Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 1
2 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
editorial
www.sudaer.com.br
O uso da tecnologia, dos chamados Sistemas Inteligentes de Transportes é cada vez
maior no meio rodoviário. Além dos equipamentos de fiscalização, já frequentes
em nossas estradas, cada vez mais softwares e equipamentos eletrônicos estão
sendo utilizados para construir, operar, fazer a gestão e planejamento de redes rodoviárias e
mesmo para tornar mais interativa e segura a relação dos usuários com as vias.
Neste número trazemos alguns textos que abordam estas questões. No Ponto de Vista
se discute a necessidade da regulamentação dos Sistemas Inteligentes de Transportes para
sua efetiva utilização. Também temos um artigo que relata o Uso de Câmera Infravermelha
no Controle Executivo de Misturas Asfálticas a Quente. Outro apresenta Diretrizes para o
Desenvolvimento de um Sistema Avançado para Estudos e Projetos Viários.
Seguindo a proposta da Revista Estradas de sempre trazer novos temas à discussão no
setor rodoviário e tentar trazer um pouco do que se pesquisa e discute em todo o mundo,
temos um artigo de duas pesquisadoras Mexicanas, concluindo seu mestrado em Londres, que
abordam a questão do Impacto Social da construção de rodovias.
Outra matéria importante é a que trata do Programa Estadual de Logística em
Transportes que embora esteja ligado indiretamente ao foco da Revista, que é a construção
rodoviária, merece atenção, pois quebra um paradigma importante, um projeto que iniciou no
governo passado e que segue com total apoio no atual governo. Embora ainda em andamento,
promete se tornar o primeiro programa de Estado e não apenas de governo a ser implantado
no RS e mostra indicativos de que será uma grande ferramenta para o planejamento e gestão
das redes de transportes no estado, incluindo a rede de rodovias.
Neste número lançamos uma nova seção, intitulada Pratas da Casa, para divulgar
a produção intelectual e profissional dos técnicos do DAER. O primeiro artigo trata do
desenvolvimento de um Mapa Rodoviário Interativo do RS.
Além disso, artigos com foco na construção, com diferentes estudos sobre pavimentos,
misturas e ligantes também se fazem presentes.
Boa leitura!
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 3
REVISTA ESTRADASISSN 1807-426X
Ano 14 - N° 20 - Novembro 15
Publicação da Sociedade dos Técnicos
Universitários do DAER/ Sociedade dos
Engenheiros Civis do DAER
Av. Borges de Medeiros, 1555 - Prédio Anexo
CEP 90110-150 - Porto Alegre - RS
(51) 3210.5076
SUDAERPRESIDENTEEng. Lia Cateri Rech Martinazzo
VICE-PRESIDENTEAdv. Jane Teresinha C. Dutra Pahim
SECRETÁRIOEng. Luiz Carlos de Lima Leite
TESOUREIROEng. Josani Carbonera Pereira
SECDAERPRESIDENTEEng. Ana Paula Pestana Cardoso
VICE-PRESIDENTEEng. Laércio Torales P da Silva
SECRETÁRIOEng. Janete Colombo
TESOUREIROEng. Marcio Tassinari Stumpf
IDEALIZADORAEng. Sayene Paranhos Dias
COMISSÃO EDITORIALEng. Christine Tessele Nodari
Eng. Carla Wagner Matzembacher
Eng. Carlos Alexandre Pinto Toniolo
Eng. José Octávio Guimarães Rodrigues
Jor. Júlio de Castilhos S. da Cunha Neto
Eng. Luana Rossini
Eng. Marlova Grazziotin Johnston
Eng. Rodrigo Malysz
Eng. Tatiana Gomes Tedesco
JORNALISTA RESPONSÁVELFrancisco Canabarro
Mtb 8569
DIAGRAMAÇÃO E FINALIZAÇÃOPadda Comunicação
sumário
Ponto de Vista
Brasil sem a regulamentação, ITS continua na teoria 04
Os Projetos de pavimentação precisam indicar materiais mais adequados ao tráfego das rodovias nos dias atuais 06
Reportagem
PELT Programa Estadual de Logística em transportes 08
ArtigosDiretrizes para o desenvolvimento de um sistema avançado para estudos e projetos viários: o conceito BIM na contrução da plataforma SAEPRO 14
Efeito da energia de compactação e do teor de fresado no comportamento mecânico de misturas típicas da reciclagem de pavimentos com adição de cimento 22
Análise de dispersão de resultados do controle de teor de ligantes de misturas asfálticas com agregados de elevada absorção 28
Utilização de câmera infravermelha no controle executivo de misturas asfálticas a quente 34
Avaliação da textura de um trecho de pavimento em uma rodovia no estado do Rio Grande do Sul. 42
Estudo sobre incorporação fresado asfáltico e cal em misturas betuminosas do tipo pré-misturado a frio 48
Comparação do teor de ligante de projeto determinado pela DMT e DMM de diferentes misturas asfálticas 56
Construção de estradas: O caminho do desenvolvimeto com o foco nas pessoas 63
Pratas da CasaMapa rodoviário interativo do RS 69
Resgate Histórico
Relato de ExperiênciaNovas tecnologias e métodos excutivos para a realização de levantamentos, cadastros e inspeções visuais em rodovias com o emprego de câmeras de ação com GPS integrado 82
Agenda 85
As informações, os conceitos e as opiniões emitidos nos textos assinados são de inteira responsabilidade de seus autores.
www.sudaer.com.br
“Uma organização rodoviária moderna e eficaz” - A criação do DAER e a formação de seu conselho rodoviário (1937 -1938) 76
4 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
s possibilidades de uso do Intelligent Transport
System (ITS) para melhorar o cotidiano das pes-
soas e tornar as rodovias mais seguras são muitas.
Nos Estados Unidos, o Departamento de Trans-
porte possui um programa chamado Smart Road-
side. Trata-se de uma iniciativa público-privada
de pesquisa para tomar decisões de maneira mais
ágil, melhorar o desempenho do sistema viário,
aumentar a eficiência de combustível e criar pro-
cessos mais eficientes de compartilhamento de
dados em tempo real.
O programa prevê a coleta de informações de
tráfego para apoiar o planejamento da rota de
viagem e o compartilhamento com os públicos
de interesse. Isso possibilita, por exemplo, a co-
municação entre o controlador e o caminhoneiro
e a prestação de suporte em caso de acidente ou
situação de emergência.
Outra aplicação de tecnologia, com foco em
segurança e eficiência energética, de uma empre-
sa sediada na Holanda, prevê sinalização horizon-
tal em rodovias pintada com uma tinta especial
que brilha no escuro. Durante o dia, ela absorve a
energia solar e à noite emite luz por até 10 horas.
Uma tecnologia sustentável e alternativa para
trechos com pouca iluminação.
Brasil: sem a regulamentação, ITS continua na teoria
Por Ricardo SimõesGerente de produtos da Perkons e membro
da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
Para as aplicações de ITS nas rodovias no
Brasil, já temos tecnologia disponível para reali-
zar a coleta e o compartilhamento de dados, mas
falta previsão legal e parâmetros definidos para
isso. E, sem estabelecer procedimentos de inte-
gração, ficamos na teoria. Pois, a interoperabili-
dade, reaproveitamento e escalabilidade das infor-
mações captadas por diversas tecnologias permite
gerar os verdadeiros ganhos para uma gestão efici-
ente. Quando as ferramentas não têm compatibi-
lidade para troca de dados perde-se grande poten-
cial de gestão e o sistema torna-se pouco eficaz.
Sobre a padronização, o que ocorre hoje no
país são discussões pontuais aplicadas a temas
específicos. Cada empresa faz a sua solução e há
baixa ou nenhuma integração entre sistemas de
fabricantes distintos. Por exemplo, se uma con-
cessionária adquirir câmeras de monitoramento
de dois fornecedores, em diferentes processos
de compra, cada uma delas será operada por
um software independente. Se os equipamentos
forem desenvolvidos com base em um protocolo
de normatização que permita a interação, será
possível estabelecer pontos de comunicação para
potencializar o programa de monitoramento como
um todo.
pont
o de
vis
ta
A
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 5
No caso das rodovias, existem muitas aplicações isoladas
utilizadas no país para gestão e melhoria da mobilidade: sen-
sores que calculam o volume de tráfego e a velocidade média
do trecho, dispositivos para cálculo e cobrança de pedágio por
trecho percorrido, sistemas de bilhetagem interoperáveis para
ônibus, padrões de construção e de comunicação de equipa-
mentos, por exemplo. Temos tecnologias muito avançadas no
país, mas como não são integradas, são mal aproveitadas.
Outra aplicação que tem potencial a ser explorado é o Siste-
ma Nacional de Identificação Automática de Veículos (SINIAV).
No Brasil, ainda temos grandes desafios na tarefa de colocar
em prática o sistema para monitorar a frota veicular circulante
no país.
O funcionamento é simples, o chip, deve ficar posiciona-
do no para-brisa e é semelhante aos dispositivos de cobrança
automática utilizados nos pedágios. Quando pronto, o sistema
deve trazer inúmeras vantagens para a gestão. Entre elas, o per-
fil de deslocamento de veículos em uma determinada região,
informações sobre a regularidade de taxas e impostos, cobrança
de pedágio por quilômetro percorrido ou mesmo a fiscalização
através do cálculo de velocidade média entre pontos.
A implantação do sistema foi proposta na resolução do
Contran 212, de 13 de novembro de 2006, e tinha data de
conclusão em 30 de junho. Mas foi novamente postergada pela
resolução 537/15 que estendeu o prazo para 01 de janeiro de
2016. Os Detrans alegaram insegurança quanto ao padrão do
sistema e falta de orçamento e orientações detalhadas para in-
troduzir o SINIAV em seus estados. Consequentemente, as apli-
cações possíveis também foram adiadas.
No Brasil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT) é formalmente responsável pelas normas de ITS. Para
isso, ela organizou um Comitê de Estudos Especiais (CEE 127)
para tradução e adaptação das regras já existentes em outros
países para a realidade brasileira, possibilitando o desenvolvi-
mento de tecnologias locais integradas e a potencialização do
sistema. A comissão é formada por membros representantes de
fabricantes de equipamentos para o trânsito, agências regulado-
ras, associações de trânsito e transporte e membros do governo
de modo geral.
O trabalho do comitê de estudos especiais da ABNT, ao
reunir profissionais de empresas e departamentos públicos para
debater e executar o trabalho, é de suma importância. O en-
gajamento do tema em um único fórum objetiva aproveitar as
diversas opiniões e produzir resultados mais efetivos e eficazes.
Enquanto a normatização não é definida, deixamos de ex-
plorar o potencial e as funcionalidades que podem tornar as
cidades mais amigáveis, dinâmicas e eficientes através da dis-
ponibilização de informações. Logo, a participação ativa dos
diversos atores deste cenário, concentrados em um único ob-
jetivo é de vital importância para uma normatização coesa, rica
e viável do ponto de vista de sua produção e uso adequado de
forma a potencializar os resultados obtidos.
6 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
pont
o de
vis
ta Os Projetos de Pavimentação precisam indicar materiais mais adequados ao tráfego das rodovias nos dias atuais
A observação do desempenho dos
pavimentos de várias rodovias
federais e estaduais, construídos
nos últimos anos, submetidos a tráfegos cada
vez mais intensos e pesados e condições
climáticas modificadas, nos permite
questionar a adequabilidade de utilização
de alguns materiais de pavimentação que
por muitas décadas tem sido usualmente
empregados nas rodovias brasileiras:
1.CONCRETO ASFÁLTICO USINADO A QUENTE COM ASFALTO CONVENCIONAL CAP 50-70
O concreto asfáltico usinado a quente com CAP 50-
70, com as atuais características da especificação brasilei-
ra para o ligante asfáltico, não vem correspondendo em
desempenho o que se espera durante o período de projeto.
Em rodovias de tráfego médio a elevado, nas épocas mais
quentes do ano, quando a temperatura do pavimento por
vezes ultrapassa os 60 °C, este tipo de revestimento não
mais vem se mostrando adequado, permitindo o apareci-
mento na superfície do pavimento de deformações plásticas
do tipo ATR (Afundamentos de Trilhas de Rodas). Embora,
em uma mistura asfáltica, o principal responsável pela for-
mação de trilhas de rodas no revestimento seja o agregado,
sua granulometria e forma, também o ligante asfáltico
exerce uma influência bastante significativa Por vezes,
até em períodos curtos de tráfego, ocorrem trilhas de rodas
superiores a 15 mm, limite considerado por muitos técni-
cos como o valor máximo aceitável para a segurança dos
usuários. Atualmente devemos adotar materiais asfálticos
com maior suscetibilidade às variações de temperatura, tais
como os asfaltos modificados com polímeros ou borracha
de pneus. Estes ligantes tem demostrado um desempenho
superior e devem ser os preferencialmente indicados nas
camadas asfálticas de novos pavimentos com a finalidade
de atender aos limites aceitáveis dos parâmetros funcionais
nas rodovias. Ao compararmos os custos dos diferentes
tipos de misturas asfálticas com o objetivo de selecionar a
mais econômica, temos necessariamente que considerar,
além dos custos de construção, também os de manutenção
Eng° José Augusto Menezes de Oliveira Assessoria Para Projetos Especiais – APPE/SC
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 7
e os custos operacionais dos veículos. Os custos operacionais
são diretamente proporcionais ao grau de degradação do pavi-
mento. Os custos de todas as intervenções de manutenção
ao longo do período de projeto devem ser levados em conta
sempre associados às suas consequências, tais como o au-
mento do tempo de trajeto e redução da velocidade, durante
o período de realização das mesmas. Por esta razão devemos
indicar nos projetos, revestimentos asfálticos que apresentem
maior durabilidade e menor frequência de intervenções de
manutenção.
2.PRODUTO TOTAL DE BRITAGEM PRIMÁRIA (RACHÃO) PARA CAMADAS INTERMEDIÁRIAS – SUB-BASES
Os materiais pétreos obtidos a partir do produto total
da britagem primária apresentam geralmente uma granulo-
metria variável, com apenas o limitante superior, diâmetro
máximo, conforme a calibração do britador. Normalmente
este é calibrado para 6 pol.,5 pol., 4 ½ pol. ou 4 pol. .
Devido a esta falta de homogeneidade granulométrica, os
vazios entre os agregados são também heterogêneos e
dificultam o enchimento por agregados mais finos, fazendo
com que fiquem parcialmente preenchidos. Com a ação
de um tráfego pesado, com o passar do tempo, ocorrerão
abatimentos na camada, por desgaste e reacomodação dos
grãos , repercutindo em todas as camadas sobrejacentes.
Desta maneira, o IRI, o índice de irregularidade longitudinal ,
aumenta, ocorrendo deformações na superfície do pavimento.
Para tráfegos elevados, deveríamos adotar como sub- base
granular, camadas do tipo Macadame Seco. O agregado
graúdo, neste tipo de camada apresenta uma granulometria
homogênea, diâmetro máximo e diâmetro mínimo definidos
no projeto. O agregado de enchimento igualmente apresenta
uma granulometria definida. A compactação da camada, para
ser mais eficiente, deve ser iniciada com rolo liso vibratório
e finalizada com rolos de pneu, de tal forma que não ocorra
o “efeito ponte” sobre as pontas de pedras expostas do
agregado graúdo. Consegue-se assim um melhor enchimento
dos vazios e, em consequência, menores deformações na
superfície do pavimento, sob a ação do tráfego.
3. BASES GRANULARES DE BRITA GRADUADA
As bases de brita graduada (BGS) são bases estabi-
lizadas granulometricamente , produzidas industrialmente
em usinas de britagem, a partir de diferentes tamanhos de
agregados que após uma composição, resultam numa mis-
tura com granulometria contínua e homogênea. Nos mate-
riais granulares assim constituídos, as partículas, através
do atrito entre os grãos, são as únicas responsáveis por re-
sistir a todas as solicitações mecânicas e a ação das águas
(saturação). São as bases de pavimentos mais comumente
empregadas no Brasil, sendo utilizadas há mais de meio
século com desempenho, em geral, bastante satisfatório.
As faixas granulométricas utilizadas são as indicadas pelas
especificações do DNIT e dos Departamentos Estaduais de
Estradas de Rodagem. Porém, o exponencial crescimento
das cargas que trafegam nos dias atuais vem conduzindo
a estruturas de pavimento dimensionadas com revestimen-
tos asfálticos cada vez mais espessos. A camada de brita
graduada simples tem comportamento bastante flexível e
seu módulo de rigidez é adequado para camadas asfálti-
cas esbeltas como tratamentos superficiais e camadas de
concreto asfáltico usinado a quente ( CBUQ ) inferiores a
6 cm. Nestes casos, a brita graduada permanece como um
dos materiais mais indicados para a constituição da base
do pavimento. Entretanto, quando o revestimento for mais
espesso , temos que buscar uma maior compatibilidade
de rigidez entre este e a camada de base. Parece ser mais
adequado o emprego de camadas com módulos de rigidez
mais elevados, como as britas graduadas melhoradas com
cimento ou com cal. A adição desses aglutinantes, além
de proporcionar maior rigidez para a camada, melhora as
características mecânicas e o comportamento à fadiga.
Portanto, para os tráfegos intensos e pesados dos dias
atuais, necessitamos recorrer a materiais mais elaborados,
melhorados ou tratados.
8 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Francisco CnabarroRevista Estradas
repo
rtag
em
PELT – Programa Estadual de Logística em Transportes
Mais do que um diagnóstico do sistema de transportes do Rio grande do Sul e uma ferramenta para orientar o desenvolvimento logístico do estado, o PELT se mostra um programa estratégico de Estado, já que foi contratado no governo anterior e continua
em desenvolvimento no governo atual, sem rupturas, interrupção ou alterações significativas. Esta quebra de paradigma, de continuidade de um projeto importante para o RS de um governo para o outro, já torna o PELT um investimento com retorno.
O PELT
O PELT é um projeto em desenvolvimento. Esta matéria é uma apresentação de suas linhas gerais. Esperamos, nos próximos números, acompanhar o andamento do Programa e trazer aos nossos leitores suas descobertas e avanços.
É um estudo contratado, por meio de licitação pública,
pelo Governo do Estado do Rio Grande do Sul, através da
Secretaria de Infraestrutura e Logística (SEINFRA), aytaul
Secretaria dos Transportes, que está sendo realizado por
uma equipe multidisciplinar formada pelo Consórcio STE –
Dynatest – SD.
O objetivo deste estudo é investigar as deficiências no
sistema de transporte do Rio Grande do Sul e seus gargalos
atuais, para fazer projeções e propor possíveis soluções
ao Estado. Identificar gargalos significa apontar falhas no
planejamento que acarretam em redução da capacidade
de escoamento dos produtos e, consequentemente, em
perda da eficiência dos transportes e em custos elevados
dos fretes. Além do diagnóstico atual, o PELT visa orientar
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 9
o desenvolvimento logístico do Estado para os próximos 25
anos.
De acordo com outro estudo já realizado, o Rumos 2015,
de 2005, que apresentou um plano de desenvolvimento e
apontou estratégias, programas e ações que o Estado deveria
buscar implementar até o ano de 2015, e que serve como
uma das fontes para o trabalho do PELT, a matriz gaúcha
de transportes é composta da seguinte forma: 85,3% das
cargas são transportadas através de rodovias, enquanto 8,8%
são conduzidas pelo modal ferroviário, 3,6% pelo modal
hidroviário, 2,1% através de dutos, e apenas 0,2% por meio
do modal aeroviário.
Comparado à realidade gaúcha, o transporte de pessoas
e cargas dentro do território brasileiro é relativamente menos
dependente do modal rodoviário, que responde por 68,5%
do volume total. O modal ferroviário também é mais bem
aproveitado, tendo 23,7% de participação na distribuição
modal.
Como salienta o Engenheiro Sérgio Luiz Klein,
Coordenador do Consórcio STE/Dynatest/ SD, a questão
logística tem grande importância no cenário econômico, não
só do estado, como do país, afetando a competitividade dos
nossos produtos. Como exemplifica o eng. Klein, a realidade
do Rio Grande do Sul, na agricultura, por exemplo, é que da
porteira para dentro a produtividade e os custos de produção
melhoraram consideravelmente. Da porteira para fora, quando
entram as questões de transporte e armazenamento este
ganho é drasticamente reduzido. O mesmo acontece da porta
da fábrica para fora.
O PELT pretende disponibilizar um sistema de
georreferenciamento cuja ferramenta auxiliará no
10 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
repo
rtag
em
mapeamento completo dos fluxos de cargas nos
diferentes meios de transportes em todo o estado,
em tempo real. Esse sistema georreferenciado visa
permitir ações imediatas por parte do Governo. A ideia é
implementar políticas públicas para o transporte de cargas,
com a definição de vias mais econômicas e racionais.
