aula 1 - introdução à terraplenagem e pavimentação
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Curso de Engenharia Civil
RODOVIAS II Prof Esp. Shanna T. Lucchesi
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APRESENTAO DA DISCIPLINA
Aprimorar os conhecimentos relativos execuo de
projetos rodovirios, em especial nos critrios de execuo
de terraplenagem e pavimentao.
Para tal, o discente deve desenvolver a capacidade de
dimensionar as estruturas e reconhecer os esforos
aplicados, alm de identificar os mais adequados materiais e
equipamentos envolvidos no processo.
Deseja-se, por fim, que o aluno seja capaz de identificar a
importncia dos estudos de impacto de trfego e de
planejamento de transporte.
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CRONOGRAMA
AULA DATA CONTEDO
1 24.02 Apresentao da disciplina e introduo
2 03.03 Feriado
3 10.03 Estudos de trfego para dimensionamento de pavimentos
4 17.03 Nmero N
5 24.03 Propriedades e classificao dos solos
6 31.03 ndice de Suporte Califrnia e tipos de compactao
7 07.04 Controle de execuo de base, sub-base e terraplenagem
8 14.04 1 Avaliao (20%)
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CRONOGRAMA
AULA DATA CONTEDO
9 21.04 Feriado
10 28.04 Dimensionamento de pavimentos flexveis
11 05.05 Dimensionamento de pavimentos flexveis Incio 2 Avaliao
12 19.05 Controle de execuo dos pavimentos flexveis
13 19.05 Patologias dos pavimentos flexveis
14 26.05 Feriado
15 02.06 Pavimentos rgidos e entrega da 2 Avaliao (30%)
16 09.06 Drenagem de rodovias
17 16.06 Sinalizao rodoviria
18 30.06 3 Avaliao (25%)
19 07.07 Exames
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BIBLIOGRAFIA
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Programa Pr-asfalto http://www.proasfalto.com.br/ DNIT/IPR Manual de Pavimentao Manual de Drenagem de Rodovias Manual de Sinalizao Rodoviria
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Terraplenagem ... conjunto de operaes necessrias para remover a
terra dos locais em que se encontra em excesso para
aqueles em que h falta, tendo em vista um determinado
projeto a ser executado. Do terreno natural para as cotas
definidas em projeto.
Manual Produo
1 homem + p =0,5mh)
Mecanizada Produo
1 homem + retroescavadeira
=100mh)
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Terraplenagem mecanizada
- Requer grandes equipamentos de alto custo;
- Servios racionalmente planejados e executados;
- Reduz mo-de-obra;
- Permite movimentao de grandes volumes em prazos
curtos
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Ciclo de Operaes de Terraplenagem
Escavao
Carga Transportes
Descarga e espalhamento
+ R$104+R$82 a hora operativa
R$369 a hora operativa
Ainda podem haver
complementaes no ciclo
como compactao,
escarificao,...
Mas qual volume deve ser escavado,
carregado, transportado, espalhado? 8
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Consideraes sobre o volume de terraplenagem
Material natural possui um certo volume Vn com peso
especfico n.
Ao ser escavado o material sofre uma expanso volumtrica
e seu volume transformado em um volume Vs com um
peso especfico s.
Aps ser compactado o mesmo material possuir um volume
Va e um peso especfico a.
sVa
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Consideraes sobre o volume de terraplenagem
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=
e =
< 1
e =
< 1 = e
De maneira geral, quanto mais % de fino o solo maior ser o seu grau de empolamento
Ensaios de
reconhecimentos
EXPANSO
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Consideraes sobre o volume de terraplenagem
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Tipo de solo f(%) 1
Solos argilosos 40 0,71
Terra comum seca (argilo-siltoso com areia) 25 0,80
Terra mida 25 0,80
Solo arenoso seco 12 0,89
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Consideraes sobre o volume de terraplenagem
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=
c =
c =
< 1 = nc
Em razo da diversidade dos solos e das diferentes energias de compactao, difcil estimar uma relao
entre o volume compactado e o volume natural
COMPACTAO
Ensaios de
reconhecimentos
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Consideraes sobre o volume de terraplenagem
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Exemplo:
1) Um caminho basculante necessita transportar material de uma jazida
de argila para execuo de um aterro rodovirio. A capacidade da
caamba igual a 5m. Quanto volume dever ser cortado para cada
caminho?
2) So necessrios 400m para a execuo de um dos lotes da rodovia.
Considerando que aps a compactaco o material sofrer uma reduao
volumtrica de 10%. Qual o volume que dever ser cortado para que seja
possvel executar o trecho?
3) Quantos caminhes sero necessrios para transportar o volume
requerido?
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Histrico da pavimentao
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Iniciaram as tcnicas de pavimentao em 312a.C.
Ligavam a sede romana s provncias orientais e entre as
principais cidades e portos.
J possuiam funo economica como escoamento de bens
agrcolas e movimentaes das legies.
Estrada medieval romana
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Pavimentao no Brasil
Atualmente, 61% das cargas transportadas
nacionalmente so deslocadas por meio das rodovias.
