Baixo Custo ............................................................................. 193.1. Considerações sobre solos tropicais .......................................... 193.2. 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 “Pavimentos com 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 feitas diversas atualizações com novas ilustrações e alguns exemplos. Além disso, foi inserido um novo capítulo, fundamental para um melhor entendimento do assunto. Esta versão não teve a participação do Engº Mauro 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 Doutores Job Shuji Nogami e Douglas Fadul Villibor (1995), bem como publicações apresentadas em diversos congressos e seminários pelos autores.

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

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

Prefácio


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

Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas 11Capítulo 1

Introdução

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

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

A abordagem tradicional da pavimentação, acrescida das considerações mais recentes quanto à fadiga, tem se mostrado viável para execução dos pavimentos das vias de maior tráfego. Já para ruas de pequena intensidade de tráfego, como em conjuntos habitacionais, pequenas comunidades e bairros periféricos, a pavimentação tradicional pode, em muitos casos, ter um custo que a torna inviável. Em contraposição uma pavimentação alternativa, com o uso, por exemplo, de solos lateríticos, ou seja, pavimento de baixo custo com estrutura que admita ser reforçada no futuro, representa uma proposta muito interessante.

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

Capítulo 1


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

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

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

Segundo os princípios de dimensionamento de pavimentos norte americanos e europeus, as camadas da superestrutura do pavimento são executadas, quase que exclusivamente, com materiais pétreos devido à escassez de solos apropriados e às condições climáticas adversas —congelamento no inverno e descongelamento na primavera — mantendo o subleito com umidade superior à obtida em ensaios laboratoriais.

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

No Brasil foram utilizados, até o final da década de 70, critérios similares aos desenvolvidos para países de clima frio e temperado, quanto aos procedimentos de estudo de materiais e dimensionamento de pavimentos. Os pavimentos assim projetados e executados, apesar de viáveis tecnicamente na maioria dos casos, podem acarretar custos mais elevados quando comparados com os não convencionais, que empregam camadas de solos lateríticos.

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


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

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

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

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

Neste trabalho serão abordados os seguintes assuntos:

- Pavimentação Urbana: Histór ico e Aspectos do seu Desenvolvimento.

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

- Metodologia MCT e suas Aplicações Práticas.

- Tecnologia do Uso de Solos Lateríticos em Pavimentação.

- Dimensionamento e Estudo Econômico de Pavimentos de Baixo Custo.

- Fundamentos para o Uso de Bases Alternativas.



Capítulo 2Pavimentação Urbana: Histórico e Aspectos do seu Desenvolvimento

O emprego da tecnologia de pavimentos alternativos em municípios de pequeno e médio porte, praticamente não se generalizou nas últimas décadas pelo fato de muitas das prefeituras não disporem de serviços de engenharia eficientes e das técnicas não convencionais serem pouco difundidas em âmbito nacional.

A preferência pelo uso de procedimentos para a escolha de materiais e de dimensionamento de pavimentos baseados em experiências internacionais é grande no Brasil, visto que as escolas de engenharia adotam, em seus cursos, conceitos baseados principalmente em normas de organismos rodoviários norte-americanos.

De maneira geral, as prefeituras vêm sempre executando pavimentos de um determinado tipo, com determinada técnica construtiva, demonstrando grande resistência à inovações, principalmente por falta de condições de adaptação tecnológica.

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

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


adaptação à inovações tecnológicas em termos de processo construtivo e executam 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 prefeituras com tecnologia mais apurada, constroem compactando o subleito, aplicando uma camada de pedra, uma bica corrida, ou macadame seco, e macadame betuminoso para travamento da superfície.

Verifica-se que a qualidade dos serviços fica restrita ao maior ou menor cuidado quanto à escolha dos materiais, ao processo executivo e às condições de recebimento e controle dos serviços que normalmente são efetuados por profissionais que, em geral, não são engenheiros. Em muitos casos, a qualidade dos serviços fica restrita à experiência e ao zelo do encarregado da obra na condução dos serviços.

Em centros urbanos maiores, o controle tecnológico das obras é mais eficiente; porém, não se utilizam adequadamente, recursos naturais disponíveis, tais como solos lateríticos para camadas de pavimentos. Este fato pode estar associado à comodidade do uso de materiais pétreos, em função de alguns 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 mais fácil a justificativa do emprego de materiais cujo desempenho é garantido por normas e recomendações internacionais. Outro fato a ser considerado é o medo de reação contrária, por parte dos usuários e moradores, quando do emprego de outros materiais para a execução de pavimentos, porque eles poderiam ter a falsa impressão que os serviços não serão de boa qualidade.

As estruturas de pavimentos utilizadas em países de clima frio e temperado, se adotadas para vias urbanas em clima tropical, seriam superdimensionadas em função do menor tráfego atuante, das diferentes condições ambientais e do tipo de solo do subleito.

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


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

O melhor aproveitamento de solos locais em pavimentação aconteceu no Estado de São Paulo nos anos 50, quando foram constatados valores de capacidade de suporte (CBR) extremamente elevados para variedades argilo-arenosas e argilas. Esta observação estimulou o emprego de solos locais para as camadas de reforço, do subleito e sub-base.

O comportamento altamente satisfatório destes pavimentos, levou à adoção daqueles materiais para bases de pavimentos, sendo executados gradativamente segmentos experimentais em rodovias e, no final da década de 60, em vias urbanas. Sobre a camada de base executada com solos locais, foram utilizados revestimentos delgados do tipo macadame betuminoso selado, na espessura de 4,0 cm, e tratamentos superficiais, reduzindo consideravelmente os custos de implantação.

O desempenho do pavimento em vias urbanas tem sido plenamente satisfatório, apesar de envolver materiais e espessuras considerados inadequados pelos procedimentos tradicionais.

No início da década de 70, diante do bom desempenho de bases executadas com solos locais, houve um incremento no emprego da tecnologia de pavimentação de baixo custo, por meio de um programa de estradas vicinais desenvolvido pelo DER/SP. Os solos locais utilizados para bases de pavimentos, muito freqüentes em grande parte do interior do Estado de São Paulo, são solos arenosos lateríticos de granulação fina, denominados Solos Arenosos Finos Lateríticos (SAFL).

O programa de estradas vicinais do DER/SP permitiu a observação in situdo desempenho destes pavimentos. Ao longo de alguns anos forneceu dados tecnológicos importantes para o desenvolvimento de uma tecnologia voltada para o emprego de solos tropicais, utilizando-se ensaios convencionais. As técnicas empregadas foram aprimoradas com o passar do tempo e resultaram na atual metodologia MCT, que já se encontra implantada em vários órgãos rodoviários e prefeituras.


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

A figura 1 apresenta a malha viária e os principais centros urbanos no Estado 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 3Considerações sobre Solos Tropicais e Conceito de Pavimentos de Baixo Custo

3.1 Considerações Sobre Solos Tropicais

Os solos das regiões tropicais apresentam uma série de peculiaridades decorrentes das condições ambientais sendo, portanto, necessário se conceituar os solos de Peculiaridades Tropicais, ou seja, os tipos genéticos de solos encontrados em regiões tropicais.

Os seguintes solos são encontrados em regiões tropicais: lateríticos, saprolíticos e transportados. A figura 2 ilustra um perfil esquemático da ocorrência 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, constituídos de grãos separáveis por processos mecânicos e hidráulicos, de fácil dispersão em água, e que podem ser escavados com equipamentos comuns de terraplenagem (pá carregadeira, motoescavotransportadora etc.). Geralmente, os materiais constituintes da parte superficial da crosta terrestre e que não se enquadram na condição de solo, são considerados rochas, mesmo que isso contrarie as conceituações adotadas em geologia e em pedologia. O solo pode, também, apresentar-se como estrutura natural ou artificial. Terá estrutura artificial quando transportado e/ou compactado mecanicamente, em aterros, barragens de terra, reforços do subleito de pavimentos etc.

Dentro da classificação dos solos, aqueles que apresentam propriedades peculiares e de comportamento, são denominados de solos tropicais em decorrência da atuação de processo geológico e/ou pedológico típicos das regiões tropicais úmidas. Dentre os solos tropicais destacam-se duas grandes classes: 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 uma transformação da parte superior do subsolo pela atuação do intemperismo, por processo denominado laterização.

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

Os solos saprolíticos (sapro, do grego: podre) são aqueles que resultam da decomposição e/ou desagregação in situ da rocha matriz pela ação das intempéries (chuvas, insolação, geadas) e mantêm, de maneira nítida, a estrutura da rocha que lhe deu origem. São genuinamente residuais, isto é, derivam de uma rocha matriz, e as partículas que o constituem permanecem no mesmo lugar em que se encontravam em estado pétreo.


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 à camada de solo superficial laterítico (ou, eventualmente, de outro tipo de solo) aparecendo, na superfície do terreno, somente por causa de obras executadas pelo homem ou erosões. Estes solos são mais heterogêneos e constituídos por uma mineralogia complexa contendo minerais ainda em fase 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, é a presença de uma linha de seixos de espessuras variáveis (desde alguns centímetros até 1,5 m), delimitando o horizonte laterítico do saprolítico. As figuras 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 em um corte rodoviário.

FIGURA 5: Ocorrência de Solos de Comportamento Laterítico no

Território Brasileiro

SOLOS ARENOSOS DECOMPORTAMENTO LATERÍTICO

SOLOS ARGILOSOS DECOMPORTAMENTO LATERÍTICO


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 convencionais tais como: brita graduada, solo-cimento, macadame hidráulico ou macadame betuminoso;

- Utiliza revestimento betuminoso esbelto do tipo tratamento superficial ou concreto betuminoso usinado a quente, com espessura de, 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 do eixo simples padrão de 80 kN -> sistema SI.

Nos pavimentos rodoviários há experiências com volumes superiores ao máximo especificado; no entanto, o uso dessas bases para rodovias de tráfego 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 com Solos Lateríticos

A condição para o uso de solos lateríticos de granulação fina como material para bases in natura, ou com misturas com agregados, é a sua ocorrência 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, conforme indicado na figura 5.

A grande maioria dos pavimentos executados com bases de solos lateríticos apresenta comportamento altamente satisfatório e localizam-se em 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 1000 e 1800 mm, com temperatura média anual superior a 20 º C.

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

Para o emprego de solos lateríticos em pavimentos urbanos, tanto o projeto geométrico quanto o de drenagem devem atender às características técnicas 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 com

revestimento em concreto, para evitar infiltração d’água por trás das guias e sarjetas.

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

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


Capítulo 4Metodologia MCT e Suas Aplicações Práticas

4.1 Considerações Iniciais

A metodologia tradicional apresenta uma série de limitações e deficiências para o estudo do uso de solos na pavimentação, desde os aspectos de classificação geotécnicas de solos até os critérios de escolha e dosagem 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 limite de liquidez (LL) e o índice de plasticidade (IP).

A classificação de solos HRB-AASHTO é a mais utilizada no meio rodoviário; porém classifica e hierarquiza os solos tropicais de maneira inapropriada. 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 de suporte 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, ocorrem freqüentemente muitos solos saprolíticos do mesmo grupo, que constituem péssimos subleitos. Na condição ótima de compactação da energia normal, eles


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

Tendo em vista, entre outras, as dificuldades e deficiências apontadas no uso das classificações tradicionais desenvolvidas para solos de clima frio e temperado, quando empregadas em solos de ambientes tropicais, Nogami e Villibor desenvolveram uma metodologia designada MCT, específica para solos compactados tropicais.

A mesma baseia-se numa série de ensaios e procedimentos cujos resultados reproduzem as condições reais de camadas compactadas de solos tropicais, quando usadas em pavimentos, através das propriedades geotécnicas que espelham o comportamento in situ dessas camadas.

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

- Limitações dos procedimentos tradicionais para caracterizar e classificar os solos com base na granulometria e limites físicos (LL e IP). Tais índices são incapazes 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 constituídas por solos lateríticos de granulação fina e por solo agregado com grande porcentagem de finos (passando, quase que integralmente na peneira de 0,42 mm de abertura), apesar de serem considerados inapropriados para 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 (corpos de 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.


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

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

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

Com relação ao grupo de ensaios Mini-MCV e associados, com exceção do ensaio de perda de massa por imersão, as demais propriedades são obtidas na Massa Específica Aparente sua máxima (MEASmax) para vários teores de umidade (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 DEPERDA DEMASSA PORIMERSÃO

ENSAIO DECOMPACTAÇÃO

Mini-MCV

GRUPO DE ENSAIOS

Mini-MCV eAssociados

Mini-CBRcom

Penetrômetro

Mini-CBR

Convencional

Mini-MCVControle deUmidade

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 Metodologia MCT pois, a partir de seus parâmetros básicos (umidade ótima e massa específica aparente seca máxima), moldam-se corpos de prova para a determinação de outras propriedades geotécnicas da Metodologia MCT.

O ensaio de compactação integrante da sistemática MCT, utiliza uma aparelhagem de dimensões reduzidas podendo ser efetuado por dois métodos distintos de compactação.

- Método Mini-Proctor:

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

- Método Mini-MCV:

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

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

Com a curva de deformabilidade correspondente ao Mini-MCV igual a 10, obtém-se o coeficiente c’, utilizado na classificação geotécnica MCT.

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

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


FIGURA 6: Ensaio de Compactação

4.2.2 Ensaio de Capacidade de Suporte Mini-CBR

Esse ensaio, aliado aos ensaios de expansão e contração, gera resultados que possibilitam o dimensionamento de pavimentos e a escolha de solos para reforço do subleito, sub-bases, bases e acostamentos. O ensaio pode ser realizado com ou sem imersão e sobrecarga e, dependendo da finalidade para a qual o solo estudado será utilizado, emprega-se energia de compactação “normal”, “intermediária” ou “modificada”.

O ensaio Mini-CBRic com imersão (i) e sobrecarga (c) é realizado para se 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 de pavimentos econômicos não recebem camadas espessas de revestimento, ou seja, trabalham sem sobrecarga. Medidas do teor de umidade de bases em serviços por vários anos têm revelado que a condição não imersa é a mais representativa. Estudos revelam que mais de 95% das bases analisadas apresentam umidade de trabalho (umidade de equilíbrio) inferior, em torno de 20%, à umidade ótima de compactação quando de sua execução. O que demonstra ser desnecessária a execução do ensaio Mini-CBR em condições imersas.

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

A relação RIS indica o quanto o solo perde de suporte após um longo período 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 do comportamento laterítico ou não do solo, sendo mais evidenciado em solos arenosos finos.

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

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


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

O suporte Mini-CBR de camadas de solos compactados pode ser aferido, in situ, através do penectrômetro sulafricano e/ou da utilização de equipamentos portáteis acoplados a veículos (prensa Mini-CBR). Os resultados in situ apresentam valores de capacidade de suporte superiores aos 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 de compactação.


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 de expansão dos argilo-minerais constituintes dos solos finos, hierarquizando os solos para diversos usos em pavimentação. A figura 9 ilustra o equipamento para a medição da expansão.

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


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 se evitar a propagação e reflexão de trincas na camada de revestimento. O ensaio visa a gerar informações relativas ao estado e ao comportamento de um pavimento após o período de cura ou secagem.

A figura 10 ilustra a aparelhagem, as características e procedimentos do 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 água que penetra em camadas de solo (bases), quando chove durante a fase de execução e/ou operação da rodovia. Estima aproximadamente quanto uma frente de umidade pode caminhar para dentro do pavimento a partir de uma valeta lateral não revestida e/ou através de locais de concentração e acúmulo d’água próximos ao acostamento. O ensaio serve como balizamento para se determinar a distância em que se deve encontrar a rodeira externa da pista em relação à borda do acostamento, para dimensionar sua largura, evitando assim a ocorrência de deformação.


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 figura 12 ilustra a aparelhagem e as características do ensaio.

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


FIGURA 12: Ensaio de Permeabilidade.

4.2.7 Ensaio de Perda de Massa por Imersão em Água

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

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


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 propriedades geotécnicas dos solos lateríticos.

Os critérios de escolha e priorização de solos para bases, dosagem de misturas 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 desenvolvida especialmente para o estudo de solos tropicais e baseada em propriedades mecânicas e hídricas obtidas de corpos de prova compactados de dimensões reduzidas. Essa classificação não utiliza a granulometria, o limite de liquidez e o índice de plasticidade, como acontece no caso das classificações geotécnicas tradicionais. Separa os solos tropicais em duas grandes classes: os de comportamento laterítico e os de comportamento não laterítico.

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

- Solos de comportamento laterítico, designados pela letra L, 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 predominância de grão de quartzo e/ou mica, não laterítico.

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

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

Para se classificar os solos lateríticos e saprolíticos, através da Metodologia MCT, utiliza-se o gráfico da figura 14, no qual a linha tracejada separa os solos de comportamento laterítico dos de comportamento não laterítico.


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’, denominado de coeficiente de deformabilidade, é obtido com o ensaio Mini-MCV. O ensaio Mini-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 massa constante, fixada em 200 g de material.

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

O coeficiente c’, para a classificação de solos, é obtido por meio do coeficiente 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 pouco coesivos. No intervalo entre 1,0 e 1,5 situam-se diversos tipos de solos, como areias siltosas, areias argilosas, argilas arenosas e argilas siltosas.


O coeficiente e’ é calculado a partir do coeficiente d’ (inclinação da parte retilínea do ramo seco da curva de compactação, correspondente a 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 ensaio quando submetida à imersão em água), expresso pela expressão:

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

4.3.2 Propriedades Geotécnicas dos Solos

A Metodologia MCT apresenta uma série de ensaios que medem as propriedades mecânicas e hídricas dos solos, por meio de determinações em corpos de prova de dimensões reduzidas.

Os ensaios preconizados pela Metodologia MCT são utilizados para diversas 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 práticas e, para cada uma dessas aplicações, emprega-se um elenco de ensaios:

- Obtenção do suporte Mini-CBR e expansão, para a definição do universo do subleito para efeito de dimensionamento de um pavimento, 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 argila laterítica com areia (ALA) para emprego como base de pavimento.


Os intervalos das propriedades mecânicas e hídricas admissíveis, para que bases executadas com solos lateríticos apresentem comportamento satisfatório, 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 Energia Intermediária do Mini-Proctor.

