Conservação e Restauração dos Pavimentos com problemas...

Conservação e Restauração dos Pavimentos com problemas Funcionais

Prof.: Raul Lobato

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS

Aula 09

• Definição e Finalidade;

• Conservação Rotineira;• Remendos;

• Reparo de panelas;

• Reperfilagem.

• Selagem de trincas;

• Conservação Periódica;

• Técnicas de Restauração de Pavimentos com problemas funcionais.

Definição e Finalidade

A conservação dos pavimentos podem ser definidas como sendo umconjunto de serviços destinados à PRESERVAÇÃO do pavimento nascondições em que ele foi originalmente construído ou no estado emque foi posteriormente restaurado para que o DESEMPENHO DE SUASFUNÇÕES BÁSICAS durante a vida-útil para o qual foi projetado sejaSATISFATÓRIO. A conservação não deve ser considerada como umrecurso temporário, mas como um investimento aplicado na infra-estrutura rodoviária e na garantia contra uma RESTAURAÇÃODISPENDIOSA.

Definição e Finalidade

A conservação das rodovias tem três finalidades principais:• Prolongar a vida útil das rodovias;• Reduzir o custo de operação dos veículos;• Contribuir para que as rodovias se mantenham permanentemente abertas ao tráfego

e permitir uma maior regularidade, pontualidade e segurança aos serviços detransporte (cargas e passageiros).

O OBJETIVO PRINCIPAL da conservação é AMENIZAR os efeitos daDETERIORAÇÃO provocados pela severidade do TRÁFEGO e do AMBIENTE e,ao mesmo tempo, RECOMPOR A SERVENTIA da rodovia por mais um períodode tempo.

A conservação rodoviária compreende várias atividade ou operações deengenharia, muitas delas em pequena escala, e que se REPETEM AINTERVALOS que variam segundo o clima, tipo de terreno, tráfego, qualidadeinicial da construção e tipo de revestimento.

Conservação Rotineira

A conservação rotineira compreende um conjunto de operaçõesrealizadas com o objetivo de REPARAR OU SANAR UM DEFEITO. Osprincipais serviços rotineiros para os pavimentos asfálticos são:

• REMENDOS;

• SELAGEM DE TRINCAS.

Remendos

A execução de remendos é necessáriapara reparar certos tipos defeitos empavimentos asfálticos. Os remendos sãogeralmente realizados por meio decolocação ou preenchimento comMISTURAS BETUMINOSAS à quente ou àfrio, em buracos produzidosnaturalmente pela deterioração ou emescavações preparadas antecipadamentepor trabalhadores.

Remendos

• REMENDOS SUPERFICIAIS: selam provisoriamente as trincasincipientes e evitam a penetração de umidade no pavimento. Estetipo de remendo pode ser executado através de aplicação de umacapa selante ou de uma fina camada de MISTURA BETUMINOSA.

• REMENDOS PROFUNDOS: são utilizados para que os reparosexecutados no pavimento sejam de CARÁTER MAIS PERMANENTE. Omaterial da área a ser preparada deverá ser retirado até aprofundidade necessária para estabelecer uma fundação firme. Issopoderá importar até mesmo na remoção de parte do subleito.

Remendos

A execução de remendos é apropriada para:

• Reparo de PANELAS ou buracos;

• Recomposição de segmentos com TRINCAMENTO por fadiga;

• Reperfilamento ou reparos localizados para a REGULARIZAÇÃO PRÉVIA da superfície, quando da execução de recapeamentos asfálticos.

Reparo de Panelas

Os buracos ou panelas são RUPTURAS ESTRUTURAIS LOCALIZADAS, queiniciam-se numa região que está mais enfraquecida do que seu entorno.Não sendo reparados, rapidamente conduzirão à ruina dos trechosadjacentes, vindo a comprometer ainda mais seriamente a rodovia. Asprincipais causas da ocorrência de buracos (ou panelas) são:

• Excesso de carga por eixos dos veículos;

• Deficiência de projeto;

• Deficiências construtivas;

• Ação da água devido a infiltração.

Reparo de Panelas

O principal responsável pela ocorrência de panelas está geralmenterelacionada com a perda de capacidade de suporte, ocasionada pelaPRESENÇA DE ÁGUA na fundação ou SUBDIMENSIONAMENTO daestrutura do pavimento. Nestes casos, a seção enfraquecida exibe maioresDEFLEXÕES sob o carregamento do que outras seções.

