T18- Tipos de pavimentos. Degradações

7/21/2019 T18- Tipos de pavimentos. Degradaes

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TIPOS DE PAVIMENTOS

Podem considerar-se, em funo dos materiais utilizados na sua construo, os pavimentos classificados em flexveis,rgidos e semi-rgidos.

PAVIMENTOS FLEXVEIS

Os pavimentos flexveis so formados por camadas cuja resistncia deformao decresce com o aumento daprofundidade. A constituio dos pavimentos flexveis depende das condies de fundao e da intensidade do trfego,podendo incluir:

a) As camadas superficiais (desgaste e eventualmente regularizao) so, em geral, constitudas por misturas betuminosas,podendo no existir camada de regularizao para trfego ligeiro. Para trfegos ligeiros a camada de desgaste pode serrealizada em tratamento superficial. Nas demais condies de trfego a camada de desgaste realizada em misturabetuminosa;

b) A camada de base habitualmente formada por materiais granulares, em geral provenientes de britagem, admitindo-se,para trfegos ligeiros, a utilizao de materiais no britados. Para trfegos mais intensos, na camada de base tambmutilizada uma mistura betuminosa;

c) A camada de sub-base , em geral, formada por materiais granulares semelhantes aos utilizados em camada de base,embora de qualidade inferior. Para trfegos ligeiros podero ser utilizados solos granulares seleccionados e para trfegosintensos recomendvel a utilizao de materiais provenientes de britagem. Podero ainda utilizar-se na camada desub-base solos tratados com ligantes hidrulicos (por exemplo solo-cimento), em particular para condies de trfegomais agressivas. A camada de sub-base poder no existir no caso de solos de fundao de boa qualidade.

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EXEMPLO DE SECES TIPO EM PAVIMENTO FLEXVEL

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TRFEGO INTENSO

Revestimentosuperficial ou betobetuminoso

TRFEGO MDIO

Tratamento superficial ou betobetuminoso (4 a 5 cm)

No revestido ou comtratamento superficial

TRFEGO LIGEIRO

1 Desgaste em tratamento superficial ( 2 cm) ou mistura betuminosa (4 a5 cm)

2 Base em agregado britado de granulometria extensa (12 a 25 cm)

3 Sub-base em solo seleccionado ou agregado de granulometria extensaproveniente ou no de britagem (12 a 25 cm)

1 Desgaste em mistura betuminosa (4 a 6 cm)2 Regularizao em mistura betuminosa (4 a 8 cm)

3 Base em agregado britado de granulometria extensa (15 a 25 cm)

4 Sub-base em agregado de granulometria extensa proveniente ou node britagem (15 a 25 cm)

1 Desgaste em mistura betuminosa (4 a 6 cm)

2 Regularizao em mistura betuminosa (5 a 12 cm)

3 Base em mistura betuminosa (8 a 15 cm)

4 Sub-base em agregado de granulometria extensaproveniente de britagem ou solo-cimento (15 a 25 cm)


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PAVIMENTOS RGIDOS

Os pavimentos rgidos so pavimentos caracterizados por a camada de desgaste ser constituda por uma laje de beto decimento. Pela sua maior rigidez, estas camadas distribuem as cargas verticais sobre uma rea maior que as camadasbetuminosas dos pavimentos flexveis.

A composio habitual dos pavimentos rgidos compreende as seguintes camadas:

a) A camada de desgaste constituda porbeto de cimento que, por no incluir em geral armadura metlica, deve terelevada resistncia traco. Tendo em vista evitar fendas de retraco superfcie so frequentemente criadasjuntas,com afastamentos da ordem de 4 a 6 m. No caso de trfegos ligeiros pode ser dispensada a utilizao de passadores,ou seja de vares de ao que promovem a transmisso de cargas na zona das juntas. Para trfegos intensos poderrecorrer-se ao chamado beto armado contnuo, onde colocada uma armadura longitudinal a meia altura da laje, sendoa taxa de armadura seleccionada de forma a serem induzidas fendas com um espaamento de 1 a 3 m. Nesta ltimasituao no so realizadas juntas para evitar fendas de retraco;

b) A camada de base deve permitir limitar fenmenos de eroso atravs das juntas podendo, para trfegos ligeiros serrealizada com materiais granulares idnticos aos referidos para as camadas de base de pavimentos flexveis. Contudopara trfegos mdios recomendvel recorrer utilizao de misturas com ligantes hidrulicos, mais resistentes eroso, podendo recorrer-se a materiais do tipo do solo-cimento. Para trfegos intensos recomendvel a utilizao deum beto pobre (beto de cimento com baixa dosagem de ligante);

c) Na camada de sub-base, que poder ser dispensada, sero utilizados materiais idnticos aos das camadas de sub-basede pavimentos flexveis.