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

ENSAIO E

DETERMINAÇÕES

PROPRIEDADES FÍSICAS

ASSOCIADASPROVÁVEIS DEFEITOS

Mini-CBR Capacidade de Suporte (Previsão)- Deformação Excess iva

- Ruptura do Pavimento

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

- Trincas da Capa

Coeficiente de Sucção

Capilar D’água

Velocidade de Penetração da Frente de

Umidade e Quantidade de Água Associada

a Penetração dessa Frente

- Amolecimento da Parte Superior 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

Contração Contração da Base

- Desagregação pelo Trâns ito de Serviço

- Trincas de Reflexão na Capa

- Entrada Excessiva D’água na Base e Suble ito

CompactaçãoGrau de Compactação do Material em

Relação a Umidade Ótima

- Deformação Excess iva

- Lamelas

- Ruptura do Pavimento

- Trincamentos Excess ivos

Penetração da ImprimaduraEspessura e Quantidade de Material

Betuminoso Penetrado

- Escorregamento da Camada de Rolamento

- Exsudação de Asfa lto na Superfície do Pavimento

Mini-CBR in s itu Capacidade (Rea l) 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

- Deformação da Base na Época de Construção

devido às Chuvas

- Deformação Excess iva na Borda do Pavimento

devido a Penetração Lateral da Água

- Ruptura do Pavimento em Capas Permeáveis

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


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

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

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

Amostra 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’

Coeficientes c’ 0,50 0,35 0,80 1,00 1,36 0,80 1,84 0,60 1,82 1,10 1,70 1,30 1,76 1,70

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

Classificação e ’ 1,31 2,68 1,02 1,27 0,63 1,81 0,96 1,81 0,79 1,66 0,93 1,80 0,94 1,63

MCT Pi (%) 196 280 75 50 50 260 50 260 20 280 00 300 15 250

Massa Esp. Apar. Máx.(g/cm3 ) 2,02 1,77 2,05 2,00 1,92 1,70 1,80 1,55 1,58 1,52 1,59 1,41 1,49 1,42

Umidade Ótima –Ho (%) 10,5 15,5 9,8 12,0 12,9 17,0 18,0 23,2 23,0 22,0 24,0 26,0 30,0 30,0

Mini-CBRSem imersão(S I)

20 17 43 26 26 15 20 10 15 17 22 12 13 11

(%) (1)Com imersão(CI)

19 12 41 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

Expansão (%) 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

Contração (%) 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

Permeabilidade (Log k (cm/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))/(( cmLogs -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


Muitos solos de comportamento laterítico, similares aos das amostras 01, 03, 05 e 07 da tabela 2, são usados em bases de SAFL mesmo com IP e LL bem superiores aos recomendados para essa camada (IP ≤ 6% e LL ≤ 25%).

Pela análise da tabela 2 constata-se que pares de solos de um mesmo grupo da classificação HRB apresentam valores das propriedades mecânicas e hídricas bastante diferentes entre si, quando o esperado seria apresentarem propriedades similares. Por exemplo, os pares de amostras 05 e 06 e 07 e 08, respectivamente de classificação A-4 e A-6, demonstram essas diferenças com solos de um mesmo grupo. Esse fato mostra que a classificação tradicional não é adequada para diferenciar solos tropicais de um mesmo grupo, quando apresentam formações genéticas distintas, como é 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 seu real comportamento, quando usados como camada de base e para outras finalidades rodoviárias. Portanto, a classificação MCT tem uma abrangência mais ampla e mais realística, quando aplicada no Brasil, em relação à classificação 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 95 100 99 99 99 100 99 100

% que Passa ,Pene iras deAbertura emMilímetros 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 16 65 50

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

Índice de Plas ticidade (%) 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-26 A-26 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 SM SM SC SC CL CL CL CL ML ML MH MH MH CH



Capítulo 5Tecnologia do Uso de Solos Lateríticos em Pavimentação

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

5.1 Estudos Geotécnicos

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

ni

ii i

im

i

ii i

m mi m i

n im nimin

m

n ini

ii

n i n

i

n ini

i nim

m

ni

Fluxograma 2: Atividades Envolvidas nos Estudos Geotécnicos


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

Designação das frações dos Materiais

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

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

A fração deverá ser classificada de acordo com a “Classificação de Solos Tropicais segundo a Metodologia MCT – ME.54” da Prefeitura Municipal de São 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 Metodologia MCT são apresentadas na figura 14 e detalhadas na tabela 3.


(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 fração retida na peneira de 2 mm, o material será designado simplesmente de solo.

- Solo com Pedregulho: quando a fração retida na peneira de 2mm estiver compreendida entre 10% e 50%, a nomenclatura deverá ser acompanhada de indicação “com pedregulho”. Ex.: areia não laterítica com pedregulho.

- Pedregulho: quando a fração retida na peneira de 2mm for maior que 50%, a palavra “pedregulho” deve preceder a classificação do solo. Ex.: Pedregulho com solo siltoso não laterítico.

Propriedades Típicas dos Solos dos grupos da classificação MCT

Classes N- Solos de Comportamento "Não Laterítico"L- Solos de Comportamento

“Laterítico”

GruposNA

Are iasNA’

ArenososNS ’

S iltososNG’

ArgilososLA

Are iasLA’

ArenososLG’

Argilosos

Granulome-trias

(Minera is )Típicas(1)

- are ias- are iass iltosas- s iltes

- are iass iltosas- areiasargilosas

- s iltes(k,m)- s iltes

arenosose argilosos

- argilas- argilasarenosas- argilass iltosas

- are iascompoucaargila

- are iasargilosas- argilasarenosas

- argilas- argilasarenosas

Muito a lto > 30

Alto 12-30

Médio 4-12

Mini-CBRsem

imersão(%) Baix o < 4

Altoa

MédioAlto

Médioa

AltoAlto Alto

Altoa

MuitoAlto

Alto

Alta > 70

Média 40-70

Cap.Suporte(2)

Pe rda deSuportepor

imersão(%) Ba ixa <40

Médiaa

BaixaBaixa Alta Alta Ba ixa Baixa Baixa

Alta > 3Média 0,5 – 3

Baixa Baixa AltaAlta aMédia

Baixa Baixa BaixaExpansão(%) (2)Contração(%) (2) Ba ixa < 0,5

Ba ixa aMédia

Baixa aMédia

MédiaAlta aMédia

BaixaBaixa aMédia

Média aAlta

Alta > (-3)

Média (-3) a ( -5)

Permeabili-dade

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

Média aAlta

Ba ixaMédia aBaixa

Baixa aMédia

Média aBaixa

Baixa Baixa

Ip (%) LI (%)

Alta > 30 > 70

Média 7 – 30 30 – 70

Plastici-

dade

Ba ixa < 7 < 30

Baixaa

Média

MédiaaMP

MédiaaMP

AltaMPa

baixa

Baixaa

Média

MédiaaAlta


- Quanto à Presença de Constituintes Especiais:

- Com mica: quando for observada a presença de mica, deverá ser anotada a indicação “com mica”. Ex.: solo siltoso não laterítico, com mica.

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

5.1.1 Estudos Geotécnicos dos Solos do Subleito

Os estudos dos solos do subleito objetivam a obtenção dos parâmetros geotécnicos do subleito, a partir de serviços de campo e laboratório. Esses serviços são complementados por serviços de escritório, que abrangem a elaboração de perfis geotécnicos com as características dos solos, indicações dos universos de solos para subleito e plano de exploração para jazidas.

5.1.1.1 Serviços de Campo e Laboratório

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

Os estudos preliminares de campo desempenham papel importante pelo fato de possibilitarem a obtenção de alguns parâmetros de maneira expedita, mediante o uso de procedimentos práticos e de equipamentos de fácil manuseio.

Com as informações disponíveis em mapas pedológicos, geológicos e geotécnicos, é feita uma vistoria in situ por profissionais especializados, com comprovada experiência na área, para a obtenção das seguintes informações básicas:

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

e profunda das vias em questão.


- 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, serão programadas as fases de amostragem sistemática e ensaios geotécnicos.

A amostragem da via para fins geotécnicos será feita através de furos de sondagens com espaçamento máximo, entre dois furos consecutivos no sentido longitudinal, de 75 metros, devendo-se fazer furos intermediários, a cada 25 metros, para simples identificação táctil-visual dos materiais encontrados. Os furos e sondagens deverão ser locados com base nas informações 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 anotação da cota do nível d’água (se constatado), serão executadas com auxílio de equipamentos manuais (trado-espiral, cavadeira, pá etc.). A profundidade das sondagens, em relação ao greide de fundação do pavimento será de 1,50 metro 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 primário e do subleito, visando à obtenção de suas características geotécnicas, será feita conforme descrito a seguir.

- Subleito Natural

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

A coleta de amostras será no primeiro metro abaixo do greide de fundação do pavimento e deverá ser representativa das camadas encontradas.


- Subleito com Camada de Revestimento Primário

Quando as vias existentes apresentarem camada de revestimento primário em espessura superior a 10 cm, com materiais pétreos, escória ou entulho de boa qualidade, em porcentagem superior a 30% em peso (material retido na peneira de 2,00 mm), deverão ser coletadas amostras, separadamente, da camada de revestimento primário e das camadas do subleito até a profundidade de 1,00 metro abaixo do greide de fundação do pavimento.

A programação dos ensaios geotécnicos, tanto in situ quanto em laboratório, será baseada em informações obtidas no reconhecimento preliminar de campo e no levantamento topográfico (plani-altimétrico cadastral). Com esses dados o projetista poderá pré-definir o greide de implantação do pavimento e, portanto, prever a possibilidade de utilização de algumas camadas em suas condições locais.

Os ensaios geotécnicos, já descritos anteriormente, serão feitos para avaliar os materiais entre 0 e 1,00 metro abaixo do greide de fundação do pavimento, em duas camadas de aproximadamente 0,50 m. No caso dos ensaios laboratoriais, as amostras representativas dessas duas camadas, se identificadas como iguais (táctil-visual e granulometricamente), poderão ser ensaiadas em uma única amostra representativa do horizonte.

5.1.1.2 Serviços de Escritório

Os serviços de escritório orientam a elaboração de documentos geotécnicos do projeto, constando de plantas e perfis e deverão conter estas 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.


- Indicações dos Universos de Solos

Os universos serão definidos, para efeito de dimensionamento, segundo um 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 a determinação 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 ser estudados isoladamente. A figura 15 ilustra um perfil geotécnico do subleito de uma via urbana.

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

Caso um quarteirão tenha menos que 75 m, deverão ser locados furos de 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 do subleito, sub-base e base, será feito por métodos convencionais, com uma rede de poços de investigação espaçados, de 30 metros, nos dois sentidos, conforme ilustrado na figura 16. A dimensão poderá ser aumentada até 50 metros, em função da área de empréstimo, desde que a malha estudada permita a caracterização adequada dos materiais ocorrentes.


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 (ver figura 16).

Constarão do estudo geotécnico, no mínimo, 09 amostras representativas de cada camada do perfil de solo encontrado, que serão submetidas aos seguintes 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 apresentar granulometria com 95% passando na peneira com malha de abertura nominal de 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 e plano de exploração. Devem conter as informações indicadas na Figura 16, além dos dados relativos à análise granulométrica, capacidade de suporte CBR ou Mini-CBR, classificação MCT, teor de umidade, massa específica aparente seca máxima etc.

5.2 Aplicações da Metodologia MCT em Bases de Pavimentos

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

Os materiais empregados em bases de pavimentos rodoviários e urbanos, para baixo volume de tráfego, podem ser solos lateríticos finos innatura 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 apresentam características próprias devido à atuação de processos pedológicos específicos designados genericamente de laterização. Muitos desses solos são jazidas naturais de solo arenoso fino laterítico (SAFL) apropriados para o emprego em bases de pavimentos.


No Estado de São Paulo, o uso rotineiro de bases de solo arenoso fino laterítico ocorreu após 1975. Entretanto a primeira utilização de solos lateríticos de granulação fina (argilosos ou arenosos) em camadas de pavimentos no Estado de São Paulo ocorreu ainda na década de 50, quando foram utilizados em camadas de reforço do subleito.

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

Pelo fato de os solos constituintes dessas camadas se encontrarem confinados pela base e, eventualmente pela sub-base, não havia grande preocupação por parte do meio técnico quanto ao trincamento ou mesmo quanto à qualidade do acabamento da superfície dessas camadas. Para controle da qualidade dos subleitos e das sub-bases, limitava-se à obtenção de um grau de compactação que garantia um suporte, expresso em termos de 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 camadas praticamente não são confinadas, e recebem sobre si apenas um revestimento betuminoso esbelto, com espessura máxima de 3,0 cm. Mesmo assim, devem absorver os esforços provenientes da construção do revestimento, apresentar boa aderência à camada de revestimento, suportar os esforços verticais e horizontais provenientes do tráfego e resistir à ação das intempéries.

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

Até a presente data, já foram executados aproximadamente 12.300 km 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, já foram construídos mais de 12 milhões de m2 de bases de SAFL em todo o território nacional.


5.2.1.2 Pavimentos Urbanos com Base de Solo Arenoso Fino Laterítico

Na tabela 4 estão relacionadas as principais cidades onde já foram executadas bases de SAFL, na espessura de 15,0 cm, ano de execução, bem como 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 Bases de Pavimentos

As especificações do solo arenoso fino laterítico são fundamentadas em determinações de suas propriedades mecânicas e hídricas. Essas especificações impõem as seguintes condições para o emprego desses solos como base de pavimento:

- Composição granulométrica do solo tal que, 100% seja constituído por grãos que passem integralmente na peneira de abertura de 2,00 mm ou que possua uma porcentagem de grãos de, no máximo, 5% retidos nessa peneira.

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

CIDADE

ANO

(in íc io de

execução)

CAMADA DE ROLAMENTO

ESPESSURA

ÁREA

(1000m2)

CLASSIFICAÇÃO

MCT

Rio Branco – AC 80 TSS + 4,0 cm CBUQ com laterita 300 LA’ – LG’

Rio Brilhante – MS 82 TSD 200 LA’ – LG’

Araraquara 82 Macadame Betuminoso 400 LA’ – LG’

Pres idente Prudente 82 TSD 1.500 LA’

Álvares Machado 82 TSD 300 LA’

Rosana 82 TSD 200 LA’

Araçatuba 84 TSD 400 LA’

Pres idente Prudente 84 TSD 200 LA’

Novo Horizonte 86 TST 50 LA’ – LG’

Barra Bonita 86 TSS + CBUQ 3,0 cm 65 LA

Lins 86 TSS + CBUQ 3,0 cm 120 LA’

Ibaté 87 Macadame Betuminoso 80 LA’


- Os solos devem apresentar propriedades mecânicas e hídricas dentro dos intervalos indicados na tabela 5, quando compactados na Energia Intermediária do Mini-Proctor. A curva granulométrica destes solos é descontínua e eles devem apresentar uma granulometria que se enquadre na faixa indicada na figura 17, servindo portanto esta faixa como orientação para o emprego desses solos como bases de pavimento.

PENEIRA (mm)

2,00 100

0,42 85 a 100

0,149 45 a 90

0,075 20 a 50

PORCENTAGEM QUE PASSA (%)

PROPRIEDADES INTERVALOS DE VALORES

Mini-CBR sem imersão ≥ 40%

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

Expansão sem sobrecarga padrão ≤ 0,3%

Contração 0,1 a 0,5%

Coeficiente de Sorção 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 alguns solos apresentavam uma série de problemas construtivos, enquanto outros não. A partir disso, dividiram-se os solos de comportamento laterítico em 4 grupos de solos, localizados em áreas distintas do gráfico da classificação MCT, 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 estudados detalhes da técnica construtiva mais adequada a fim de evitar qualquer defeito construtivo e minimizar o custo de construção.

5.2.1.4 Técnica Construtiva

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


CONTROLE DO SOLO

E DA BASEPROCEDIMENTO 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


5.2.1.5 Peculiaridades sobre o Comportamento de Pavimentos com Base de SAFL

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

- Baixíssima incidência de ruptura da base, exceto em locais onde o lençol freático se encontra a menos de 1,0 m de profundidade e/ou em 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 área I apresentam contração média a elevada, que conduz à formação de placas da ordem de 30 x 30 cm.

- Excelente capacidade de receber compactação (solos das áreas I e II), alcançando facilmente o grau correspondente a 100% da MEASmax 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 áreas I e II da figura 18. Entretanto, cabe ressaltar que, quando da utilização de solos 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 não existem guias e sarjetas e/ou proteção lateral.

5.2.1.6 Considerações sobre Defeitos no Pavimento devido às Deficiências da Técnica Construtiva

Os principais defeitos incidentes em pavimentos com bases de SAFL decorrem 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

RecalquedaBase

Reparo daBase

Correção doRevestimento

Desagregração ouSoltura do

Revestimento

DeformaçãoExcessiva da Base

Trincamento doRevestimento

PROCESSO

EXECUTIVODABASE

CAUSA

Imprimaduraem Base Úmida


INTERFACE

BASE-REVESTIMENTO

Falta deImprimadura

Imprimadura sobreSuperfície com Pó

LamelaConstrutiva

Exsudação deMaterial Betuminoso

Cravamentodo Agregado

Exsudação porCravamento

Escorregamentodo 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


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

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

- Falta de imprimadura impermeabilizante ou taxa insuficiente, que não confere a coesão necessária na superfície da base, acarretando cravamento do agregado do revestimento na base.

- Escolha inadequada do solo, por exemplo, com baixa capacidade de suporte, levando conseqüentemente a recalques e deformações excessivas, ou utilização de solos não coesivos ocasionando escorregamentos do revestimento.

5.2.2 Bases de Misturas de Solo Argiloso Laterítico e Areia (ALA)


Em muitas regiões do território brasileiro existem solos lateríticos finos in natura, que não apresentam características adequadas para seu emprego como bases de pavimentos. No entanto, esses solos, quando misturados entre si ou com areias, poderão fornecer materiais adequados com comportamento semelhante ao de um solo arenoso fino laterítico.

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

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

As misturas de argilas lateríticas com areia (ALA) são recomendadas para 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 de ALA, na espessura de 15,0 cm, ano de execução, bem como área construída com argila laterítica e areia e grupo MCT destes solos.

CIDADEANO

(início de

execução)

CAMADA DE ROLAMENTOESPESSURA

ÁREA

(1000m2)

CLASSIFICAÇÃO

MCT

JACAREZINHO – PR 78 TST - esp. 2,5 cm 20 LG’+ LA

1º DE MAIO – PR 78 TSD - esp. 1,5 cm + CBUQ - esp. 3,5 cm 20 LG’+ areia de cava

JAÚ – SP 82 TSS + CBUQ - esp. 3,0 cm 200 LG’+ areia lavada

DESCALVADO – SP 82 TST - esp. 3,0 cm 150 LG’+ areia de cava

RINCAO – SP 84 TST - esp. 2,5 cm 100 LG’+ LA

ITÚ – SP 97 TSS + CBUQ - esp. 3,0 cm 300 LG’+ areia lavada

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 de Pavimentos

Os componentes da mistura do tipo ALA devem atender as seguintes características, para que possam ser considerados apropriados para camadas de 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, quando compactado na energia normal, segundo valores indicados a seguir:

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


- RIS ou razão do Mini-CBR imerso para o Mini-CBR na

umidade de moldagem $ 50%;

- Expansão, sem sobrecarga padrão # 1 %.

- Areia:

- Deve pertencer aos grupos LA (areia laterítica quartzosa) e NA (areia não laterítica), porém isenta de mica, segundo a classificação MCT.

As misturas do tipo ALA devem atender as especificações baseadas na classificação MCT e em determinações das propriedades mecânicas e hídricas, 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 com graduação 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 gráfico da classificação MCT, conforme ilustrado na figura 21.

PROPRIEDADES CONDIÇÃO NECESSÁRIA CONDIÇÃO DESEJ ÁVEL

Mini-CBR sem imersão ≥ 40% ≥ 50%

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

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

Contração 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 dos componentes da mistura (argila laterítica e areia) e uma verificação dos resultados obtidos em 3 amostras quanto ao atendimento dos requisitos indicados nas especificações, tanto dos componentes, quanto da mistura de argilas lateríticas e areia.

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


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

Após a mistura, proceder à sua classificação e verificar sua posição no gráfico da classificação MCT, conforme figura 21. A mistura deverá situar-se, preferencialmente, na área de condição desejável, porém com a menor porcentagem 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. Isto permitirá a obtenção de valores estatísticos das propriedades das misturas.