A aplicação contínua de cargas de TRÁFEGO pesado nas áreasenfraquecidas resultarão no rápido desenvolvimento de TRINCAS DEFADIGA. Estas trincas permitem a infiltração de água, com a consequenteampliação da área estruturalmente enfraquecida e um buraco surgirá comoresultado da ação do tráfego e do enfraquecimento dos materiais. Adeterioração aumenta com a PENETRAÇÃO DE UMIDADE, pois enfraquecea área próxima e expande o buraco.

Reparo de Panelas

Nesta altura, a restauração é mais extensa nas camadas inferiores e a áreacomprometida é mais ampla do que é possível ser visualizado na superfície.Qualquer atividade de reparo nesta fase deve incluir tanto a reposição dorevestimento como das camadas subjacentes. Sem este tipo de trabalho, OREPARO É CONSIDERADO TEMPORÁRIO.

Reparo de Panelas

Reperfilagem

O PERFIL LONGITUDINAL da superfície ou do revestimento de umpavimento a ser reabilitado sempre tem DEFICIÊNCIAS. Além depequenas irregularidades superficiais, geralmente existemdeformações como afundamentos nas trilhas de roda ou corrugações,que podem ser EXCESSIVAS em algumas regiões.

A reperfilagem ou reparos localizados consiste na aplicação de uma finacamada de mistura e/ou remendos localizados (em áreas maisirregulares), que não requerem preparos prévios no pavimento. Podeser aplicada para CORRIGIR AS DEFORMAÇÕES e MELHORAR OCONFORTO AO ROLAMENTO.

Reperfilagem

Quando for executado um RECAPEAMENTO e que deve serapropriadamente compactado, as áreas com deformações devem serreparadas e/ou niveladas para que o equipamento de compactaçãoaplique um ESFORÇO DE COMPACTAÇÃO UNIFORME em toda a largurado pavimento.

Recomendações Construtivas

• 1ª SINALIZAÇÃO;

• 2ª DEMARCAÇÃO DA ÁREA A SER REPARADA: Não deve ser permitida aabertura da cava com bordos arredondados;

• 3ª CORTE DO MATERIAL DETERIORADO: Os bordos devem ser sempreverticais e o fundo deve ser nivelado;

• 4ª LIMPEZA DO BURACO: A cava deve ficar completamente limpa, semqualquer material solto;


• 5ª PINTURA DE LIGAÇÃO: Nas paredes e fundo da escavação (espessuraideal);

• 6ª LANÇAMENTO E ESPALHAMENTO DA MISTURA BETUMINOSA: qualquerque seja o material de reposição, deverá ser dosado e executado de formaadequada. O lançamento deve ser feito por ETAPAS DE 10 CM. Deve serprevisto um pequeno excesso para compensar o rebaixamento com acompactação;

• 7ª COMPACTAÇÃO DA MISTURA BETUMINOSA: rolo liso vibratório, rolo lisocomum, placa vibratória, socador manual;

• 8ª LIMPEZA DO LOCAL: sobras e detritos.

Reperfilagem

Selagem de trincas

A selagem de trincas consiste no enchimento de trincas e fissuras dorevestimento com materiais como cimentos asfálticos, asfaltos diluídos,emulsões ou selantes especiais, para IMPEDIR A PENETRAÇÃO DEÁGUA nas camadas inferiores. O trincamento é um defeito bastantecomum nos pavimentos flexíveis e decorrente de DIVERSAS CAUSAS.Podem ser ocorrências lineares ao longo das bordas do pavimento, nasjuntas de pavimentação ou pequenas fraturas de retração em qualquerparte do pavimento. Em um estágio mais evoluído de faturamento,estas trincas podem ter a forma de reticulados ou malhas e, quandomuito disseminadas pela superfície, constituem o chamado COURO DEJACARÉ

Selagem de trincas

Na grande maioria dos casos as trincas são causadas porCARREGAMENTO EXCESSIVO dos veículos e, caso não sejam tratadasimediatamente após o seu surgimento, poderão propiciar a destruiçãodas camadas inferiores do pavimento e até COMPROMETERESTRUTURALMENTE o subleito.