Conhecendo-se as carências e as necessidades dos
modais ferroviário, dutoviário, hidroviário, rodoviário e
aeroviário será possível apontar soluções para o sistema de
transporte que forneçam boas condições de logística para o
escoamento da produção local, aumentando a eficiência e a
competitividade no mercado.
A implantação do plano fornecerá um mapeamento
completo dos fluxos de cargas nos diferentes modais em
todo o Estado, em tempo real, permitindo ações imediatas,
como, por exemplo, a necessidade de investimentos em
determinada via por conta de aumento de fluxo, ou a maior
atenção ao modal hidroviário frente ao seu crescimento
acelerado em função do Polo Naval. O objetivo final é
priorizar a integração e o equilíbrio entre os modais.
A obtenção e o processamento de dados, além
de possibilitar ao Governo do Estado readequar
constantemente suas políticas em logística de transportes,
vão reduzir custos aos empreendedores e tornar mais
eficiente a aplicação dos recursos públicos. Além disso,
o plano propiciará o planejamento e a otimização da
infraestrutura de transportes, tornando o Rio Grande do
Sul mais competitivo frente às outras regiões, já que
atualmente as empresas gaúchas têm na parte logística, em
média, 20% dos seus gastos.
O trabalho será dividido nas seguintes etapas:
ESTUDOS SOCIOECONÔMICOS
Será feito um levantamento da situação socioeconômica
atual do Rio Grande do Sul, por meio de um diagnóstico
que contenha, além dos dados existentes, conclusões sobre
esses aspectos socioeconômicos, relacionando-os à questão
logística e de transportes. Para isso o Consórcio teve acesso
ANÁLISE DO SISTEMA LOGÍSTICO ATUAL
O Consórcio apresentará um diagnóstico da atual
situação do sistema logístico do Rio Grande do Sul. Além de
descrita e avaliada a infraestrutura logística e de transporte,
serão realizadas análises dos serviços de transporte de carga,
do perfil geral dos transportadores e dos marcos institucionais
e regulatórios que impactam no desempenho da logística e
dos transportes do Estado.
DIAGNÓSTICO INICIAL DOS FLUXOS DE INSUMOS E PRODUTOS
Serão realizadas pesquisas em fontes secundárias,
para a obtenção de dados de contagens de tráfego e dados
fiscais; pesquisas com embarcadores, transportadores
e gestores de infraestrutura, para capturar as origens e
os destinos das cargas que entram, saem do Estado ou
que por ele transitam; definição dos insumos e produtos
principais, a partir da análise das cargas movimentadas; e
primeira definição do zoneamento de tráfego, na qual serão
identificadas as regiões relacionadas a cada uma das cargas
movimentadas, resultando em um primeiro zoneamento de
origens e destinos dos fluxos logísticos.
ESTRUTURAÇÃO DE BASE DE DADOS
A partir dos levantamentos das atividades anteriores,
será criada uma base de dados georreferenciada, através
do uso do software Transcad que permite a realização
de simulações, a ser alimentada com dados de oferta e
demanda.
ZONEAMENTO DE TRÁFEGO
As zonas de tráfego serão definidas considerando-se
que devem representar agregações espaciais das origens e
dos destinos dos deslocamentos realizados no sistema de
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 11
transportes de interesse para o estudo. Dentre os critérios
adotados, serão levados em consideração, por exemplo, a
identificação dos principais polos geradores e atrativos de
cargas para a situação atual e futura do Estado, as origens
e os destinos no exterior e os projetos de transporte que
apresentem impacto sobre a rede de infraestrutura do Rio
Grande do Sul.
PESQUISAS RODOVIÁRIAS
O Consórcio realizará pesquisas rodoviárias de
contagens volumétricas classificatórias e de origem e
destino das cargas. Contagens volumétricas são aquelas
realizadas com o intuito de obter-se dados referentes
ao tráfego rodoviário, como volume e perfil dos veículos
que transitam pela via; já as pesquisas de origem e
destino serão realizadas tendo em vista a consolidação do
conhecimento dos fluxos de tráfego rodoviário que utilizam
a rede de transportes do Estado.
SITUAÇÃO ATUAL: CONCLUSÃO
Nesta atividade serão executadas a elaboração das
matrizes Origem/ Destino (O/D) e de Produção/ Consumo; a
comparação entre a oferta e demanda atuais; a análise do
posicionamento do Estado com relação aos estados e países
vizinhos; e a análise da interferência de redes multimodais
externas ao Estado.
CENÁRIOS PROSPECTIVOS
Nesta atividade serão realizadas estimativas da tendência
de crescimento das economias brasileira e estadual para o
período de 2014 a 2039, com destaque para a demanda de
serviços de transporte e logística, para que possam servir de
base para a estimativa futura dos fluxos de cargas. Dessa
forma, serão identificados os fatores que terão influência
sobre o crescimento e a distribuição espacial das atividades
econômicas no Estado, bem como seus impactos sobre a
demanda de serviços de transportes no período.
MODELAGEM
A partir de entrevistas com transportadores e operadores
logísticos, será possível identificar os fatores determinantes
para a escolha modal. A partir disso, será elaborado um
modelo de escolha modal para prever as demandas atual e
futura por infraestrutura.
AVALIAÇÃO DOS CENÁRIOS
Nesta atividade serão desenvolvidas tarefas como:
avaliação multicritério de cenários, com custos de
investimento e análise de custo-benefício dos investimentos
propostos; análise de sensibilidade dos cenários; escolha de
um cenário como estratégia de desenvolvimento logístico para
o Estado; e análise do impacto do cenário no contexto mais
amplo, indicando possibilidades para que o Rio Grande do
Sul se torne um polo regional.
PLANO DE AÇÃO
Esta Atividade tem por objetivo analisar quais ações o
Estado pode tomar para melhor aproveitar as oportunidades
de aumento de competitividade e se defender das
ameaças ao seu pleno desenvolvimento, seja através de
investimento em infraestrutura, de gestão junto ao Governo
Federal para solicitação de investimentos, de mudanças
na regulamentação, ou de indução de potencialidades
econômicas.
MODELO DO PELT-RS E SOFTWARES
As ferramentas de planejamento são o principal legado
que o PELT deixará para o Estado. A execução do PELT
tem o intuito de fornecer ferramentas de coletas de dados e
de modelagem que tornem possível a contínua atualização
do plano pelo próprio poder público. Dessa forma, o PELT
será diferente de todos os planos já realizados, pois terá um
caráter dinâmico, capaz de ser atualizado de acordo com a
necessidade, e de estabelecer um planejamento perene de
qualidade.
TREINAMENTO
Como as atualizações ao plano poderão ser realizadas
pelo próprio poder público, será implementado um programa
de capacitação para o pessoal indicado pela Secretaria dos
Transportes, objetivando a qualificação técnica para a
12 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
repo
rtag
em
UM PLANO DE ESTADO E NÃO DE GOVERNO
operacionalização e perenização do exercício de
modelagem, da coleta de dados e das demais atividades
necessárias às atualizações do PELT.
ACOMPANHAMENTO
O Consórcio auxiliará na comunicação interna e externa
sobre o desenvolvimento do plano logístico. Ao término da
consultoria, também deverá ser elaborado um Relatório
Final, organizado em exemplares para a distribuição na
sociedade, apresentando a evolução de todo o trabalho,
bem como os diagnósticos, os prognósticos as ações e as
estratégias para o futuro.
Para o Coordenador Técnico do Consórcio, Eng. Luiz
Afonso dos Santos Senna, esta quebra de paradigma, de um
projeto que se iniciou em um governo e tem continuidade
em outro, já justifica o investimento. “É um plano de
Estado, que provavelmente gerará um consenso, ou seja se
discutirá sob uma perspectiva estratégica, estará se olhando
para o todo, no longo prazo. Não é um plano setorial, olhará
para os vários modais e sob a perspectiva de racionalização,
otimização e eficiência das redes de transportes. Uma visão
que tende a crescer no mundo todo da intermodalidade, a
interação entre os diferentes modais. Olhando para o todo, o
PELT poderá ver, inclusive, qual a participação de cada um
neste todo.
O Eng. Sérgio Klein destaca dois outros pontos
importantes do PELT que o tornam diferenciado. O uso
dos demais planos já desenvolvidos anteriormente, como
Rumos 2015. Agenda 2020 e outros. O PELT não parte do
zero, aproveita as experiências e o conhecimento adquirido
anteriormente para ir além. Outro fator importante é o
acesso, pela primeira vez neste tipo de projeto, ao banco
de dados da Secretaria da Fazenda, o que permite ao
PELT mapear as diferentes viagens feitas pelos produtos
produzidos no estado.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 13
14 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Daniel Sergio Presta GarcíaJoão Fortini Albano
Professores Dr., Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil
Marcelo André WandscheerFernando Fraga de Freitas dos Santos
Sócios-Gerente, CIENGE - Consultoria em Informática e Engenharia Ltda., Brasil
Paula Görgen Radici FragaMestranda e Pós-Graduada, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil
Zélia Silveira d’AzevedoCoordenadora de Projetos, STE - Serviços Técnicos de Engenharia S.A., Brasil
Gustavo R. Di RadoProf. MSc., Faculdad de Ingeniería - UNNE, Argentina
trab
alho
s té
cnic
os
Diretrizes para o Desenvolvimento de umSistema Avançado para Estudos e Projetos Viários: o conceito BIM na construção da plataforma SAEPRO
O conceito BIM (Building Information Model), muito além de uma simples representação
gráfica CAD 3D, utiliza objetos “n” dimensionais. Além das três dimensões da modelagem geométrica espacial, é possível atribuir aos objetos novas dimensões, como “tempo” (4D), “custo” (5D), entre outras. O BIM também oferece as condições necessárias para coordenação, cooperação e integração entre diferentes agentes responsáveis pelo projeto. A utilização dos fundamentos BIM é comum em projetos arquitetônicos, de instalações elétricas e hidrossanitárias e na engenharia mecânica e irrelevante ainda nas obras de infraestrutura, em especial na área viária. O presente artigo visa identificar os benefícios da implantação do conceito BIM no desenvolvimento de um sistema para gerenciamento de projetos e processos de obras de infraestrutura viária.
INTRODUÇÃO
A popularização dos
microcomputadores e dos sistemas CAD
(Computer Aided Design), na década de
80, alteraram o paradigma de desenho
sobre prancheta com instrumentos para
o desenho vetorial de objetos básicos
2D (linhas, círculos, arcos, polígonos,
etc.), matematicamente precisos. A
evolução dos softwares fez com que,
antes mesmo do final da década, os
mesmos já permitissem a representação
e visualização de objetos 3D em
maquetes virtuais, também conhecidas
pelo termo “maquetes eletrônicas”.
O novo paradigma do século XXI
surge da representação de objetos
não mais como apenas desenhos, mas
como elementos com propriedades
intrínsecas a sua natureza (Medeiros,
2010). O projeto, neste novo conceito,
torna-se muito mais próximo da obra
real (virtualização dos elementos),
facilitando a observação de possíveis
inconformidades (erros de projeto,
sobreposições, etc.). A representação
planificada, por cortes e seções deixa
de ser o meio para o desenvolvimento
do projeto e torna-se um dos fins
disponíveis de representação. Estamos
na era da revolução BIM (Building
Information Model).
O CONCEITO BIM (BUILDING INFORMATION MODEL)
O BIM, que em português pode ser
traduzido para “Modelo de Informação
da Construção”, não se trata de um
software específico, e sim de um
conceito de virtualização, modelagem
e gerenciamento das atividades
inerentes ao projeto/construção de
obras de engenharia. O projeto, neste
novo conceito, torna-se muito mais
próximo da obra real (virtualização dos
elementos), facilitando a observação
de possíveis inconformidades (erros de
projeto, sobreposições, etc.).
Em 1974, o professor Charles M.
Eastman do Instituto de Tecnologia da
Georgia, juntamente com uma equipe
de estudiosos, cria o conceito BDS
artig
os
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 15
Iniciava-se a passagem dos
projetos e documentos elaborados
em CAD e/ou ainda em papel, para
a utilização de um banco de dados
integrado. A implementação dos
softwares CAD, em substituição ao lápis
e papel, já havia trazido uma melhor
metodologia de trabalho e eficiência no
tratamento dos projetos, seja no que
diz respeito à criação do desenho ou na
sua edição. Segundo Narayan (2008):
“Computer Aided Design (CAD)
pode ser definido como o uso
de sistemas de computador para
auxiliar na criação, modificação,
análise ou otimização de um
projeto [e] [...] na maioria dos
sistemas, a imagem é construída
a partir de elementos geométricos
básicos, pontos, linhas, círculos.”
Por meio dos sistemas CAD os
elementos (linhas, pontos, textos, etc.)
são inseridos em um espaço virtual
através de vetores de coordenadas com
precisão matemática. Inicialmente
com objetos 2D (duas dimensões) os
sistemas CAD evoluíram ao oferecer
elementos 3D para a construção
de superfícies e sólidos em um
espaço tridimensional. Apesar desta
significativa evolução, a forma de
projetar em sistemas CAD não pode
ser considerada uma mudança de
paradigma de projeto e gerenciamento
do mesmo, visto que apenas as
ferramentas de desenho foram
transferidas para o computador,
diminuindo erros, tempo de dedicação
e proporcionando maior facilidade para
a aplicação de alterações necessárias,
ou seja, a modelagem ficou mais
eficiente, mas o resultado final
manteve-se para fim de representação.
O conceito BIM prevê a
construção em ambiente 3D virtual
de objetos característicos e não da
(Building Description System – Sistema
de Descrição da Construção), segundo
Eastman et al. (1974):
“o sistema BDS foi iniciado
para mostrar que uma descrição
baseada em computador de um
edifício poderia replicar ou melhorar
todos os pontos fortes de desenhos
como um meio para a elaboração de
projeto, construção e operação, bem
como eliminar a maioria de suas
fraquezas.”
G.A. van Nederveen e F.P. Tolman,
1992 publicam artigo abordando
as múltiplas visões de modelagem
da construção e a ideia de que
a modelagem de informações da
construção é útil para fundamentar a
estrutura de um modelo de construção,
baseado nos diferentes pontos de
vista dos diferentes participantes
do projeto. Pela primeira vez é
utilizado o termo Modelling Building
Information, que abriu espaço para o
Building Information Modeling (BIM) e
apresentada a mudança de paradigma:
do tratamento independente de
cada aspecto/informação do projeto
(dado por cada agente envolvido), ao
tratamento integrado dos aspectos/
informações na construção. Estava
aberto o caminho para a utilização do
conceito de um sistema computacional
coeso que permitisse o gerenciamento
e controle das interações políticas,
processos e tecnologias envolvidas
nos projetos de construção. Segundo
Penttilä (2006):
“Building Information
Modeling (BIM) é uma metodologia
para gerenciar a base do projeto de
construção e os dados do projeto
em formato digital ao longo do
ciclo de vida, da construção.”
sua representação (Aubin, 2012).
Tais objetos, chamados de objetos
inteligentes (objetos paramétricos de
construção), apresentam, além das
propriedades espaciais associadas
a sua representação, propriedades
intrínsecas aos mesmos. Se utilizarmos
o objeto porta como exemplo, teremos
nos softwares CAD a representação
geométrica do objeto em ambiente
2D e/ou 3D. No conceito BIM a porta
em questão é uma entidade única
com seus elementos geométricos e
demais propriedades intrínsecas ao
mesmo. Além das três dimensões
da modelagem geométrica espacial
é possível atribuir ao objeto novas
dimensões, como “tempo” (4D),
“custo” (5D), entre outras dimensões
possíveis. Por este conceito o projeto
não mais apresenta linhas e textos
para representar elementos e sim
os próprios objetos que compõem a
obra. Dessa forma, o BIM provê toda
informação necessária aos desenhos, à
expressão gráfica, à análise construtiva,
à quantificação de trabalhos e tempos
de execução, desde a fase inicial do
projeto, até a conclusão da obra.
O CONTEXTO DE OBRAS DE INFRAESTRUTURA VIÁRIA
Obras de infraestrutura viária,
geralmente, são obras de grande
porte, que envolvem diferentes
tipos de profissionais e por longos
períodos de tempo. O gerenciamento
das atividades e de sua inter-relação
é complexo e requer profissionais
experientes e qualificados. Segundo
DNER, 1999 compõem as etapas
(atividades) de um projeto viário:
estudos de tráfego, estudos geológicos,
estudos hidrológicos, estudos de
traçado, projeto geométrico, projeto de
terraplenagem, projeto de drenagem,
projeto de pavimentação, projeto de
interseções, retornos e acessos, projeto
16 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
os elementos, métodos e processos
necessários à concepção, construção
e manutenção de uma obra de
infraestrutura viária (García, 2014).
Para tanto, pretende-se reunir
e organizar os conhecimentos
existentes, tanto no Estado da Arte
como no Estado da Prática, para o
desenvolvimento de uma plataforma
de informática para estudos, projetos,
construção, fiscalização, operação e
análises de obras de infraestrutura
viária. O termo plataforma, mais que
os termos software ou programa, é
empregado neste estudo com o objetivo
de caracterizar a solução como uma
estrutura principal sobre a qual é
possível incorporar novas e diferentes
funcionalidades. A virtualização e a
utilização do conceito BIM é condição
sine qua non é possível conceber uma
plataforma que permita acompanhar
uma obra viária da sua concepção a sua
operação.
A parceria estabelecida neste
projeto integra diversos agentes do
meio acadêmico, da iniciativa privada e
de órgãos públicos. Esta pluralidade de
pesquisadores, técnicos, fiscais, entre
outros, oferece a visão de um mesmo
problema sob diferentes perspectivas,
permitindo a análise e a sistematização
dos procedimentos para a busca de
soluções simples, ágeis e precisas. A
diretriz do projeto é definida por:
• Missão: criar, desenvolver
e aprimorar soluções técnicas de
engenharia relacionadas a obras de
infraestrutura viária.
• Visão: ser centro de excelência
em pesquisa, projeto e capacitação
em obras de infraestrutura viária e
informática.
• Valores: Simplicidade,
Eficiência, Precisão, Integração e
Modularidade.
Os valores mencionados acima
trab
alho
s té
cnic
os
de obras de arte especiais, projeto de
sinalização, entre demais estudos e
projetos. Outro aspecto característico
das obras de infraestrutura viária
é o seu custo elevado. Conforme
o tipo de obra, características
da região, extensão, entre outros
fatores, uma obra viária pode chegar
a ter orçamento de centenas de
milhões de reais. O porte, o prazo,
o custo e a diversidade de agentes
envolvidos reforçam a importância do
gerenciamento integrado de uma obra
viária da sua concepção (estudos e
projetos), passando pela etapa de obra
(construção e fiscalização), até a sua
utilização (operação e análises).
A microinformática, desde
a década de 80, oferece um
conjunto de ferramentas de apoio a
profissionais das áreas de engenharia,
administração, contabilidade, etc.
Tais ferramentas são de ampla
utilização e a execução de atividades
sem o emprego destas é considerado
impraticável, hoje em dia. Nos projetos
e obras viárias três ferramentas
merecem destaque: o editor de textos,
a planilha de cálculos e o editor
gráfico CAD. Além destes, programas
de gerenciamento de imagens, de
arquivos, de georreferenciamento,
bem como programas específicos,
também são relevantes. Infelizmente,
os ganhos obtidos com o uso da
informática permanecem restritos ao
cálculo e processamento de diferentes
atividades, permanecendo estas
estanques entre si. A necessidade de
manipular grandes bases de dados
e de conseguir transformar estas em
informações pertinentes encontra
suporte no Gerenciamento Eletrônicos
de Documentos (GED) e, mais
recentemente, na Computação em
Nuvem (Cloud Computing). Embora
com diversas soluções disponíveis
no mercado, não se verifica o uso
maciço destas tecnologias no projeto e
construção de obras viárias.
O panorama apresentado nos
dois parágrafos anteriores indica que
o setor de obras de infraestrutura
viária, embora utilize ferramentas
computacionais em quase a
integralidade das suas atividades,
está longe de se beneficiar do uso
maximizado destas tecnologias. Os
conceitos de coordenação, cooperação
e integração não são sistêmicos,
dependendo da atuação individual
e em equipe de cada profissional
envolvido. A multidisciplinaridade com
interdependência é o principal fator
associado ao:
retrabalho
aumento de prazo
aumento de custos
O desenvolvimento de um sistema
deve procurar atender às principais
demandas verificadas no setor de
projeto e construção de obras de
infraestrutura viária. Mais que um
conjunto de ferramentas para o
cálculo e processamento de diferentes
atividades, o sistema deve permitir a
integração destas e dos profissionais
envolvidos, de forma a maximizar
os benefícios que a tecnologia da
informação (TI) coloca a nossa
disposição.