A tabela 9 apresenta o Procedimento Construtivo e de Controle de Bases de Misturas do Tipo ALA com a adição de areia no solo argiloso laterítico in situ. A mistura do tipo ALA também pode ser feita na jazida, com pá carregadeira, e transportada para a aplicação na via conforme indicado nas figuras 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 DAMISTURA DA ÁREA I

Controle da Mistura

a cada 100 m

- Granulometria: peneiras

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

- Mini-CBRhm

- 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.

- Após irrigá-la, efetuar acabamento commotoniveladora 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


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 de Pavimentos com Base de ALA

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

5.2.2.7 Considerações sobre Defeitos no Pavimento Devido às Deficiências da Técnica Construtiva

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

5.2.3 Bases de Solo Laterítico e Agregado de Granulometria 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 alto forno) ou naturais (pedregulho de cava, lateritas concrecionadas e/ou quartzitos com baixa porcentagem de material passando na peneira de abertura de 0,075 mm). Quanto à sua graduação, as misturas podem apresentar uma granulometria contínua ou descontínua. Normalmente utiliza-se mistura de solo agregado de granulometria descontínua (menor porcentagem de brita), por motivos econômicos.

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

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

- Facilidade de execução.


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

No entanto, misturas de solo agregado de granulometria descontínua também têm sido utilizadas com sucesso, porém quando compactadas na energia modificada.

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

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

A teoria clássica das misturas de granulometria contínua é baseada na distribuição de esforços pelo contato grão a grão (atrito) e baixa coesão, devido à pequena presença de finos. Essas misturas apresentam elevada permeabilidade e capacidade de suporte, porém com custos superiores quando comparadas com as de granulometria descontínua.

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

Misturas Granulares Pouco ou Não Coesivas significam bases com pequena susceptibilidade à segregação do solo e da brita no processo de execução, 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 imprimadura impermeabilizante na camada superficial da base.


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

5.2.3.2 Pavimentos Urbanos Executados com Base de Solo Laterítico e Agregado

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

CIDADEANO

(in íc io deexecução)

TIPO DE BASEESPESSURA

CAMADA DEROLAMENTOESPESSURA

ÁREA

(1000m2)

CLASSIFICAÇÃO

MCT

Ribeirão Preto 75Solo Brita Descontínuo

15 cm

Macadame

Betuminoso

Se lado – 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 + Se lante

1,5 cm80 LA

Uchoa 86Solo Brita Descontínuo

12 cm

TSD + Se lante

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 tráfego variando 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, o solo, o agregado e a mistura deverão satisfazer os seguintes requisitos:


- Solo Laterítico:

Pertencer à classe “L” (solo de comportamento laterítico) dos grupos LA, LA’ e LG’, da classificação MCT e apresentar as propriedades mecânicas e hídricas, quando compactados na energia intermediária, dentro dos intervalos mencionados 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 baseadas na classificação MCT e, compactadas, devem possuir propriedades mecânicas e hídricas dentro dos intervalos da tabela 11, além de granulometria descontínua com graduação que se enquadre na faixa indicada na figura 25.

TRÁFEGOPROPRIEDADES

LEVE N < 105 MÉDIO 10 5 ≤ N < 10 6

CBR na energia modificada ≥ 50% ≥ 80%

Expansão, 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 enquadre preferencialmente, 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



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

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

CONTROLE DO SOLO,

DA MISTURA E DA BASEPROCEDIMENTO 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 emjazida, a caçamba da pá-carregadeira deverá ser utilizada como unidade de medida.

Descarregar a mistura no local da aplicação emmontes 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 emmontes 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


5.2.3.5 Peculiaridades de Comportamento do Pavimento

As peculiaridades de comportamento dos pavimentos observados com base de SLAD são:

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

- Pequena deflexão: os valores de deflexões situam-se entre 20 a 60/100 mm.

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

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

- Ausência de escorregamento do revestimento: devido ao elevado atrito entre a interface da base imprimada e o revestimento, mesmo em curvas fechadas.

- Trincamento no revestimento: este defeito ocorre muito esporadicamente, em locais isolados e é explicado pelo excesso de umidade na camada de solo-brita, especialmente em solos bastante coesivos.

5.2.3.6 Considerações sobre Defeitos no Pavimento Devido às Deficiências do Processo Executivo

Os principais defeitos incidentes nas bases de SLAD estão ilustrados no fluxograma 5.

CAUSA

ReaterroSuperfície


BASE

Solo-AgregadoInapropriado

Deficiênciade Drenagem

Deficiênciade Compactação

RecalquedaBase


Revestimento



Desagregação doRevestimento

Reparo daBase


FLUXOGRAMA 5: Evolução dos Defeitos


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

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

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

5.2.4 Bases de Argila Laterítica


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

Diante do exposto, é de extrema importância a utilização de argilas lateríticas em bases de pavimentos de baixo custo, principalmente nas zonas periféricas de crescimento urbano mais recente.

Um dos primeiros trechos experimentais com base de argila laterítica foi o acesso norte de Campinas à Via Anhangüera (SP-330), executado no inicio da década de 50. Neste trecho utilizou-se o “envelopamento” da base com pintura betuminosa.

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

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

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


Naquela ocasião, observou-se que a base, recém construída, contraiu em 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 empresa executante não procedeu à aplicação de um revestimento betuminoso sobre a base extremamente trincada.

A primeira providência técnica tomada para diagnosticar o elevado grau de trincamento da base foi o ensaio, pela Metodologia MCT, da jazida utilizada para a execução da camada.

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

A grande preocupação, além do baixo suporte, era a reflexão das trincas da camada de base para o revestimento fazendo com que, nos períodos chuvosos, a água percolasse para as camadas inferiores através da infiltração pelas trincas, instabilizando essas camadas.

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

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

- Preenchimento das trincas com areia fina através de varredura da superfície da base.

A segunda solução foi adotada, acrescida da execução de um revestimento 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 seguintes providências:

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

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

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

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

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

A tecnologia foi estendida para a cidade de Jaú, no interior de São Paulo, com o intuito de substituir as bases convencionais de brita graduada simples, macadame hidráulico e betuminoso, por pavimento de baixo custo para tráfego leve.

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

A partir de 1988, iniciou-se a substituição do macadame betuminoso com capa selante, por revestimento com tratamento superficial betuminoso na espessura de 2,5 cm. Esse tipo de projeto foi executado em vias de tráfego de “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 argila laterítica, é constituído por: camada betuminosa aberta, de bloqueio sobre a superfície da base, com espessura aproximada de 0,5 cm e um revestimento de mistura betuminosa usinada a quente, com cerca de 2,5 cm de espessura. A calafetação das trincas de contração da base com areia fina foi substituída pelo


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

A extensão total de ruas pavimentadas, na cidade, com base de argila laterítica 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 bases de Argila Laterítica, na espessura de 15,0 cm, ano de execução, bem como área construída com argila laterítica e grupo MCT destes solos.

CIDADE

ANO

(in íc io de

execução)

CAMADA DE ROLAMENTO

ESPESSURA

ÁREA

(1000m2)CLASSIFICAÇÃO

MCT

Ribeirão Preto 75Cravamento + 5,0 cm Macadame

Betuminoso Selado500 LG’

Jaú 80 Pé de Moleque + CBUQ 3,0 cm 500 LG’

Araraquara 80Cravamento + 5,0 cm Macadame

Betuminoso Selado300 LG’

Ilha Bela 82 5,0 cm Macadame BetuminosoSe lado 100 LG’

TABELA 13: Cidades com Pavimentos de Bases de Argila Laterítica

5.2.4.3 Especificações da Argila Laterítica para Bases de Pavimentos

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

Além disso, ela somente podem ser usadas em bases de trechos com tráfego muito leve, praticamente só de carros, caracterizado por N ≤ 104 solicitações do eixo simples padrão de 80 kN. As argilas lateríticas devem apresentar as características:

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

- Propriedades mecânicas e hídricas dentro dos intervalos i nd i cados na t abe l a 15 , quando compac tadas na


PENEIRA (mm) PORCENTAGEMQUE 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 graduação que se enquadre nas faixas indicadas na tabela 14;

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

Pavimentos

PROPRIEDADES CONDIÇÃO NECESSÁRIA CONDIÇÃO DESEJ ÁVEL

Suporte 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 pavimentação de vias urbanas da cidade de Jaú são:

- Massa específica aparente seca máxima relativamente elevada, em parte devido à presença de minerais de elevada massa específica real, 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.


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

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


CONTROLE DO SOLO

E DA BASE

Controle do Solo

a cada 100 m

- Granulometria : peneiras

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 emmontes 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 commotoniveladora 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 deruptura 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


5.2.4.5 Peculiaridades de Comportamento do Pavimento

O comportamento de pavimentos de baixo custo com bases de argila laterítica está ligado às peculiaridades geotécnicas e de ocorrência das argilas lateríticas utilizadas. Essas argilas pertencem, predominantemente, à classe pedológica 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 e apresentam, ainda, a peculiaridade de conter sempre apreciável porcentagem de substâncias derivadas de rochas cristalinas básicas (principalmente basaltos e diabásios).

A camada de argila laterítica compactada apresenta trincamento, tanto na direção vertical quanto horizontal, formando blocos de solo de pequenas dimensões. No caso da execução de uma camada de revestimento de concreto betuminoso usinado a quente, ou de um tratamento superficial, observa-se uma propagação imediata das trincas da base, ficando a camada de 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 esses tipos de bases. No entanto os blocos da base (lajotas de solo de forma cúbica) fora da área das trincas, apresentam valores de suporte elevados e baixa 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 de bloqueio com a finalidade de proteger a superfície da base assim como evitar a propagação das eventuais trincas restantes do processo de enchimento.

Outra forma de se reduzir substancialmente o trincamento excessivo de camadas constituídas por argilas lateríticas é a mistura de solo argiloso e brita. Nesse caso, a brita funciona como alongador de massa, espaçando mais o trincamento em blocos e reduzindo a abertura das trincas. O tamanho dos blocos e a intensidade de ocorrência dos mesmos, são determinados pela dosagem da argila laterítica com a brita.


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

Nesse caso, deve-se utilizar como revestimento uma camada de macadame betuminoso selado, com espessura mínima de 5,0 cm, com o intuito de travar os agregados cravados. Os pavimentos, assim executados, apresentam um comportamento altamente satisfatório, sendo empregados para vias de tráfego leve (vias periféricas, mesmo com pequeno tráfego de ônibus).

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

5.2.4.6 Considerações sobre Defeitos no Pavimento Devido às Deficiências do Processo Executivo

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

CAUSA OCORRÊNCIA EVOLUÇÃO SERVIÇO

BASE

LamelaConstrutiva

SoloInapropriado

Deficiência deDrenagem

Trincamento porContração do Solo

InterfaceDeficiente

Deficiência deCompatação

RecalquedaBase

Reflexão deTrincas

Escorregamento doRevestimento


Revestimento



Ondulação doRevestimento

Reparo daBase

Remendo/CorreçãoRevestimento


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


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

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

5.3 Imprimaduras Asfálticas e Revestimentos Betuminosos

5.3.1 Imprimaduras Asfálticas


A maioria dos pavimentos de baixo custo no Estado de São Paulo foi construída com camada de rolamento em tratamentos superficiais invertidos duplos ou triplos, por ser o tipo mais adequado de camada de revestimento para esses pavimentos.

Antes da abordagem dos revestimentos betuminosos para pavimentos de baixo custo, serão tecidos alguns comentários sobre a impermeabilização das bases, em especial imprimaduras asfálticas em bases de solo arenoso fino laterítico.

São objetivos da impermeabilização, com a imprimadura asfáltica sobre bases 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 em campo quanto em laboratório, foram realizados com o intuito de verificar, por exemplo, quão afetado pela quantidade inadequada de imprimadura asfáltica, o desempenho de um pavimento de base de solo arenoso fino laterítico pode ser.


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

Nas observações efetuadas nos trechos testes, em uma extensão aproximada de 1000m, foram identificadas algumas características da imprimadura asfáltica, associadas à sua penetração na base, que interferiam no desempenho do pavimento:

- Penetração excessiva da imprimadura, atingindo cerca de 15 mm na camada de base, onde verificou-se, em alguns pontos localizados, o descolamento da camada de rolamento, ocasionado pela falta de aderência na interface base-revestimento e/ou pelo cravamento do agregado da capa na superfície da base, causando rupturas superficiais. Nesse caso, o cravamento acontece devido ao 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 na superfície e, muitas vezes, exsudação do ligante na superfície da camada de rolamento.

As imprimaduras, que apresentam resultados satisfatórios são caracterizadas por:

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

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

As imprimaduras nessas condições, resistiram adequadamente aos esforços 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 de Material 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 material asfáltico a ser utilizado na imprimadura:


- 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 1,0 l/m2. Se a penetração obtida no item anterior estiver entre 4 e 10 mm, utilizar CM-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-Furol entre 80 e 100 s. Com os resultados, traçar o gráfico “penetração da imprimadura versus teor de umidade”, determinar a penetração da imprimadura no teor de umidade correspondente à hot e proceder à fixação da taxa conforme item anterior, porém, quando da utilização de CM-70, a temperatura deve estar em torno de 40º C.

5.3.1.3 Considerações sobre a Influência dos Diversos Parâmetros nos Serviços de Impermeabilização de Bases

A impermeabilização das bases é afetada por diversos fatores, desde o tipo de material betuminoso aplicado até a umidade existente no momento de imprimação. 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 asfaltos diluídos dos tipos CM-30 ou CM-70, cujas características são oficializadas pela ABNT, no P-EB-651.

Sendo o CM-70 mais viscoso que o CM-30, sua penetração na superfície da 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 para 8,2 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 de penetração da imprimadura versus teor de umidade, próxima à umidade


ótima, acima da qual a penetração se mantém em níveis baixos (inferiores a 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 argila em sua constituição, podem apresentar comportamento diferente quanto à penetração da imprimadura.

Um solo que possui pequena porcentagem de fração argila (em torno de 18%, por exemplo), ou seja, um solo mais arenoso, apresentou nos ensaios laboratoriais realizados, penetração maior (8,2 mm) no teor de umidade igual 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 prova ensaiados que foram levemente umedecidos antes da aplicação do material asfáltico.

- Influência da Umidade na Ocasião da Imprimação

Os resultados dos ensaios laboratoriais, tanto para a energia normal quanto para a intermediária, apresentam um ponto de máxima penetração da imprimadura, 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 à ótima (independente da energia utilizada), a penetração da imprimadura cai para níveis bastante reduzidos, mesmo que o corpo de prova seja deixado secar ao ar, por 24 horas.

- Influência da Densidade Aparente Seca

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


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

5.3.1.4 Imprimaduras Asfálticas em Bases de Argila La--terítica

Sobre bases de argila laterítica, executa-se apenas uma imprimadura ligante, com o emprego de emulsão asfáltica de ruptura rápida, diluída em 40% de água, na taxa de 1,0 a 1,4 l/m2.

O emprego de asfaltos diluídos não tem sido recomendado, sobretudo pela demora da cura (aproximadamente 72 horas, devido a baixa penetração do ligante na base) e custo mais elevado. Em contrapartida, as emulsões asfálticas têm sido utilizadas pela sua praticidade de aplicação, permitindo o 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 indicadas a seguir para que a imprimadura cumpra sua função adequadamente:

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

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

- O acabamento da base deverá ocorrer sempre em corte, para evitar a 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 a saturação da base e promover uma penetração adequada da imprimadura.


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

5.3.1.6 Considerações sobre Defeitos no Pavimento Devido às Deficiências do Processo Executivo da Imprimadura

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 a vida de um pavimento com base de solo laterítico são:

- Excesso de material betuminoso, principalmente em bases com teor de umidade elevado e constituídas por solos coesivos, resultando em baixa penetração do ligante betuminoso. Isso gera uma superfície com excesso de ligante e provoca escorregamentos e/ou exsudação do ligante no revestimento.

- Aplicação de imprimadura sobre superfície com excesso de pó, inibe a penetração do ligante betuminoso na base e gera uma interface sem aderência e pouco coesiva.

- Penetração deficiente da imprimadura. Isso provoca superfícies pouco coesivas.


Detalhes da aplicação de imprimaduras asfálticas se encontram na figura 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 de baixo 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 duplo ou triplo invertido, com o uso de cimento asfáltico de petróleo, ou emulsão asfáltica RR-2C.

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

Os processos executivos de revestimentos betuminosos dos tipos tratamento superficial e concreto betuminoso usinado a quente, seguem as especificações 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 tipo RR-2C em estado natural, ou modificado por polímeros.

- Agregados

Pode-se utilizar pedra-britada, cascalho ou seixo rolado britado. Esse material deve ser constituído por partículas limpas, duras e duráveis. A abrasão 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 superficiais duplos invertidos, em diversos trechos no Estado de São Paulo e Paraná, está indicada na tabela 17.


TABELA 17: Graduação para Tratamentos Superficiais Duplos

- Dosagem da Taxa de Agregados

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

A taxa de agregado é obtida multiplicando-se por 1,15 o quociente do volume de agregados na área da bandeja, acrescido de 15%. Geralmente, para agregados com índice de forma adequado e para agregado britado de basalto 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 primeiro segmento em que for executado o tratamento superficial e, se for o caso, deverá ser ajustada no campo, a fim de obter a dosagem definitiva, para que 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 dosagem de Hanson. Ele permite, para tratamentos superficiais duplos, a obtenção correta da taxa de ligante betuminoso e produz revestimentos de alta qualidade. A taxa de 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 da camada que recobrirá o ligante. A dimensão pode ser medida com paquímetro em, no mínimo, 100 agregados escolhidos aleatoriamente.

Geralmente, para agregados com índice de forma adequado e para agregados britados de basalto ou diabásio, tem-se obtido as seguintes taxas de 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 obtidas com a dosagem referida para o uso de ligante CAP. No caso de se utilizar emulsão 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 apresentar um comportamento inadequado quanto aos aspectos de vida útil, conforto e segurança, se não houver uma série de cuidados construtivos.

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

O tratamento superficial não deve ser executado durante os dias de chuva. Para a rolagem da primeira camada de agregado, é recomendado o emprego de rolo pneumático de pressão variável, com a finalidade de não danificar 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 no pavimento em curto período de uso.


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

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

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

Essa camada não tem finalidade estrutural mas, de interligação entre a base e a camada de rolamento, além de inibir a propagação de trincas da base 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-se na tabela 18.

GRANULOMETRIA DA CAMADA BETUMINOSA DE BLOQUEIO

PENEIRA Nº CURVA FAIXA DE TRABALHO

3/8” 100 100

4 55 50 - 60

10 25 21 - 29

40 13 9 - 17

80 6 3 - 9

200 4 2 - 6

Porcentagem de Ligante Recomendada : 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 pavimentos de baixo custo, revestimento betuminoso usinado a quente, com espessura de cerca de 2,5 cm.

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

O revestimento betuminoso usinado a quente apresenta as seguintes peculiaridades:

- 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 no acabamento das sarjetas.

As características desta mistura acham-se na tabela 19.

GRANULOMETRIA DA CAMADA DE CONCRETO BETUMINOSO

PENEIRA 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

Va lores Prá ticos 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


Detalhes do processo executivo da camada de revestimento, em concreto 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 Pavimento Devido às Deficiências do Processo Executivo do revestimento

Os principais defeitos incidentes em revestimentos betuminosos esbeltos executados sobre bases de solos lateríticos estão ilustrados no fluxograma 8.