Em muitos casos, a VIDA ÚTIL dos pavimentos flexíveis pode serestendida pela selagem adequada das trincas que surgem nopavimento, REDUZINDO A INFILTRAÇÃO DE ÁGUA.

A selagem das trincas também é utilizada para CONTROLAR AEXTENSÃO E/OU SEVERIDADE DO DEFEITO EXISTENTE.

Selagem de trincas

Locais de aplicação da selagem de trincas:

• A junta longitudinal de pavimentação entre pista e acostamento;

• A junta longitudinal de pavimentação entre as faixas de tráfego;

• Todas as trincas no revestimento do pavimento.

CARREAMENTO DE FINOS COLMATAÇÃO DOS DRENOS

Selagem de trincas

Avaliação da necessidade da selagem de trincas:

• Em geral somente as trincas transversais, longitudinal e as trincas entre pista e acostamento devem ser seladas;

• Não devem ser seladas as trincas mais estreitas do que 4 mm e não lascadas;

• Trincas com largura entre 4 mm e 20 mm e ainda não lascadas devem ser limpas e seladas;

• Trincas com abertura maior do que 20 mm ou lascadas devem ser reparadas com remendos asfálticos superficiais.

TRINCAS COURO DE JACARÉ: SELAGEM INEFICIENTE


• 1ª SINALIZAÇÃO;

• 2ª LIMPEZA DAS TRINCAS: varredura, jateamento de ar comprimido e noscasos mais críticos lavagem. Todo agregado solto deverá ser removido;

• 3ª REPARO DAS TRINCAS: abertura mínima de 7 mm e paredes relativamenteverticais;

• 4ª ENCHIMENTO DAS TRINCAS COM SELANTE: cimentos asfálticos, asfaltosdiluídos e emulsões (BRASIL).

• 5ª LIMPEZA DO LOCAL: detritos e sobras.

Selagem de Trincas

Conservação Periódica

A conservação periódica compreende um conjunto de operações realizadascom o objetivo de EVITAR O SURGIMENTO OU AGRAVAMENTO DEDEFEITOS. As atividades de conservação periódica geralmente envolvem aaplicação de uma cada delgada de mistura asfáltica ou um tratamentosuperficial simples, que têm como finalidade MELHORAR OU PROTEGER ASUPERFÍCIE do pavimento e NÃO ACRESCER SUA CAPACIDADEESTRUTURAL.

Os PRINCIPAIS SERVIÇOS PERIÓDICOS referentes à pista de rolamento são:capa selante, lama asfáltica, camadas porosas de atrito e recapeamentosesbeltos com misturas densas.


As principais finalidades das atividades de conservação periódica:

• Melhoria da superfície excessivamente desgastada;

• Selagem das trincas (infiltração de água e integridade estrutural);

• Impermeabilização do pavimento (redução da taxa de deterioração);

• Melhoria das características de drenagem e de atrito do revestimento(redução de risco de acidentes e hidroplanagem associando camadasdrenantes de atrito e capas selantes);

• Reparo/prevenção do desgaste e oxidação do pavimento(rejuvenescimento);


As principais finalidades das atividades de conservação periódica:

• Melhoria de aparência do revestimento (existência de remendos, selagemde trincas);

• Permite uma delineação visual entre a pista e acostamento (distinçãovisual

ESTENDEM SIGNIFICATIVAMENTE A VIDA ÚTIL DO PAVIMENTO E REDUZEM OS GASTOS COM CONSERVAÇÃO ROTINEIRA

NÃO SÃO CONSIDERADAS MELHORAMENTOS ESTRUTURAIS ENTRETANTO REDUZEM A TAXA DETERIORAÇÃO E CONTRIBUEM À INTEGRIDADE ESTRUTURAL

Capa Selante

A capa selante é um serviço executado por penetração invertida,envolvendo uma aplicação de LIGANTE ASFÁLTICO e uma aplicação deAGREGADO MIÚDO. Sua execução tem por finalidade principal oincremento das condições de IMPERMEABILIZAÇÃO da camada a sertratada. A capa selante influencia a MACROTEXTURA dosrevestimentos, melhorando as condições de SEGURANÇA. É aplicadasobre tratamentos superficiais, macadames asfálticos, pré-misturadosde textura aberta e misturas densas DESGASTADAS pela ação dotráfego e das intempéries.