DIRETRIZES PARA O DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA AVANÇADO PARA ESTUDOS E PROJETOS VIÁRIOS
O projeto Diretrizes para o
Desenvolvimento de um Sistema
Avançado para Estudos e Projetos
Viários tem por objetivo principal
identificar, caracterizar e hierarquizar
artig
os
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 17
referem-se tanto ao projeto como
à concepção da plataforma de
informática em desenvolvimento e
podem ser melhor caracterizados
abaixo:
• Simplicidade: de operação
é uma tendência mundial em
informática, oferecendo GUIs
(Graphical User Interface) mais simples
e diretas. Na capacitação acelera a
curva de aprendizagem, diminuindo
custos.
• Eficiência: nos processos e
resultados. Em obras de infraestrutura
viária, principalmente em projetos, a
eficiência está diretamente relacionada
ao tempo demandado por um processo
e aos resultados obtidos.
• Precisão: matemática a
serviço da engenharia. Possibilidade
de definir a precisão requerida em um
processo, bem como a(s) tolerância(s)
adotada(s).
• Integração: entre as etapas e
as atividades, através do conceito BIM,
na definição de objetos, propriedades
e eventos do sistema. Com o meio
externo, de forma a permitir a
importação/exportação de dados de
diferentes sistemas.
• Modularidade: permite a
incorporação, alteração e subtração
das partes de forma ágil, viabilizando
a cooperação entre os diferentes
desenvolvedores. O conceito de
plataforma só é viável através do
desenvolvimento modular do sistema.
O projeto Diretrizes para o
Desenvolvimento de um Sistema
Avançado para Estudos e Projetos
Viários (SAEPRO) vem oferecendo
subsídios e delimitando condicionantes
para viabilizar o desenvolvimento de
software específico para a área de
obras de infraestrutura viária. O sistema
teste, que está sendo implementado
sobre a plataforma “.NET” da
Microsoft, já contém várias das
características apresentadas a seguir,
sintetizadas nas figuras retiradas das
imagens reais obtidas da atual versão
alfa 0.1.4.4.
Bancos de Dados e Arquivos
O sistema, em sua versão atual,
mescla, basicamente, dois conceitos
de arquivamento de informações do
projeto. Por um lado, utiliza a rapidez
de acesso a informações salvas dos
arquivos locais (arquivo serializado),
e por outro, a segurança de um banco
de dados na nuvem (informações
salvas em servidores on-line). Para o
armazenamento de dados na nuvem,
faz-se necessária a instalação, em um
servidor, de uma plataforma de banco
de dados baseada em SQL. Dessa
forma, o usuário pode instalar a versão
de rede (Network). Nesse modo, além
de ser salvo no sistema local o arquivo
binário com as informações do projeto,
são criadas tabelas no banco de dados
que replicam essas informações. Esse
processo de replicação não serve
somente para armazenar os dados do
projeto, mas também, para definir um
controle para multiusuários com perfis
e atribuições diferenciadas.
Interface
Seguindo as tendências de
mercado, o projeto da interface
deve ser limpo e simples, de fácil
compreensão por parte do usuário final.
Os cinco elementos principais que
compõem a interface do sistema são:
(i) menu do tipo ribbon (acima), (ii)
painel de gerenciamento (à esquerda),
(iii) área de trabalho (ao centro), (iv)
painel de edição (à direita) e (v) linha
de status (abaixo) (Figura 1).
Gerenciamento
Gerenciar um projeto complexo
é tão importante quanto desenvolver
etapas do mesmo. A integração de
dados, informações e processos deve
ser plena e sistêmica, de forma a
minimizar erros humanos. O Painel de
Gerenciamento do sistema SAEPRO
oferece, aos diferentes perfis de
usuários, uma visão plena da obra
Figura 1 – Visão geral do sistema
18
trab
alho
s té
cnic
os
e de seu projeto. Um dos elementos que se destaca, pelo
tamanho, é o conjunto de tabs de acesso a funções do
sistema (Figura 2), descritas a seguir:
• Atividades: as atividades estão dispostas de forma
estruturada em painel de navegação, contemplando seis
grandes grupos (Figura 2a). Os grupos reúnem módulos
responsáveis por diferentes atividades disponíveis. A opção
por uma destas atividades altera a interface do sistema,
apresentando um menu do tipo ribbon e painel de edição do
tipo DockPanel, à direita, específicos. Os grupos de atividade,
bem como as atividades previamente já definidas para o
sistema são:
• Coordenação: ferramentas de gerenciamento
de projetos. Na atividade coordenação é possível enviar
mensagens aos diferentes agentes envolvidos, informando/
solicitando alterações, definindo prazos, etc. Também está
prevista a construção e acompanhamento dos cronogramas de
projeto.
• Estudos: permite desenvolver estudos prévios à
etapa de projeto. Entre os estudos possíveis, destacam-se os
estudos de: (i) tráfego, (ii) topográficos, (iii) geotécnicos e (iv)
estimativa de custos.
• Projeto: reúne atividades de projeto viário,
destacando-se os projetos: (i) geométrico, (ii) terraplenagem,
(iii) drenagem e (iv) sinalização.
• Construção: atividades que permitem confrontar
a construção da obra com seu projeto. A única atividade
prevista até o momento refere-se à medição da terraplenagem
da obra para fiscalização.
• Operação: módulos para avaliar desempenho e
gerenciamento (de pavimentos, sinalização, etc.) ao longo da
operação da via.
• Análises: conforme proposto pela FHWA - Federal
Highway Administration, através do software IHSDM -
Interactive Highway Safety Design Model, o SAEPRO dispõe
de ferramentas de analise da obra viária. A análise da
consistência geométrica, calibrada para as condicionantes
culturais, físicas e de veículos no Brasil é a primeira atividade
de análise implantada na plataforma.
• Escopo: gerencia os principais elementos que
compõem a obra. Os elementos chaves estão divididos em
eixos e superfícies (Figura 2b). Para uma melhor organização
destes elementos, é possível criar grupos diferenciados para
reunir eixos ou superfícies com características comuns.
• Arquivos: o gerenciamento de arquivos permite
identificar e ter acesso a arquivos que integram a obra viária.
Os arquivos que permitem visualização direta no SAEPRO são
do tipo DWG, DOC (ou DOCX), XLS (ou XLSX) e PDF.
• Apontamentos: espaço dedicado à inserção de textos
permanentes ou provisórios com a finalidade de dar apoio às
etapas do projeto.
• Inconformidades: o gerenciamento de erros e de
valores fora de norma, observados ao longo do processamento
dos dados (Figura 2c) permite observar problemas detectados
pelo sistema. O usuário pode proceder à correção da
inconformidade ou indicar no campo de observações uma
informação associada. As inconformidades são armazenadas
no arquivo da obra e apresentam registro de data, hora e
usuário.
• Histórico: as atividades desenvolvidas em uma
obra apresentam registro em histórico, sem possibilidade de
exclusão. Através dos registros é possível identificar data,
hora, usuário, escopo, atividade e informação gerada pelo
sistema. Com o uso de filtros é possível mapear as etapas de
desenvolvimento do projeto, realizar estimativas de tempo,
produtividade e outros parâmetros pertinentes à apropriação de
custos.
Integram o Painel de Gerenciamento os botões de ferra-
mentas (sempre visíveis), as linhas de histórico de comandos e
a linha de comando (prompt), bem abaixo (Figura 2).
(a) atividades (b) escopo (c) inconformidades
Figura 2 – Painel de gerenciamento
artig
os
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 19
Ferramentas
Os conceitos de integração,
cooperação e colaboração associados
ao BIM não podem ser concebidos em
um sistema sem a possibilidade de
comunicação com softwares comumente
utilizados no mercado. Nesse sentido,
a plataforma SAEPRO foi desenvolvida
de forma a interagir com as principais
ferramentas utilizadas na área,
permitindo o acesso a dados, informações
e relatórios e, o gerenciamento eletrônico
destes (Figura 3).
O gerenciamento de ferramentas
é formado pelo grupo de botões
localizados no Painel de Gerenciamento
(Figura 2). Estes botões estão dispostos
em duas linhas. Na primeira, sempre
está disponível a atividade ‘de
engenharia’ previamente selecionada.
Na segunda, têm-se as ferramentas do
sistema propriamente ditas. Integram
as ferramentas do sistema:
CAD: módulo CAD compatível
com arquivos nos formatos DWG e DXF,
com comandos para desenho, edição e
impressão de objetos 2D e 3D;
REL: ferramenta para
manipular e imprimir relatórios
produzidos no sistema. Uma das
principais características dos relatórios
é a possibilidade de exportar os
mesmos para diferentes formatos (TXT,
RTF, PDF, HTML, XLS, XLSX, CSV,
BMP, JPEG, etc.);
PDF: visualizador de arquivos
formato PDF;
DOC: ambiente para edição de
textos compatível com os formatos DOC
e DOCX;
XLS: planilha eletrônica para
construção, visualização e edição de
tabelas e cálculos simples. Compatível
com os formatos XLS e XLSX;
MAP: ferramenta para
observação de mapas georreferenciados
sobre base de dados BING da Microsoft
(através de acesso a internet).
(a) CAD (computer aided design)
(b) REL (relatórios)
(c) DOC (documentos formato doc)
(d) MAP (georreferenciamento)
Figura 3 – Imagens de alguns recursos do gerenciamento de ferramentas
20 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
trab
alho
s té
cnic
os
EdiçãoA edição de dados na plataforma
SAEPRO ocorre em um painel do
tipo DockPanel, localizado à direita.
O painel é dividido por um conjunto
de tabs de acesso, também à direita,
e pode apresentar uma subdivisão
por tabs na parte inferior (Figura
4). A mudança de layout, segundo
a atividade selecionada, é uma das
principais características do Painel
de Edição. Na Figura 4 é possível
observar layouts criados para a
edição de elementos planimétricos
(4a), seções (4b) e sinalização
vertical (4c).
(a) planimetria (b) seções (c) sinalizaçãoFigura 4 – Painel de edição para diferentes projetos
CONCLUSÕESA utilização de modelos em projetos de engenharia é vital
para a simplificação da realidade e para a redução da escala
de representação. A precisão dos mesmos deve ser apurada, de
forma a reduzir as diferenças entre estes e a realidade. Ao longo
da evolução humana, técnicas de representação foram concebi-
das e aprimoradas, com o objetivo de desenvolver modelos mais
precisos. Vivemos a era da microinformática e dos desenhos
vetorizados em CAD, mas o novo paradigma de projeto está no
BIM.
O conceito BIM nos estudos, projetos, construção / fiscaliza-
ção, operação e análise de obras de infraestrutura viária tem
muito a acrescentar à forma como, ainda hoje, estes proces-
sos são realizados. A coordenação, cooperação e integração
de etapas e agentes, através de um sistema uno, permite a
construção de modelos mais precisos, minimizando falhas e o
retrabalho.
O projeto Diretrizes para o Desenvolvimento de um Sistema
Avançado para Estudos e Projetos Viários, na etapa O conceito
BIM na construção da plataforma SAEPRO teve por objetivo
identificar, caracterizar e hierarquizar as reais necessidades de
um sistema de informática para suprir as principais demandas
de projetos de obras viárias. Os estudos desenvolvidos, para este
objetivo, passaram pela definição da estrutura de arquivos até
os layouts da interface do sistema, sempre atento às demandas
e à cultura do mercado (Estado da Prática) e às pesquisas e
publicações no meio acadêmico (Estado da Arte).
Os autores deste artigo consideram ter dado sua parcela de
contribuição ao desenvolvimento de um sistema com conceito
BIM para obras de infraestrutura viária, ao explicitar os funda-
mentos que estabelecem as diretrizes para sua realização. Asso-
ciado a este estudo, a referida plataforma está em desenvolvim-
ento, conforme os fundamentos aqui registrados. Tal plataforma,
em versão alfa, vem sendo utilizada por empresas de consultoria
em obras de infraestrutura viária, por instituições acadêmicas
nacionais (Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS,
Universidade Federal do Pampa – UNIPAMPA e Universidade
de Santa Cruz do Sul – UNISC) e internacionais (Universidad
Nacional del Nordeste – UNNE – Argentina). Esta pluralidade de
agentes no desenvolvimento dos conceitos, e do próprio sistema,
é fator fundamental para a evolução e crescimento deste projeto.
artig
os
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 21
AGRADECIMENTOS
Aos parceiros e colaboradores que viabilizam o projeto Diretrizes para o Desenvolvimento de um Sistema Avançado para Estudos e Projetos Viários, em especial as empresas STE – Serviços Técnicos de Engenharia S.A. e CIENGE – Consultoria em Informática e Engenharia Ltda. que investem no desenvolvimento de tecnologia nacional de vanguarda.
REFERÊNCIAS
AUBIN, P. F. (2012) Difference between Revit & AutoCAD for Architecture? Disponível em: http://forums.cadalyst.com/showthread.php?t=5788. Acesso em: 28 jul. 2012.
GARCÍA, D.S.P. e outros (2014). Diretrizes para o desenvolvimento de um sistema avançado para estudos e projetos viários : o conceito BIM no projeto de obras de infraestrutura. In: Congreso Panamericano de Ingeniería de Tránsito, Transporte y Logística (18. : 2014 jun. 11-13 : Santander, Espanha).[Anales], [Santander : Universidad de Cantabria, 2014].
DNER (1999). Diretrizes Básicas para Elaboração de Estudos e Projetos Rodoviários. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Rio de Janeiro, p. 375.
EASTMAN, C. e outros (1974). An Outline of the Building Description System. Pesearch Report No.50.
MEDEIROS, H. (2010). Uma nova maneira de projetar e modelar. Finestra, 57ª Edição Junho de 2009. Disponível em: http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/rj-16-07-2009.html
NARAYAN, K.L. (2008). Computer Aided Design and Manufacturing. New Delhi: Prentice Hall of India. p.3.
PENTTILÄ, H. (2006). Describing the changes in architectural information technology to design complexity and free form expression, Journal of Information Technology in Construction 11. pp. 395–408.
VAN NEDERVEEN, G.A. e Tolman, F.P. (1992). Modelling multiple views on buildings. Automation in Construction 1. Elsevier. pp. 215-224 215.
22 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Efeito da energia de compactação e do teor de fresado no comportamento mecânico de misturas típicas da reciclagem de pavimentos com adição de cimento
William FedrigoLaboratório de Pavimentação, Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Washington Peres NúñezLaboratório de Pavimentação, Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Jorge Augusto Pereira CerattiLaboratório de Pavimentação, Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Vinícius ElyIncorp Consultoria e Assessoria LTDA
Everton C. SouzaConcessionária Eco101
Este artigo apresenta e discute resultados de uma pesquisa que objetivou avaliar os efeitos da energia de compactação e do teor de fresado no comportamento mecânico de materiais resultantes da reciclagem de pavimentos com cimento. As misturas estudadas foram compostas por brita graduada simples, fresado asfáltico e cimento. Avaliou-se o comportamento mecânico através de ensaios de resistências à compressão simples e à tração por compressão diametral e de módulo de resiliência, variando-se o
teor de fresado, a energia de compactação e o tempo de cura. Os resultados mostraram que a resistência e a rigidez das misturas estudadas aumentam com a energia de compactação e do tempo de cura, ao passo que são reduzidas pelo aumento do teor de fresado. Também se observa que é possível empregar-se teores de fresado acima de 50%, limite máximo proposto pelo DNIT, embora os valores mais elevados de resistência e módulo de deformação sejam obtidos com menores teores de fresado.
INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, o
desenvolvimento econômico do país
e a forte predominância do modal
rodoviário ocasionaram uma crescente
demanda das rodovias nacionais, com
aumento tanto do número de veículos
que as trafegam como das cargas por
estes transportadas.
Esse aumento das solicitações do
tráfego tem ocasionado degradações
precoces dos pavimentos. Segundo a
Confederação Nacional do Transporte
(CNT, 2014), em torno de 25% dos
pavimentos pesquisados apresentaram
padrão de qualidade inferior ao
estado regular; fato que demonstra
a necessidade de intervenções que
possibilitem a reabilitação funcional e/
ou estrutural dos pavimentos.
As práticas tradicionais de
restauração rodoviária, como
recapeamentos, são geralmente
onerosas, causam impactos ambientais
e nem sempre proporcionam o
desempenho esperado. Assim, a
reciclagem profunda de pavimentos
com adição de cimento Portland
aparece como uma ótima alternativa,
principalmente pelo fato da técnica
gerar uma base rígida, resistente e
durável, pela rapidez executiva e pela
preservação ambiental.
No Brasil, a reciclagem com
cimento vem sendo aplicada há
algumas décadas; entretanto, um
emprego mais amplo esbarra na
escassez de documentação técnica.
Fato que também faz com que
perdurem dúvidas com respeito às
misturas recicladas com cimento,
evidenciando a necessidade de estudos
acerca desta técnica.
Objetivo
Este trabalho teve como principal
objetivo avaliar o comportamento
mecânico de misturas de brita
graduada simples (BGS) e fresado
asfáltico recicladas com cimento.
Para tanto, fixou-se o teor de cimento
adicionado às misturas e analisou-se a
Guilherme S. GonçalvesConcessionária Eco101
Adolfo M. de MagalhãesConcessionária Eco101
Paulo R. Machado FilhoConcessionária Eco101
Dultevir G. V. de Melo,Concessionária Eco101
Bianca J. F. Gonçalves Concessionária Eco101
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 23
influência da energia de compactação,
do teor de fresado e do tempo de
cura nos resultados de ensaios de
resistências à compressão simples
(RCS) e à tração por compressão
diametral (RCD) e de módulo de
resiliência por compressão diametral
(MRD).
RECICLAGEM DE PAVIMENTOS COM ADIÇÃO DE CIMENTO PORTLAND
Segundo Abdo (2001), a
reciclagem profunda de pavimentos
com adição de cimento Portland é
a técnica que visa à obtenção de
uma base homogênea, estável e
adequada para suportar o tráfego a
partir do reemprego dos materiais de
um pavimento degradado por meio
da trituração e mistura in situ destes
com cimento, água e, eventualmente,
agregados novos para possibilitar a
correção granulométrica.
No Brasil, a técnica vem sendo
utilizada há cerca de três décadas.
Segundo Paiva e Oliveira (2009),
estima-se que, até o ano de 2009,
tal procedimento recuperou mais de
sete milhões de metros quadrados de
pavimento no país.
No decorrer destes anos,
desenvolveram-se algumas normas
técnicas sobre a reciclagem com
cimento, como as especificações
de serviço desenvolvidas pelos
Departamentos de Estradas de
Rodagem dos estados do Paraná (DER-
PR, 2005) e de São Paulo (DER-SP,
2006) e pelo Departamento Nacional
de Infraestrutura de Transportes (DNIT,
2013a).
Comportamento mecânico de misturas recicladas com cimento
Quanto ao comportamento mecânico
das misturas recicladas com cimento,
as normas nacionais apenas apresentam
faixas de valores limites indicadas para as
resistências à compressão simples (DNIT,
2013a; DER-PR, 2005) e à tração por
compressão diametral (DNIT, 2013a),
tais faixas são apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1 - Parâmetros mecânicos para misturas recicladas com cimento relatados por normas
Internacionalmente, a Portland
Cement Association (PCA, 2005)
relata que os valores de resistência à
compressão simples ideais estariam
entre 2,1 e 2,8 MPa (limites
semelhantes aos propostos pela norma
do DNIT).
A Tabela 2 apresenta valores
mínimos e máximos de propriedades
mecânicas de misturas recicladas
com cimento compilados a partir de
24 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
resultados obtidos por diversos autores (ARANHA, 2013;
GUSMÃO, 2008; MINGUELA, 2011; SUFIAN et al., 2009;
TRICHÊS et al., 2013). Destaca-se que, para composição da
tabela, foram desconsideradas todas as variáveis aleatórias
empregadas pelos autores (tempo de cura, teor de cimento,
tipo de material de base, teor de fresado e energia de
compactação).
Tabela 2 - Valores mínimos e máximos de propriedades mecânicas de misturas recicladas com cimento obtidos por diversos pesquisadores
PROGRAMA EXPERIMENTAL
O programa experimental foi elaborado objetivando
avaliar o comportamento mecânico de misturas de BGS
e fresado recicladas com cimento através de ensaios de
resistência à compressão simples, resistência à tração por
compressão diametral e de módulo de resiliência.
As variáveis controláveis estabelecidas foram a energia de
compactação, o teor de fresado e o tempo de cura. O teor de
cimento foi fixado em 4%, teor mínimo sugerido pelo IECA
(2013), devido à variabilidade encontrada em materiais de
estruturas de pavimentos.