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1 Desgaste em beto de cimento (15 a 20 cm)

1 Desgaste em beto de cimento (20 a 25 cm)

2 Base em beto pobre, em solo-cimento ou em materialgranular(15 a 20 cm)

EXEMPLO DE SECES TIPO EM PAVIMENTO RGIDO

1a Desgaste em beto de cimento comjuntas com passadores (22 a 26 cm)

1b Desgaste em beto de cimento armado

contnuo (20 a 24 cm)

2 Base em beto pobre (12 a 15 cm)

3 Eventual sub-base em material granular(12 a 15 cm)


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PAVIMENTOS SEMI-RGIDOS

Os pavimentos semi-rgidos diferem dos pavimentos flexveis por ter uma camada de base em mistura com liganteshidrulicos, tendo esta uma influncia determinante no respectivo comportamento estrutural.

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TRFEGO LIGEIRO

1 Desgaste em tratamento superficial ( 2 cm)2 Base em beto pobre ou agregado britado de granulometria extensa com

cimento (15 a 20 cm)

3 Eventual sub-base em solo seleccionado ou agregado de granulometriaextensa proveniente ou no de britagem (12 a 20 cm)

TRFEGO MDIO



3 Base em beto pobre ou agregado britado de granulometria extensa comcimento (20 a 25 cm)

4 Sub-base em agregado de granulometria extensa proveniente debritagem ou em solo-cimento (15 a 20 cm)

TRFEGO INTENSO



3 Base em beto pobre ou agregado britado de granulometria extensa comcimento (20 a 25 cm)

4 Sub-base em solo-cimento (15 a 25 cm)


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Existem, ainda, pavimentos com camada de desgaste em calada ou em blocos de beto que no podem considerar-serigorosamente ser integrados nas categorias anteriores de pavimentos flexveis, rgidos e semi-rgidos.

DEGRADAES TPICAS DE PAVIMENTOS (I)

Os pavimentos, mesmo quando adequadamente dimensionados e construdos, tm uma durao limitada. Do ponto de

vista da estrutura do pavimento verifica-se que, em funo das caractersticas mecnicas dos materiais e da espessuradas camadas, podem ocorrer degradaes importantes a partir duma certa intensidade de trfego, que depende dascaractersticas das aces transmitidas pelos pneus dos veculos e do nmero de aplicaes das cargas.

Consideram-se correntemente caractersticas estruturais, as que esto relacionadas com as caractersticas dos materiaisempregues nas camadas de pavimento, em particular as caractersticas mecnicas, e com as espessuras destas camadas.

A capacidade de carga exprime o nmero de aplicaes das cargas at a ocorrncia de degradaes importantes quecomprometem a breve prazo as condies de circulao. Tais degradaes so sobretudo as seguintes:

i) fendilhamento resultante da rotura das camadas ligadas (com ligantes betuminosos em pavimentos flexveis ou

com ligantes hidrulicos em pavimentos rgidos e semi-rgidos), manifestando-se por fendas isoladas, por fendas

ramificadas e numa fase mais avanada por fendas formando malha (pele de crocodilo em camadas betuminosas);

ii) desagregaes, resultantes de perda de pedaos da camada de desgaste num estado avanado de fendilhamento,

com eventual formao de ninhos;

iii) deformaes, resultantes em particular de deformaes permanentes das camadas de pavimento e da fundao,

causando deficincias na regularidade geomtrica. Este tipo de deteriorao manifesta-se, em pavimentos flexveis, pela

formao de rodeiras que podem apresentar cavados importantes. Em pavimentos rgidos podem ocorrer, na zona das

juntas, a eroso dos materiais das camadas de suporte da laje de beto de cimento, conduzindo a ocorrncia de

escalonamento e fendilhamento de bordo nas juntas;