Capa Selante

MATERIAIS:

• Material asfáltico: emulsões catiônicas (RR-2C, RR-1C);

• Agregado miúdo (areia ou pó de pedra).

EXECUÇÃO:

• Limpeza;

• Aplicação de uma camada de emulsão de 0,7 a 1,2 l/m² que pode estardiluída em água;

• Aplicação de uma camada de agregado miúdo, numa taxa de 3 kg/m² a 6kg/m² antes que ocorra a ruptura da emulsão;

• Passagem de um rolo compressor leve.

Capa Selante

NÃO É POSSÍVEL UMA DOSAGEM RACIONAL

RR-1C, PURA: 1,0 L/M²AREIA MÉDIA: 3,5 KG/M²

NÃO EMPREGO DA COBERTURA COM AGREGADO MIUDO

Lama Asfáltica

A lama asfáltica é a mistura asfáltica resultante da associação, emCONSISTÊNCIA FLUIDA, de agregados ou mistura de AGREGADOSMIÚDOS, material de enchimento (“FILLER”), ÁGUA e EMULSÃOASFÁLTICA. A consistência da lama asfáltica e a graduação dosagregados empregados permitem que a mistura seja aplicada emespessuras bastante delgadas. O serviço tem especial aplicação noREJUVENESCIMENTO de revestimentos porosos e/ou fissurados.

DNER-ES 314/97

Lama Asfáltica

MATERIAIS:

• Agregados: areia, pedrisco ou pó-de-pedra (na faixa granulométricaespecificada);

• Material de enchimento: cimento Portland, cal hidratada ou pó-de-calcário;

• Material Betuminoso: emulsões catiônicas (RL-1C) ou emulsões para lamaasfáltica (LA-1C, LA-2C ou LA-E);

• Água.

Lama Asfáltica

EXECUÇÃO:

• Limpeza;

• Umedecer a superfície do revestimento (retardar a penetração);

• Aplicação da lama asfáltica;

• Correção de falhas de execução (escassez ou excesso de material)

• Liberar para o trânsito, após duas/três horas da aplicação ou proceder acompactação com rolos pneumáticos se não houver tráfego previsto.

Lama Asfáltica

Características e aplicações:

• IMPERMEABILIZAÇÃO: sua consistência permite a penetração em porossuperficiais e fissuras, promovendo a impermeabilização da superfície.Entretanto fissuras excessivamente abertas podem não ser atendidasnesta função com aplicação de lama asfáltica.

• REJUVENESCIMENTO: melhora sua textura e recupera parcialmente asperdas de agregados finos. É uma solução que não apresenta de fato umpoder estrutural relevante e não deve ser aplicada em superfíciesexcessivamente deformadas, com avançado estágio de fissuração edesgaste.

OPORTUNIDADE DE APLICAÇÃO X EFICIÊNCIA

Lama Asfáltica

DOSAGEM:

• Seleção da faixa granulométrica (estado de superfície – fissuração, desgaste e deformação – ou pela textura desejada);

• Composição da mistura agregados + “filler”;

• Definição do teor ótimo teórico de emulsão (em função da faixa selecionada);

• Definição do teor ótimo de água (tempo de cura);

• Definição do teor ótimo de emulsão (Wet Traack Abrasion Test);

• Apresentação da dosagem: agregados + filler = 100%; teor de água; teor de emulsão

Lama Asfáltica

WET TRACK ABRASION TEST

Camada Porosa de Atrito

Uma camada porosa de atrito consiste em uma mistura asfáltica aquente ou a frio que é caracterizada por um GRANDE PERCENTUAL DEAGREGADOS DE MESMO TAMANHO, o que garante um elevado teorde vazios na mistura (15% a 25%). Sua principal vantagem é prover umasuperfície mais aderente, que MINIMIZA A HIDROPLANAGEM.

Embora o emprego desta técnica conduza a excelentes resultados sob oponto de vista de ADERÊNCIA e da redução da película de águasuperficial, normalmente quando projetada a partir de ligantesconvencionais, estas camadas apresentam ENVELHECIMENTO EDETERIORAÇÃO POR ABRASÃO, maior do que as misturas densas.