Decidiu-se pela utilização de três teores de fresado
nas misturas deste material com brita graduada, sendo
estes teores iguais a 20%, 50% e 70%. O primeiro teor foi
adotado para que se pudesse reproduzir a reciclagem de um
pavimento com uma camada pouco espessa de revestimento
asfáltico. Já o segundo foi escolhido devido à literatura
relatar um valor de 50% como o limite para porcentagem de
material fresado na mistura (DNIT, 2013a; PCA, 2005). O
terceiro foi proposto para reproduzir um pavimento com várias
camadas de recapeamento.
Quanto à energia de compactação, decidiu-se por
utilizarem-se energias equivalentes à Intermediária e à
Modificada do ensaio de Proctor, para que se pudesse
verificar o efeito da densidade nas misturas. Por fim, foram
definidos os tempos de cura, iguais a 3, 7 e 14 dias, para
possibilitar a evolução da resistência e da rigidez das
misturas com o tempo.
MATERIAIS
Brita graduada simples e fresado asfáltico
Figura 1 - Curvas granulométricas da BGS e dos fresados asfálticos
A curva granulométrica da brita graduada simples é
apresentada na Figura 1. Foram utilizados dois materiais
fresados de revestimento asfáltico. O fresado 1 foi utilizado
para as misturas com teores de 20% e 50% e possuía teor
residual de ligante asfáltico igual a 4,16%. Devido à escassez
de tal material, as misturas com teor igual a 70% foram
compostas por outro fresado asfáltico (fresado 2). O teor
residual de ligante asfáltico deste material foi igual a 3,91%
(bastante próximo ao primeiro). As curvas granulométricas
dos dois fresados asfálticos utilizados são apresentadas na
Figura 1.
Cimento
O cimento utilizado foi o tipo CP II E, de classe de
resistência intermediária (32), devido ao fato deste tipo de
cimento ser o mais utilizado no país e de existirem diversas
experiências de utilização de tal tipo de cimento em serviços
de reciclagem de pavimentos. Além disso, os cimentos
compostos (CP II) com classe de resistência intermediária são
os mais indicados para a execução da reciclagem (Paiva et
al., 2013).
Misturas estudadas
As curvas granulométricas das três misturas de brita
graduada simples e fresado asfáltico são apresentadas na
Figura 2. Verifica-se que tais curvas se enquadram na faixa
limite para reciclagem com cimento proposta pela Wirtgen
(2012), destaca-se que esta faixa granulométrica foi adotada
pelo fato do manual da Wirtgen ser considerado uma
referência no meio da reciclagem a frio de pavimentos.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 25
Figura 2 - Curvas granulométricas das misturas estudadas
Foram realizados ensaios de compactação para as
misturas de BGS e fresado acrescidas de cimento. Os ensaios
foram realizados conforme a norma DNIT-ME 164 (DNIT,
2013b) e os valores de peso específico aparente seco máximo
e de teor de umidade ótimo obtidos para cada mistura são
apresentados na Tabela 3. Para identificar das misturas são
apresentados códigos, nos quais o primeiro termo representa
o teor de cimento, o segundo representa o teor de fresado e o
terceiro a energia de compactação.
Tabela 3 - Parâmetros de compactação obtidos para as misturas estudadas
MÉTODOS
Moldagem dos corpos de prova
Para realização das misturas, as amostras de brita
graduada simples e fresado foram secas ao ar e, então, suas
umidades foram determinadas. A partir dessa umidade,
calculou-se a massa seca do material e, depois de incluída
a massa de cimento relativa ao teor utilizado, calculou-se a
quantidade de água necessária para se alcançar o teor de
umidade ótimo. As misturas foram realizadas manualmente e
respeitando um mesmo período de homogeneização.
Todos os corpos de prova foram moldados através
da compactação dinâmica de um número de camadas
predeterminado (5 camadas para corpos de prova de RCS
e 1 camada, compactada em ambas as faces, para corpos
de prova de RCD e MRD). Foram moldados corpos de
prova cilíndricos (com dimensões de 10 cm x 20 cm) para
ensaios de RCS e corpos de prova similares aos utilizados na
metodologia Marshall (cilíndricos, com dimensões de 10,2
cm x 6,5 cm) para ensaios de RCD e MRD. A quantidade de
material adicionada por camada e o número de golpes dados
foram ajustados para reproduzir o peso específico aparente
seco máximo.
Após a moldagem, colheram-se amostras de material
para determinação da umidade de cada corpo de prova.
Foram moldados 3 corpos de prova por tempo de cura para
cada mistura estudada e o critério de aceitação para o teor
de umidade da mistura foi de ± 0,5% em relação ao ótimo
e para o valor de peso específico aparente seco do corpo
de prova foi de ± 0,2 kN/m³ em relação ao máximo, dados
obtidos nos ensaios de compactação. O processo de cura foi
realizado em câmara úmida mantida a uma temperatura de
23°C ± 2ºC e umidade relativa acima de 90%.
Ensaios de resistência à compressão simples
Os ensaios de resistência à compressão simples foram
realizados conforme o método de ensaio DNER-ME 091
(DNIT, 1998). Fez-se uso de uma prensa hidráulica digital
e a velocidade de aplicação de tensão média nos corpos de
prova foi mantida igual a 0,25 MPa/s.
Ensaios de resistência à tração por compressão diametral
A determinação da resistência à tração por compressão
diametral foi realizada baseando-se no método de ensaio
DNIT-ME 136 (DNIT, 2010a). Aplicou-se carga a uma
velocidade de deslocamento constante de 0,8 mm/s até a
separação dos corpos de prova em duas metades.
Ensaios de módulo de resiliência
Os ensaios foram executados através de compressão
diametral, com base na norma DNIT-ME 135 (DNIT, 2010b).
O equipamento realizava aplicação de 1 ciclo de carga por
segundo (frequência de 1 Hz) e a carga foi programada para
atingir um valor igual a 30% da carga de ruptura alcançada
no ensaio de RCD. As leituras de deslocamento foram
realizadas com transdutor de deslocamentos do tipo LVDT
(Linear Variable Differential Transducer).
26 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Foram ensaiados 2 corpos de prova por idade de cura
(3, 7 e 14 dias) para cada mistura. Devido ao fato do ensaio
de MR não ser destrutivo, fez-se uso dos mesmos corpos
de prova moldados para o ensaio de RCD (triplicata). Desta
forma, um destes corpos de prova foi rompido à tração
(parâmetro necessário para realização do ensaio de modulo
de resiliência diametral), enquanto os outros dois tiveram
seu módulo de resiliência determinado e, posteriormente,
também foram rompidos à tração. Foram realizadas 6 leituras
de MRD para cada corpo de prova e o coeficiente de Poisson
utilizado para o cálculo foi igual a 0,17.
RESULTADOS
Resistência à compressão simples
Figura 3 - Evolução da RCS com o tempo de cura
As médias dos valores de RCS de três corpos de prova
são apresentadas na Figura 3, para cada idade de cura.
Destaca-se que os valores individuais situaram-se dentro do
intervalo da média mais ou menos um desvio padrão.
A partir dos resultados, pode-se verificar que o acréscimo
de material fresado na mistura ocasiona redução na RCS
(em média, redução de 13% quando do aumento de 20%
para 50% no teor de fresado e redução de 33% quando do
aumento de 50% para 70% no teor de tal material), fato já
observado por outros pesquisadores (SUFIAN et al., 2009;
GUSMÃO, 2008). Também se percebe que a resistência
aumenta com a utilização de uma energia de compactação
maior (em média, observa-se um aumento de 55%).
Quanto ao efeito do tempo de cura, a taxa de
crescimento observada no período entre o terceiro e o sétimo
dia de cura (54%) foi superior à observada no período entre o
sétimo e o décimo quarto dia de cura (15%).
Ainda, verifica-se que apenas a mistura 4-70-INT não
atingiu o valor de RCS mínimo aos 7 dias de cura sugerido
pelo DNIT (2013a), entre 2,1 e 2,5 MPa. Observa-se também
que as misturas 4-20-MOD e 4-50-MOD foram as únicas que
apresentaram RCS aos 7 dias superior ao mínimo exigido pelo
DER-PR (2005), igual a 3,5 MPa.
Resistência à tração por compressão diametral
As médias dos valores de RCD de três corpos de prova
são apresentadas na Figura 4, para cada idade de cura.
Destaca-se que os valores individuais obtidos pelos corpos
de prova situaram-se dentro do intervalo da média mais ou
menos um desvio padrão.
A partir dos resultados, observa-se que o acréscimo de
material fresado na mistura ocasiona redução na resistência
à tração por compressão diametral (salvas exceções aos 7
dias de cura). Quando do aumento no teor de fresado de 20%
para 50%, a redução média foi igual a 12%, já quando do
aumento de 50% para 70% no teor de fresado, a redução
média evoluiu para 52%. Gusmão (2008) e Sufian et al.
(2009) observaram comportamento semelhante em seus
estudos.
Figura 4 - Evolução da RCD com o tempo de cura
Observa-se também que a RCD aumenta com a utilização
de uma energia de compactação maior (em média, 62%),
com exceção das misturas com 70% aos 3 e 7 dias de cura.
A taxa média de crescimento com o tempo de cura entre 3 e
7 dias foi igual a 37%, já entre 7 e 14 dias de cura foi igual
a 30%.
Também é possível observar que a RCD aos 7 dias de
cura foi superior ao intervalo limite sugerido pelo DNIT
(2013a), entre 0,25 e 0,35 MPa, com exceção foi para a
mistura 4-70-INT, que ficou dentro de tais limites.
Módulo de resiliência por compressão diametral
As médias das leituras de MRD de dois corpos de prova
são apresentadas na Figura 5, para cada idade de cura.
Destaca-se que os valores individuais situaram-se dentro do
intervalo da média mais ou menos um desvio padrão.
O acréscimo de material fresado na mistura também
ocasiona redução do módulo de resiliência (quando o teor é
aumentado de 20% para 50% a redução média é de 13%; já
quando o teor é aumentado de 50% para 70%, tal redução
eleva-se para 61%), fato já evidenciado por Sufian et al.
(2009). Destaca-se a grande diferença entre os valores de
MRD obtidos para misturas com porcentagens de fresado até
o limite de 50% (sugerido pelo DNIT) e para as misturas com
porcentagem além de tal limite.
Analisando-se os resultados, também se percebe que o
MRD aumenta com o tempo de cura (em média, 36% entre 3
e 7 dias e 23% entre 7 e 14 dias) e com a utilização de uma
energia de compactação maior (em média, 29%).
Figura 5 - Evolução do MRD com o tempo de cura
CONCLUSÕES
A análise dos resultados permite concluir que a utilização
de energia de compactação maior resulta em elevados ganhos
de resistência (em média, 59%) e rigidez (em média, 29%) nas
misturas recicladas com cimento.
Observa-se ainda que o aumento da porcentagem de
material fresado (no caso estudado, 70%) na mistura causa
redução nos valores de resistência e rigidez.
Os valores de RCS variaram de 1,29 a 6,08 MPa. Já os
valores de RCD ficaram entre 0,19 e 1,0 MPa; uma análise
estatística indica que a RCD é, em média, igual a 0,17 da RCS.
A variação dos valores de módulo de resiliência foi bastante
elevada (entre 3663 MPa e 25719 MPa), com os MRD das
misturas com teor de fresado igual a 70% apresentando valores
de MRD significativamente inferiores aos das misturas com 20%
e 50% de fresado.
Comparando-se as resistências à compressão simples
obtidas com os limites proposto pelo DNIT (2013a), constata-se
que apenas uma mistura (4-70-INT) não atingiu a resistência
mínima aos 7 dias de cura (2,1 MPa), apresentado RCS
ligeiramente inferior (1,9 MPa). Todas as demais misturas
apresentam RCS superior a 2,5 MPa, máximo proposto pelo
DNIT.
Ao analisar-se a evolução da resistência e da rigidez ao
longo do tempo observa-se que tanto a RCS e a RCD, quanto
o MRD, aumentaram com o tempo de cura. A taxa média de
aumento na RCS entre 3 e 7 dias foi igual a 54%; enquanto
que entre 7 e 14 dias a RCS média aumentou 15%. Embora
nem todas as misturas mostrem o mesmo comportamento, os
maiores aumentos de RCD e MRD também ocorreram até 7
dias de cura.
Globalmente, destaca-se a importância da compactação.
Se a camada reciclada for compactada na energia Modificada
é possível empregar-se teores de fresado superiores a 50%,
limite máximo proposto pelo DNIT, embora os valores mais
elevados de resistência e módulo de deformação sejam
obtidos com menores teores de fresado.
Os resultados apresentados e analisados neste artigo
mostram, de forma inequívoca, que para ter-se sucesso
na aplicação da prática da reciclagem com cimento na
restauração de pavimentos é indispensável realizar-se um
projeto de dosagem adequado.
REFERÊNCIASABDO, J. Reciclado de firmes con cemento: Aspectos generales. In: 1er SIMPOSIO INTERNACIONAL SOBRE ESTABILIZACIÓN DE EXPLANADAS Y RECICLADO IN SITU DE FIRMES CON CEMENTO – Anais... Salamanca, 2001. p. 549 – 565.ARANHA, A. L. Avaliação laboratorial e de campo da tecnologia de reciclagem de base com cimento para a reabilitação de pavimentos. 2013. 127 p. Dissertação (Mestrado em engenharia) – USP, São Paulo.ELY, V. Influência da energia de compactação na resistência e na rigidez de mistura reciclada com cimento e com elevado teor de fresado. 2014. 59 p. Trabalho de conclusão de curso (Engenharia civil) – UFRGS, Porto Alegre.FEDRIGO, W. Reciclagem de pavimentos com adição de cimento Portland: Definição das bases para um método de dosagem. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, Porto Alegre.GUSMÃO, C. B. Evolução temporal da resistência mecânica em laboratório, de misturas simulando a reciclagem de pavimento asfáltico com adição de cimento Portland. 2008. 167 p. Dissertação (Mestrado em engenharia) – UNICAMP, Campinas.INSTITUTO ESPAÑOL DEL CEMENTO Y SUS APLICACIONES. Reciclado de firmes in situ con cemento: Guías técnicas. Madrid, 12 p. 2013.MINGUELA, J. D. El estudio del comportamiento de los firmes reciclados in situ con cemento. 2011. 572 p. Tese (Doutorado em engenharia) – UBU, Burgos.PAIVA, C. E. L.; OLIVEIRA, P. C. A. Reciclagem de pavimentos: Estudo da influência do tipo de cimento Portland na resistência à compressão simples do material reciclado. In: IV SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE AVALIAÇÃO DE PAVIMENTOS E PROJETOS DE REFORÇO – Anais... Fortaleza, 2009. 12 p.PAIVA, C. E. L.; OLIVEIRA, P. C. A.; BONFIM, V. As perspectivas de reabilitação de pavimentos no estado de São Paulo – Brasil: Enquadramento e técnicas usuais. Construção Magazine, Vol. 53, Porto, p. 34 – 38, 2013.PORTLAND CEMENT ASSOCIATION. Guide to Full Depth Reclamation (FDR) with Cement. Illinois, E.U.A, 2005.SUFIAN, Z. et al. Full depth reclaimed pavements using cement and hydrated lime as stabilizing agents. In: 13th CONFERENCE OF ROAD ENGINEERING ASSOCIATION OF ASIA AND AUSTRALASIA – Anais… Incheon, 2009. 10 p.TRICHÊS, G. et al. Caracterização do comportamento mecânico de misturas recicladas com adição de cimento. In: 42ª REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO – Anais... Gramado, 2013. 13 p.WIRTGEN. Reciclagem a frio: Tecnologia de reciclagem a frio Wirtgen. Windhagen, Alemanha, 2012.
28 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Análise de dispersão de resultados do controle de teor de ligante de misturas asfálticas com agregados de elevada absorção
Análise de dispersão de resultados do controle de teor de ligante de misturas asfálticas com agregados de elevada absorção
artig
os
Fábio P. RossatoUniversidade Regional Integrada do Alto Uruguai das Missões - Programa de
Graduação em Engenharia Civil
Deividi da S. PereiraUniversidade Federal de Santa Maria - Programa de Pós-Graduação em
Engenharia
Luciano P. SpechtUniversidade Federal de Santa Maria - Programa de Pós-Graduação em
Engenharia
Rinaldo B. PinheiroUniversidade Federal de Santa Maria - Programa de Pós-Graduação em
Engenharia
Tatiana C. CervoUniversidade Federal de Santa Maria - Programa de Pós-Graduação em
Engenharia
José A. EcheverriaUniversidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul -
Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
Rafael F. MattosAluno de Graduação – Universidade Federal de Santa Maria - Centro de
Tecnologia - Engenharia Civil
Fernando Dekeper BoeiraUniversidade Federal de Santa Maria - Programa de Pós-Graduação em
Engenharia Civil
Rafael HallalUniversidade Federal de Pelotas - Departamento Nacional de Infraestrutura de
Transportes
Henrique Otto CoelhoUniversidade Federal de Pelotas - Departamento Nacional de Infraestrutura de
Transportes
A determinação do teor de ligante asfáltico empregado em revestimentos de pavimentos
é um dos pontos cruciais para o apropriado controle tecnológico, uma vez que o excesso ou a falta deste insumo pode comprometer o adequado desempenho do pavimento. A partir do momento que se consegue determinar o teor de ligante de um revestimento asfáltico com uma boa precisão, pode ser diagnosticada a necessidade de adequação do processo construtivo; também é de grande valia para a reprodução das condições de campo em laboratório, viabilizando estudos mais aprofundados acerca das condições funcionais e estruturais de pavimentos já concebidos. A metodologia mais empregada pelas empresas rodoviárias e laboratórios de pesquisa do Brasil para a determinação do teor de asfalto emprega o equipamento Rotarex, de simples operacionalização e de baixo custo de aquisição. No entanto, a prática diária tem instigado um certo questionamento em relação a sua precisão. Diante deste cenário, o presente trabalho teve como propósito maior determinar a margem de erro gerada neste ensaio, com base em uma análise de dispersão dos resultados, a partir de amostras preparadas em laboratório com teor de ligante conhecido, definido como teor real. Visou também, avaliar
a influência ocasionada pela alteração da porcentagem de finos das amostras (variação de ±2% na quantidade de material passante na peneira de n°200 em relação a uma composição de referência), do tipo de equipamento (Rotarex Manual ou Elétrico) e do tipo de solvente, para ensaios de extração de betume realizados em diferentes laboratórios rodoviários do Rio Grande do Sul. Em geral, foram obtidos resultados pouco discrepantes em relação ao teor real, com uma diferença média absoluta variando entre ±0,30%. Salienta-se também, a confirmação da influência dos finos na dispersão dos resultados para ambos os tipos de equipamentos Rotarex, quanto maior a quantidade de material fino maior a dispersão dos resultados. Quanto aos tipos de aparelhos, ficou evidente a tendência de aferição de teores inferiores ao real para o Equipamento Manual e superiores para o Equipamento Elétrico. O tipo de solvente não representou ser fator determinante na dispersão dos resultados. Contudo, mesmo com resultados pouco distantes do teor real recomenda-se bastante cuidado ao realizar este ensaio e a sua frequente calibração. Ademais, trata-se de um ensaio de grande importância no controle tecnológico de misturas asfálticas.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 29
CONTEXTUALIZAÇÃO DA PESQUISA
O bom desempenho de pavimentos flexíveis é reflexo
de vários fatores, sobretudo da execução correta do projeto.
Para ter-se certeza que está sendo executado o que realmente
foi planejado, faz-se uso de um amplo controle tecnológico
acerca das varáveis que envolvem a execução de todas as
camadas do pavimento, bem como dos materiais que a
constituem.
Durante a fase de usinagem, a realização diária de
ensaios laboratoriais para a conferência da granulometria
e do teor de ligante utilizados na mistura são fatores
imprescindíveis para o controle tecnológico, possibilitando o
devido ajuste, em tempo hábil, na usina de asfalto. Sabe-se
que uma pequena variação no teor de ligante do concreto
asfáltico pode acarretar severas patologias no pavimento, tais
como (BALBO, 2007): fadiga precoce (escassez de ligante),
exsudação e afundamentos plásticos em trilhas de roda
(excesso de ligante).
A determinação do teor de ligante de misturas asfálticas
pode ser definida por equipamentos como o Soxlet, Refluxo,
Forno de Ignição e Rotarex. Este último é o mais tradicional
no meio rodoviário nacional, sendo de suma importância a
determinação de resultados confiáveis.