O Brasil tem a terceira malha rodoviria mais extensa
do mundo, todavia, apenas 12% destas vias so
pavimentadas.
Pesquisa realizada em 89.552 quilmetros da malha
- 37,7% entre timo e bom;
- 45,8% regular;
- 26,4% entre ruim e pssimo.
Custos operacionais do transportes se encontram entre
19,3% e 40,6% mais altos do que seriam em condies
ideais. 15
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Definio de pavimento Pavimento uma estrutura de mltiplas camadas de
espessuras finitas, constitudas sobre a superfcie final de
terraplenagem, destinada a resistir aos esforos verticais
oriundos do trfego, melhorar as condies de rolamento e
resistir aos esforos horizontais.
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Tipos de Pavimentos
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Flexveis
Rgidos
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Pavimentos Asflticos
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Flexveis
.
so aqueles em que o revestimento composto por uma mistura de agragados e ligantes asflticos. O revestimento
pode ser composto por camada de rolamento e camadas
intermedirias, dependendo da espessura necessria.
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Pavimento de concreto-cimento
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Flexveis
.
so aqueles em que o revestimento uma placa de concreto de cimento Portland. Nesses pavimentos a
espessura fixada em funo da resistncia flexo das
placas de concreto e da resistncia das camadas
adjacentes.
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
As camadas dos pavimentos
Dimensionamento estrutural devem transmitir esforos de maneira a aliviar as presses sobre as camadas
inferiores, menos resistente.
Todas as camadas devem trabalhar deformaes
compatveis com sua natureza e capacidade.
As cargas so transmitidas s fundaes de forma
aliviada.
VERTICAIS: Compreesso e cisalhamento
HORIZONTAIS: Trao
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
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Camada de Regularizao:
Camada irregular sobre o subleito. Corrige falhas da camada final de terraplenagem ou de um leito antigo de estrada de terra.
Reforo do Subleito (No obrigatria):
Quando existente, trata-se de uma camada de espessura constante sobre o subleito regularizado. Tipicamente um solo argiloso de qualidades superiores a do subleito.
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
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Sub-base:
Entre o subleito (ou camada de reforo deste) e a camada de base. Material deve ter boa capacidade de suporte. Previne o bombeamento do solo do subleito para a camada de base.
Base:
Abaixo do revestimento, fornecendo suporte estrutural. Sua rigidez alivia as tenses no revestimento e distribui as tenses nas camadas inferiores. Camada mais importante!!!
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
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Nos pavimentos asflticos a camada de base de grande
importncia estrutural. As bases podem apresentar uma das
seguintes diversas constituies:
Granular
Sem Aditivo
Solo; Solo-brita; Brita graduada.
Com aditivo
Solo melhorado com cimento; Solo melhorado com cal.
Coesiva
Com ligante ativo
Solo-cimento; Solo-cal; Concreto rolado.
Com ligante asfltico
Solo-asfalto; Macadame asfltico; Mistura asfltica.
Base Granular: No tem coeso, no
resiste trao, dilui as tenses de
compresso, principalmente devido a
sua espessura.
Base Coesiva: Dilui as tenses de
compresso tambm devido a sua
rigidez, provocando uma tenso de
trao em sua face inferior.
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
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Base:
Brita graduada
Pedra polidrica Solo-Cal Solo-Cimento
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
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Imprimao:
Aplicao de asfalto diludo (CM 30) de baixa viscosidade sobre a superfcie de uma base absorvente para impermeabilizar, estabelecer ligao e garantir coeso superficial.
Pintura de ligao:
Aplicao de asfalto sobre superfcie de uma base imprimada ou entre camadas de revestimento, objetivando garantir sua aderncia com o novo revestimento a ser construdo.
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Revestimento Funo: receber as cargas estticas ou dinmicas
sem sofrer grandes deformaes elsticas ou plsticas,
desagregao de componentes ou perda de compactao.
Materiais:
Paraleleppedo, bloco pr-moldado de concreto, concreto
compactado com rolo, tratamentos superficiais betuminosos
e misturas asflticas em geral.
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
Revestimento Asfltico Revestimentos constitudos por associao de agregados e materiais betuminosos. Esta associao pode ser feita de 2 maneiras: penetrao ou mistura. Podem ser subdividos em: - Camada de rolamento - Camada de ligao - Camada de nivelamento e - Camada de reforo.
27 Sequncia do servio de tratamento superficial
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INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO
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DESIGNAO DEFINIO
Camada de rolamento
a camada superficial do pavimento, diretamente em contato com as cargas e com as aes ambientais.
Camada de ligao a camada intermediria, tambm em mistura asfltica, entre a camada de rolamento e a base do pavimento (binder).
Camada de nivelamento
Em geral, a principal camada de mistura asfltica empregada na execuo de reforos (recapeamento), cuja funo corrigir os desnveis da pista, afundamentos localizados, ou seja, renivelar o perfil do greide para posterior execuo de nova camada de rolamento.
Camada de reforo Nova camada de rolamento, aps anos de uso do pavimento existente, executada por razes funcionais, estruturais ou ambas (recapeamento)