DNER-ES 386/99

Camada Porosa de AtritoPara maximização da durabilidade e resistência mecânica da CPA:

• Perfil transversal correto para um bom escoamento das águas;

• Resistência à abrasão adequada;

• Apresentar um alto índice de vazios (15% a 25%);

• Baixo teor de ligantes (3% a 5%);

• Índice de forma dos agregados > 0,5;

• Baixo desgaste de abrasão “Los Angeles” dos agregados (<30%);

• Espessura do revestimento asfáltico entre 3 e 5 cm;

• Impermeabilização sobre as camadas subjacentes, quando da construção de recapeamentos;

• Compatibilidade das características do ligante com os agregados utilizados.

Camada Porosa de Atrito

Microrevestimento com Mistura Densa

Em muitas situações, as resselagens não são suficientes para corrigircertas deificiências superficiais, como por exemplo osAFUNDAMENTOS e DESGASTES mais severos. Nestes casos, uma finacamada de revestimento betuminoso deve ser construída e tal serviçoé designado como RECAPEAMENTO. O recapeamento geralmente variade 2,5 cm a 5,0 cm e deve prove uma SUPERFÍCIE IMPERMEÁVEL,RESISTENTE AO ESCORREGAMENTO e RESISTENTE À ABRASÃO dotráfego.

DNIT-ES 035/2005


O recapeamento é utilizado para corrigir muitas deficiências superficiais dopavimento e tem o intuito principal de AUMENTAR O DESEMPENHOFUNCIONAL do pavimento. Dentre os defeitos corrigidos pode-se citar:

• POLIMENTO DA SUPERFÍCIE NAS TRILHAS DE RODA, que resulta em decréscimo docoeficiente de atrito;

• Pequenas IRREGULARIDADES LONGITUDINAIS do pavimento, que não são defeitosassociados com o carregamento;

• Inadequada DECLIVIDADE TRANSVERSAL, que resulta em problemas de drenagemsuperficial;

• Defeitos relacionados com as CONDIÇÕES AMBIENTAIS, tais como trincas em bloco,desagregação e intemperismo.


Muitas destas deficiências podem ser parcialmente ou totalmente corrigidasatravés da utilização de camadas delgadas de mistura betuminosa. ANECESSIDADE de tais recapeamentos deve ser determinada depois de umaAVALIAÇÃO GLOBAL de DEFEITOS DE SUPERFÍCIE observados e os resultadosdos ENSAIOS ESTRUTURAIS. A PREPARAÇÃO DO PAVIMENTO éextremamente importante para o sucesso de qualquer recapeamento. Umavez que a camada é delgada e NÃO DESTINA-SE A PROMOVER ACRÉSCIMOSESTRUTURAIS, devem ser corrigidos os LOCAIS MAIS ENFRAQUECIDOS. Dessaforma, deverão efetuados previamente reparos localizados, reperfilamento,limpeza e pintura de ligação, alargamentos ou melhorias na geometria darodovia, melhoria da drenagem e controle das trincas de reflexão.

Técnicas de Restauração

Pavimentos com problemas funcionais• Reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + camada porosa de atrito;

• Microrrevestimento asfáltico + camada porosa de atrito (o microrrevestimento temfunção de reduzir a reflexão de trincas e impermeabilizar o revestimento antigo);

• Remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina +microrrevestimento (quando a superfície antiga apresenta grau elevado de trincamentoe/ou desagregação e existe condição de ação abrasiva acentuada do tráfego);

• Remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + tratamentosuperficial simples + microrrevestimento a frio (quando a superfície antigaapresenta grau elevado de trincamento e a superfície nova necessita de melhor condição derolamento, proporcionada pelo microrrevestimento, e de liberação da pistacom menor arrancamento de agregados possível);

Técnicas de Restauração

Pavimentos com problemas funcionais

• Remoção por fresagem + reperfilagem com concreto asfáltico tipo massa fina + camada

porosa de atrito (quando a superfície apresenta grau elevado de trincamento

e/ou desagregação e existe necessidade de boa aderência e escoamento superficial);

• Remoção por fresagem + microrrevestimento asfáltico + camada porosa de atrito

(quando a superfície apresenta grau elevado de trincamento e/ou desagregação.

O microrrevestimento tem a função de reduzir a reflexão de trincas e impermeabilizar a

camada antiga, e a camada porosa de atrito a de aderência e escoamento superficial).

Conservação e Restauração dos Pavimentos com problemas Funcionais

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