O presente estudo partiu de uma desconfiança gerada
quanto a resultados de extrações de betume quando
comparados ao teor de projeto. A pesquisa foi motivada
também devido à ocorrência de resultados divergentes,
obtidos para a mesma mistura asfáltica, entre empresa
executora e o órgão fiscalizador. Objetivou-se então,
determinar a dispersão dos resultados deste ensaio gerados
pelo emprego do equipamento Rotarex. Também, determinou-
se os fatores de calibração dos aparelhos e a influência,
do teor de finos, tipo de equipamento e solvente, na
variabilidade dos resultados.
PLANEJAMENTO DA PESQUISA
Visando analisar a dispersão dos resultados gerados
pelo ensaio de extração de betume com o emprego do
equipamento Rotarex foram confeccionadas e distribuídas
amostras de mistura asfáltica para diferentes laboratórios
de empresas do ramo rodoviário. Participaram da pesquisa
7 empresas/laboratórios localizadas no estado do RS (Figura
1), sendo duas empresas da cidade de Santa Maria. Para
cada laboratório foi adotada a nomenclatura “L” seguida
de um número. Como o Grupo de Estudos e Pesquisas
em Pavimentação e Segurança Viária (GEPPASV/UFSM)
participou com a realização de ensaios com 3 tipos de
Figura 1 – Localização das empresas participantes da pesquisa
solvente distintos, gasolina, tricloroetileno e tricloroetileno
destilado, adotou-se pata tal, as identificações L5.G, L5.T e
E5.Td, respectivamente.
Nesta pesquisa, fez-se uso de materiais comumente
empregados em obras rodoviárias para a constituição de uma
camada de revestimento de concreto asfáltico. Os agregados
britados são de origem vulcânica e classificados como
Riodacitos (BOEIRA, 2014), comuns aos derrames da região
central do RS. Estes materiais foram fornecidos pela empresa
Della Pasqua Engenharia e Construção Ltda., pedreira situada
na cidade de Itaara/RS. Na Tabela 1, são apresentadas as
características dos agregados.
O cimento asfáltico de petróleo, CAP 50/70, foi
escolhido por ser de vasta utilização no estado de realização
do estudo. O CAP fora produzido pela Refinaria de Petróleo
Alberto Pasqualini (REFAP), situada na cidade de Canoas/
RS e distribuído pela empresa Greca Distribuidora de Asfaltos
Ltda. A Tabela 2 apresenta as características deste ligante.
MATERIAIS
Nesta pesquisa foram utilizadas 5 combinações
diferentes de aparelho e solvente. Com aparelho
Rotarex elétrico foram utilizados os seguintes solventes:
tricloroetileno, tricloroetileno destilado, percloroetileno
destilado e gasolina. Para o aparelho manual foi utilizado
apenas um tipo de solvente, a gasolina. Sendo esta
combinação, o método mais usual entre as empresas
participantes deste estudo, no entanto, essa prática não
segue as premissas da norma de ensaio pois utiliza como
solvente a gasolina.
30 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Tabela 1 - Propriedades dos materiais pétreos
Tabela 2 - Características do ligante
MISTURA ASFÁLTICA
As amostras de concreto asfáltico (CA) foram preparadas,
em laboratório, com aproximadamente 900g e teor de ligante
igual a 5%, definido como teor real. Para a preparação da
mistura asfáltica, foi utilizado como referência os limites
da Faixa C – DNIT 031/2006-ES. A composição seguiu o
seguinte arranjo granulométrico: 18% pedra 3/4, 30% pedra
3/8 e 52% pó-de-pedra.
Para possibilitar a avaliação da dispersão dos resultados
em função da quantidade de finos da mistura variou-se o teor
de material passante na peneira de n°200. Foram preparadas
3 composições granulométricas, com distintos teores de finos
e teor real de ligante igual a 5% (Figura 2): composição de
referência (REF), composição com + 2% de finos (REF +
2%, massa fina) e composição com - 2% de finos (REF -2%,
massa grossa). A substituição da granulometria original para
as amostras com + 2% e - 2% de finos foi redistribuída nas
peneiras de retenção do agregado miúdo, de forma a manter
constância no peso total do concreto asfáltico a ser ensaiado.
Cada laboratório recebeu 3 amostras de cada composição,
sendo 9 no total.
Figura 2. Composições granulométricas reais
EXTRAÇÃO DE BETUME
Os ensaios de extração de betume foram realizados de
acordo com a norma vigente DNER-ME 053/94. Este ensaio
consiste no processo de centrifugação e lavagem de uma
amostra asfáltica visando determinar a sua quantidade de
betume.
A norma deste ensaio determina para a lavagem de
ligantes asfálticos a utilização do solvente tetracloreto
de carbono, contudo, este tipo de solvente não é mais
comercializado, sendo recomendado o uso de outros solventes
com propriedades semelhantes como o tricloroetileno ou o
percloroetileno.
Para a realização do ensaio a norma cita dois tipos de
aparelho extrator, Manual ou Elétrico, não fazendo distinção
entre ambos. A fórmula para determinação do teor de betume
é expressa pela Equação 1.
Onde:
P = Porcentagem de betume.
GRANULOMETRIA
Quanto à granulometria das amostras, seguiu-se a norma
DNER-ME 083/98. Este ensaio consiste em determinar a
quantidade de material retido em cada peneira. Fora utilizado
para esta determinação a série de peneiras referentes á
Faixa C - DNIT 031/2006-ES. Ressalta-se que este ensaio
foi realizado após a extração de betume das amostras, com
lavagem dos agregados.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 31
RESULTADOS E ANÁLISES
Resultados gerais
Os resultados das extrações de betume para cada
composição granulométrica, juntamente com a média
e o desvio padrão obtidos para cada laboratório, estão
apresentados por completo na Tabela 3.
Onde:
Ami = amostra i
Xmi = teor obtido médio das 3 amostras
σ = desvio padrão das 3 amostras
G = gasolina;
T = tricloroetileno
Td = tricloroetileno destilado
Pd = percloroetileno destilado
Xσ = valor médio obtido para todas amostras
= desvio padrão para todas amostras
* = diferença média absoluta: diferença entre o teor
obtido médio ((Xm1+Xm2+Xm3)/3) e o teor real.
Com base nos resultados obtidos, constatou-se que a
variação dos teores obtidos em relação ao teor real para as
3 composições granulométricas permaneceu em sua maioria
entre ±0,30%, apresentando uma diferença média com
relação à média absoluta, em módulo, igual a 0,2%. Algo
bastante aceitável para este ensaio se comparados a outras
pesquisas como a realizada por Da Silva e Fortes (2001), a
qual constatou para um único aparelho e mesma amostra
de material asfáltico, uma diferença entre teor real e obtido
médio, cerca de 0,70%.
Tabela 3 - Resultados gerais
Dispersão dos resultados do teor de ligante x Composição granulométrica
Um dos aspectos importantes no controle tecnológico
é a determinação da granulometria do concreto asfáltico
aplicado. Para avaliar esta dispersão ocorrida durante o
ensaio de extração de betume, procedeu-se a avaliação
da granulometria após a secagem em estufa do material
pétreo resultante do referido ensaio. A Tabela 4 apresenta
a granulometria real e obtida após o ensaio de extração de
betume e a perda ou ganho de material por peneira, referente
a cada composição granulométrica.
Tabela 4 – Análise granulométrica
Onde:
= Diferença entre a porcentagem retida média obtida e a
porcentagem real.
Em termos gerais, observa-se um aumento na
porcentagem retida das peneiras superiores a peneira n°40
e uma redução desta quantidade de material, para a peneira
de n°40 e subsequentes. Pressupõe-se, que ocorra um
aumento na dimensão dos agregados maiores, ocasionado
pela ineficácia do processo de lavagem dos agregados pelo
solvente e consequente formação de grumos (agregado fino +
ligante asfáltico) na superfície dos mesmos. Essa ocorrência
tem maior significância para o aparelho Rotarex Manual,
justificando assim, por que os teores obtidos neste ensaio são
inferiores ao teor real.
Δ
32 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Para melhor visualização
da dispersão dos resultados
em consideração ao teor
real, 5% de ligante, são
apresentados na Figura 3, os
gráficos com a determinação
das diferenças médias
absolutas, em módulo,
para cada composição
granulométrica, por
laboratório:Figura 3 - Diferenças médias absolutas, em módulo, por laboratório, para as composições granulométricas: REF -2%, REF e REF +2%, respectivamente.
Salienta-se o aumento da dispersão
dos resultados à medida que aumenta-
se o teor de finos da mistura asfáltica,
ou seja, compõe-se com uma maior
quantidade de finos. Para a composição
granulométrica REF -2% (massa
grossa) têm-se um teor médio obtido
igual a 4,9%, diferença média absoluta
igual a -0,1% e desvio padrão médio
igual a 0,2%, já para a composição
granulométrica REF +2%, têm-se um
teor obtido médio igual a 5%, diferença
média absoluta igual a 0% e o desvio
padrão aumenta para 0,4%.
Dispersão dos resultados do teor de ligante x Tipo de Equipamento
Algumas empresas fazem
emprego do aparelho Rotarex Manual,
equipamento mais simples, o qual
necessita de energia braçal para
promover a rotação do aparelho,
usualmente e para todos os casos desta
pesquisa é utilizado como solvente a
gasolina (solvente não normatizado).
Faz-se necessária também, uma
observação quanto à dificuldade de
manutenção da velocidade rotacional
do equipamento durante a realização
do ensaio com o equipamento manual
que por norma, deve ser igual a 3.600
rpm. O equipamento Elétrico, por sua
vez, permite um melhor controle da
frequência rotacional, adequando-
se, perfeitamente, aos princípios
normativos. A Figura 4 apresenta
as diferenças médias absolutas das
3 composições granulométricas,
em módulo, por laboratório, para
os equipamentos Rotarex Manual e
Elétrico, respectivamente.
Figura 4. Diferenças médias absolutas das 3 composições granulométricas, em módulo, por laboratório, para os equipamentos Rotarex Manual e Elétrico, respectivamente
Os resultados das extrações
pelo equipamento Rotarex Manual,
no geral, apontam para resultados
inferiores ao teor real, valor médio
igual a 4,8%, ou seja, obtém-se uma
diferença absoluta média negativa
na ordem de -0,2% para este tipo de
aparelho com um desvio padrão de
0,2%. Já para o Rotarex Elétrico, no
geral, chega-se a resultados superiores
ao teor real, valor médio igual a 5,2%,
ou seja, obtém-se uma diferença
absoluta média positiva na casa de
+0,2% e desvio padrão de 0,3%.
Dispersão dos resultados do teor de ligante x Tipos de solvente
A utilização de diferentes tipos
de solvente não se fez influente
na dispersão dos resultados. Para
as amostras ensaiadas com os
solventes tidos como normatizados
(tricloroetileno e percloroetileno),
foi constatado o teor obtido médio
de 4,9%, diferença média absoluta
igual a +0,1% e desvio padrão igual
a 0,3%, enquanto que, com solvente
gasolina, chegou-se ao teor obtido
médio igual a 5,1%, diferença média
absoluta igual a 0% e desvio padrão,
também de 0,3%. Ao comparar
solventes destilados com solvente
virgem, tem-se um teor obtido médio
de 5,1% e desvio padrão médio igual
0,3% para o destilado, confrontando
com o teor obtido médio de 5,2% e
desvio padrão médio igual a 0,4%
encontrados pelo uso de solvente
virgem, sem destilação.
Fator de calibração
Visando aumentar a precisão para ensaios futuros,
determinou-se um fator de calibração para cada
equipamento utilizado nesta pesquisa (Tabela 5). Esses
indicadores foram determinados pela razão entre teor
real e o teor de ligante obtido médio das 3 composições
granulométricas. Cabe salientar que os ensaios foram
realizados pelos laboratoristas das empresas, com diferentes
operadores e, portanto, este valor é apenas um indicativo.
Tabela 5 – Fatores de calibração
Para correção de resultado, cada empresa dispõe de seu
respectivo fator de calibração. O teor de ligante pode ser
facilmente corrigido, basta multiplicar o teor determinado
no ensaio pelo fator de calibração. Os fatores de calibração
calculados nesta pesquisa, em sua maioria são maiores que a
unidade para Equipamento Rotarex Manual (FCmédio = 1,04)
e menores que a unidade para Equipamento Rotarex Elétrico
(FCmédio = 0,95).
Deve-se observar também, que as considerações
apresentadas neste trabalho estão restritas às condições
pelas quais o estudo foi desenvolvido. Em outras palavras,
caso as amostras tivessem outra composição granulométrica,
distintos teores de ligantes, agregados de menor absorção,
os resultados poderiam ser diferentes. Por este motivo,
cabe às empresas rodoviárias aferir frequentemente os
seus equipamentos para as condições de cada mistura
asfáltica a ser reproduzida em usina. Nesse contexto, o
grupo de pesquisas GEPPASV está desenvolvendo trabalhos
semelhantes, variando outras características das misturas
asfálticas que possam influenciar na dispersão dos resultados
de extração de betume e granulometria.
CONCLUSÕES
Para concretos asfálticos constituídos por agregados de
alta absorção, percebeu-se ocorrer diferenças razoáveis entre
o teor real de ligante e aqueles obtidos pelos ensaios de
Extração de betume pelo aparelho Rotarex.
A maioria dos resultados apresentou uma diferença
absoluta entre teor real e obtido, entre ± 0,30%. Valor
pequeno para este tipo de ensaio, mas em se tratando do
teor de ligante de uma mistura asfáltica pode acarretar
sérios problemas no seu comportamento quando aplicada em
campo, como os citados anteriormente nesta pesquisa. Ainda,
se for tomado como exemplo a concepção de um trecho
rodoviário, aonde se faz uso de toneladas de material ligante,
a diferença absoluta de ± 0,30% somada à tolerância de
projeto de ± 0,30% poderia acarretar em erros ainda maiores,
gastos desnecessários e provável insucesso da obra.
Nota-se uma nítida influência do teor de material
fino na dispersão dos resultados das extrações de betume
pelo equipamento Rotarex, independentemente do tipo de
equipamento e solvente utilizado.
Quanto aos tipos de equipamento, constata-se teores
inferiores ao valor real para equipamentos Rotarex Manual e
superiores para os aparelhos Rotarex Elétrico.
Para os diferentes tipos de solventes utilizados, todos
atendem as necessidades do ensaio. O fato dos solventes
serem destilados não afetou diretamente o resultado do
ensaio. A utilização de diferentes tipos de solvente não se fez
influente na dispersão dos resultados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6293/2001: Materiais betuminosos – Determinação da ductilidade. Rio de Janeiro, 2001._____.NBR 15184: Materiais betuminosos - Determinação da viscosidade em temperaturas elevadas usando um viscosímetro rotacional. Rio de Janeiro, 2004._____.NBR 6576: Materiais asfálticos – Determinação da penetração. Rio de Janeiro, 2007._____.NBR 6560: Materiais betuminosos – Determinação do ponto de amolecimento – Método do anel e bola. Rio de Janeiro, 2008._____.NBR 11341: Determinação dos pontos de fulgor e de combustão em vaso aberto Cleveland. Rio de Janeiro, 2008_____.NBR 6296: Produtos betuminosos semi-sólidos - Determinação da massa específica e densidade relativa. Rio de Janeiro, 2012.ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption of Coarse Aggregate. C 127-07. In: ASTM - Annual book of ASTM Standards of Philadelphia, v. 4.03, 3p. 2007. _____.ASTM D 4791-07. Flat particles, elongated particles, or flat and elongated particles in coarse aggregate. In: ASTM, Annual book of ASTM Standards of Philadelphia, v. 4.03, 3p. 2007. BALBO, J. T., Pavimentação Asfáltica: Materiais de Projeto e Restauração. Oficina de Textos, São Paulo, 2007.BOEIRA, F.D. Estudo do comportamento de concretos asfálticos com diferentes tipos de agregados e cales. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, 2014.Da Silva, P.B., Fortes, R.M. Estudo comparativo entre os ensaios Rotarex, Soxlet e Mufla na determinação do teor de betume de uma massa asfáltica. 2nd Symposium on Maintenance and Rehabilitation of Pavements and Thechnological Control, Auburn, Alabama, 2001.DNER – DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. ME 53/94. Misturas betuminosas – percentagem de betume. Rio de Janeiro, 1994. _____. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. ME 083/98. Agregados – análise granulométrica. Rio de Janeiro, 1998. DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT 031/2006. Pavimentos flexíveis – concreto asfáltico – especificação de serviço. Rio de Janeiro/RJ: IPR/DNER, 2006.______. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de custos rodoviários, Sistema de custos rodoviários – SICRO2. Rio de Janeiro/RJ: IPR/DNER, 2014.
34 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Cléber Faccin Engenheiro Civil - Bourscheid Engenharia e Meio Ambiente S.A.
Luciano Pivoto SpechtUFSM – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria
Rogério Cattelan Antocheves Lima UFSM – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria
Vilson Machado Tombezi Técnico em Edificações – UFSM – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria
Mateus Camargo Tanski Mestrando – PPGEC/UFSM – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria
Mauro Lichtenecker JustDiretor do Laboratório de Materiais de Construção Civil – UFSM – Universidade Federal de Santa Maria
artig
os
Utilização de câmera infravermelha no controle executivo de misturas asfálticas a quente
INTRODUÇÃO
A solução mais tradicional e utilizada na construção
e recuperação das rodovias brasileiras são os pavimentos
flexíveis com revestimentos asfálticos. Para o bom
desempenho desses revestimentos, deve-se atentar para a
utilização de procedimentos corretos em diversas etapas, tais
como no projeto estrutural, na escolha adequada de materiais,
nas formulações de misturas que atendam os condicionantes
de uso do revestimento, assim como o uso de técnicas
adequadas de produção, distribuição e execução das camadas
asfálticas na pista.
Muitas falhas prematuras nos revestimentos asfálticos
têm sua origem na falta de homogeneidade das misturas
asfálticas, pois processos inadequados durante a construção
dos pavimentos podem produzir uma série de diferenciais
térmicos que afetam essa homogeneidade, dando lugar a áreas
de material mais frio que o previsto no projeto da mistura.
Entretanto, esses locais podem ser facilmente identificados
mediante o uso da termografia por infravermelhos, que consiste
na captação de imagens de calor (termogramas), não visíveis
pelo olho humano, por meio de uma câmera termográfica.
alhas prematuras nos pavimentos são uma realidade nas rodovias brasileiras, sendo a segregação das misturas asfálticas, tanto granulométrica quanto térmica, uma das principais responsáveis por essas anomalias. A segregação térmica forma áreas com temperatura abaixo da prevista no projeto da mistura, sendo muito difícil detecta-lá apenas com o uso de termômetros bimetálicos ou termopares de imersão. Diante disso, o objetivo deste estudo é analisar a utilização de uma câmera infravermelha no
controle de qualidade durante a execução de um revestimento de concreto asfáltico, identificando áreas com segregação térmica e relacionando sua influência nas propriedades da mistura asfáltica a quente. A câmera permite uma análise da temperatura de toda a área pavimentada, então foram mapeados quatro locais com diferentes temperaturas de compactação e extraídos corpos de prova para verificação das propriedades volumétricas e mecânicas da mistura. Nas imagens térmicas foi possível identificar um elevado diferencial térmico da mistura aplicada na pista com até 34°C de diferença. Para as propriedades volumétricas, percebe-se um aumento do volume de vazios e redução da densidade à medida que a temperatura de compactação diminui e, para as propriedades mecânicas, obteve-se uma redução de 38% da resistência à tração e 36% do módulo de resiliência para uma queda de temperatura de compactação de 134°C para 85°C.
F
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 35
Via de regra, o controle da temperatura de compactação
das misturas asfálticas é realizado com termômetros de
mercúrio ou termômetros digitais infravermelhos. Esses
equipamentos propiciam apenas um controle pontual da
temperatura.
A utilização de câmera infravermelha no controle da
temperatura de misturas asfálticas se mostra de grande
utilidade, pois possibilita a avaliação da temperatura em toda
a extensão da plataforma, permitindo identificar áreas com
diferenciais de temperatura durante o processo construtivo;
tais diferenciais contribuem para alterações nas propriedades
volumétricas e mecânicas das misturas, afetando a
durabilidade dos pavimentos.
Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa é identificar
a segregação térmica com a utilização de uma câmera
infravermelha, além de avaliar a influência desses
diferenciais térmicos nas propriedades das misturas
asfálticas.
MISTURAS ASFÁLTICAS A QUENTE
São misturas produzidas em usinas apropriadas,
compostas basicamente de agregados minerais e ligante
asfáltico em proporções adequadas, aquecidos em
temperaturas que variam em função da característica
viscosidade-temperatura do ligante (entre 120°C e 180oC),
tanto para sua produção (mistura), quanto para sua aplicação
em campo (compactação). Seu bom desempenho depende de
um controle adequado da temperatura da mistura.