CAUSA OCORRÊNCIA EVOLUÇÃO SERVIÇO

REVESTIMENTO

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 daBase

Correção doRevestimento



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

- Interface base-revestimento deficiente por excesso ou falta de imprimadura asfáltica e ausência de camada anticravamento, acarretando soltura e/ou escorregamento do revestimento ou mesmo 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 processo

de usinagem, deficiência de dosagem e aplicação etc.

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


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 6Dimensionamento e Estudo Econômico dos Pavimentos de Baixo Custo

6.1 Dimensionamento de Pavimentos de Baixo Custo

6.1.1 Introdução

Diante da necessidade de execução de pavimentos econômicos, foram desenvolvidas novas alternativas para a execução de pavimentos flexíveis e introduzidos novos conceitos e materiais, utilizados e especificados, especialmente nos Estados de São Paulo, Paraná, Bahia, Mato Grosso do Sul e Goiás. Esses pavimentos foram denominados pavimentos econômicos ou de baixo custo.

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

6.1.2 Métodos de Dimensionamento

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

O procedimento baseia-se no método de projeto de pavimento flexível de 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 o uso do ábaco de dimensionamento proposto originalmente pelo Corpo de Engenheiros 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 nos critérios 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 características residenciais, com função predominante de via coletora secundária, para as quais é prevista a passagem de caminhões ou ônibus em um número entre 21 (vinte e um) e 100 (cem) por dia, na faixa de tráfego mais solicitada, caracterizada por um número “N” típico de 5 x 105 solicitações do eixo simples padrão de (80kN) para o período de projeto de 10 anos, observando-se um provável aumento de demanda em função do desenvolvimento da região;

- Vias Locais Residenciais: Tráfego leve, ruas de características essencialmente residenciais, para as quais é previsto o tráfego de caminhão e ônibus, entre 4 (quatro) a 20 (vinte) por dia, por faixa de tráfego, caracterizada por um número “N” típico de 105 solicitaçõesdo eixo simples padrão (80kN) para o período de 10 anos.

VOLUME INICIAL DA

FAIXA MAIS

CARREGADATIPO

DE

VIA

FUNÇÃO

PREDOMINANTE

TRÁFEGO

PREVISTO

VIDA DE

PROJETO

(ANOS)VEÍCULO

LEVE

CAMINHÕES

E ÔNIBUS

N N

CARACTERÍSTICO

V1

(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

V2

(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


No presente método de dimensionamento, considera-se que a carga máxima 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 algumas considerações sobre o subleito, a saber:

- A espessura do pavimento a ser construído sobre o subleito será calculada de acordo com o presente procedimento, em função do suporte (CBR ou Mini-CBR) como representativo de suas camadas.

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

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

- No caso de vias com guias e sarjetas, reforços de pavimentos antigos ou de aproveitamento do leito existente, a determinação do suporte do 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 inferior a 30% do valor do CBR estatístico, deverá ser feita a substituição do solo do subleito por uma camada de, no mínimo, 30cm, executada

com solo selecionado com CBR $ CBR estatístico do subleito em questão. 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 tráfego será 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 suporte representativo do subleito, a espessura total básica do pavimento, em termos de 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 de Pré-Misturado a Quente (PMQ) ou Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ), com espessura mínima (R) apresentada na tabela 21.


TABELA 21: Espessuras Mínimas de Revestimento

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

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

- Espessura das Demais Camadas

Uma vez determinada a espessura total do pavimento (HSL), em termos 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 os materiais disponíveis para cada uma delas, seus coeficientes de equivalência estrutural e suas capacidades de suporte, traduzidas pelos respectivos valores 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 revestimento da base, da sub-base e do reforço do subleito, respectivamente.

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

TRÁFEGO TIPO DE REVESTIMENTO ESPESSURA (cm)

PMQ 4.0Leve

CBUQ 3.5


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

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

CARACTERÍSTICAS

CAMADAS TIPO CBR

(%)

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 Diversas Camadas do Pavimento

A tabela 22 ilustra os diferentes tipos de camadas de reforço do subleito, sub-base e base utilizadas em pavimentos de baixo custo, com suas espessuras mínimas e características de capacidade de suporte e expansão recomendadas.

TABELA 22: Características das Camadas de Pavimentos de Baixo Custo


- Coeficientes de Equivalência Estrutural

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

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

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

CAMADA DO PAVIMENTO COEFICIENTEESTRUTURAL

(K)

Base ou Revestimento de Concreto Betuminoso 2,00

Base ou Revestimento de Concreto Magro / Pobre Rolado 2,00

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

Base ou Revestimento de Pré-Misturado a Frio, de Graduação Densa 1,40

Base ou Revestimento Betuminoso por Penetração 1,20

Paralelepípedos 1,00

Camada de Isolamento ou Bloque io 1,00

Base de Brita Graduada, Macadame Hidráulico e Estabilizada Granulometricamente 1,00

Sub-Bases Granula res ou Es tabilizadas com Aditivos Variáve l

Re forço do Subleito Variáve l

Base de Solo-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 res is tência à compressão 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 subleito serão obtidos com as expressões:

SL

SBSB CBR

CBRK = eSL

REFREF CBR

CBRK =


em que:

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

Dessas expressões, resultam os coeficientes estruturais, apresentados na 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 cálculo das relações anteriormente descritas.

Quando pavimentos antigos, de paralelepípedos, forem beneficiados com revestimentos betuminosos, o valor do coeficiente de equivalência estrutural do pavimento existente, poderá variar de 1,2 a 1,8, em função do 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 da PMSP/2004

EXEMPLO APLICATIVO Nº 01

Dimensionar o pavimento para uma via de tráfego leve, sabendo-se que o subleito apresenta um CBRSL = 7%, dispondo-se de material para reforço 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


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, constituída de 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 estrutural KMB = 1,2 e 7 cm de espessura de macadame hidráulico (HMH = 7,0 cm) com coeficiente estrutural HMH = 1,0, obtém-se a espessura de material granular para 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

REFREF CBR

CBRK = = = 0,87

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

CAMADA ESPESSURA

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 de dois materiais para reforço com as seguintes características:

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

CBR SL = 7%


SOLUÇÃO TEÓRICA

Será adotado um reforço do subleito composto dos dois materiais disponíveis

REF

REFREF CBR

CBRK = ==K REF

SL

REFREF CBR

CBRK = ==K REF

Em que:

Com o ábaco da figura 33 e com os valores da capacidade de suporte das camadas de reforço CBRREF1 e CBRREF2, obtêm-se os valores das espessuras das 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 estruturais das referidas camadas.

DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO

O revestimento será de pré-misturado a quente com espessura de 3cm com 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) e sendo seu coeficiente estrutural KMB = 1,2, tem-se a seguinte espessura do macadame hidráulico (HMH), com coeficiente estrutural KMH = 1:

B = 12,6 ≤ HMB x KMB + HMH x KMH

12,6 ≤ 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


Portanto, a estrutura proposta será:

CAMADA ESPESSURA

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 financeiros levaram à adoção, por parte de algumas prefeituras, de pavimentos alternativos com custos inferiores aos tradicionalmente empregados.

Para o estudo econômico de implantação de diversos tipos de pavimentos, 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 diferentes tipos 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 o revestimento tem custo relativamente elevado na composição de preço do pavimento chegando, para alguns tipos de pavimento, a superar o custo de execução das camadas de reforço do subleito e base.

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

Preço Unitário TPU DER/SP Dez./2006. Va lor do Dolar na Mesma data = R$2,137

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

BASES

(US$/m2)

Macadame Hidráu lico

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

Brita Graduada Simples

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

So lo -Cimento 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) Os preços das bases incluem 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 Graduada Simples

8,3628% 44% 64% 92%

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


A tabela 27 ilustra um estudo comparativo de custos entre pavimentos convencional (base de macadame hidráulico) e alternativo (base de solo arenoso 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 convencional com base de macadame hidráulico e TSD é mais do que o dobro do custo de um pavimento alternativo com base de SAFL e TSD. Para revestimentos mais nobres e espessos, com os mesmos tipos de bases mencionadas anteriormente, a diferença de custos também é bastante significativa.

Portanto, a adoção de pavimentos com solos lateríticos para vias de tráfego muito leve, é extremamente interessante e vantajosa para Prefeituras de pequeno porte, pois possibilita a execução praticamente do dobro da área pavimentada com os mesmos recursos financeiros, se ocorrer a substituição de 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 / SAFL 2,17 1,91 1,72 1,55



Capítulo 7Fundamentos para o Uso de Bases Alternativas

7.1 Introdução

Neste capítulo será enfocado, especificamente, o uso de bases alternativas executadas com materiais que contêm fração significativa de solos 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 discussão de questões pertinentes, os conceitos fundamentais que norteiam o uso adequado 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 são caracterizados 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, com espessura limitada a 3 cm, ou CBUQ ultra esbelto com espessura inferior a 2,5cm.

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

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

A figura 35 exemplifica uma seção transversal típica de um pavimento urbano 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 o revestimento superponha a sarjeta em 5,0 cm, para não haver infiltrações na base. Para ter um acabamento perfeito, a base deve ser finalizada no nível da borda da sarjeta. Isso auxilia a compactação.

2ª Questão: Quais as conceituações adotadas para Solo Arenoso Fino Laterítico 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.


- Pertence à classe de solos de comportamento laterítico e a um dos grupos LA, LA’ e LG’, da Classificação Geotécnica MCT (DER/SP ME 60-91 e DNIT-CLA-259/96 ).

Conceitua-se, tecnologicamente, como Solo Argiloso Fino Laterítico aquele 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 hidróxidos de Fe, Al e Ti.

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

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

Houve a necessidade de apresentar no meio técnico brasileiro as designações e conceituações acima descritas para evitar que os Solos Laterítico Fino fossem confundidos com os Pedregulhos Lateríticos ou Cascalhos Lateríticos ou, ainda, Concreções Lateríticas (popularmente designados de Canga, Tapiocanga, Piçarra etc), constituídos de elevada porcentagem de fração retida na peneira de 2,00 mm. Esses materiais foram designados de Solos Lateríticos nas normas do DNER/DNIT, o que pode ocasionar confusões conceituais.

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

Levando em consideração os mapas geológicos e pedológicos para determinar a área provável de ocorrência de SAFL, no caso do Estado de São Paulo, estima-se que ocorra em 57% do seu território e que muitas dessas ocorrências podem ser utilizadas para execução de bases de pavimentos de baixo custo. No Estado de São Paulo, também é grande, a ocorrência de solo laterítico argiloso, o qual, quando misturado com areia e devidamente dosado, é designado pela sigla ALA e pode ser usado como material para execução 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 de comportamento 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 comportamento laterítico (cerca de 85% da área total do país). Esses solos são adequados para o uso promissor de bases de solo-agregado fino e SAFL in natura ou em misturas (ALA).

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

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

ESTADOSPAVIMENTOSRODOVIÁRIOS

[km]

PAVIMENTOSURBANOS

[m2 ] 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 6,8

TOTAIS 12300 12,2 x 106

Tabela 28: Dados Aproximados da Extensão e da Área com

Base de SAFL no Brasil (2005).


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

A terminologia adotada neste livro é aquela apresentada na Tropicals’85, da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos (ABMs), para a qual as bases constituídas de solo-agregado fino são conceituadas como mistura natural ou artificial que, devidamente compactada, gera bases granulares 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 (que passa na fração 0,075mm).

O termo agregado é utilizado para designar todo material resistente e 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 fração que passa por essa mesma peneira (#0,075 mm) e deve ter característica laterítica (argila laterítica).

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

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

Além da escolha criteriosa de solos SAFL e mistura tipo ALA para bases e sua execução adequada, devem ser atendidos os requisitos abaixo para garantir 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 de 1.000 a 1.800 mm e tipos subúmido e úmido.

7ª Questão: Quando um SAFL e uma mistura ALA são apropriados para uso em bases de pavimentos?

Quando, além das condições climáticas e de tráfego recomendadas para esses tipos de base, apresentarem os requisitos indicados nos itens 5.2.1. e 5.2.2 a saber:

- Ter granulometria que permita a aplicação da Metodologia MCT, isto é, deve passar integralmente na peneira de 2,00 mm de abertura ou ter, retida na mesma, uma porcentagem máxima de 10%.

- Deve pertencer à classe de solos de comportamento laterítico da Classificação Geotécnica MCT (grupos LA, LA’ e LG’).

- Apresentar, quando compactado na energia intermediária do Mini-Proctor e na umidade ótima (Hot), valores das propriedades mecânicas e hídricas, indicadas a saber:

SAFL – Tabela 5, item 5.2.1.3

ALA – Tabela 8, item 5.2.2.3

O critério para a verificação do comportamento laterítico, assim como das propriedades dos solos para uso em bases é, essencialmente, tecnológico.

8ª Questão: Quais são as peculiaridades, potencialmente interessantes das ocorrências naturais, visando ao seu aproveitamento como jazidas de SAFL 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 com uma camada de terra vegetal, de pequena espessura (inferior a 1 m). A camada vegetal pode ser usada como material orgânico para o plantio de vegetação destinada à proteção de aterros, cortes etc.


- 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 constitui uma exigência necessária para a evolução pedológica do seu comportamento.

- Facilmente identificáveis pelo exame visual-táctil expedito, pois se caracterizam pela sua cor (vermelho, marrom, amarelo e suas combinações) e existência de trincas e torrões bem desenvolvidos, quando ocorrem partes expostas. Nas variedades mais arenosas do tipo SAFL identificadas pela presença dos inconfundíveis grãos de areia de quartzo (no SAFL) e ausência freqüente de camadas bem delimitadas ou anisotropias aparentes (acamamento, xistosidades, mosqueamento etc). Excepcionalmente, há necessidade de se usar procedimentos laboratoriais para a identificação desses solos.

- Correlação, geralmente muito boa, com as unidades pedológicas constantes de mapas publicados no Brasil. Predominam ocorrências pertencentes ao grande grupo latossolo e argisolo (podzólico ou pozolizado, na designação antiga). Grande parte dos solos SAFL utilizados 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 de aproximadamente 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 plasticidade não serem os fatores mais importantes para a escolha de solos-agregados em que entram componentes peculiares das regiões tropicais, não se pode utilizar 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 cuja fração 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%, em peso de areia;

b) Classificar pela metodologia MCT as três misturas e lançá-las no gráfico classificatório da MCT. Escolher, sempre que possível, as misturas que 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, aos ensaios da metodologia MCT e verificar se atendem os requisitos do item 5.2.2.3

d) Critério de dosagem: sempre que possível, escolher a mistura ALA que se enquadra na condição desejável da tabela 8. No entanto, deve-se considerar, na escolha final da mistura, outros fatores que interferem no custo global da base, a saber: facilidade de execução, menor custo de exploração das jazidas e menor custo de transporte.

As misturas ALA, geralmente, apresentam curvas granulométricas descontínuas que não se enquadram nas Especificações das Bases Estabilizadas 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?


Para a execução das bases referidas deve-se utilizar jazidas que permitam garantir uma maior homogeneidade do solo a ser utilizado na execução da base. O SAFL ou o ALA deve pertencer a um dos grupos seguintes: LA, LA’ ou LG’, da Classificação Geotécnica MCT.

Caso sejam disponíveis várias fontes igualmente interessantes para a execução 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 Gráfico da Classificação MCT para obter os tipos I, II, III e IV e, em seguida, verificar os requisitos indicados na figura 18, que ligam a relação entre as bases e a sua 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 a primeira Arenosa (LA), e a segunda Areno-Argilosa (LG’).

11º Questão: Qual o critério de dosagem de uma mistura para base descontínua de Solo Laterítico e Agregado (natural ou britado) SLAD?

A base designada como SLAD é constituída por uma mistura de solo laterítico e agregado graúdo, com diâmetro máximo inferior a 25mm, que pode ser natural (pedregulho de cava ou laterita concrecionada) ou artificial (pedra britada). Essa mistura é conceituada, também, como solo agregado graúdo e apresenta uma granulometria descontínua que não se enquadra nas Especificações das Bases Estabilizadas Granulometricamente tradicionais (DNER, DER/SP).

Um dos critérios de dosagem para a obtenção da mistura final é realizado através de três tentativas, com porcentagens variáveis da fração do agregado em 40, 45 e 50%, em relação ao peso total. Cada uma dessas misturas 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 solução mais econômica, aquela de menor porcentagem de agregado.

12ª Questão: Quais os cuidados para fazer a compactação e acabamento das bases de SAFL e ALA?

A compactação deve ser iniciada, preferencialmente, com o rolo “pé de carneiro 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 o acabamento, deverão ser feitos, preferencialmente, com rolo de pneus de pressão variável ou, na impossibilidade, com liso vibratório. Quando isso ocorrer e as bases forem de SAFL ou ALA, é desaconselhável mais que duas coberturas, pois pode provocar a formação de corrugações e lamelas, especialmente em determinados solos das áreas III e IV e, em menor escala, nos da área II.

Ainda, para evitar a tendência de formação de lamelas, somente são recomendados os rolos compactadores com patas de superfície plana. Porém, para muitos solos da área IV, a compactação deverá ser executada somente com rolo pneumático de pressão variável (SP 12.000 ou similar).

Não deve ser permitido o uso de rolos de “patas curtas” porque, quando se começa com ele a compactação, a camada inferior da base fica com uma densidade relativamente baixa. Para compensar e obter uma densidade média, dentro das especificações, o executor tentará obter uma densidade alta 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 tipo II e IV, que não permitem, na pista, a obtenção da densidade preconizada pelo laboratório. A insistência na compactação desses materiais, em lugar de melhoria, geralmente, leva a prejuízos. A tentativa de obter a densidade especificada produzirá uma camada lamelada e estruturalmente fraca.

Nesses casos, recomenda-se que sejam feitos segmentos experimentais para determinar a densidade a ser especificada; a compactação deve ser conduzida até atingir uma densidade limite, acima da qual apareceriam as lamelas na superfície da base. Não é raro que a especificação, em lugar do 100% do Proctor intermediário original, caia para 95% ou até 92%.


Deverá ser tomado especial cuidado com a compactação das bordas do pavimento que, em muitos casos, são negligenciadas, levando ao aparecimento de defeitos.

O acabamento da base deverá ser feito exclusivamente em corte, com motoniveladora, logo após um ligeiro umedecimento. O preenchimento das falhas (ou complementação da espessura) é proibido, porque esse material ficaria com uma ligação frágil com o corpo da base, formando lamelas ou lâminas finas de material, vindo a desprender-se com o tráfego.

O material cortado deverá ser posto fora da pista. A lâmina da motoniveladora deverá estar em perfeitas condições de fio e de desgaste, isenta de irregularidades. Nas bordas, quando não houver sarjeta, a base deverá ser cortada a 45º e imprimada também nesse corte.

13ª Questão: Quais funções, técnicas construtivas e o critério de dosagem (tipo e taxa) uma imprimadura impermeabilizante deve atender para ser usada sobre bases de SAFL e ALA?

Esse assunto foi desenvolvido no item 5.3, mas, por sua grande importância 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 de material asfáltico diluído (CM-30 ou CM-70) sobre a superfície da base concluída, que tem por objetivo permitir a penetração da imprimadura na superfície da base, em uma espessura (profundidade) que varia em função das diversas características intrínsecas do solo, do seu estado de compactação e do material utilizado na imprimação.