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a) Fenda isolada b) Fenda ramificada c) Pele de crocodilo

g) Junta longitudinal aberta

Cavado

derodeira

e) Irregularidade transversal (rodeira) f) Rodeira agravada pelo fendilhamento

h) Rodeira agravada pelo fendilhamentoi) Assentamento da fundao comacumulao de gua

d) Ninho


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DEGRADAES TPICAS DE PAVIMENTOS (II)

Para alm das aces do trfego, outros factores podem originar degradaes, designadamente as condies climticas,em especial a temperatura e a pluviosidade, bem como deficincias construtivas. Algumas destas degradaes so:

iv) fendilhamento e deformaes, resultantes de assentamento ou empolamento da fundao, ou de escorregamento

de taludes, situaes particularmente agravadas por uma drenagem insuficiente ou pela entrada de gua por falta deimpermeabilidade da superfcie do pavimento;

v) fendilhamento resultante dejuntas construtivas deficientemente executadas;

vi) ondulaes resultantes da utilizao de misturas betuminosas demasiado deformveis nas camadas superficiais;

vii) polimento da superfcie pela aco dos rodados dos veculos sobre um material da camada de desgaste com agregadosem dureza suficiente;

viii) peladas, ou seja a descamao localizada de uma parte da camada de desgaste por insuficiente ligao camadasubjacente;

ix) exsudao de betume, proveniente de camadas superficiais demasiado ricas em ligante e que reduz a aderncia nocontacto do pneu com o pavimento.

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j) Pelada l) Exsudao de betume


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EXIGNCIAS FUNCIONAIS DOS PAVIMENTOS RODOVIRIOS

A construo de uma estrada visa proporcionar adequadas condies de circulao, nomeadamente no que respeita a:

segurana

00000000economia

confortoPor outro deve-se minimizar os impactes ambientais, ou seja procurar tomar medidas que visem a proteco do meioambiente.

Podem assim considerar-se que as condies de circulao so afectadas pelos seguintes factores:

Segurana: Conforto: Economia: Impacteambiental:

resistncia derrapagem

controlodireccional

projeco degua

visibilidade

efeitosdinmicos

ptico acstico (rudointerior)

vibraes nointerior

consumo decombustvel

desgaste doveculo

desgaste dospneus

tempo de

viagem

rudo exterior vibraes noexterior

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CARACTERSTICAS SUPERFICIAIS DOS PAVIMENTOS RODOVIRIOS

No que se refere aos pavimentos verifica-se as condies decirculao so muito influenciadas pela geometria da camada dedesgaste e pelas suas propriedades - caractersticas superficiais. A

irregularidade geomtrica da superfcie pode ser classificada, deacordo com a o seu comprimento de onda ():

Microtextura, correspondendo a < 0,5 mm

Macrotextura, correspondendo a entre 0,5 mm e 50 mm

Megatextura, correspondendo a entre 50 mm e 500 mm

Empenamento, correspondendo a entre 0,5 m e 50 m

Considere-se o esquema apresentado na Figura, que representa a deformao sofrida por um pneu ao deslocar-se sobrediferentes tipos de superfcie apresentando irregularidades da mesma amplitude mas comprimento de onda diferentes.Esta deformao pode ser considerada como a resultante de duas componentes: uma componente estacionria,representada a tracejado, independente do tipo de superfcie, idntica que sofreria o pneu sobre uma superfcie lisa, euma componente varivel dependendo do tipo de superfcie.

V-se que esta segunda componente mxima sobre uma superfcie cujo comprimento de onda () prximo de metadedo comprimento de impresso do pneu na superfcie do pavimento (a/2), sendo para os veculos ligeiros e pesados, da

ordem de 50 mm e 100 mm, respectivamente. A presena de tais irregularidades (megatextura) susceptvel de criarefeitos dinmicos, originando indesejveis vibraes e rudo, no interior e no exterior dos veculos, bem como umexcesso do consumo do consumo de combustvel devido ao aumento da resistncia ao rolamento.

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