Pavimentos-Cap1-Const+Modo Comp
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Pavimentos Rodovirios
Captulo 1 Constituio e
Modo de Comportamento dos
Pavimentos Rodovirios
Jorge Pais
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Pavimentos
Rodovirios
Constituio e
Modo de
Comportamento
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Surge devido aos seguintes factos:
1. Traado + Mov. Terras
superfcie de rolamento (fundao) com:
Capacidade de carga Cargas dos veculos
0.1 a 0.5 MPa 0.7 a 1.2 MPa
2. Falta de capacidade de carga
3. Falta de qualidade de circulao (conforto e segurana)
Resulta na
Colocao de Pavimento sobre plataforma resultante das terraplenagens
Duas funes
Estrutural diminuir a presso transmitida ao solo, at valores admissveis
Funcional constituir superfcie resistente aco de desgaste dos veculos, confortvel e segura
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Aco dos veculos
P - carga do rodado
p - presso
a - raio de aco
t - Tenso tangencial na superfcie do
pavimento
Aco dos agentes atmosfricos
D T - variao de temperatura
w - entrada de gua para as camadas
granulares e fundao
Legenda P
s z
e t
a
p
D T t
W
Precipitao
Berma ou
talude Camadas
Ligadas
Camadas
granulares
Fundao
Nvel fretico
W
W
Constituio e aces
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Constituio e
Modo de
Comportamento
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Aces
P: Carga por roda - 65 kN, 130 kN/eixo
p: Presso (0,7 MPa 1,5 MPa)
t: Tenso tangencial ((0,35 1,50 MPa) at 3,00 MPa)
Dt: Amplitudes trmicas (diurnas, 30C; anuais, 60C)
gua - Precipitao (mdia mensal: 120 mm)
Constituio Materiais
Materiais estab. c/ligantes (hidru./hidrocar.)
Camadas superiores (Resistncia traco)
Materiais naturais mat. granulares (estab. mec.)
Camadas inferiores (Resistncia compresso)
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Solicitaes
Esforos tangenciais (t): camada de desgaste (desgaste, desagregao)
Esforos horizontais (st), de traco e compresso: camadas ligadas mx. face inferior (fendilhamento)
Esforos verticais de compresso (sz): todas as camadas (deformaes
permanentes)
Classificao de Pavimentos
Tipo de Critrio de Classificao
Pavimento Material Deformabilidade
Flexvel Granular,
Betuminoso Elevada
Semi-rgido Hidrulico,
Betuminoso Mdia
Rgido Hidrulico Reduzida
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Distribuio de tenses devido passagem de uma roda
a) verticais
b) horizontais
Tenses (compresso e traco)
nas camadas ligadas
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Pavimentos Flexveis - Constituio e Modo de Funcionamento
a
p
a
p
BD (0/14) 4 cm E= 4000 MPa; = 0.35
MBD (0/16) 6 cm E= 5000 MPa; = 0.35
BG (0/38) 20 cm E= 400 MPa; = 0.30
SbG (0/50) 20 cm E= 200 MPa; = 0.30
Fundao
E= 100 MPa; = 0.4
BD (0/14) 5 cm E= 4000 MPa; = 0.35
MBD (0/16) 7 cm E= 5000 MPa; = 0.35
MB (0/38) 14 cm E= 6000 MPa; = 0.35
SbG (0/50) 20 cm E= 100 MPa; = 0.30
Fundao
E= 50 MPa; = 0.4
st
sz
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Constituio e
Modo de
Comportamento
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Pavimento Rodovirio
Constituio do pavimento
Funo
Intensidade do trfego
Leve vs pesado
Capacidade de carga da fundao
Fraca vs boa
Disponibilidade de materiais
Granulares vs betuminosos
Modo de funcionamento
Funo
Caractersticas dos materiais
Materiais betuminosos
Materiais granulares
Condies de ligao entre camadas
Camadas coladas
Camadas descoladas
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Comportamento
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Funes das Camadas do Pavimento
Camada de Desgaste
Est sob a aco directa do trfego e do clima:
Trfego: - Presses verticais (0,7 1,5) MPa
Tenses tangenciais (0,35-1,50) MPa
Clima: Dt; H2O
Funo Funcional: constituir superfcie regular (conforto), com rugosidade
suficiente (segurana), e com resistncia ao desgaste (polimento e/ou
arranque dos agregados segurana, conforto)
Funo Estrutural: proteger as camadas inferiores das aces do clima
(gua, temperatura) contribuir para a resistncia global das estrutura
(espessura, resistncia mecnica, ligao com a camada inferior)
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Constituio e
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Comportamento
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Camada de Base
Constituir suporte regular e resistente para a camada de desgaste;
Repartir os esforos verticais devidos s cargas, para diminuir as tenses
sobre o solo de fundao, para evitar assenta/ diferenciais ou a sua
rotura.