A imprimadura asfáltica, nesses pavimentos, tem funções bem definidas, quais sejam:

- Impermeabilizar a base evitando, tanto quanto possível, a penetração da 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 nela um solo betume.

b) Critério de dosagem da imprimadura impermeabilizante (tipo e taxa)

É possível, experimentalmente, dosar o tipo e taxa da imprimadura sobre um 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 das taxas 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 executados com 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 temperatura de 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 temperatura de 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 diluído CM-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 com querosene) o qual, por apresentar baixa viscosidade, infiltra na base e permite que a parte residual (betume), penetre convenientemente na sua superfície. Com a evaporação do solvente, a superfície da base fica impregnada de betume (produzindo um “solo betume”) e permanece impermeabilizada o quanto possível, além de proporcionar uma ligação adequada com o revestimento asfáltico.


- Para que o fenômeno ocorra, é necessário que a imprimação da base seja precedida de uma secagem prévia e, em seguida, uma varredura enérgica (vassouras rotativas e/ou jatos de ar comprimido), com o objetivo de eliminar toda a poeira e material solto em sua superfície.

- Após esse procedimento deve-se realizar uma irrigação leve com taxa de água entre 0,5 e 1,0 l/m2. Somente após essas etapas é que se deve imprimar a base com a taxa e o tipo de imprimadura indicados em projeto. O umedecimento, causado pela infiltração da água, facilita a conveniente penetração da imprimadura e, conseqüentemente, a impermeabilização da base.

- A imprimadura deve permitir a formação de um “solo betume” pela penetração do asfalto na camada superficial (cerca de 1cm) da base para impermeabilizá-la; além disso, deve penetrar e preencher, tanto quanto possível, as trincas de contração da camada da base. A execução da camada de rolamento, especialmente quando se tratar de tratamento, não deve danificar a superfície da base pela ruptura frágil 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 no campo), 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 em torno de 0,8 a 1,0 l/m², a fim de evitar sua saturação.

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

14ª Questão: O que ocorre quando se imprime uma base de SAFL com emulsão betuminosa?

A imprimação deverá ser efetuada, obrigatoriamente, com a utilização de asfalto diluído CM-30 ou CM-70 (asfalto diluído com querosene) o qual, por apresentar baixa viscosidade, infiltra na superfície da base e permite que a parte residual (betume) penetre convenientemente nela. Com a evaporação do solvente, a superfície da base permanece impregnada de betume (produzindo um “solo betume”) e fica, assim, impermeabilizada tanto quanto possível, além de proporcionar uma ligação adequada para tratamentos superficiais que vier a receber.

Entre os insucessos com o uso da imprimação com RR-1C ressalta-se o ocorrido, por exemplo, em uma cidade do Estado de São Paulo, onde, após a execução, bases de SAFL foram imprimadas com aquele ligante. Na ocasião, por desconhecimento técnico dos executantes, substituiu-se a imprimação com CM-30, recomendada em projeto, pela emulsão RR-1C.

Logo após a imprimação com emulsão, foi executada, a camada de revestimento 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 prescreveram para a correção: retirar a camada de revestimento existente, dar novo acabamento na base, imprimar com CM-30 e executar, novamente, toda a camada de revestimento betuminoso.


15ª Questão: Quais são as estruturas típicas para pavimentos de baixo custo com base de solo-agregado (SAFL, ALA e SLAD)?

As estruturas típicas, espessuras e materiais recomendados para locais onde sejam disponíveis solos lateríticos, são mostrados na figura 40. A espessura da base não é “dimensionada” mas fixada. Determina-se somente a espessura do reforço do subleito, que é também executado com solo laterítico, geralmente de mesma origem ou até da mesma jazida do material da base.

Essas recomendações baseiam-se na experiência acumulada e desempenho observado nos pavimentos construídos.

POSIÇÃO SAFL OUMISTURA ALA NO GRÁFICO DE CLASSIFICAÇÃO MCT

TRÁFEGO* LG’ e LA’ ÁREAS I e II LA e LA’ ÁREAS III e IV

V1

e

V2

N até

105

Penetração duplaimprimadura

i i

V3:

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 largurajunto 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 a106(médio) sugere-se o uso preferencia l de SLAD semanticravamento.

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 da camada sobrejacente. Dois casos podem ser considerados, conforme o tipo de revestimento a ser utilizado:

1º Caso - Revestimento de Tratamento Superficial (TS):

Os solos dos tipos I e II, da Classificação Geotécnica MCT, conduzem a bases coesivas; os dos tipos III e IV conduzem a bases pouco coesivas podendo 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 livre o betume e provocando exudação.

Outra situação, em que a camada considerada é necessária, ocorre quando o tráfego excede alguns limites. A experiência atual mostra que, para um tráfego com N > 5x106 solicitações do eixo padrão, ocorre a penetração do agregado do revestimento na base, quando não existe camada de proteção. A execução da mesma tem-se mostrado muito eficaz para evitar tal penetração.

2º Caso - Camada de Revestimento Usinado Tipo CBUQ ou PMQ:

Nestes revestimentos, pode ocorrer o escorregamento dos mesmos sobre a base, devido aos esforços horizontais do tráfego e à fraca ligação da interface base-revestimento. Em especial, para os solos dos tipos III e IV, cresce muito a probabilidade da ocorrência do escorregamento, se a camada antitravamento não for executada.

O sucesso dessa técnica pode ser comprovado na cidade de Araraquara(SP), onde podem ser vistos (figura 41) pavimentos urbanos executados sobre base de SAFL, utilizando tratamento superficial simples (camada antitravamento) e posterior recobrimento de CBUQ. Os pavimentos são usados há mais de 20 anos.


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 estradas onde se previa N > 5x106 solicitações, o uso desta técnica resulta em um excelente 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 das bases de SAFL e ALA?

O acompanhamento tecnológico da execução, objetivando garantir a aplicação adequada de materiais, bem como o uso de procedimentos construtivos apropriados, é indispensável para o sucesso do pavimento. Para


isso, é necessário executar uma quantidade mínima de ensaios, por uma equipe treinada adequadamente.

Para a finalidade em vista, recomenda-se a execução do seguinte programa de ensaios:

- Determinação do teor de umidade, a cada 40m, imediatamente antes da compactação.

- Determinação da massa específica aparente úmida, in situ, e do respectivo teor de umidade com espaçamento de, no máximo, 40 m de pista, em pontos obedecendo à ordem: borda direita, eixo, borda esquerda.

- Ensaios da metodologia MCT, em amostras com espaçamento máximo de 200 m, podendo ser utilizada, para solos com propriedades conhecidas e/ou rodovias de trânsito relativamente leve, a alternativa seguinte:

- Classificação MCT.- Determinação, em corpos de prova correspondentes à massa

específica aparente seca máxima e umidade ótima da energia intermediária (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 confrontados com os valores especificados no projeto, devem ser calculados de acordo com 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, em sua constituição, têm pelo menos uma fração de solo laterítico fino (SAFL, ALA ou SLAD)?


Em meados de 1972, no início do uso das bases citadas, revestidas com tratamentos asfálticos superficiais duplos ou triplos esbeltos (1 a 3 cm), a maior preocupação dos responsáveis pela sua construção era a possibilidade de que, durante o período chuvoso, apresentassem defeitos, em especial, a ocorrência do amolecimento de toda a estrutura da base, o que causaria sua ruptura.

O tempo mostrou que tal preocupação não era necessária pois, os defeitos esperados não ocorreram. Os pavimentos tiveram um comportamento excepcional, além do esperado, tendo alguns ultrapassado 30 anos de bom desempenho. Os principais fatores que contribuíram para isso foram:

- Características mecânicas e hídricas dos solos lateríticos finos que entram na constituição de todas as bases mencionadas (comportamento peculiar dos finos lateríticos).

- Projeto e técnica construtiva específicos desses pavimentos, que permitem aproveitar as peculiaridades do ambiente tropical úmido.

a) Características Mecânicas e Hídricas dos Finos Lateríticos das 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 2,00 mm 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 Seca Máxima (MEASmáx) da energia modificada, apresentam as seguintes características:

- Elevada capacidade de suporte, com o CBR (ou o Mini-CBR) às vezes 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 laboratório quanto no campo e, mesmo, quando obtidas da retroanálise de deformadas (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 das peculiaridades mineralógicas e microfábricas inerentes aos solos finos (fração que passa na peneira de 2,00 mm) conhecidos como lateríticos (na linguagem geotécnica) e que, durante sua formação, foram submetidos a processos pedogenéticos 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 camadas plano-paralelas), peculiares às rochas sedimentares. Este tipo de solo saprolítico gera, 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 não especializados. Por exemplo, na parte:

- laterítica - os grãos são muito pequenos (da ordem de milionésimo de mm), constituídos externamente por óxidos e hidróxidos de Fe e Al 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 à classe de comportamento laterítico (Solos L);

- saprolítica - percebe-se, nitidamente, grãos de areia e, preenchendo os vazios intergranulares, cristais em forma de folhas associadas, o que dá um aspecto de bucho de vaca, correspondente a um argilo-mineral da família das smectitas (ou da montmorillonita), que se caracteriza pela sua elevada expansibilidade na presença da água livre. Quando ensaiados pela sistemática MCT, esses solos pertencem à classe de comportamento não laterítico, ( Solos N).

b) Projeto e Técnica Construtiva Específicos

Os pavimentos construídos com as referidas bases, revestidas com tratamentos superficiais e/ou pré-misturados esbeltos, levam-nas a trabalharem com uma umidade de equilíbrio baixa, geralmente, entre 70 e 80% da umidade ótima, em relação à do Proctor Intermediário.


Isso, ao longo do tempo, leva as bases a aumentarem o seu suporte inicial e a resistirem adequadamente ao tráfego, sem apresentarem maiores problemas, 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 laterais d´água), tanto sob a forma de vapor, quanto sob a líquida. Isso leva a uma umidade 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 o pavimento é aquecido intensamente durante o dia, e se estabelece um gradiente caracterizado pela alta temperatura no revestimento betuminoso 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 de dia como de noite. Tal gradiente térmico, por si só, ocasiona o movimento descendente da água, tanto sob a forma líquida, como sob a forma de vapor. Ao anoitecer e durante a noite, geralmente ocorre inversão do gradiente, o que favorece a subida do vapor d’água. Porém esse gradiente é muito menor, comparado com aquele que aparece durante um dia ensolarado.


Em climas frios e temperados frios, nos quais ocorrem a precipitação da água sob a forma de neve, a movimentação da água sob a forma líquida é inversa, podendo a água subir para a base e provocar a formação de gelo. Esse gelo derrete durante a primavera, ocasionando a embebição da base, o que explica a necessidade de se considerar, naqueles climas, a capacidade de suporte e módulo de resiliência nas condições saturadas ou muito próximas dessa condição.

- Outro fator favorável é a posição do lençol freático e das camadas aqüíferas. A presença de camadas aqüíferas e lençol freático, raramente ocorre a menos de 3m, sendo muito freqüente casos em que elas aparecem a mais de 10m de profundidade.

Evidentemente, para que o gradiente térmico seja efetivo na redução do teor de umidade da base de pavimentos de revestimento betuminoso delgado, é indispensável uma série de condições das quais, as mais importantes são:

- Escolha apropriada do solo laterítico fino in natura, no caso de SAFL, e dosagem das misturas ALA e SLAD com características lateríticas de sua fração fina similares às do SAFL, conforme as especificações próprias para esses tipos de base.

- Compactação apropriada da base, não só em termos de massa específica aparente seca máxima e teor de umidade de compactação mas também quanto à sua estrutura, havendo necessidade de utilizar, sucessivamente, uma série de compactadores apropriados para 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 aumento irreversível da sua capacidade de suporte. O fato indica uma coesão adequada do solo e garante um comportamento satisfatório da base em serviço. A secagem também permite uma movimentação descendente 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 subleito ou do subleito compactado. Ela deve ser distribuída, com taxa apropriada, e ter viscosidade que permita uma penetração entre os intervalos de 3 e 6 mm de espessura.


- Acostamento sempre presente, com largura mínima de 1,20 m, devidamente compactado, imprimado e revestido, constituído de solo de baixos coeficientes de sorção e de permeabilidade.

- No caso de pavimentos urbanos, obrigatoriamente, executar as guias, sarjetas e calçadas.

- Revestimento flexível com textura o mais impermeável possível, a fim de evitar, ao máximo, a penetração da água pela superfície do pavimento. É recomendável que a primeira etapa comece por um tratamento superficial (de preferência do tipo penetração invertida) e uso de um ligante adequadamente escolhido. Em etapas posteriores, para recapeamento, pode-se usar, além de tratamento, concretos asfálticos do tipo fechado e flexível.

- Drenos apropriados para evitar a influência do lençol freático, o qual deve estar a, no mínimo, 1,5m abaixo do nível do subleito e para eliminar o efeito da migração de água causada pelo gradiente térmico. Conforme o caso, há necessidade da construção de drenos interceptantes para aqüíferos permanentes ou periódicos (aparecem somente na estação chuvosa) e drenos para rebaixamento do lençol freático. Geralmente as condições ambientais, existentes nas regiões em que ocorrem os solos arenosos finos lateríticos, são excepcionalmente favoráveis quanto à posição do lençol freático: prevalecem, lençol freático e camadas aqüíferas, a profundidades superiores a 5 metros (freqüentemente atingem mais de 10 m).

19ª Questão: Por que não se recomenda o uso de critérios tradicionais para o estudo dos solos para bases de SAFL, ALA e SLAD?

Os critérios tradicionais para o estudo de bases estabilizadas mecânicamente, ou granulometricamente (também designado de Solo-Agregado, pela ASTM e AASHTO), geralmente adotados nos organismos rodoviários brasileiros, foram fundamentados em solos e condições ambientais de climas temperados a frios.

Dois aspectos principais devem ser considerados no projeto de bases de pavimentos nas regiões tropicais:

- Natureza peculiar dos materiais, sobretudo solos, disponíveis para a sua construção.


- Natureza peculiar do ambiente em que as bases e sub-bases de pavimentos ficam sujeitas ao clima tropical úmido.

Quando a escolha dos solos, ou das misturas de solos-agregados, para uso nas regiões tropicais é elaborada com base em critérios desenvolvidos para regiões de climas temperados e frios, várias dificuldades ocorrem, destacando-se:

- Relativa pobreza de materiais granulares naturais que satisfaçam integralmente às especificações tradicionais.

- Necessidade de onerosas correções na granulometria e nos índices plásticos dos solos, que, mesmo após essas correções, muitas vezes não apresentam bom desempenho como base de pavimentos. Fracassos freqüentes ligados a esse mau desempenho acontecem, sobretudo, quando o solo contém elevada porcentagem de macrocristais de caulinita e micas, de várias granulometrias. Esses minerais têm sido encontrados, freqüentemente, nos solos tropicais típicos designados de saprolíticos. Verificou-se que esses fracassos estavam ligados a baixos valores de suporte e do módulo de resiliência. Por outro lado, muitos solos lateríticos que não atendem aos critérios tradicionais de granulometria e de propriedades índices podem ser apropriados para bases, por possuírem elevado CBR, baixa expansão e elevado módulo de resiliência, entre outras propriedades.

Foram essas dificuldades que levaram os autores deste livro, após um período de mais de 20 anos de exaustivos estudos de laboratório e de campo com solos lateríticos e saprolíticos, a propor a Sistemática MCT que abandona os critérios tradicionais, conforme os conceitos expressos no livro “Pavimentação de Baixo Custo com Solos Lateríticos” (1995) e em muitos outros trabalhos técnicos dos autores sobre a tecnologia do uso das bases de SAFL, ALA e SLAD.

20ª Questão: Quais são as peculiaridades do comportamento dos pavimentos com bases de SAFL, ALA e SLAD?

As principais peculiaridades do comportamento destes pavimentos são:


- Ausência de ruptura na base: A ruptura na base não tem ocorrido a não ser em casos especiais. Essa ruptura é caracterizada pela excessiva deformação da superfície da base, com expulsão lateral de solo, salvo em locais onde o nível d’água está a menos de 1 m de profundidade.

Esse fato confirma a elevada capacidade de suporte da base de SAFL, constatada no campo e em laboratório, com os resultados do ensaio de suporte (CBR, Mini-CBR) e da determinação dos módulos de 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 experimental da Washington Luiz, recoberta de uma camada de binder (6cm) e uma de rolamento (4cm), ambas de CBUQ, que durante 7 anos foi submetida a um elevado número de solicitações de veículos pesados. Após esse período, a Washington Luiz foi recapeada, duplicada e a faixa adicional experimental transformada em acostamento. Visualmente, verifica-se na figura 46 o comportamento excepcional dessa base que permaneceu íntegra e sem deformações, mesmo com essa condição extrema de tráfego, mostrando elevados suporte e módulo de resiliência. Observe-se que a régua metálica acha-se perfeitamente nivelada sobre a camada de rolamento, mostrando a inexistência de qualquer nível de deformação transversal nas rodeiras 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 das deflexões, obtidos com a viga Benkelman, têm sido relativamente baixos, considerando que a camada de revestimento betuminoso usado é, geralmente, do tipo tratamento superficial, com espessura inferior a 2 cm. Os níveis deflectométricos, obtidos em bases de SAFL, situam-se entre 20 a 60 x 0,01 mm quando se usa carga de 80kN por eixo.

Os desvios padrão das deflexões, entretanto, têm sido relativamente elevados para uma base aparentemente homogênea. Atribui-se, provisoriamente, essa peculiaridade ao efeito do trincamento da base e às variações do teor de umidade. Os raios de curvatura da bacia deflectométrica, geralmente, são superiores a R ≥150m, o que mostra o bom comportamento dessa base em relação as camadas de brita.

- Contribuição estrutural da base: As “bacias” (ou linhas de influência) obtidas com uso da viga Benkelman têm acusado, com certa freqüência, formas que indicam, teoricamente, um módulo de elasticidade maior das camadas superficiais (valor da relação de módulos: de 2 a 5). Outra peculiaridade de muitas “bacias”, é a de apresentarem formas semelhantes às dos pavimentos com base de solo-cimento (irregularidades de curvatura, deslocamento do ponto de máxima deformação).

- Trincas de contração: O desenvolvimento de trincas nas bases referidas é uma constante que tem sido observada desde a fase de execução e resulta na formação de “blocos”. No caso de SAFL e ALA, o trincamento das mesmas é bem mais intenso do que nas bases de SLAD. A reflexão dessas trincas em blocos (TB), na superfície do tratamento superficial, tem ocorrido com maior freqüência nos acostamentos e, só excepcionalmente, na superfície da pista.

- Evolução de “panelas”: Em alguns trechos, as “panelas” têm um desenvolvimento bastante rápido, devido à ação do tráfego, nas variedades menos coesivas das bases em questão. Isso é causado por falhas na execução da imprimadura, do revestimento ou, também, pelo uso de agregado, para tratamento superficial, contendo fragmentos pouco resistentes, tanto ao esmagamento quanto à ação das intempéries.

- Ausência de saturação (de água) na base: As determinações da umidade efetuadas, revelam que os valores do teor de umidade na base têm-se mantido abaixo da ótima de compactação, correspondente à energia intermediária.


Esse fato tem sido confirmado pela determinação da tensão de sucção da base, com o uso de tensiômetros de aplicação direta. Valores da tensão 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 umidade dos solos lateríticos após secagem.