Fatores que afetam a homegeneidade
Conforme Rangel e Santiago (2007), pode se distinguir
dois tipos de alterações na homogeneidade das misturas
asfálticas a quente: as segregações granulométricas que,
de uma maneira geral, afetam a composição da mistura,
e as segregações do tipo térmicas que ocorrem devido a
diferenciais de temperatura em camadas betuminosas
durante a fase de lançamento na pista. Ambos os tipos
apresentam os mesmos sintomas e trazem os mesmos tipos
de danos para o pavimento.
A segregação granulométrica produz uma concentração
de materiais grossos em algumas áreas do pavimento, e, em
outras áreas, de materiais mais finos. Essa segregação produz
misturas não uniformes, que não cumprem com a fórmula
original da massa especificada e a graduação do percentual
de asfalto (GONZÁLEZ, 2009).
A segregação térmica, por sua vez, é a formação de áreas
com diferentes temperaturas na massa asfáltica aplicada na
pista, dando lugar a áreas de material mais frio que o previsto
no projeto da mistura. Vários fatores podem ser responsáveis
pela sua formação, destacando-se: (a) funcionamento
inadequado da vibro acabadora; (b) variação de temperatura
da massa asfáltica na caçamba do caminhão; (c) distâncias
de transportes elevadas; (d) massas grossas que permitem
um maior fluxo de ar ao redor dos agregados; (e) tempo de
execução elevado; (f) temperaturas baixas e pavimentações
noturnas.
Stroup e Brown (2000) propuseram distinguir quatro
níveis de segregação térmica em misturas densas, com base
nas diferenças de temperatura:
i) Sem segregação: o diferencial de temperatura na
camada é inferior a 10°C e tem um aumento do índice de
vazios de 2%;
ii) Baixa segregação: diferencial térmico está
comprendido entre 10°C e 16ºC, e essas áreas mostram um
aumento no índice de vazios entre 2% e 4,5%;
iii) Segregação média: o diferencial térmico situa-se
entre 17ºC e 21ºC, e o aumento no índice de vazios está
entre 4,5% e 6,5%;
iv) Segregação elevada: o diferencial térmico é maior
que 21ºC e o índice de vazios supera 6,5%.
Influência da temperatura nas propriedades
De acordo com Stroup e Brown (2000), as falhas mais
comuns relacionadas à segregação térmica ocorrem devido
à alteração do grau de compactação, ocasionadas por
resfriamentos localizados na massa asfáltica que dificultam a
compactação, formando áreas onde as misturas apresentam
mais vazios, menor módulo de resiliência, menor resistência
à fadiga, maior susceptibilidade à ação da água e erosão
e pior regularidade superficial. Essa perda de regularidade
inicial também está intimamente ligada à diminuição da
durabilidade das misturas betuminosas e maiores custos de
manutenção.
Diferenças de temperatura de 4ºC na mistura podem
aumentar os vazios em aproximadamente 2% ou mais,
os quais causam uma diminuição da densidade e,
consequentemente, da rigidez e resistência nas áreas
afetadas. Várias pesquisas mostram que a cada 1% de
incremento nos vazios de ar, sobre um ponto inicial abaixo de
7%, causa uma redução de aproximadamente 10% na vida
útil do pavimento. Assim, uma diferença de temperatura de
apenas 4ºC pode causar uma redução de até 20% na vida
útil de um pavimento, o que representaria três anos em uma
36 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
rodovia projetada para quinze anos (PHILLIPS et al, 2003
apud TRICHÊS et al., 2005, p. 2.).
Willoughby et al. (2001) determinou que, para cada
decréscimo de 1% em relação ao grau de compactação,
a permeabilidade da mistura duplica. Quando a
permeabilidade aumenta, a água entra mais fácil na
mistura asfáltica, reduzindo a força de cisalhamento e
aumentando a oxidação do ligante.
Botella (2012) concluiu em seu trabalho que a
presença de segregação térmica nas misturas asfálticas
contribui sensivelmente na redução das características
mecânicas da mistura, diminuindo, assim, a vida útil do
pavimento.
Mecanismos de controle da temperatura durante a execução
Tradicionalmente, o controle de temperatura da
mistura asfáltica em campo é realizado empregando-
se termômetros de mercúrio ou termopares de imersão.
Um termômetro bimetálico (termopar) é um instrumento
de medição de temperatura de contato direto, que se
fundamenta na diferença do coeficiente de dilatação dos
metais e realiza uma medida pontual de temperatura da
massa asfáltica. Assim como os termômetros bimetálicos,
os termômetros digitais infravermelhos utilizados em
obras de pavimentação permitem uma análise pontual
da temperatura da massa asfáltica, e, seu princípio
de funcionamento está baseado na termografia por
infravermelhos.
Para Mendonça et al. (2013), a termografia por
infravermelhos consiste na captação de imagens de calor
(termogramas), não visíveis pelo olho humano, por meio
de uma câmera termográfica. O fenômeno tem como
princípio que todos os corpos com uma temperatura acima
do zero absoluto (-273,15°C) emitem e absorvem radiação
infravermelha. A intensidade da radiação emitida depende
da temperatura do objeto e da capacidade do objeto em
emitir radiação, sendo esta última propriedade conhecida
por emissividade (σ).
As câmeras térmicas captam imagens por
infravermelhos, obtendo padrões de calor ou mudanças de
temperatura em objetos. O processo de utilização desses
equipamentos consiste em captar a radiação da superfície
de um objeto, que será convertida em uma imagem
termográfica que, posteriormente, poderá ser tratada num
software específico.
Segundo o fabricante de câmeras termográficas
FLIR Systems, para medir a temperatura com precisão
é necessário compensar os efeitos de um determinado
número de diferentes fontes de radiação. Isso é feito
automaticamente pelas câmeras, desde que alguns
parâmetros do objeto sejam introduzidos nela, tais como:
(a) a emissividade do objeto; (b) a temperatura aparente
refletida; (c) a distância entre o objeto e a câmera; (d) a
umidade relativa; (e) temperatura atmosférica.
As câmeras termográficas são capazes de detectar
variações de temperatura numa superfície tanto
qualitativamente quanto quantitativamente, dependendo
do tipo de análise desejada. A termografia qualitativa
passa por uma análise simples da imagem térmica,
registrando apenas uma diferença da temperatura
na superfície, indicando, assim, a existência de uma
anomalia. Na termografia quantitativa, a análise da
imagem térmica passa por quantificar as variações reais
de temperatura superficial existentes, que poderão indicar
uma anomalia na superfície.
METODOLOGIA
Este estudo trata do controle da temperatura de
misturas asfálticas a quente com a utilização de uma câmera
infravermelha, tendo por objetivo identificar possíveis
diferenças de temperatura mediante análises quantitativas de
imagens termográficas, relacionando-as com as propriedades
mecânicas e volumétricas da massa asfáltica.
O estudo foi realizado em uma obra de recuperação de
uma rodovia federal, onde o projeto previa a correção de
defeitos com a execução de fresagem descontínua (5 cm),
recomposição com concreto asfáltico e duas camadas de
micro revestimento a frio.
Os levantamentos de campo foram realizados entre os
meses de março e abril de 2015, com temperatura ambiente
entre 24°C e 30°C, sendo que os reparos analisados
apresentavam áreas inferiores a 100 m² cada.
Para a execução da recomposição da fresagem, foi
utilizado um projeto de concreto asfáltico com granulometria
enquadrada na Faixa “B” do Departamento Nacional de
Infraestrutura de Transportes (DNIT), composto por brita
basáltica e ligante asfáltico tipo CAP 50/70. A temperatura
média de compactação obtida no gráfico viscosidade vesus
temperatura foi de 141°C.
O modelo da câmera infravermelha utilizada para captar
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 37
Tabela 1 – Características técnicas da câmera
Para medição da umidade do ar e temperatura
ambiente, foi utilizado um Termo-Higro-Anemômetro,
equipamento que efetua medições de temperatura
atmosférica, umidade do ar e velocidade dos ventos.
Os valores encontrados servem para calibrar a câmera
termográfica.
Na determinação da emissividade foram realizadas
medições de temperatura da massa asfáltica com
termômetro de mercúrio e subsequentes ajustes no valor
da emissividade da câmera termográfica, até os valores de
temperaturas convergirem a um mesmo patamar. Devido
à elevada emissividade das misturas asfálticas, a própria
temperatura ambiente foi empregada como temperatura
aparente refletida.
Uma vez calibrado o equipamento, foram captadas
várias imagens térmicas durante o processo de execução
do revestimento asfáltico, a fim de avaliar a influência da
temperatura nas propriedades da mistura asfáltica. Então,
foram selecionados quatro locais em que os gradientes
térmicos foram pequenos e extraídos corpos de prova
para servirem de referência. As temperaturas da câmera
consideradas são as médias obtidas para cada área
por meio do Software FLIR Tools, e as do termômetro,
mediante análise pontual nestes locais.
Com os corpos de prova, realizou-se ensaios para
verificação das propriedades volumétricas (densidade
e volume de vazios) e do comportamento mecânico
(ensaio de resistência à tração e ensaio de módulo de
resiliência). Além disso, determinou-se o teor de betume e
a granulometria das amostras, com o intuito de identificar
possíveis áreas com segregação granulométrica.
A densidade teórica utilizada para o cálculo dos
parâmetros volumétricos foi obtida dos corpos de prova
extraídos da pista e o valor encontrado foi de 2,351,
determinada conforme a norma AASHTO T209-99. A
densidade aparente foi determinada conforme a norma
ASTM D2726, o ensaio de resistência à tração seguiu a
preconização da norma DNIT 136/2010-ME e o ensaio de
módulo de resiliência, da norma DNIT 135/2010-ME.
RESULTADOS
Figura 1 – Descarga do concreto asfáltico
Foram realizadas imagens durante a descarga, na
entrada e na saída da vibro acabadora e no início da
rolagem, conforme as Figuras 2, 3, 4 e 5. Percebe-se
uma queda da temperatura até o início da compactação
e a formação de um gradiente térmico entre a superfície
e o centro da mistura (Figuras 6 e 7). A demora no início
da compactação tem influência direta neste processo de
resfriamento e na qualidade da final da mistura. O gradiente
térmico foi confirmado com a medição da temperatura no
interior da camada de concreto asfáltico por meio de um
termômetro de mercúrio.
as imagens termográficas é o FLIR T440, fabricada pela
empresa FLIR Systems. As características técnicas desse
modelo encontram-se na Tabela 1.
Controle da temperatura com câmera infravermelha
O valor obtido da emissividade para a mistura asfáltica,
para um intervalo de temperatura entre 70ºC e 160°C, foi
de 0,90, valor coerente com a bibliografia consultada. Com
as imagens efetuadas durante o carregamento da massa em
caminhão basculante, verificou-se que o concreto asfáltico
foi produzido com temperatura em torno de 150°C.
Na Figura 1 é possível verificar que, durante a descarga
da massa asfáltica, ocorre uma variação de temperatura
da mistura dentro da caçamba, formando uma crosta mais
fria na superfície enquanto o centro da carga mantém a
temperatura. Isso ocorre devido ao contato da mistura com
as paredes da caçamba e o ar que resfria a superfície.
Esse material mais frio é lançado no pavimento novo,
ocasionando diferenciais térmicos.
38 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Figura 2 – Temperatura na descarga Figura 3 – Temperatura na entrada da vibro acabadora
Figura 4 – Temperatura na saída da acabadora Figura 5 –Temperatura na rolagem
Figura 6 – Gradiente térmico Figura 7 – Imagem visual equivalente da Figura 6
Os problemas de
granulometria foram
identificados como pontos
frios nas imagens térmicas,
conforme é observado na área
com segregação granulometrica
apresentada na Figura 8,
e análise visual durante a
execução.
A Tabela 2 apresenta as
quatro áreas mapedas com
diferentes temperaturas de
compactação, identificadas
com a utilização do termômetro
bimetálico e a câmera
infravermelha.
Também foram identificados alguns tipos de
segregação térmica durante a execução do concreto
asfáltico. Na Figura 09, por exemplo, há ocorrência de
juntas frias devido à parada da acabadora (Figura 10). Nas
Figura 8 – Imagens térmica e visual de área com segregação granulométrica
Tabela 2 – Áreas identificadas com diferentes temperaturas de compactação
Figura 9 – Junta fria
Figura 11- Imagens térmica e visual
Figuras 11, 12, 13 e 14 são apresentadas algumas
imagens térmicas e suas respectivas imagens
visuais da execução do concreto asfáltico. É possível
observar valores elevados de diferenciais térmicos.
Figura 10 – Acabadora parada
Figura 12- Imagens térmica e visual
Figura 13- Imagens térmica e visual
Figura 14- Imagens térmica e visual
40 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Observa-se que a mistura não apresenta uma superfície
homogênea e que o gradiente de temperatura, entre o ponto
mais frio e o mais quente observado na câmera, tem um
valor significativo, alcançando até 34°C de diferença (Figura
12). Também é possível observar que a temperatura de
compactação está abaixo da temperatura indicada, que é de
141oC.
Propriedades volumétricas
Na Tabela 3 são apresentados os resultados das médias
do teor de asfalto dos corpos de prova extraídos na pista
para um teor de projeto de 4,93%. A granulometria dos
corpos de prova ficou enquadrada dentro da faixa de trabalho
especificada para a mistura, indicando a não ocorrência de
segregação granulométrica nesses locais.
Os resultados de volume de vazios e densidade aparente
são a média de três corpos de prova para cada temperatura
estudada, os quais encontram-se também na Tabela 3.
Ressalta-se que as quatro misturas diferem apenas na
temperatura de compactação.
Tabela 3 – Características das amostras extraídas
Observando a Figura 15, pode-se afirmar que as
densidades diminuem com a queda da temperatura de
compactação. Esse fato é consequência do endurecimento
do ligante asfáltico, que dificulta sua participação como
película fluída na acomodação dos agregados, dificultando a
densificação.
Na Figura 16 é possível verificar que a variação
do percentual de vazios está diretamente associada à
densidade da mistura e, consequentemente, à temperatura
de compactação. Os valores encontrados não atendem à
especificação do DNIT para as três áreas com temperaturas
mais baixas. O aumento de vazios facilita a entrada de
água na estrutura, reduzindo a força de cisalhamento e
aumentando a oxidação do ligante ao longo do tempo.
Figura 15– Relação entre densidade e temperatura
Figura 16 – Volume de vazios e temperatura
Propriedades mecânicas
Tabela 4 – Características das amostras extraídas
Na Figura 17 percebe-se a redução dos valores de RT
à medida que as temperaturas de compactação diminuem,
afetando a vida de fadiga nas áreas com compactação abaixo
da temperatura adequada, inclusive não atendendendo às
especificações do DNIT (RT mínima de 0,65 MPa) para as
três temperaturas mais baixas. Da área 4 para a 1 ocorreu
uma redução de 38% da resistência à tração, com uma
diferença de temperatura de 49°C. Os resultados de MR
(Figura 18) apresentam uma tendência semelhante àquela
constatada no ensaio de RT. Observa-se uma redução na
rigidez do concreto asfáltico à medida que a temperatura de
compactação diminui. Houve uma redução de 36% no valor
do MR da área 4 para a área 1.
Figura 17– Resistência à tração x Temperatura
Os resultados de módulo de resiliência (MR) e resistencia
à tração (RT) são a média de três corpos de prova para cada
diferente temperatura de compactação, e encontram-se na
Tabela 4.
Figura 18 – Módulo de resiliência x Temperatura
CONCLUSÕES
Para se obter um bom desempenho de uma mistura
asfáltica a quente, evitando falhas prematuras no
pavimento, todos os processos durante a construção
devem ser executados dentro de um intervalo de
temperatura adequado e, para evitar a ocorrência de
segregação térmica, deve ser dada uma atenção especial
ao controle de temperatura.
Percebe-se que a alteração da temperatura de
compactação tem um efeito muito acentuado nos
paramêtros volumétricos e mecânicos das misturas
asfálticas a quente. As misturas compactadas a menores
temperaturas tendem a apresentar menor densidade e
mais vazios, facilitando a entrada de água na massa
e contribuindo para uma redução das propriedades
mecânicas. O módulo de resiliência e a resistência à
tração tendem a diminuir para menores temperaturas de
compactação.
Durante o estudo realizado para avaliar a
homogeneidade térmica da superfície da camada de
concreto asfáltico, pode-se comprovar que as práticas
habitualmente utilizadas na execução de remendos com
concreto asfáltico não evitam a ocorrência de zonas com
segregação térmica, resultando em misturas com piores
propriedades mecânicas.
Termômetros bimetálicos e infravermelhos utilizados
nesse controle fornecem apenas medidas de um número
limitado de pontos. Então, possíveis áreas com baixas
temperaturas dificilmente são detectadas e neste sentido,
utilizar equipamentos como uma câmera infravermelha,
que possibilitam avaliar toda a área pavimentada com
controle das temperaturas antes e durante a compactação,
no caminhão e na vibro acabadora, permite avaliar as
temperaturas e aplicar medidas corretivas, quando
necessário.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASAASHTO (1994) T 209 – Standard Method of Test for Maximum Specific Gravity of Bituminous Paving Mixtures.
BERNUCCI, L. B. et. al. Pavimentação Asfáltica - Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro: Petrobras; Abeda, 2006. v. 1. 504 p.
BOTELLA, R. N. Influencia de las segregaciones térmicas en el comportamiento mecánico de la mezclas bituminosas. 2012. Disponível em: < https://upcommons.upc.edu/e-prints/bitstream/2117/6729/3/2046647.pdf >. Acesso em: mar. 2015.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (1994) - DNER – ME 053/94. Misturas Betuminosas – Percentagem de betume.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (1994) - DNER – ME 004/94. Material Betuminoso – Determinação da viscosidade Saybolt-Furol a alta temperatura método da película delgada.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES – DNIT 031-ES (2006). Pavimentos Flexíveis – Concreto Asfáltico – Especificação de Serviço.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES – DNIT 135-10 (2010). Pavimentação Asfáltica – Misturas Asfálticas – Determinação do Módulo de Resiliência – Método de Ensaio.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES – DNIT 136-10-ME (2010). Pavimentação Asfáltica – Misturas Asfálticas – Determinação da Resistência à Tração por Compressão Diametral – Método de Ensaio.
GONZÁLEZ, E. G. Factores que influyen en la heterogeneidad de la fabricación y extendido de las mezclas bituminosas en caliente así como el efecto en su comportamiento. 2009. Disponível em: <https://upcommons.upc.edu/e-prints/bitstream/2117/6729/3/2046647.pdf >. Acesso em: fev. 2015.
MENDONÇA, L.; AMARAL, M. M. do; CATARINO, P. S. A termografia por infravermelhos como ferramenta para auxílio à inspecção e manutenção dos edifícios. 2013. SPY Building – Inspeções de edifícios. 53-57 Inovação e tecnologia #2. Termografia por Infravermelhos. Inspeção de Betão. Disponível em: <http://www.spybuilding.com/private/admin/ficheiros/uploads/6b0dca6c9e15cc51dc73bde0562a31d5.pdf>. Acesso em: jan. 2015.
PUTMAN, B. J.; AMIRKHANIAN, S. N. Laboratory and Field Investigation of Temperature Differential in HMA Mixtures Using an Infrared Camera. Report No. FHWA-SC-06-06. 2006. Disponível em: <http://www.clemson.edu/t3s/scdot/pdf/projects/SPR%20626_1.pdf >. Acesso em: fev. 2015.
RANGEL, J. M. B.; SANTIAGO, J. L. G.. Estudio sobre el efecto de las segregaciones térmicas en la durabilidad de las mezclas bituminosas en caliente. Carreteras: Revista técnica de la Asociación Española de la Carretera, Madrid, n. 155, p. 92-110, set-out, 2007.
STROUP, G. M.; BROWN, E. R. National Cooperative Highway Research Program Report 441: Segregation in Hot Mix Asphalt Pavements. Transportation Research Board, National Research Council. Washington, D. C., 2000.
TRICHÊS, G. et. al. Avaliação do uso de câmeras infravermelhas para controle da temperatura de misturas asfálticas durante o processo construtivo. In: XIV CONGRESSO IBERO-LATINOAMERICANO DEL ASFALTO – CILA. 2007, Havana. Anais... Havana, v. 1, 2007, p. 1-10.
WILLOUGHBY, K. A. et al. Construction Related Asphalt Concrete Pavement Temperature Differentials and the Corresponding Density Differentials. Research Report 476.1, Washington State Department of Transportation, Seattle, Washington, 2001.