Materiais estabilizados c/ligantes:
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Modo de
Comportamento
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Camada de Sub-Base
Funes idnticas s da base.
Transio entre a base e a fundao:
Reduzir a presso vertical ao nvel da fundao;
Tornar o solo de fundao capaz de suportar a circulao da obra.
Homogeneizar as caractersticas mecnicas da fundao.
Esforos mais reduzidos Materiais utilizados com caractersticas inferiores
s dos materiais da camada de base.
Fundao (solo de)
Estabilizao mecnica superficial;
Homogeneizao das caractersticas mecnicas
utilizao de
LEITO DO PAVIMENTO
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Constituio e
Modo de
Comportamento
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Pavimentos Rgidos - Constituio e Modo de Funcionamento
BC: Beto de cimento
BP: Beto pobre
AGEC: Agregado de granulometria extensa estabilizado com cimento
Sc: Solo-cimento
BC: (21 a 25) cm; E = 30000 MPa; = 0.20
BP (0/25): 15 cm; E = 20000 MPa; = 0.25
a
p
AGEC (0/28): E =15000 MPa; = 0.25
SC: E =2000 MPa; = 0.25
st
st
sz
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Constituio e
Modo de
Comportamento
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Constituio do pavimento
Laje de beto (c. desgaste + c. base)
Camada de sub-base (granular ou beto pobre).
Modo de funcionamento
Laje de beto:
muito resistente s presses de contacto;
tenses verticais distribudas sobre grande rea.
sem deformaes permanentes;
fundao c/reduzidas presses;
menor influncia no dimensionamento.
Resistncia do beto aumenta c/tempo.
Fadiga por flexo: f(resistncia traco; condies climticas; geometria
das lajes; condies de apoio).
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Constituio e
Modo de
Comportamento
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Conservao
Reduzidas intervenes:
selagem de juntas e fendas;
reconstruo pontual;
reabilitao das macrotextura (drenabilidade do pavimento)
Reforo:
Misturas betuminosas pavimento compsito ou misto.
Caractersticas superficiais
Resistncia ao deslizamento: areia siliciosa; ranhuras (beto fresco)
macrotextura: rugosa (veloc. elev); lisa (v. reduzida);
qualidades pticas (reflectoras); comodidade; economia de energia)
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Constituio e
Modo de
Comportamento
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Tipos de Pavimentos Rgidos
pavimentos de beto vibrado (lajes em beto n/armado;
juntas transversais e
longitudinais, c/s/ barras de
transferncia de carga
(passadores));
pavimentos de beto armado contnuo;
pavimentos de beto pr-esforado;
pavimentos formados por elementos pr-fabricados
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Constituio e
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Comportamento
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Pavimento Rodovirio
Tipos de Juntas
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Constituio e
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Comportamento
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Pavimento Rodovirio
Pavimentos Semi-Rgidos - Constituio e Modo de Funcionamento
a) Estrutura directa
b) Estrutura inversa
BD: Beto betuminoso em camada de desgaste
OC: Outras camadas betuminosas
BP: Beto pobre
BGE: Base granular de granulometria extensa
SbG: Sub-base granular em material britado sem recomposio (tout-venant)
a
p
Sb
G
st
sz
BP
BD
a
p
Sb
G
st
sz
BP
BD
OC
BGE
OC
a) b)