- Escorregamentos do revestimento betuminoso: Em solos atendendo às especificações já preconizadas para SAFL e ALA não foram constatados escorregamentos do revestimento betuminoso sobre a base, quando ele é de tratamento superficial, mesmo nos casos em que o revestimento era bastante delgado (≤ 15 mm). Somente ocorre esse defeito quando o solo das bases é do grupo LA e 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 se apresenta extremamente rugosa devido à existência de agregados em sua superfície, não há ocorrência desse tipo de defeito, sendo essa uma das vantagens desse tipo de base, em relação ao SAFL e ALA no caso de solos pouco coesivos.

- Defeitos Construtivos e de Projeto: Alguns defeitos constatados nos pavimentos com base de SAFL não estão ligados à natureza do solo, mas a várias outras causas, destacando-se pequenas ondulações na camada de revestimento betuminoso, devidas ao excesso de ligante betuminoso e recalques diferenciais, de grande raio de curvatura e pequena amplitude, atribuíveis à deficiências no subleito. Os referidos recalques são observados, com maior freqüência, nos trechos em cortes, onde não se utilizou reforço do subleito e a base restante é de cerca de 15,0 cm, resultante da operação de preparo do subleito, que foi executado segundo a instrução de “Melhoria e Preparo 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, da deficiência de drenagem superficial.

Nos pavimentos com base de SAFL, as intervenções em seu revestimento, devido ao término da sua vida, têm sido executadas com recapeamento ou, rejuvenescimento com aplicação de lama asfáltica, ou tratamento superficial adicional.


21ª Questão: Podem ser usados solos argilosos finos lateríticos, que não satisfazem as condições adotadas para bases de SAFL, em bases de pavimentos de baixo custo?

Sim, porém somente para tráfego muito leve, com predominância de veículos de passeio e com, no máximo, 5 veículos comerciais por dia. Normalmente, estas bases são executadas com solos mais coesivos e designadas como “bases de argila laterítica”.

Um exemplo marcante do uso de bases de argila laterítica compactada é encontrado nos pavimentos urbanos executados nas regiões de Jaú e Ribeirão Preto (SP), com mais de 3 milhões de m2 implantados. Este tipo de base foi utilizado em alguns subtrechos rodoviários no Estado de São Paulo, como no acesso à Usina Zanin (Araraquara), na cidade de Viradouro e, também, no Estado do Paraná, no trecho 1º de Maio a Sertanópolis, em uma extensão de 20 km.

Estes pavimentos são altamente econômicos, estão em uso desde 1980 e 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 bastante diferenciados dos utilizados para a escolha dos SAFL. Recomenda-se, para maiores esclarecimentos, a leitura de “Características e Desempenho de Segmentos com Base de Argila Laterítica,” Anais ABPv, 24ª Reunião Anual – Belém (Villibor e Nogami, 1990); “Pavimentação Urbana de Baixo Custo com Base de Argila Laterítica, Anais ABPv, 29ª Reunião Anual, Cuiabá” (Villibor, Nogami, Fortes, Tonato, 1995) e “Pavimentação de Baixo Custo com Solos Lateríticos” (Nogami e Villibor, 1995).

22ª Questão: Solos arenosos pouco coesivos, com elevados valores de CBR, podem ser usados para base de pavimentos?

Os pavimentos com base de SAFL são revestidos por camada de rolamento esbelta com espessura na faixa de 1,5 a 3,0 cm. Porque esses revestimentos, geralmente, são constituídos de tratamento superficial invertido, é necessário que exista uma ligação perfeita entre a base e sua camada de rolamento, para que essa não venha a se soltar por causa dos esforços horizontais impostos pela ação do tráfego.


Para que o problema não aconteça, é necessário que o SAFL tenha coesão caracterizada, por exemplo, através do ensaio de contração da MCT. Além da coesão, a superfície também deverá receber uma imprimadura impermeabilizante adequada, responsável, depois de curada, pela ligação perfeita 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 valores de contração entre 0,1 e 0,5%. Nesse caso, o solo arenoso fino apresentará uma coesão satisfatória, gerará uma interface base revestimento resistente e seu revestimento não se soltará com os esforços provocados pelo tráfego.

Na prática, a constatação da coesão do material pode ser inferida com auxílio do padrão de trincamento, visível na superfície da base, geralmente, após três dias da conclusão de sua execução, desde que não ocorram chuvas. O padrão de trincamento é caracterizado pela largura das trincas e pelas dimensões das placas.

Por exemplo, padrão de 2 a 3 mm de largura e placas na superfície com dimensões da ordem de 20 x 30 cm, indica bases coesivas; padrão de 1 a 2 mm 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 aderência adequada da camada de rolamento.

Outro diagnóstico de solos extremamente arenosos e com baixa ou nenhuma coesão é obtido após a base ser imprimada e com a ocorrência de uma penetração da imprimadura, na superfície da base, da ordem de 1,0 a 2,0 cm. Nesse caso, provavelmente durante a execução do seu revestimento, ou quando ele estiver em serviço, a superfície da base “estilhaçará”, formando um 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 camada superficial 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 a penetração da imprimadura é de 0,2 a 0,8 cm. Nesse caso, há aderência perfeita entre a camada de rolamento e a base, mesmo em rampas fortes


com inclinações da ordem de 8%. Não há escorregamento da camada de rolamento quando o solo apresenta coesão adequada, segundo os critérios de escolha de solos para bases de SAFL.

No início do uso das bases de SAFL, alguns projetistas julgavam que o importante era o solo apresentar um elevado valor de CBR e usavam, para a base, os solos extremamente arenosos e pouco argilosos, escolhidos pelo seu alto índice de suporte. Essa crença levou a muitos insucessos, devido aos escorregamentos do revestimento sobre a base.

Atualmente, o critério de escolha de solos para bases não privilegia somente o valor de suporte, pois devem ser analisadas, também, todas as características mecânicas e hídricas do solo.

A figura 45 mostra o escorregamento de camadas de revestimento (seguido de 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 rodoviários com base de solo agregado com finos lateríticos (SAFL, ALA ou SLAD)?

Sim, é necessário ter acostamentos pavimentados ou, no mínimo, uma faixa 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, no período chuvoso, pode haver um aumento excessivo no teor de umidade da borda da pista do pavimento.

O aumento é explicado pelo fenômeno da infiltrabilidade, que trata da movimentação da água em meios não saturados, cujas propriedades mais


importantes são dadas pelo coeficiente de sorção e pela velocidade da frente de umidade que conduz a água para as rodeiras do pavimento.

A observação de vários trechos já executados mostrou ser imprescindível a existência do acostamento, ou faixa de proteção mínima de 1,20m de cada lado, 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 os lados da borda da pista as faixas de proteção, elas deverão ser estabilizadas com cimento ou outro aditivo adequado para dar maior resistência à erosão por água livre, aumentar o confinamento das bordas da base e diminuir a sorção pelas bordas do pavimento.

As Figuras 45 e 46 ilustram dois trechos: um sem acostamento, com drenagem 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 baixo custo com bases de SAFL, ALA e SLAD revestidas com Tratamentos Superficiais?


O bom comportamento dos pavimentos é conseqüência da interação das contribuições das bases e dos tratamentos superficiais.

Contribuição das Bases: quando as bases forem executadas com solos, ou misturas de solo agregado que satisfazem as especificações prescritas 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 de revestimento apresenta um comportamento altamente satisfatório, porque:

- Não aparece o fenômeno do escorregamento entre o revestimento e a base, pois a ligação destas duas camadas por meio da imprimadura impermeabilizante e de um pequeno cravamento (do agregado do revestimento na base) cria condições para uma aderência perfeita entre essas camadas.

- Não aparece o fenômeno da fadiga, provocado pelas tensões de tração geradas pelas cargas repetitivas de tráfego, pois, nesse tipo de 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 com bases de solo agregado com finos lateríticos?

Até o presente, pode-se afirmar, com segurança, que tais bases têm um período de vida superior a 25 anos e nada indica que o limite não possa superar os 30 anos.

A experiência mostra que a durabilidade da camada de revestimento betuminoso, constituído de tratamento superficial, pode ser estimada com segurança, em 8 (oito) anos para os tratamentos duplos e em 10 (dez) anos para tratamentos triplos, quando bem executados. Todavia, às vezes, o tratamento triplo é mal executado em decorrência, sobretudo, de inadequado entrosamento entre suas camadas constituintes.

26ª Questão: Quando usar Solo Laterítico Agregado Descontínuo (SLAD) ou Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL)?


Nas bases de SLAD os grãos maiores (graúdos) da mistura da fração retida na peneira de 2mm, acham-se disseminados na massa da fração fina que passa, geralmente não ocorrendo contato entre seus grãos. Em função disso, 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 intervalos recomendados, similares aos das bases de SAFL in natura. Portanto, o comportamento dos dois tipos de base (SLAD e SAFL) está intimamente ligado ao comportamento laterítico da fração de silte + argila que passa na peneira de 0,075mm, o qual condiciona a resistência inicial das bases e a manutenção da estabilidade das mesmas, ao longo do tempo, quando submetidas às solicitações das cargas repetitivas do tráfego e às condições ambientais 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 das bases 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 com energia elevada, por exemplo do Proctor Modificado, sem causar supercompactação. Já as bases de SAFL, geralmente, só podem ser compactadas adequadamente na energia do Proctor Intermediário, para evitar a 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 CBUQ esbelto (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 da base de SLAD, formados devido às trincas de contração, são maiores do que os das bases de SAFL, assim como as trincas entre os blocos das primeiras são menores do que as da segunda. Isso resulta numa estrutura, do SLAD, mais travada quanto à movimentação de seus blocos estruturais.

c-) O processo executivo da base de SLAD é mais fácil do que o da base de SAFL. Na execução do acabamento da primeira, pode-se usar rolo vibratório liso, sem muitos problemas. Além disso, a presença 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 e SAFL, para a execução da base de SLAD.


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, a qualidade 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 tratamento superficial anticravamento, antes da execução do revestimento das bases de SLAD. Pode-se usar, diretamente, camada de rolamento de CBUQ sobre a base de SLAD, qualquer que seja o solo laterítico fino usado na constituição da mistura.

e-) No caso de vias urbanas de tráfego médio, a vantagem da base de 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-se usar base de SAFL, com os cuidados que sua tecnologia exige.

27ª Questão: Quais defeitos têm ocorrido no revestimento de tratamento superficial utilizado em pavimentos com base de SAFL, ALA e SLAD? Quais os motivos de sua ocorrência?


Os defeitos que têm ocorrido no revestimento de tratamento superficial sobre base de SAFL, ALA e SLAD são, muitas vezes, inerentes ao próprio tipo do revestimento, mas alguns tipos de defeito associam-se à própria base. Nesta resposta serão considerados os defeitos no tratamento mais ligados às 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 três fatores diferentes, isoladamente ou em conjunto:

a.1) Superposição de uma camada de pequena espessura (< 5,0 cm), sobre outra já compactada. Isso pode ocorrer na fase de acabamento quando, depois de cortar a base, verifica-se que há locais onde falta material. Não podem ser preenchidos com solo porque, fatalmente, causarão defeitos. O acabamento da base deve, obrigatoriamente, ser em corte e, durante a compactação, deve-se evitar o acerto de camadas finas com motoniveladora.

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 é causada pelo apresentado no item a.1), pois, tendo em vista a fração graúda constituinte 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 do revestimento.

b.2) Execução do tratamento superficial sobre:


- Imprimadura mal “curada”, e/ou logo após chuvas, sem esperar a secagem completa.

- Imprimadura aplicada sobre a base úmida, isto é, que não secou suficientemente.

b.3) Penetração do agregado do revestimento na base, com deslocamento do material betuminoso, juntamente com algum solo da base, para a superfície. Esse tipo de exsudação é provocado pelo tráfego, em função da sua intensidade. A possibilidade dessa ocorrência deve levar à especificação e execução da camada anticravamento. Os solos dos tipos II e IV são mais suscetíveis a esse problema.

No caso de bases de SLAD, pode ocorrer o exposto em b.1) e b.2); não ocorre 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 superfície não permitindo, assim, o cravamento do agregado do revestimento.

c) Escorregamentos

Considerando que o revestimento foi bem dosado e executado, esse defeito está ligado, predominantemente, à ocorrência de lamelas na parte superficial da base. Essas lamelas, sob a ação do tráfego, ocasionam ondulações no revestimento, provocando seu trincamento e posterior escorregamento. Isso provoca a formação de panelas, cuja evolução pode ser extremamente rápida 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 dos acostamentos.

- Perfil longitudinal com declividade mínima de 1% nos cortes e raspagens.

-Seção transversal adequada, incluindo a execução da plataforma com acostamento, corte imprimado a 45º e o plantio de grama imediatamente após a construção.

- Especificação e execução da camada anticravamento e de capa de rolamento adequada ao tipo de tráfego.

Nos pavimentos cuja base é de SLAD, somente haverá escorregamento se houver lamelas construtivas.


28ª Questão: Quais os aspectos relevantes para a deterioração estrutural das bases de SAFL, ALA e SLAD?

É oportuno analisar e tecer considerações sobre a deterioração estrutural desse tipo de base, porque essa deterioração é pouco conhecida no meio técnico 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 em pavimentos, sua imprimadura impermeabilizante não pode ser desassociada da sua estrutura, pois, pelas peculiaridades destes tipos de base, ela é fundamental para o sucesso do comportamento desses pavimentos.

A base é coesiva. Isso é conseguido exigindo que o solo laterítico constituinte 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 Contração

da Sistemática MCT, 0,1%#Ct#0,5% , para garantir a coesão do solo compactado e evitar trincamento excessivo.

Além disso o solo deverá, quando compactado, satisfazer às exigências das Normas de Pavimentação do DER-SP ET-DE-P00/015 - Sub-base ou Base de 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 argila laterítica (coesivo). A compactação força o contato dos grãos de quartzo com a argila laterítica, a qual está umedecida pela água que é necessária para obter o teor de umidade de compactação.

O processo de secagem da base gera esforços de tração (criados pelas tensões capilares) que protegem a camada, produzindo trincas verticais e horizontais e criando uma base com estrutura em blocos, que lembra um arenito natural cimentado por argila. Essa cimentação é resultante de uma coesão


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 há aumento eventual no teor de umidade da base em relação ao teor após secagem. O processo de cura por secagem da base, exigido pelas normas, define todo o sistema inicial de seu trincamento. A figura 49 ilustra uma base trincada, em local plano, sem revestimento e a figura 50, uma base em 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 imprimadura impermeabilizante, 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 volátil do ligante, sobra o betume que , juntamente com o solo, veda as trincas e forma um “solo betume” na parte superior da base.

Em conclusão, estruturalmente as bases de SAFL, ALA e SLAD apresentam 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 solo betume nos finos lateríticos entre os grãos maiores;

- Trincas, que chegam à superfície, preenchidas tanto quanto possível com betume.

Os esforços das cargas do tráfego, que chegam à base, são parcialmente absorvidos pelos seus blocos coesivos. O restante é transmitido à camada inferior pela estrutura da base que é constituída por aqueles blocos e pelo atrito existente entre eles.

b) Fatores determinantes da deterioração

Uma das grandes surpresas constatadas na avaliação do comportamento dos pavimentos com esses tipos de bases foi o fato de que, apesar de serem coesivas, não trincaram por fadiga, mesmo em trechos com mais de 30 anos de 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 características do solo constituinte, não ocorre o fenômeno de “bombeamento”, nem fadiga semelhante à que aparece nas bases de solo-cimento. Além disso, também se verificou que o comportamento delas é bem diferente do comportamento


das bases granulares, as quais se instabilizam pelo desgaste e/ou quebra dos grãos maiores, os principais constituintes deste tipo de base.

Posto isso, pode-se afirmar que nenhuma dessas bases é tão resistente à tração como uma base de solo-cimento; porém, são mais coesivas do que muitas bases granulares, graças ao seu elevado módulo de resiliência.

- Os principais fatores, cuja interação leva à deterioração dessas bases, 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 somente compressão, não aparecerá trincamento por fadiga enquanto o revestimento mantiver características adequadas de deformabilidade.

A oxidação do ligante do revestimento resulta de um efeito combinado do 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 percentual da oxidação, que continua durante toda vida útil do revestimento.

Devido a isso o ligante vai perdendo sua ductilidade e seu poder de aglutinar os agregados. Após 10 ou 12 anos de uso, o revestimento torna-se tão rígido que tem início um processo de desprendimento dos agregados constituintes. Esse desprendimento ocorre pela ação das cargas do tráfego e, 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 oxidação do ligante durante a execução do revestimento; entretanto essa oxidação ocorre durante toda a vida útil da camada de rolamento.

Com a evolução da tecnologia para emulsões modificadas com polímeros, 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 inicial de tratamento, complementado com uma camada de CBUQ, pelo fato da temperatura ser muito elevada durante o processo de usinagem, a oxidação do ligante pode chegar a 70 %, continuando durante toda a sua vida útil.

Isso aumenta a sensibilidade do revestimento ao trincamento por fadiga e causa uma incidência crescente de áreas trincadas em pequenos blocos. Para minimizar o problema, deve ser exigido um controle rigoroso de temperaturas durante a execução da mistura, pois, caso a temperatura de usinagem ultrapasse o valor recomendado em Normas, ocorrerá uma oxidação severa do ligante e, como conseqüência, será iniciado um processo de fadiga prematura que provocará trincamento intenso no revestimento e desprendimento 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 rodas dos veículos arranquem agregados e/ou pedaços do revestimento, nas regiões das rodeiras e nos locais onde o teor de asfalto foi menor durante a execução, resultando na formação de panelas. Isso acontece mesmo que o revestimento tenha sido executado satisfazendo as tolerâncias exigidas pelas Normas.

útil desse tipo de revestimento. Pode-se, portanto, retardar a oxidação do ligante e o conseqüente aparecimento das primeiras panelas no mesmo.


Figura 52 - Pavimento com Revestimento Oxidado e Desprendimento de Agregados.

A existência de panelas no revestimento, expõe a base à ação das rodas dos veículos e propícia, após o desgaste da camada superficial de solo-betume formada pela imprimadura, o início da formação de panelas na base.

O crescimento destas panelas depende da sensibilidade do solo da base quanto à erodibilidade e ao amolecimento, na presença de água. As panelas devem ser tapadas, durante a conservação de rotina do trecho, reconstituindo o revestimento pois, caso não haja atuação adequada, a intensidade e incidência das panelas, tanto no revestimento como na base, aumentam exponencialmente.

As Figuras 52 e 53 mostram trechos de pavimentos, com base de SAFL, que apresentam revestimento oxidado e com início do fenômeno da formação de panelas.

( A )Trecho de pavimento com revestimento oxidado 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 Deformação Permanente: A ocorrência de deformações, nas camadas inferiores da base é responsável pelo aparecimento de deformações permanentes na superfície do pavimento, em especial nas rodeiras. Quando tais deformações são de nível muito elevado (flechas superiores a 2,5 cm), podem causar um retrincamento, tanto da base como do revestimento, apesar da grande acomodabilidade de ambos.

Como o tratamento superficial é extremamente flexível e possui uma elevada acomodabilidade, a deformação permanente das camadas inferiores da base em níveis baixos (< 1 cm), é acompanhada por ela e, também, pelo revestimento, 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 das bases consideradas, com revestimento inicial de tratamento superficial é, quase que exclusivamente, devida à ocorrência de panelas e à sua elevada velocidade de crescimento que, “caminhando” de cima para baixo, vão destruindo a base.