42 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Avaliação da textura de um trecho de pavimento em uma rodovia no Estado do Rio Grande do Sul
Avaliação da textura de um trecho de pavimento em uma rodovia no Estado do Rio Grande do Sul
Rafael Rosa HallalUniversidade Federal de Pelotas - Analista de Infraestrutura
de Transportes - Engenharia Civil DNIT
Márcio da Fonseca Martins Aluno de Graduação – Universidade Federal de Pelotas
Luciano Pivoto SpechtUniversidade Federal de Santa Maria - Programa de Pós-
Graduação em Engenharia Civil
Henrique Otto CoelhoUniversidade Federal de Pelotas - Analista de Infraestrutura
de Transportes - Engenharia Civil DNIT
Deividi da Silva PereiraUniversidade Federal de Santa Maria - Programa de Pós-
Graduação em Engenharia Civil
Mensurar e conhecer a textura do pavimento é extremamente importante para se estabelecer o nível de conforto e segurança de cada rodovia, estabelecer as velocidades de operação e assim poder reduzir o número de acidentes. Neste sentido o presente estudo teve como objetivo principal avaliar a textura de um trecho de pavimento em uma rodovia no Estado do Rio Grande do Sul, por meio da medição da microtextura e da macrotextura, bem como pelo cálculo do IFI (International Friction Index), visando uma análise crítica dessa textura. Paralelamente, o estudo propôs, como medida corretiva da textura do pavimento, a execução de uma camada de 0,8mm de microrrevestimento asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero sobre o concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ) e objetivou analisar a eficiência dessa medida corretiva no que diz respeito ao aumento e manutenção dos níveis de textura do pavimento.
INTRODUÇÃO
No Brasil, anualmente, cerca de 45 mil pessoas
morrem vítimas de acidentes de trânsito, o que deixa o
país na quinta colocação entre os países recordistas de
mortes no trânsito (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2015).
O aumento na frota de veículos em circulação tende
a elevar o número de acidentes, uma vez que a malha
viária não acompanha o mesmo ritmo de crescimento da
indústria automobilística. No Brasil, nos últimos doze
anos houve um incremento superior a 100% na produção
anual de veículos, sendo fabricados mais de três milhões
e setecentos mil veículos em 2013 (ANFAVEA, 2014).
Ivey e Gallaway (1973) citam que quatro fatores
contribuem para que ocorra um acidente, são eles: o
motorista, devido ao seu comportamento; o veículo,
de acordo com suas características; o pavimento, em
função da camada de rolamento; e as condições do meio
ambiente.
Pavimento, conforme Bernucci et al. (2008), é uma
estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas,
construída sobre a superfície final de terraplenagem,
destinada técnica e economicamente a resistir aos
esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima,
e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de
rolamento, com conforto, economia e segurança.
A aderência pneu-pavimento é um importante
indicador do comportamento funcional do pavimento,
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 43
além de ser um dos parâmetros mais importantes da
segurança viária. A boa interação entre o pneu e o
pavimento, alcançada através de uma boa qualidade
na textura e drenagem da superfície de contato pneu-
pavimento, garante a segurança em frenagens emergenciais
e manobras desejadas (MATTOS, 2009).
Segundo Specht et al. (2007), o atrito desenvolvido
entre o pneu e o pavimento é responsável por manter a
trajetória dos veículos na via e sofre grande influência
das condições ambientais, principalmente da chuva
e do excesso de umidade na superfície de rolamento.
O acúmulo de água na superfície da rodovia faz com
que pressões hidrodinâmicas sejam geradas na zona de
contato pneu/pavimento e, dependendo do volume de
água acumulado e da velocidade do veículo, pode ocorrer
o fenômeno da hidroplanagem que é a perda de contato
entre o pneu e a superfície de rolamento impossibilitando
qualquer manobra do condutor.
Medir a textura do pavimento é extremamente
importante para se conhecer o nível de conforto e
segurança de cada rodovia, e assim poder reduzir o número
de acidentes (LOIOLA et. al, 2009).
Conforme Bernucci et al. (2008), para avaliação da
textura da superfície do pavimento no que se refere à
aderência são enfocadas a microtextura e a macrotextura.
A microtextura é uma característica muito importante para
rompimento da película de água e promoção do contato
pneu-pavimento para baixas velocidades de deslocamento,
de até cerca de 40km/h. Em contrapartida, a macrotextura
é uma das características mais importantes e que
afetam a aderência, principalmente para velocidades de
deslocamento acima de 50km/h.
A microtextura pode ser avaliada por um equipamento
simples como o Pêndulo Britânico. Já a macrotextura pode
ser determinada de várias formas, sendo a mais comum
pelo ensaio simples de altura média da mancha de areia.
De acordo com Mattos (2009), existe um índice,
denominado IFI (International Friction Index), que
combina os valores de microtextura e macrotextura, de
modo a fornecer um valor harmonizado de aderência pneu-
pavimento.Segundo o mesmo autor, como o IFI é um índice
que relaciona o atrito com a velocidade de deslizamento,
pode-se utilizá-lo para estabelecer níveis de intervenções
e determinar a estratégia mais adequada para garantir a
segurança dos usuários quanto à aderência entre os pneus
do veículo e a rodovia. Além disso, esses valores podem ser
utilizados em estudos de acidentes e como ferramenta para
avaliações em gerência de pavimentos, a fim de restaurar
superfícies desgastadas ou polidas, sem ter que reconstruir
todo revestimento.
Uma das patologias que ocorrem na superfície do
pavimento e que pode causar perda de textura superficial
ao longo do tempo é a exsudação. De acordo com a norma
do DNIT 005/2003-TER, exsudação é definido como
sendo o excesso de ligante betuminoso na superfície do
pavimento, causado pela migração do ligante através do
revestimento.
Uma das formas de melhorar a aderência pneu-
pavimento é a aplicação de uma ou mais camadas
de microrrevestimento asfáltico a frio com emulsão
modificada por polímero. Segundo a norma do DNIT
035/2004-ES, o microrrevestimento asfáltico a frio com
emulsão modificada por polímero consiste na associação
de agregado, material de enchimento (filler), emulsão
asfáltica modificada por polímero do tipo SBS, água e
aditivos, se necessários.
Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo
principal avaliar a textura de um trecho de pavimento
exsudado em uma rodovia no Estado do Rio Grande
do Sul, por meio da medição da microtextura e da
macrotextura, bem como pelo cálculo do IFI (international
Friction Index), visando uma análise crítica dessa textura.
Paralelamente, o estudo propôs, como medida corretiva
da textura do pavimento, a execução de uma camada de
0,8mm de microrrevestimento asfáltico a frio com emulsão
modificada por polímero sobre o concreto betuminoso
usinado a quente (CBUQ) e objetivou analisar a eficiência
dessa medida corretiva no que diz respeito ao aumento e
manutenção dos níveis de textura do pavimento.
METODOLOGIA
Área de estudo
O estudo foi realizado entre os meses de agosto de 2012
e abril de 2013 em um trecho do pavimento de uma rodovia
no Estado do Rio Grande do Sul, revestido por concreto
betuminoso usinado a quente (CBUQ) que sofreu a patologia
exsudação. O VDM de projeto dessa rodovia é de 2032
veículos/dia. O segmento estudado não foi apresentado para
preservar a executante.
Caracterização dos tratamentos
O experimento foi constituído por quatro tratamentos
(Tabela 1).
44 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Tabela 1: Caracterização dos tratamentos
Planejamento experimental
Os valores de microtextura foram obtidos através do
ensaio com o Pêndulo Britânico, que é normatizado pela
ASTM E-303-93 (ASTM, 1998). Os valores de resistência
a derrapagem (VRD) foram medidos, em 5 repetições para
cada tratamento, através do dinamômetro contido em uma
das extremidades do Pêndulo Britânico. A classificação da
microtextura foi dada em função do VRD, segundo os critérios
apresentados na Tabela 2.
Tabela 2: Classificação da microtextura com o Pêndulo Britânico (DNIT, 2006)
Os valores de macrotextura foram obtidos através do
ensaio de Mancha de Areia, que é normatizado pela ASTM
E-965-96 (ASTM, 2001). O ensaio consistiu em espalhar,
com movimentos circulares de um espalhador de madeira
na superfície do pavimento, um volume conhecido de areia
(25000mm3 ± 150mm3). Mediu-se o tamanho da mancha
em 3 direções distintas e, então, de posse da média das
medidas da mancha na superfície do pavimento, calculou-se
a altura média da mancha de areia para cada tratamento,
conforme a Equação 1.
onde: HS é a altura média da mancha (em mm), V é o
volume constante de areia de 25000mm3 e D é o diâmetro
médio da mancha(em mm).
A classificação da macrotextura foi dada em função
da altura média da mancha de areia segundo os critérios
apresentados na Tabela 3.
Tabela 3: Classificação da macrotextura pelo ensaio de Mancha de Areia (DNIT, 2006)
A Figura 1(a) mostra o Pêndulo Britânico empregado
no estudo e a Figura 1(b) mostra o aparato utilizado para
realização do ensaio de Mancha de Areia.
Figura 1. (a) Pêndulo Britânico empregado no estudo; (b) Aparato utilizado para realização do ensaio de Mancha de Areia
(a)
(b)
Conforme Mattos (2009), o modelo para o cálculo do
IFI estima a constante de referência da velocidade (SP) e
o atrito harmonizado para a velocidade de 60 km/h (F60),
considerando um veículo de passeio com pneus lisos e rodas
travadas.
O IFI foi calculado seguindo as prescrições da norma
ASTM E-1960-98 (ASTM, 2001). Dessa forma, o primeiro
passo para cálculo o IFI foi determinar, para cada tratamento,
a constante da velocidade na curva de referência (SP),
conforme a Equação 2.
onde: SP é a constante de referência da velocidade, a e
b são as constantes do ensaio de Mancha de Areia e HS é a
altura média da mancha de areia.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 45
onde: FR60 é o valor de atrito ajustado para a velocidade
de 60 km/h, VRD é o valor de resistência a derrapagem, S é
a velocidade de referência para o Pêndulo Britânico e SP é a
constante de referência da velocidade.
A velocidade de referência S para o Pêndulo Britânico
adotada foi o valor 10.
Na seqüência, calculou-se, para cada tratamento, o atrito
harmonizado (F60), conforme a Equação 4.
onde: F60 é o valor do atrito harmonizado para a
velocidade de 60 km/h, A, B e C são as constantes de
calibração do Pêndulo Britânico, FR60 é o valor do atrito
ajustado para a velocidade de 60 km/h e HS é a altura média
da mancha de areia.
Os valores das constantes de calibração do Pêndulo
Britânico A, B e C adotadas foram 0,056, 0,008 e 0
respectivamente.
Por fim, realizou-se o cálculo do valor do atrito
harmonizado para as velocidades de deslocamento de 10, 20,
40, 60, 80 e 100 km/h, conforme a Equação 5.
onde: FS é o valor do atrito harmonizado para uma
determinada velocidade, F60 é o valor do atrito harmonizado
para a velocidade de 60 km/h, S é a velocidade de
deslocamento e SP é a constante de referência da velocidade.
O conhecimento do valor de IFI permitiu traçar a curva
de referência estimada para o valor do atrito em função das
velocidades de deslocamento mencionadas.
A classificação dos valores de IFI foi feita com base nos
critérios apresentados na Tabela 4.Tabela 4: Faixas de classificação do IFI (APS, 2006)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 5 são apresentados os valores médios de
microtextura, obtido no ensaio com o Pêndulo Britânico, bem
como a classificação desse parâmetro.Tabela 5. Valores médios de VRD e classificação da microtextura
Coeficiente de variação entre parênteses (%)
Analisando a Tabela 5, percebe-se que em todos os
tratamentos a microtextura do pavimento do trecho da rodovia
estudada foi classificada como muito rugosa. Logo após a
aplicação da camada de 0,8 mm de microrrevestimento
asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero (T2), o
valor médio de VRD aumentou significativamente, passando
de 84 em T1, para 91, em T2. Porém, após 4 e 7 meses (T3 e
T4), os valores médios de VRD diminuíram significativamente,
assumindo os valores de 82 e 81 em T3 e T4 respectivamente.
O manual do DNIT (2006) recomenda valores de VRD
≥ 55, ou seja, superfícies de pavimentos com textura rugosa
a muito rugosa.Comparando os valores médios de VRD
encontrados no estudo com o valor de VRD recomendando pelo
manual do DNIT (2006), percebe-se que a microtextura do
trecho de pavimento estudado está satisfatória.
Na Tabela 6 são apresentados os valores médios de
macrotextura, obtidos no ensaio de Mancha de Areia, bem
como a classificação desse parâmetro.
Os valores das constantes a e b, do ensaio de Mancha de
Areia, adotadas foram 11,6 e 113,6 respectivamente.
De posse dos valores de VRD dos tratamentos,
determinou-se para cada tratamento, o valor de atrito
ajustado para a velocidade de 60 km/h (FR60), conforme a
Equação 3.
Tabela 6. Valores médios de HS e classificação da macrotextura
Coeficiente de variação entre parênteses (%)
Em relação a macrotextura do pavimento, observou-se
que esta variou bastante em termos de classificação. Logo
após a aplicação da camada de microrrevestimento (T2), o
valor médio de HS aumentou significativamente, passando
de 0,2 mm, em T1, para 1,2 mm, em T2. Todavia, após 4
e 7 meses (T3 e T4), os valores médios de HS diminuíram
significativamente, assumindo o valor de 0,3 mm em T3 e T4.
46 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Figura 2. Gráfico com os valores médios de VRD e HS
Na Tabela 7 são apresentados os valores de SP, FR60 e
F60 obtidos para cada tratamento.
Tabela 7. Valores de SP, FR60 e F60
Na Tabela 8 são apresentados o IFI(SP, FR60) para cada tratamento.
Analisando a Tabela 8, percebe-se que houve uma
grande variação em termos de classificação para o IFI. O
tratamento T2 foi o único que apresentou um ótimo IFI, logo,
o IFI do trecho de pavimento estudado não está satisfatório.
Na Tabela 9 são apresentados, para cada tratamento, os
valores de FS para diferentes velocidades de deslocamento.
Tabela 9. Valores de FS, por tratamento, para diferentes velocidades de deslocamento
A Figura 3 mostra um gráfico com os valores de FS, por
tratamento, para diferentes velocidades de deslocamento.
Figura 3. Gráfico com os valores de FS, por tratamento, para diferentes velocidades de deslocamento
Analisando a Figura 3, percebe-se que em todos os
tratamentos a medida que se aumenta a velocidade de
deslocamento, diminuiu FS (atrito), como era de se esperar.
A velocidade máxima que é possível trafegar na via com valor
de IFI acima de 0,15, valor considerado bom de acordo com
a classificação proposta por APS (2006), é de 55 km/h.
O local é junto a uma interseção em nível com velocidade
de 60 km/h e no restante do trecho com mesma solução a
velocidade é 80 km/h. O T2 realmente mostra que o micro
é efetivo, todavia com ação do tráfego volta aos mesmos
padrões anteriores em aproximadamente 4 meses.
Este insucesso verificado pode se dever a diversos
fatores como: granulometria inadequada ao objetivo proposto,
execução falha ou até problemas climáticos devido a este
serviço ter sido executado em período de inverno, onde
as condições ambientais não são, sabidamente, as mais
propícias a execução deste serviço.
O manual do DNIT (2006) recomenda a faixa de valores
para altura média da mancha de areia de 0,6 mm < HS < 1,2
mm, ou seja, superfícies de pavimentos com textura média
a grossa. A limitação quanto ao valor máximo de HS deve-se
aos ruídos gerados em pavimentos com textura muito grossa,
causando desconforto ao condutor do veículo. Comparando os
valores médios de HS encontrados no estudo com a faixa de
valores recomendada pelo manual do DNIT (2006), percebe-
se que a macrotextura do trecho de pavimento estudado não
está satisfatória.
A Figura 2 mostra um gráfico com os valores médios de
VRD e HS, onde se percebe que tanto a microtextura quanto
a macrotextura apresentaram comportamento semelhante
após a aplicação de uma camada de microrrevestimento
asfáltico, demonstrando tendência de retorno aos valores
anteriores à aplicação do microrrevestimento, após alguns
meses de operação da rodovia.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 47
CONCLUSÕES
O estudo mostrou que a microtextura do trecho de
pavimento estudado é satisfatória, todavia a macrotextura e
seu IFI não. Reforça-se a importância do cálculo e análise do
IFI.
A aplicação de apenas uma camada de
microrrevestimento asfáltico sobre o CBUQ não foi eficiente
no que diz respeito ao aumento e manutenção dos níveis de
textura do pavimento. Foi possível verificar que os valores de
IFI foram plenamente aceitáveis após a aplicação do micro
e voltou aos padrões inicias 4 meses depois. A velocidade
máxima que é possível trafegar na via com valor de IFI acima
de 0,15, valor considerado bom, é de 55 km/h enquanto que
esta solução foi utilizada em trechos com velocidade máxima
de 80 km/h.
Novos estudos, incluindo faixas granulométricas
diferentes e com aplicação de duas camadas de
microrrevestimento, serão realizados para avaliação deste tipo
de correção com este serviço.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANFAVEA – ASSOCIAÇÃO NACIONAL DE FABRICANTES DE VEÍCULOS AUTOMOTORES. Anuário estatístico da indústria automobilística brasileira. Disponível em: <http://www.anfavea.com.br/anuario.html>. Acesso em: 10jul. 2015.APS, M. Classificação da aderência pneu-pavimento pelo índicecombinado IFI - International Friction Index para revestimentos asfálticos. Tese (Doutorado) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia de Transportes. São Paulo, 2006.
ASTM E-303-93.Standard method for measuring frictional properties using the british pendulum tester. Annual book of ASTM Standards, Road and Paving Materials; Vehicle Pavement Systems, Volume 04.03, USA, 1998. 5p.ASTM E-965-96.Standard test method for measuring surface macro texture depth using a volumetric technique. Annual book of ASTM Standards, Road and Paving Materials; Vehicle Pavement Systems, Volume 04.03, USA, 2001.5p.ASTM E-1960-98: Standard practice for calculating international friction index of a pavement surface. West Conshohocken: ASTM Standards, 2001. 5 p.BERNUCCI, L. B; MOTTA, L. M. G.; CERATTI, J. A. P; SOARES, J.B. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro: Petrobras: Abeda. 2008. 501p.CNT – CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE. Pesquisa CNT de Rodovias 2014: relatório gerencial. Brasília: CNT, SEST e SENAT, 2014. 388p. DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT 005-TER: Defeitos nos pavimentos flexíveis e semi-rígidos: Terminologia. Rio de Janeiro, 2003.DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT 035-ES: Pavimentos flexíveis –Microrrevestimento asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero: Especificação de serviço. Rio de Janeiro, 2004.DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de restauração de pavimentos asfálticos. DNIT. Rio de Janeiro: IPR, 2006. 310 p.IVEY, D. L. AND GALLAWAY, B. M. Tire-pavement friction: a vital design objective. Evaluation of Pavement Surface Properties and Vehicle Interaction. Highway Research Record, Washington, D. C., n. 471, 1998.LOIOLA, P. R. R.; BARROSO, S. H. A.; OLIVEIRA, F. H. L.; NOBRE JÚNIOR, E. F. Análise da macrotextura e da microtextura em duas rodovias do Estado do Ceará. In: IV Simpósio Internacional de Avaliação de Pavimentos e Projetos de Reforço – SINAPRE. Anais... Fortaleza, 2009.MATTOS, J.R.G. Avaliação da aderência pneu-pavimento e tendências de desempenho para a rodovia BR-290/RS. 2009. 139 f. Dissertação (Mestrado) –Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2009.MINISTÉRIO DA SAÚDE. Brasil é o quinto país no mundo em mortes por acidentes no trânsito. Disponível em: <http://portalsaude.saude.gov.br/index.php/o-ministerio/aisa/noticias-aisa/18121-brasil-e-o-quinto-pais-no-mundo-em-mortes-por-acidentes-no-transito>. Acesso em: 10 jul. 2015.SPECHT, L. P.; ROZEK, T.; HIRSCH, F.; SANTOS, R. T. dos. Avaliação da macrotextura de pavimentos através do ensaio de mancha de areia. Teoria e Prática na Engenharia Civil, Rio Grande, n. 10, p. 30-38, jul. 2007.