A formação de panelas é intensa em sub-trechos que apresentam desgaste e/ou desprendimento (devido à oxidação do betume) de porções do revestimento. Isso expõe a base à ação das intempéries e do tráfego.

A figura 54 ilustra, esquematicamente, o fenômeno da deterioração de uma base de SAFL.

Figura 54 – Fenômeno da Deterioração de uma Base de SAFL, ALA ou SLAD.


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 abrasão causada pelas rodas dos veículos.

- Após o desgaste do solo betume a evolução é acelerada, principalmente no período chuvoso, pois as rodas dos veículos vão retirando o solo das partes saturadas e amolecidas da superfície exposta da base, no interior das panelas.

A figura 55 ilustra local com ocorrência de desgaste, no revestimento e no solo betume, e com início de formação de panelas na base, mas sem problemas 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, pois depende diretamente do tipo de solo da base ou da fração de solo laterítico das misturas ALA e SLAD (os mais erodíveis e arenosos são mais sensíveis ao fenômeno) e é acelerado em função do tempo de uso do pavimento, em especial quando se aproxima o fim da vida útil do revestimento.

Essa afirmativa é confirmada, na prática, pelo fato de o pavimento não apresentar ruptura de sua base em locais onde aparecem panelas em grande número. A explicação de tal comportamento é simples: a baixíssima permeabilidade da base impede a entrada de água, pelas panelas, em volume que comprometeria o seu suporte.


Medidas realizadas mostraram que, em áreas circunjacentes às panelas, o teor de umidade da base ainda é inferior ao teor de umidade de compactação, mesmo em períodos chuvosos. Essa característica mantém sempre alta a capacidade 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 o revestimento chegando ao fim da sua vida útil, por ter seu ligante intensamente 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 para baixo), pela ausência da conservação de rotina, e revestimento no estágio final da sua vida útil. Nesta situação é aconselhável a reconstrução da base e do revestimento.

Figura 57 - Trecho em Estágio Falimentar, Após 15 Anos de Uso.


A figura 58 ilustra sub-trecho recuperado.

Figura 58 - Aspecto de um Trecho com Base de SAFL Recapeado com CBUQ

Esbelto sobre Tratamento Superficial.



Gestão de Manutenção de Vias Urbanas

Esse capítulo foi desenvolvido pelos engenheiros:Douglas Fadul Villibor Job Shuji Nogami Mauro Beligni José Roberto Cincerre

8.1. Introdução

A grande preocupação dos técnicos que militam na área de conservação de vias urbanas é o alto nível de deterioração da mesma, devido a quase que total ausência de manutenção preventiva. A falta de uma política de conservação tem levado a malha viária das cidades de médio e grande porte no Estado de São Paulo a uma situação caótica, resultando conseqüentemente no aparecimento intenso de trincas, evoluindo para panelas e ruptura em alguns pontos localizados da rede. Estes defeitos são gerados pelo envelhecimento da rede como também pela grande quantidade de valas abertas e remendos mal executados pelas concessionárias de serviços públicos, acelerando ainda mais o processo de deterioração da malha viária.

Estes fatos contribuem para um aumento substancial nos serviços emergenciais de conservação, consubstanciados em serviços de tapa-buraco, chegando ao ponto de ser necessário a reparação de mais de 800.000 buracos em um ano, por exemplo, na cidade de São Paulo.

Em cidades de médio e grande porte, a manutenção adequada de vias públicas 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 a 30 anos;

− Sistemática atual, praticamente somente de serviços de tapa-buraco;

− Falta de intervenções em serviços de rejuvenescimento e recapeamento em pavimentos em processo de deterioração e recuperação pesada nos pavimentos degradados;

− Falta de recursos financeiros para um eficiente serviço de manutenção de vias e

− Inexistência de Plano de Gerência de Pavimentos.

levou ao desenvolvimento, por parte dos autores deste trabalho, de um Plano de Gestão de Manutenção de Vias Urbanas.

Para desenvolver este trabalho serão enfocados os seguintes aspectos:

− 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 de pavimentos novos, manutenção e conservação da rede existente.

O principal objetivo da gerência de pavimentos é obter respostas corretas e eficientes a perguntas do tipo “o que”, “quando”, “onde” e “como”, referentes as várias atividades relacionadas com o pavimento.


Para uma adequada gerência de pavimentos rodoviários ou urbanos existem diversos Sistemas de Gerência de Pavimentos (SGP) para diversos níveis de atuação. O SGP é uma ferramenta que pode ser utilizada pelos tomadores de decisão para analisar os custos e benefícios de várias alternativas viáveis, que envolvem os serviços de pavimentação e ainda determinar as necessidades futuras da rede.

No caso de um Sistema de Gerência de Manutenção Viária são necessárias algumas informações para a análise e comparação de soluções alternativas, 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 de Manutenção Viária, uma das mais importantes é a avaliação das condições superficiais do pavimento, que espelham diretamente as condições funcionais e subjetivamente as estruturais.

A avaliação das condições superficiais é usualmente apresentada em forma de um índice de serventia do pavimento, que atribui conceitos quanto à intensidade e ao grau de severidade dos defeitos superficiais.

Um SGP deve dispor além de mecanismos de análise das condições do pavimento, de modelos de avaliação de prioridades e de otimização da rede.

A evolução dos defeitos dos pavimentos ocorre de maneira gradativa até um determinado estágio, a partir do qual, o pavimento sofre uma degradação acelerada, levando à ruína de toda a sua estrutura em um curto intervalo de tempo. Portanto torna-se necessário, o conhecimento do momento oportuno de intervenção para se reestabelecer a serventia a níveis aceitáveis em termos de segurança e conforto aos usuários.

A Figura 59, que é conhecida como Gráfico de Desempenho de um Pavimento, ilustra a evolução dos defeitos e o momento oportuno de intervenção 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 um Sistema de Gerência de Pavimentos e sim um plano para manter em níveis aceitáveis a serventia dos pavimentos.

Os objetivos do Plano de Gestão são:

− melhoria dos serviços emergenciais de tapa-buraco, através de uma 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 trincamento e 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 Vidade Serviço

0,0 9,0 10,5 12,0

ÍND IC E DE SERVENTIA (PSI) X V IDA D E SERVIÇO


abertas por concessionárias de serviços públicos, reparadas inadequadamente, aceleram o processo de degradação dos pavimentos urbanos, resultando na formação de buracos.

Portanto, dentro do Plano de Gestão proposto, os serviços de tapa-buraco devem ser encarados como uma das principais prioridades, visando a execução de remendos de qualidade com alta durabilidade. Atingindo-se tal meta, consegue-se destinar parte dos recursos financeiros, até então desperdiçados, para outros tipos de serviços de manutenção preventiva.

Visando a melhoria na qualidade e eficiência no processo executivo de tapa-buracos, propõe-se:

− Introdução de novos materiais asfálticos (pré-misturado a frio e a quente com ligantes betuminosos modificados por polímeros);

− Nova sistemática de contratação de equipes, constituída por equipe dupla, composta por dois caminhões. O primeiro é encarregado pelo transporte de funcionários e ferramentas (com o uso de um compressor e rompedores para o requadramento e limpeza dos buracos) e o segundo, um caminhão basculante, para o transporte e a aplicação da massa asfáltica com uso obrigatório de rolo liso vibratório;

− Utilização de emulsões modificadas por polímeros para a pintura de ligação e

− Treinamento de pessoal, envolvendo: - equipe de fiscalização e controle da Secretaria das Administrações

Regionais (SAR), através de cursos de reciclagem e aprimoramento técnico, visando a melhoria da qualidade dos serviços e

- equipe de execução das empreiteiras, através de palestras para a aplicação de novos materiais e procedimentos construtivos.

8.3.2. Introdução de uma Metodologia de Avaliação de Pavimentos Urbanos

8.3.2.1. Considerações Iniciais

Tradicionalmente, na maioria das vias urbanas, projetamos, construímos e restauramos pavimentos como o fazemos para rodovias, que apresentam tráfego de fluxo contínuo de veículos e altas velocidades. Entretanto, no caso de vias urbanas, o tráfego opera com fluxo descontínuo e baixa velocidade


operacional, devido as seguintes características: geometria irregular, semáforos, intersecções não semaforizadas, interferências de serviços públicos, etc. Em função destas características, torna-se fundamental um estudo mais criterioso de novas alternativas econômicas e técnicas para a manutenção de vias urbanas, evitando ao máximo a manutenção corretiva ou mesmo uma restauração. Como solução propõe-se uma nova filosofia de manutenção, incluindo, a preventiva.

No entanto, esta exige um conhecimento mais detalhado das condições funcional e estrutural do pavimento, principalmente da condição da superfície do revestimento, obtida através de um índice de serventia urbano (ISU), para que se defina o momento mais oportuno para uma determinada intervenção.

Se utilizássemos o índice de serventia rodoviário, recomendado pela AASHTO, denominado de PSI (Present Serviceability Index), teríamos que praticamente reconstruir uma grande parte da malha viária das cidades de médio e grande porte, devido ao número elevado de intervenções realizadas inadequadamente por concessionárias de serviços públicos além de outros fatores, resultando em valores de irregularidade longitudinal extremamente elevados e conseqüentemente em baixos índices de serventia. Cabe ressaltar, que a irregularidade longitudinal é o fator determinante para o cálculo do índice de serventia rodoviário. Porém no caso de vias urbanas a irregularidade longitudinal deixa de ser o fator principal, devido a baixa velocidade 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 e técnico, 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 tratamento diferenciado em função do exposto, no Plano de Gestão ora proposto, sugere-se a utilização de uma metodologia simplificada para o levantamento dos defeitos superficiais, devido aos seguintes fatores:

− problemas de treinamento do pessoal, para o caso de ser adotada uma metodologia complexa, levando à subjetividade quando da avaliação dos defeitos superficiais e


− custos mais elevados, quando do emprego de uma metodologia complexa.

Apesar da grande quantidade de procedimentos de levantamento e métodos de avaliação de defeitos superficiais de pavimentos, os mesmos nunca serão identificados com a mesma precisão e objetividade alcançadas em outras medidas de engenharia.

Para se minimizar o perigo da adoção de soluções de recuperação derivadas de levantamentos subjetivos, foram elaborados nos últimos anos em diversos países catálogos de defeitos, com material fotográfico detalhado, obtendo-se assim uma padronização dos tipos de defeitos e severidade dos mesmos. Pode-se dizer que a catalogação de defeitos típicos de pavimentos urbanos, padronizando-se também os inventários de levantamento de superfície, é o primeiro passo para a implantação de um Plano de Gestão de Manutenção Viária.

Visando uma catalogação dos defeitos e padronização dos inventários de levantamento de superfície foram realizadas avaliações por amostragem, nas diversas regionais da cidade de São Paulo, dos defeitos de superfície mais incidentes e mais representativos, obtendo-se a seguinte radiografia: trincas de diversos graus de severidade, remendos mal executados, panelas e 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, após a verificação dos defeitos mais incidentes e representativos, foi a criação de um 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 três categorias, 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 BaixaS2 MédiaS3 Alta

TABELA 30 - Severidade dos Defeitos

As considerações mencionadas anteriormente, a respeito dos defeitos individuais com a freqüência de incidência e severidade dos mesmos, são ferramentas práticas para a quantificação dos diversos defeitos. De posse destas informações, elaboramos uma matriz aonde os valores correspondem ao produto da severidade (S) pela área de incidência (A), que exprimem o grau de deterioração (G), conforme ilustrado na Tabela 31.

ÁREA DE INCIDÊNCIAA1 ≤ 10 % 10 % < A2 < 50 % A3 ≥ 50 %

SEVERIDADES1 (Baixa) 1 2 3S2 (Média) 2 4 6S3 (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 peculiar quanto à degradação do pavimento e ao desconforto causado aos usuários. Portanto para a obtenção das condições reais do pavimento, pondera-se os diferentes tipos de defeitos, aonde defeitos com pequenas conseqüências para um bom desempenho funcional da via, respectivamente, baixo risco e desconforto para os usuários, apresentam fatores de ponderação com valores menores do que aqueles para defeitos com alto risco e desconforto.


Os fatores de ponderação para os diversos defeitos podem ser retirados da Tabela 32.

TIPOS DE DEFEITOS FATOR DE PONDERAÇÃO (F)Remendos 3

Panelas / Ondulações 2Trincamento 5

TABELA 32 - Fatores de Ponderação (F)

O valor resultante da somatória dos diversos defeitos ponderados é denominado Índice de Serventia Urbano (ISU).

O Índice de Serventia Urbano (ISU) é calculado através da seguinte expressão:

onde:

− GR, GT e GP = Grau de deterioração para: remendos, trincas e panelas, respectivamente.

− FR, FT e FP = Fator de ponderação para: remendos, trincas e panelas, respectivamente.

Para cada intervalo do Índice de Serventia Urbano (ISU) é associada uma condição do pavimento, conforme Tabela 33.

ISU CONDIÇÃO DO PAVIMENTO0 à 30 Péssimo30 à 45 Ruim45 à 70 Regular70 à 80 Bom80 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

IS U = 100 - ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ++ )( PPTTRR FxGFxGFxG


− Incidência de remendos em 20% da área, com média severidade

e com o auxílio das Tabelas 26 e 27 obtém-se as categorias quanto a incidência e severidade dos defeitos, a saber:

− Panelas, categoria A1 para a incidência e categoria S1 para a severidade;

− Trincas, categoria A2 para a incidência e S3 para a severidade;− Remendos, categoria A2 para a incidência e S2 para a

severidade.

De posse das categorias dos três tipos de defeitos e com auxílio da matriz da Tabela 28, atribui-se os seguintes graus de deterioração dos defeitos:

− GP = 1 para panelas;− GT = 6 para trincas e− GR = 4 para remendos.

Multiplicando o grau de deterioração pelo fator de ponderação de cada tipo 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 ao pavimento.

8.3.3. Adoção de Novas Soluções de Recuperação Associadas à Nova Metodologia de Avaliação

Utilizando-se a metodologia proposta no item 7.3.2.2. para a avaliação da condição do pavimento, obtém-se valores de índice de serventia urbano, para os quais podem ser associadas diferentes tipos de intervenções.

ISU = 100 - ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ++ )( PPTTRR FxGFxGFxG

ISU = 100 - ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ++ )( xxx = 51


Este índice já foi aferido, quando do treinamento de engenheiros das diversas administrações regionais da cidade de São Paulo.

Durante o período de treinamento foram avaliadas diversas vias urbanas, observando-se que as notas atribuídas por mais de 90 engenheiros não divergiram muito entre si. Apesar da pequena variação das notas atribuídas, a solução proposta para cada trecho avaliado foi a mesma, para a maioria dos engenheiros.

Cabe ressaltar que apesar de fácil aplicação e excelentes resultados obtidos, a metodologia proposta ainda poderá sofrer alguns ajustes, quando da avaliação em grande escala do estado superficial das vias urbanas, visando a aplicação das novas soluções de recuperação propostas neste plano.

A decisão quanto ao serviço mais adequado (intervenção) a ser executado, em cada segmento analisado, deve ser tomada com a combinação dos 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 novas alternativas de manutenção, denominadas rejuvenescimento de pavimentos, além dos procedimentos convencionais de recuperação já utilizados. Este tipo de solução já é empregada com sucesso, há muitas décadas, na área rodoviária 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 as seguintes:

− 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 propostas principalmente para vias urbanas de tráfego muito leve a médio. Contudo se


a via em questão, não apresentar problemas estruturais e funcionais, porém apenas desgaste e/ou oxidação da camada de rolamento, as intervenções indicadas poderão ser adotados mesmo para vias de tráfego até muito pesado. Como alternativa para tráfego pesado e muito pesado propõe-se também uma nova 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 superfície deteriorada dos pavimentos urbanos, mas também as soluções convencionalmente empregadas de recapeamentos e reconstrução para vias com estágio avançado de deterioração.

Com relação à mistura asfáltica Stone Matrix Asphalt (SMA) para tráfego pesado e muito pesado pode-se ressaltar que a mesma já foi utilizada com sucesso para os serviços de recapeamento do Autódromo de Interlagos em São Paulo. Esta mistura foi desenvolvida na Alemanha no final da década de 60, sob denominação de Splittmasticasphalt.

A mistura asfáltica SMA é utilizada como camada de rolamento numa espessura variando de 1,5 a 4,0 cm, sendo caracterizada por elevada resistência à deformações permanentes, visto que a mesma apresenta uma estrutura mineralógica estável, com elevado teor de agregados graúdos e uma argamassa composta por uma porcentagem elevada de finos e de ligante betuminoso. Devido a elevada porcentagem de agregados graúdos, ou seja, baixa superfície específica da mistura de agregados, torna-se fundamental a utilização de aditivos estabilizadores, tais como fibras de celulose, para reter 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 nova metodologia de avaliação, através do Índice de Serventia Urbano (ISU) e considerando o tipo de via e o tráfego incidente. Em um Plano de Gestão de Manutenção deve-se conhecer também o momento oportuno de intervenção, para que alocando-se o mínimo de recursos financeiros consiga-se elevar o nível de serventia a valores próximos da condição inicial, ou seja, quando da implantação da via.

As Figuras 60 e 61 ilustram a curva de desempenho do pavimento para tráfegos variando de muito leve a leve e médio a pesado, respectivamente e tipos de intervenções recomendadas.


FIGURA 60 - Soluções de Manutenção para Tráfego Muito Leve a Leve

TR ÁFEG O M UITO LEVE A LEVE – PM SP – P01

T IPOINTERV.

SO LUÇ ÃO PRO PO ST ACUSTOUS$ / m 2

ISem Inte rvenção ou

Lam a Asfá ltica1 ,50

IIM icro Concre to Asfá ltico a F rio

(M CAF) S im p les2 ,00

IIIM icro Concre to Asfá ltico a F rio

(M CAF) Dup lo3 ,00

IVReperfilagem + MCAF S im ples ou

M icro Concre to Asfá ltico a Quente (MCAQ )4 ,00

VRecapeam ento Convenciona l (CBUQ )

con fo rm e P ro jeto8 ,00

V IReconstrução ou Refo rço

con fo rm e P ro jeto16 ,00

III

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 de acordo com a faixa de serventia (intervalo do ISU) em que se encontra o pavimento, identificando-se a intervenção adequada e seus respectivos custos. A Tabela 34 ilustra os três tipos principais de intervenções com seus respectivos custos.

TR ÁFEG O M IO A PESA O – PM SP – P01

T IPOINTERV.

SO LUÇ ÃO PRO PO ST ACUSTOUS$ / m 2

I10 0

00

IIS ≤

00

IIIS

00

I 1 00

0 00

I

II

III

IV

V


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 função do levantamento do estado superficial dos piores pavimentos.

Tomando-se como exemplo a cidade de São Paulo, através de um levantamento de defeitos por amostragem no ano de 1999, obteve-se uma radiografia da malha viária da cidade e os tipos de intervenções necessárias para 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 reais condições dos pavimentos urbanos, propomos a adoção dos seguintes critérios 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 serviços

de rejuvenescimento, obtendo-se redução de investimentos nos serviços de manutenção corretiva (tapa-buraco, recapeamento e recuperação pesada), conforme ilustrado na Figura 63;

− melhorar a qualidade dos serviços de tapa-buraco, visando maior durabilidade dos mesmos e redução de custos, com conseqüente remanejamento 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 monitoramento sistemático da malha viária, obtém-se o momento mais oportuno para uma determinada intervenção preventiva. De posse dos recursos financeiros destinados aos serviços de recuperação da malha viária, conhecimento do momento mais apropriado para uma determinada intervenção preventiva e com base na porcentagem da malha viária necessitando de recapeamento e recuperação pesada, propõe-se dotar parte dos recursos financeiros para serviços de manutenção preventiva (rejuvenescimento), mesmo conscientes, que estes recursos seriam insuficientes para os serviços de recapeamento e recuperação pesada.

A estratégia de remanejamento de parte dos recursos financeiros para a manutenção preventiva (rejuvenescimento) é justificada, visto que uma intervenção não realizada no momento oportuno eleva os custos finais de recuperação do pavimento em aproximadamente 5 vezes, conforme ilustrado na Figura 34.

8.4. Segmentos Experimentais

A Secretaria das Administrações Regionais executou a título de experiência, no início de 1999 vários segmentos experimentais alocados em duas administrações regionais na cidade de São Paulo, visando um estudo mais aprofundado do desempenho de misturas asfálticas e técnicas construtivas alternativas para serviços de rejuvenescimento de pavimentos

1985 1990

RECU

RSO

S

PERÍODO EM ANOS

10 anos

Manutenção Corretiva

Manutenção Preventiva (Rejuvenescimento)

10 anos

2000 2010 2020


asfálticos deteriorados, que apresentem um volume diário médio de tráfego variando entre leve a médio.

O rejuvenescimento de pavimentos consiste na aplicação de uma camada esbelta a quente ou a frio, visando uma melhoria nas condições funcionais de pavimentos deteriorados.

O objetivo principal deste tipo de serviço é resgatar o nível de serventia de pavimentos deteriorados a níveis aceitáveis, diminuindo os serviços de tapa-buraco e impermeabilizando superfícies com trincamentos excessivos, evitando assim os serviços onerosos de recapeamento.

A filosofia dos serviços de rejuvenescimento parte da premissa que o pavimento existente acha-se consolidado com um certo valor estrutural e funcional, porém estes serviços, em função da reduzida espessura, não contribuem substancialmente para um acréscimo da capacidade estrutural do pavimento. Contudo melhoram as condições funcionais do revestimento, impermeabilizando a superfície, reduzindo assim a percolação d’água na estrutura do pavimento e conseqüentemente resgatando a capacidade de suporte do subleito, pela redução de umidade por pressão de vapor, fenômeno este que ocorre somente em países tropicais.

Nos 16 segmentos experimentais construídos, adotou-se as seguintes soluções de rejuvenescimento:

− Micro concreto asfáltico a quente (MCAQ) com cimento asfáltico de petróleo modificado por polímeros do tipo SBS (estireno – butadieno – estireno);

− Micro concreto asfáltico a frio (MCAF) com emulsão asfáltica modificada 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), como revestimento, com emulsão asfáltica modificada por polímeros SBR e


− Lama asfáltica com emulsão asfáltica modificada por polímeros do tipo SBR.

8.4.1. Micro Concreto Asfáltico a Frio (MCAF)

O desenvolvimento das emulsões asfálticas catiônicas trouxe vantagens indiscritíveis 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 corrente e já consagrado das técnicas de tratamentos de superfícies tradicionais, um novo sistema derivado da lama asfáltica, porém com um emprego muito mais amplo, surgiu na América do Norte, denominado “Micro Surfacing”. Na Europa, recebeu a terminologia de “MICAF” (micro concreto asfáltico a frio).

No Brasil o micro concreto asfáltico a frio é especificado pelo DNER-ES 320/97, sendo recomendado para rejuvenescimento de revestimentos asfálticos pelas seguintes características:

− alta flexibilidade;− selamento de trincas e impermeabilização do revestimento

existente;− alta durabilidade pelo intertravamento e enriquecimento da

superfície em processo de oxidação e/ou desagregação pelo acréscimo de ligante betuminoso.

Nos segmentos experimentais foram empregados MCAF com e sem fibras sintéticas e com emulsões asfálticas modificadas por polímeros dos tipos SBR e SBS.

As fibras possibilitam o emprego de misturas asfálticas com elevada porcentagem de ligante betuminoso sem que ocorra exsudação ou perda de estabilidade mecânica, exercendo uma ação de microarmadura (reticulado tridimensional) que em conjunto com os polímeros aumentam a coesão do sistema, em particular, a resistência à tração e ao cizalhamento.

Nos segmentos experimentais foram aplicados micro concreto asfáltico a frio (MCAF) simples na espessura de 8,0 a 10,0 mm e MCAF


duplo na espessura média de 16,0 mm, nas faixas II e III DNER-ES 320/97 respectivamente.

8.4.2. Micro Concreto Asfáltico a Quente (MCAQ)

Neste trabalho denominados de micro concreto asfáltico a quente a camada de CBUQ modificada por polímeros, com espessuras esbeltas (≤ 3,0 cm). Sua utilização no Brasil, se deve a introdução dos modificadores dos cimentos asfálticos de petróleo na última década, melhorando as propriedades reológicas dos ligantes betuminosos, tais como: adesão, fluência, coesão, flexibilidade e retorno elástico, obtendo-se conseqüentemente misturas asfálticas com propriedades mecânicas superiores quando comparadas com as misturas convencionais de mesma espessura. Torna-se possível, portanto, projetar revestimentos mais esbeltos sem prejuízo das propriedades físicas e mecânicas das misturas asfálticas. Porém cuidados especiais devem ser tomados no processo de usinagem, transporte e aplicação, pelo fato da mistura necessitar de uma temperatura mais elevada no preparo (muitas vezes superior a 180 º C) e na execução (superior a 160 º C) para se obter a viscosidade ideal para uma adequada homogeneização da mistura asfáltica e uma boa trabalhabilidade em campo.

No segmento experimental executado com MCAQ utilizou-se cimento asfáltico de petróleo modificado por 4% de polímeros do tipo SBS. A curva granulométrica empregada foi a faixa V ES-P-12/PMSP, apresentando a camada 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 emulsões asfálticas modificadas por polímeros para rejuvenescimento de superfícies e/ou recuperação de pavimentos em processo de degradação, se deve aos seguintes fatores:

− Aumento da produtividade na aplicação, devido a facilidade de manuseio, transporte e utilização de equipamentos e usinas de asfalto de pouca complexidade (Pug-Mill);

− Disponibilidade da Secretaria das Administrações Regionais de um maior número de usinas a frio, em pontos estratégicos na cidade de São Paulo;


− Economia nos custos de transporte, estocagem e armazenamento dos materiais, reduzindo o risco de perda de materiais usinados;

− Redução elevada de problemas de poluição ambiental no processo de usinagem e economia de energia, dispensando a secagem e o aquecimento dos agregados;

− Possibilidade de aplicação da mistura asfáltica sobre superfícies úmidas e

− Possibilidade de estabilização da mistura com Cimento Portland, aumentando a coesão inicial e a resistência mecânica, propiciando assim, a liberação da camada mais rápido para o tráfego.

Aliada a todas as vantagens técnicas e econômicas já mencionadas, a utilização de emulsões asfálticas modificadas por polímeros propicia ainda uma notável melhora no desempenho do pré misturado a frio quando utilizado como revestimento.

Os PMF com emulsões asfálticas modificadas por polímeros estão sendo utilizados para os seguintes tipos de intervenções no Plano de Gestão em questão:

− operação tapa-buraco e− reperfilagem (acerto de superfície).

O serviço de reperfilagem consiste na aplicação de uma camada de pequena espessura a frio ou a quente, e está sendo introduzido visando uma melhoria das condições funcionais, conforto e segurança, em função de:

− elevada quantidade de valas e remendos mal executados pelas 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 foram executados com motoniveladoras devido a praticidade e maior disponibilidade destes equipamentos nas administrações regionais, além de espelhar a pior condição de aplicação da mistura asfáltica. No PMF denso utilizou-se emulsão


asfáltica modificada por polímeros do tipo SBR, faixa III ES-P-10/PMSP, na espessura média de 2,5 cm.

Cabe ressaltar que para vias de tráfego muito leve e leve a camada de reperfilagem executada com PMF denso pode servir como camada de rolamento.

Além das utilizações, já mencionadas para o pré misturado a frio, empregou-se o PMF aberto, porém sem polímeros, para serviços de reperfilagem com posterior aplicação de um micro concreto asfáltico como camada de rolamento. 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 da relação benefício / custo entre as diversas alternativas propostas tendo como objetivo a recuperação dos pavimentos urbanos através de novos processos construtivos e materiais.

As diversas alternativas de rejuvenescimento de pavimentos acham-se em 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 experimentais construídos, levaram à decisão de se executar mais 160.000 m2 de rejuvenescimento de pavimentos urbanos em processo de deterioração, para a elaboração de especificações de serviço e suas respectivas composições de preços. Este projeto acha-se atualmente em pauta na Prefeitura de São Paulo.

Das alternativas de rejuvenescimento adotadas e até o momento analisadas, as que apresentaram melhor desempenho como camada de revestimento foram:

− Micro concreto asfáltico a quente com polímeros do tipo SBS;


− 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 a 3,0 cm, portanto mais esbelto do que as camadas de recapeamento realizadas com CBUQ, obteve-se uma correção satisfatória da geometria da via e uma redução de aproximadamente 23% nos valores de deflexão estática.

Mesmo com tal redução deflectométrica, o acréscimo estrutural não é muito significante. A melhoria na estrutura se deve principalmente a uma recuperação 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 inferior à tradicionalmente utilizada, devido ao uso de asfaltos modificados por polímeros que propiciam uma maior acomodabilidade e flexibilidade da mistura asfáltica.

Após um ano não se detectou o aparecimento de trincas na superfície do 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 asfáltico a frio, os que apresentaram melhor desempenho foram:

− os segmentos executados com polímeros do tipo SBS, apresentando baixo índice de trincamento e rejeição de agregados e com excelente acabamento;

− o segmento executado com polímero do tipo SBR e fibras sintéticas, também apresentou bom comportamento, em função da formação de um reticulado tridimensional na mistura asfáltica quando do uso de fibras, retardando ainda mais a propagação de trincas e melhorando a aderência pneu / pavimento. Para a aplicação de MCAF com fibras sintéticas sem recobrimento de betume é imprescindível a utilização de equipamentos (caminhões usina) com dispositivos eletrônicos de dosagem e sistema eficiente de homogeneização.


Cabe ressaltar que no caso de revestimentos esbeltos, como o micro concreto asfáltico a frio, o aumento no valor estrutural é praticamente insignificante. No entanto há uma melhoria significativa no comportamento estrutural do pavimento, devido a uma recuperação das condições de suporte do subleito pela redução de sua umidade de equilíbrio, uma vez que a infiltração superficial é minimizada pelos serviços de rejuvenescimento da superfície do pavimento existente.

Além do mencionado anteriormente, o desempenho funcional do pavimento apresenta uma melhoria substancial pela eliminação de trincas e pela obturação prévia de panelas e depressões do pavimento existente. Quanto ao aspecto da superfície do rejuvenescimento, observa-se que todos os tipos de MCAF apresentam uma textura semelhante a um revestimento de CBUQ.

8.5.2. Plano de Gestão de Manutenção Viária

O Plano de Gestão de Manutenção Viária, ora proposto, é um primeiro passo para a implantação de um Sistema de Gerência de Pavimentos numa cidade de grande porte, como por exemplo São Paulo.

Este Plano é de suma importância, porque introduz uma metodologia de avaliação simples, objetiva e econômica, até então inexistente em qualquer cidade brasileira. O Plano contempla também a introdução de alternativas de manutenção preventiva, com a utilização de novas misturas asfálticas e procedimentos construtivos.

A Prefeitura de São Paulo, até então, somente executava serviços de manutenção corretiva através de operações tapa-buraco, recapeamentos e recuperação pesada. Pretende-se com a implantação deste Plano destinar parte dos recursos financeiros disponíveis na Prefeitura para manutenção preventiva (rejuvenescimento) de vias públicas. Introduzindo-se a manutenção preventiva, espera-se a médio prazo, uma redução sensível nos gastos com recapeamentos e serviços emergenciais de tapa-buraco. Com esta medida consegue-se elevar o índice de serventia dos pavimentos a níveis aceitáveis, oferecendo maior segurança e conforto aos usuários.


O Plano proporcionará a longo prazo um equilíbrio entre os gastos com manutenção preventiva e corretiva, em níveis inferiores aos praticados atualmente.

Portanto o objetivo principal do Plano, em questão, é padronizar o procedimento de levantamento de defeitos superficiais, introduzir um índice de serventia urbano (ISU), uniformizar as soluções alternativas para manutenção preventiva, associando-as ao ISU e equacionar os recursos financeiros disponíveis para a manutenção viária.


Referências Bibliográficas

• CORRÊA, F. C.; VILLIBOR, D. F.; GRANDE, G. Utilização de solos finos estabilizados na execução de bases. In: 2ª Reunião das Organizações Rodoviárias. Brasília/DF, 1972.

• FORTES, F. Q.; VILLIBOR, D.F., BLASSIOLI, P.R.F. Aspectos técnicos de um plano gerencial de recuperação de pavimentos de baixo custo com solos tropicais. In: Anais do IV Encontro Nacional de Conservação Rodoviária. Fortaleza/CE, 1999.

NOGAMI, J. S. Determinação do índice de suporte califórnia com equipamento de dimensões reduzidas – Ensaio Mini-CBR. In: 2ª Reunião das Administrações Rodoviárias. Brasília/DF, 1972.

• NOGAMI, J. S.; VILLIBOR, D. F. Caracterização e classificação geral de solos para pavimentação: limitações dos métodos tradicionais, Apresentação de uma nova sistemática. In: 15ª Reunião Anual de Pavimentação. Belo Horizonte/MG, ABPv,1980.

• ______. Os solos tropicais lateríticos e saprolíticos e a pavimentação. In: Anais da 18ª Reunião Anual de Pavimentação. . Porto Alegre/RS: ABPv, 1983.

______. Dosagem de solo-agregados tropicais, de graduação grossa, para bases de pavimentos. In: Anais da 26ª Reunião Anual de Pavimentação. Aracaju/SE: ABPv, 1992.

• ______. Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos. São Paulo: Villibor, 1995.

• NOGAMI, J. S.; VILLIBOR, D. F.; SERRA, P. R. M. Metodologia MCT para dosagem de misturas solo-agregado finas lateríticas. In: Anais da 22ª Reunião Anual de Pavimentação. Maceió/AL: ABPv, 1987.

• NOGAMI, J. S. et al. Contração de solos arenosos finos lateríticos: simplificação para escolha desses solos para pavimentação de baixo custo. In: Anais da 29ª Reunião Anual de Pavimentação. Cuiabá-MT: ABPv, 1995.

• SERRA, P. R. M. Considerações sobre misturas de solo-agregado com solos finos lateríticos. Dissertação de Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos da USP. São Carlos/SP, 1987.

• SÓRIA, M. H. A. Pavimentos com base de solo arenoso fino laterítico para aeroportos. In: Anais da 16ª Reunião Anual de Pavimentação. Recife/PE: ABPv, 1981.


• VILLIBOR, D. F. Pavimentos econômicos. Novas considerações. Tese de Doutoramento. Departamento de Vias de Transportes e Topografia. Escola de Engenharia de São Carlos da USP. São Carlos/SP, 1981.

• VILLIBOR, D. F.; NOGAMI, J. S. Critério para escolha de misturas descontínuas de solo laterítico-brita para bases de pavimentos. In: Anais da 19ª Reunião Anual de Pavimentação. Rio de Janeiro/RJ: ABPv, 1984.

• ______. Características e desempenho de segmentos com base de argila laterítica. In: Anais da 24ª Reunião Anual de Pavimentação. Belém/PA, ABPv, 1990.

• VILLIBOR, D. F. et al. Proposta para estudo geotécnico do subleito para fins de pavimentação urbana. In: Anais da 26ª Reunião Anual de Pavimentação. Aracaju/SE: ABPv, 1992.

• ______. Tecnologia do uso de solos lateríticos em pavimentos urbanos. In: Anais da 4ª Reunião Anual de Pavimentação Urbana. ABPv. Maceió/AL, 1993.

• ______. Bases e sub-bases alternativas com uso de solos finos lateríticos. In: Anais da 5ª Reunião Anual de Pavimentação Urbana. Natal-RN: ABPv, 1994.

• ______. Pavimentação urbana de baixo custo com base de argila laterítica. In: Anais da 29ª Reunião Anual de Pavimentação. Cuiabá-MT, ABPv, 1995.

• ______. A importância dos solos tropicais em pavimentação. In: Anais da 7ª Reunião de Pavimentação Urbana. São José dos Campos/SP, ABPv, 1995.

• ______. Procedimentos não-tradicionais na pavimentação com solos e ambientes tropicais. In: Anais da 30ª Reunião Anual de Pavimentação. Salvador/BA, ABPv. 1996.

• ______. Tecnologia de pavimentação de baixo custo com uso de bases de solos lateríticos para rodovias de baixo volume de tráfego. In: Anais do I SIMBATRA. Rio de Janeiro/RJ, 1997.

• VILLIBOR, D. F., FORTES, F. Q. Aspectos da conservação de pavimentos de baixo custo com uso de solos tropicais. In: IV Encontro Nacional de Conservação Rodoviária. Fortaleza/CE, 1999.


• VILLIBOR, D. F., NOGAMI, J. S., BELIGNI, N., CINCERRE, J. R. Pavimentos com solos lateríticos e gestão de manutenção de vias urbanas. In: Anais da X Reunião anual de pavimentação. Uberlândia/MG, ABPv, 2000.

• VILLIBOR, D. F.; NOGAMI, J. S. Aspectos fundamentais para uso adequado de SAFL em bases de pavimentos de baixo custo. In: Anais da 33ª Reunião Anual de Pavimentação. Florianópolis/SC, ABPv, 2001.

• VILLIBOR, D. F.; NETO, A. Z, FORTES, F. Q, JUNIOR, C. N. Deterioração estrutural de bases de solo arenoso fino laterítico. In: Anais da 36ª Reunião Anual de Pavimentação. Curitiba/PR, ABPv, 2005.

• 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. São Paulo: Vilibor, 1995.



Endereço dos Autores

LENC – Laboratório de Engenharia e Consultoria S/C Ltda. São Paulo

Rua Catequese, 78 - Butantã

CEP 05502-020 – São Paulo – SP

Tel.: (011) 2134-7577

e-mail: [email protected]

Douglas Fadul Villibor

Prof. Dr. Aposentado pela Escola de Engenharia de São Carlos da USP (EESCar-USP),

Diretor Técnico da LENC - Laboratório de Engenharia e Consultoria S/C Ltda. São Paulo

Job Shuji Nogami

Prof. Dr. Aposentado pela Escola Politécnica da USP

José Roberto Cincerre

Engenheiro consultor da Área de Pavimentos da LENC

Paulo Roberto Miranda Serra

Mestre pela EESC-USP, Diretor de produção da LENC

Alexandre Zuppolini Neto

Mestre pela EESC-USP - Diretor Presidente da LENC


Documents

Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas · Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas 9 Este livro é uma reprodução de parte do trabalho técnico “Pavimentos com Solos Lateríticos