48 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Estudo sobre incorporação de fresado asfáltico e cal em misturas betuminosas do tipo pré-misturado a frio
Marcos Roberto Maciel PereiraUniversidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
– UNIJUI
José Antônio Santana EcheverriaUniversidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
– UNIJUI
egundo a Sistema Nacional de Viação, em 2014 a malha rodoviária brasileira era composta por 1.691.522 km, sendo 203.599 km de rodovias pavimentadas. A crescente preocupação técnica em
garantir segurança e conforto ao rolamento deste que é um dos maiores patrimônios públicos do Brasil leva à pesquisas no âmbito de materiais e métodos utilizados em pavimentação. Assim como preocupações concernentes ao manejo ambiental de resíduos oriundos de atividades de conservação e restauração de rodovias propicia o estudo de formas racionais de reciclagem de pavimentos deteriorados. A presente pesquisa constitui-se na avaliação da reincorporação de material fresado, através da substituição parcial de agregados virgens em Pré-Misturados a Frio (PMF) por material fresado, e adição de cal calcítica CH-I. Foram estudados quatro projetos de PMF: referência (PMF-TR); com adição de 1% de cal calcítica (PMF-TRC); com substituição de 70% de agregados virgens por material fresado (PMF-FR); e com substituição de 70% de agregados virgens por material fresado e adição de 1% de cal calcítica (PMF-FRC), objetivando avaliar, comparativamente, características volumétricas e de adesividade destes traços. Comparou-se o desempenho e variação das propriedades Marshall, a resistência à tração e a resistência ao dano induzido por umidade através de uma adaptação para PMF da Metodologia Lottman, para todos os traços estudados. Constatou-se que a adição de 1% de cal diminui o consumo de ligante das misturas e que a adição de material fresado reduz o volume de vazios, bem como a densidade do material. A resistência à tração foi incrementada significativamente tanto face à incorporação de material fresado quanto de cal calcítica. Quanto ao dano induzido por umidade, verificou-se que a saturação, gelo-degelo e imersão agrediu tão intensamente os traço de referência quanto o traço com incorporação de 70% de material fresado, enquanto a adição de cal calcítica foi benéfica ao traço de referência e desvantajosa no traço contendo material fresado. Concluiu-se que a incorporação de 1% de cal calcítica aufere vantagens às características mecânicas das misturas e a incorporação de fresado não repercute significativamente na perda de resistência face ao dano provocado por umidade, apresentando uma melhora na adesividade entre o ligante RM-1C e os agregados.
INTRODUÇÃO
A utilização de pré-misturados a frio remete a serviços
emergenciais de recuperação de deteriorações pontuais
em rodovias – os coloquialmente denominados de “tapa-
buracos”. A 5ª Superintendência Regional do DAER/RS,
sediada em Cruz Alta, utiliza amplamente este material em
sua malha, através de sua equipe de administração direta,
garantindo a atuação célere e contínua dos serviços de
“tapa-buracos” em pavimentos danificados face ao tráfego e
condições climáticas adversas. Usualmente, servidores desta
Superintendência executam PMF composto por agregados
pétreos de basalto britado e ligante do tipo RM-1C, em taxa e
granulometria baseada na experiência do operador.
Ainda que a metodologia de trabalho seja adaptada às
condições operacionais existentes na 5ª Superintendência
Regional, a durabilidade e desempenho do material e serviço
mostram-se adequados à finalidade à qual se destinam:
garantem a segurança do usuário. As equipes da Autarquia
já executaram PMF com incorporação de material fresado
nos serviços de tapa-buracos, porém os resultados não foram
acompanhados e mensurados. A incorporação de material
fresado pelo órgão visa diminuir o custo do PMF e reutilizar
racionalmente o fresado.
Apesar da prática da reciclagem do pavimento datar dos
anos 30, foi apenas década de 70 que a crise do petróleo e o
advento dos equipamentos de fresagem a frio propiciaram a
expansão da técnica de fresagem de revestimentos asfálticos
como intervenção para recuperação funcional desta camada
do pavimento. A fresagem consiste na remoção do pavimento
artig
os
S
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 49
existente, utilizando um equipamento consistente de um
cilindro giratório com aparato para abrasão e arrancamento
(BONFIM, 2001). Este procedimento gera um resíduo
denominado Fresado ou Reclaimed Asphalt Pavement (RAP).
Todavia, surgiram preocupações sobre possíveis
impactos ambientais causados pela inexistência de critérios
de estoque e destinação de material fresado. Sadecki et al
(1996) pesquisou sobre compostos lixiviados de pilhas de
estoque de material fresado e concluiu que a concentração
de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) estavam
próximas ou abaixo do limite aceitável pelo Minnesota
Department of Transportation. De maneira geral, a presença
de HAP está associada à ocorrência de câncer na fauna
(ATSDR, apud SADECKI et al, 1996).
Muitas vezes, o material fresado é utilizado como
revestimento primário de rodovias não-pavimentadas. Bonfim
(2001) constatou que esta prática é ineficiente pois em
pequeno período de tempo, os agregados são carregados para
fora da pista, comprometendo os sistemas de drenagem da
via e poluindo cursos de água.
Deste modo, a presente pesquisa objetiva analisar
parâmetros de misturas asfálticas do tipo Pré-Misturado a
Frio (PMF) face à substituição parcial de agregados virgens
por material fresado, bem como verificar alterações no
desempenho do material quanto ocorre adição de filler (cal
calcítica), utilizando emulsões catiônicas de ruptura média,
do tipo RM-1C, comparando o desempenho destas misturas
a um traço de referência (composto apenas por agregados
virgens).
O objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade técnica
da reciclagem de material fresado em misturas asfálticas
do tipo pré-misturado a frio, bem como verificar quais
parâmetros físicos da mistura asfáltica são alterados em
função da incorporação do material fresado e da cal, a fim
de diminuir custos da massa asfáltica e atenuar possíveis
impactos ambientais por estoque e destinação imponderados
de material fresado.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
O material fresado, também denominado reclaimed
asphalt pavement (RAP), nada mais é do que revestimento
asfáltico que sofreu um processo de trituração na pista
(MCDANIEL e ANDERSON, 2001). É composto por agregados
e ligante asfáltico. Ocorre a presença de grumos, formado
pela aglomeração de material. Devido a estes grumos, quando
realiza-se ensaio de granulometria constata-se que existem
poucos finos no material fresado (BALBO, 2007).
Diversos autores demonstram preocupação com a
reutilização de material fresado. Bonfim (2001) identifica
que a aplicação como revestimento primário em rodovias não
pavimentadas mostra-se como ineficiente e ambientalmente
agressiva. Esta é uma prática corrente, no Brasil. Sullivan
(1996, apud MOREIRA, 2006) afirma que em 1986, nos
Estados Unidos, 23% dos revestimentos asfálticos possuíam
algum percentual de material reciclado e que 5% dos
materiais utilizados na produção de revestimentos asfálticos
eram materiais reciclados. O mesmo autor estima que em
1996, um terço de todo o fresado produzido nos Estados
Unidos era reutilizado.
Correia (2012) estudou a incorporação de material
fresado em diferentes teores, com adição de pó-de-pedra,
em camadas granulares de pavimentos flexíveis. O autor
constatou que a mistura com 70% de pó-de-pedra e 30% de
fresado apresentou maior Índice de Suporte Califórnia (ISC) e
Massa Específica Aparente Seca do que a mistura com 30%
de pó-de-pedra e 70% de fresado. O mesmo autor, ainda,
construiu uma pista experimental no município de Bozano/
RS, para avaliar, por retroanálise, o módulo de resiliência
da mistura com 30% de pó-de-pedra e 70% de fresado,
obtendo 340 MPa de MR na camada de base. Correia (2012)
concluiu, por fim, que a utilização da mistura 30% de pó-de-
pedra e 70% de fresado demonstra-se como uma alternativa
ambientalmente correta para disposição de material fresado,
economicamente viável, pois é de fácil execução e necessita
de equipamentos simples, e tecnicamente viável para
rodovias de baixo volume de tráfego.
Pasche (2013), por sua vez, substituiu 10% e 20%
do agregado mineral virgem por material fresado asfáltico e
utilização de 0 e 1% de filler cal calcítica em misturas de
concreto betuminoso usinado a quente. O autor constatou a
redução do teor de ligante para misturas com incorporação
de fresado e redução ainda maior para misturas com fresado
e cal calcítica. O autor verificou perdas na resistência à
tração com aumento do teor de fresado incorporado, mas que
para 10% de fresado incorporado, a diferença foi de apenas
0,04 MPa em relação à mistura de referência. A cal calcítica
atuou como filler ativo, melhorando a resistência à tração
das misturas, mas prejudicou o desempenho face ao dano
induzido por umidade. O autor avaliou a perda de massa no
ensaio Cantabro e verificou que a redução do teor de ligante
causou maior perda de massa. Portanto, a mistura com
20% de fresado e 1% de cal apresentou o pior desempenho
(5,42% de perda de massa) e a mistura de referência
apresentou o melhor desempenho (3,96% de perda de
massa).
Trichês et al (2000, apud MOREIRA, 2006) verificou o
50 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
comportamento de uma mistura asfáltica a frio,
utilizando fresado como agregado estabilizado com RM-1C.
O autor sugere que o solvente presente na emulsão seria
capaz de diluir o CAP presente no fresado. Constatou-se que
o material fresado, reciclado em usina com emulsão RM-1C
em camadas de revestimento conduziram à durabilidade
70% superior à de revestimentos em TSD, mostrando-se uma
alternativa viável em revestimentos de vias de baixo e médio
volume de tráfego.
Jurach et al (2006) executaram um traço de Pré-
Misturado a Frio com 100% de material fresado, para
eliminação de degraus entre pista e acostamentos. Após
dois anos de utilização, o autor verificou que a superfície
do acostamento apresentou-se isenta de defeitos, ainda que
submetida à carga de veículos de transporte coletivos que
utilizam o local como parada para embarque e desembarque
de passageiros. A solução apresentada foi três vezes mais
barata do que se comparada com a utilização de CBUQ.
Moreira et al (2006) comparou a resistência à tração
e o módulo de resiliência de misturas asfálticas a frio com
diferentes teores de fresado incorporado: 25%, 50% e 75%.
Não foi feita nenhuma alusão ao ligante envelhecido presente
no material fresado. Esta pesquisa revelou que a resistência
à tração (RT) de PMF com fresado é inferior à do CBUQ, mas
é superior à RT a de areia asfalto usinada a quente (AAUQ),
mostrando-se tecnicamente viável em vias de baixo e médio
volume de tráfego. Os autores notaram que o teor de fresado
incorporado é inversamente proporcional ao desempenho
mecânico da mistura.
McDaniel e Anderson (2001) citam que a influência
do ligante envelhecido no material fresado é mínima em
CBUQ, até limites de teor de fresado incorporado entre 10%
e 40%. Nestes casos, o fresado é chamado de “agregado
negro”. À medida que o teor de fresado aumenta, o ligante
envelhecido aglomera ao agregado virgem em quantidade
suficiente para influenciar o desempenho da mistura, sendo
necessário extrair o ligante envelhecido para caracterizá-lo e
utilizá-lo como parâmetro de dosagem através de metodologia
Superpave.
METODOLOGIA
Os agregados utilizados durante a pesquisa são: pó de
pedra, material fresado, brita 0 e brita 1, coletados dos
estoques da 5ª Superintendência Regional do DAER/RS, em
Cruz Alta/RS. Estes agregados provêm de jazida no município
de Ibirubá/RS.
O material fresado foi disponibilizado pelo Departamento
Nacional de Infraestrutura em Transportes (DNIT), coletado
de pilhas estocadas na Unidade Local de Cruz Alta. O fresado
é originário dos serviços de conserva do pavimento da BR-
377, em Cruz Alta/RS, cujo revestimento trata-se de um
Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) com faixa
granulométrica C da especificação de serviço DNIT 031/2006
- ES.
A coleta dos materiais supracitados foi realizada de
acordo com a norma DNER-PRO 120/97 (Coleta de amostras
de agregados). No caso do material fresado, seguiu-se a
sugestão de McDaniel e Anderson (2001) para coleta de
material em pilhas de estoque: o material foi coletado em
10 pontos aleatórios e, em cada coleta, os 15 cm superiores
de material foram descartados. O material fresado foi
considerado agregado negro, ou seja, não foram feitas alusões
às propriedades do ligante envelhecido no desempenho da
mistura. Ao longo do desenvolvimento do trabalho, também
utilizou-se filler na composição das misturas. O filler trata-
se de Cal Calcítica tipo CH-1, adquirida no comércio local
pelo pesquisador. O ligante utilizado na mistura, Emulsão
Asfáltica RM-1C, foi produzido na Refinaria Alberto
Pasqualini, em Canoas/RS e fornecido ao pesquisador pela 5ª
Superintendência Regional do DAER/RS.
Quadro 1 - Nomes e composições das misturas ensaiadas
Fonte: Autoria própria (2015)
Misturas asfálticas
O objetivo desta pesquisa é comparar o desempenho
físico e mecânico de misturas asfálticas do tipo Pré-
Misturado a Frio (PMF).
Considerando que a finalidade do PMF ensaiado
é utilização em camada de revestimento de rodovias,
determinou-se que a mistura deveria ser do tipo Semi-
Densa, conforme a Faixa C da Especificação Técnica DER/
PR ES-P 23/05. Para misturas densas, Santana (1992)
sugere o emprego de emulsões de ruptura lenta, e este tipo
de emulsão não é usado pela equipe da 5ª Superintendência
Regional do DAER/RS.
O Quadro 1 demonstra a composição das misturas que
serão confeccionadas e a nomenclatura adotada para citá-las
ao longo desta pesquisa.
artig
os
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 51
APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
Análise granulométrica dos Agregados
A norma que regeu a análise granulométrica dos
agregados foi a ABNT NBR NM 248. Apesar de a norma não
prescrever a utilização da Peneira #200, esta foi incorporada
ao ensaio. As curvas granulométricas dos materiais estão
expressas na Figura 1.
Figura 1 - Granulometria dos Materiais
Fonte: Autoria própria (2015)
Massa específica real do agregado miúdo
As massas específicas reais dos agregados miúdos foi
obtida pelo Método do Picnômetro, a DNER-ME 084/95
(Agregado miúdo – determinação da densidade real).
Os resultados obtidos são a média aritmética das duas
determinações para cada amostra e estão expressos no
Quadro 2.
Quadro 2 - Massas específicas reais dos agregados miúdos
Fonte: Autoria própria (2015)
Massa específica real e absorção do agregado graúdo
A norma que preconiza a realização deste ensaio é a
DNER-ME 195/97 (Agregados - determinação da absorção
e da massa específica de agregado graúdo). Portanto, a
massa específica real e absorção do agregado graúdo foi
realizada pelo método do Cesto de Metálico. Os resultados
estão expressos no Quadro 3.
Quadro 3 – Massas específicas real e aparente dos agregados graúdos
Ajuste Granulométrico
Baseando-se na granulometria dos agregados, definiram-
se composições para as misturas, de tal maneira que
a granulometria destas misturas fosse enquadrada na
Faixa C da Especificação de Serviço DER/PR ES-P 23/05
(Pavimentação: Pré-Misturados a Frio).
O Quadro 4 apresenta os percentuais de materiais
adotados para o ajuste granulométrico, e a Figura 2, a curva
granulométrica das composições.
Quadro 4 – Ajuste granulométrico das misturas
Figura 2 – Curva granulométrica das misturas
Fonte: Autoria própria (2015)
Fonte: Autoria própria (2015)
Fonte: Autoria própria (2015)
Ensaio Marshall
O ensaio Marshall, realizado conforme prescreve a
DNER-ME 107/94 (Mistura betuminosa a frio, com emulsão
asfáltica - ensaio Marshall), baseou-se em um teor de ligante
inicial definido pela superfície específica dos agregados,
calculado pela Fórmula de Vogt (Adaptação da Fórmula de
Duriez para a especificação de peneiras brasileiras).
A superfície específica dos agregados de cada mistura,
bem como os teores de asfalto residual e de emulsão
52 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
asfáltica, expressos no Quadro 5, foram calculados com
Módulo de Riqueza igual a 4. Este valor é sugerido para PMF
Semi-Densos a serem utilizados em capas.
Fonte: Autoria própria (2015)
Visando padronizar a dosagem, para a moldagem foram
adotados teores de Emulsão de 8,0%, 8,5%, 9,0%, 9,5% e
10,0%.
Procedeu-se, então, a moldagem conforme preconiza a
DNER-ME 107/94, utilizando fita adesiva e parafina para a
determinação da densidade aparente, conforme estipula a
DNER-ME 117/94.
Os resultados dos parâmetros físicos obtidos para todos
os traços em seu teor de projeto estão expressos no Quadro 6.
Quadro 6 – Comparação dos parâmetros avaliados no ensaio Marshall para todas as misturas.
Fonte: Autoria própria (2015)
A Figura 2 relativiza os resultados obtidos para o teor
de projeto e compara com o teor preliminar, obtido pela
aplicação da Fórmula de Vogt.
Figura 2 – Comparação dos teores de projeto e preliminares de EAP.
Constata-se que as misturas com incorporação de cal
obtiveram redução no teor de projeto de ligante, embora
esta diferença não tenha sido expressiva entre as misturas
PMF-FR e PMF-FRC, onde a incorporação de cal representou
diminuição de apenas 0,25% no teor de projeto de ligante.
Também é possível verificar que o teor preliminar de EAP
calculado através da fórmula de Vogt apresentou excelente
grau de correlação para o PMF-TR. O teor calculado foi de
8,99% e o definido pela dosagem Marshall foi de 9,00%.
Todavia, a incorporação de cal e material fresado invalida
a premissa acima, permitindo concluir que a Fórmula de Vogt
pode ser utilizada para determinar o teor de projeto de PMF
Semi-Denso sem adição de filler e sem incorporação de cal,
para o agregado virgem utilizado.
Verifica-se que a incorporação de material fresado
não reduziu o teor de projeto de ligante das misturas,
diferente do verificado por PASCHE (2013) para misturas a
quente. Apesar de haver solvente nas emulsões asfálticas,
a quantidade deste material aparentemente apresenta-se
insuficiente para que o ligante envelhecido seja reincorporado
à mistura, preservando suas propriedades aglutinantes. O fato
de a dosagem de PMF ser realizada com baixas temperaturas
em relação ao CBUQ também vem ao encontro da ideia de
que o ligante envelhecido não é incorporado, uma vez que
este adquire viscosidade suficiente para homogeneizar-se ao
ligante novo apenas temperaturas elevadas.
Por outro lado, a adição de cal reduziu, respectivamente,
0,50% e 0,25% o teor de projeto de EAP dos traços PMF-
TRC e PMF-FRC em relação aos seus correlatos sem adição
de cal.
A Figura 4 compara volume de vazios e densidade
aparente das misturas estudadas.
Figura 4 – Comparação de Volume de Vazios e Densidade Aparente das misturas estudadas.
Fonte: Autoria própria (2015)
Quadro 5 – Superfície específica e teores de emulsão asfáltica preliminares
Fonte: Autoria própria (2015)
artig
os
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 53
Verifica-se que não houve grande diferença entre o
volume de vazios do traço de referência face à incorporação
de cal, bem como entre o traço com fresado face à
incorporação de cal. A substituição parcial de agregados
virgens por material fresado (PMF-FR) reduziu o índice de
vazios em 2,74% em relação ao traço de referência (PMF-
TR). Houve aumento da densidade aparente face à adição
de cal, nos traços PMF-TRC e PMF-FRC. Com relação à
incorporação de material fresado, houve decréscimo no valor
da densidade aparente.
A Figura 5 expressa, comparativamente, resultados
obtidos para as propriedades “vazios dos agregados minerais”
e “relação betume/vazios” das misturas estudadas.
Figura 5 – Comparação de Vazios dos Agregados Minerais e Relação Betume/Vazios.
Fonte: Autoria própria (2015)
Se, por um lado, a diminuição do volume de vazios tende
a melhorar a durabilidade da massa asfáltica, por outro lado
pode propiciar a ocorrência de exsudação. Isto pode ser
verificado na Relação Betume/Vazios, em que a mistura PMF-
FR apresentou incremento de 4,89% em relação ao PMF-TR.
A Figura 6 expressa a comparação dos resultados
obtidos para estabilidade e fluência, bem como a relação
entre estas duas propriedades avaliadas
Figura 6 – Comparação de Estabilidade, Fluência e Relação Estabilidade/Fluência
Fonte: Autoria própria (2015)
A norma DNIT 153/2010 – ES (Pavimentação asfáltica
– Pré-misturado a frio com emulsão catiônica convencional
– Especificação de serviço) determina que, para 50 golpes,
a estabilidade mínima é de 150 kgf e a fluência deve-se
encontrar em uma faixa entre 2,0 e 4,5 mm (8,33 e 16,67
na unidade 0,01 in.). Todos os projetos estudados atendem
a esta especificação.. Os projetos PMF-TRC e PMF-FRC
atendem também à norma DNIT 031/2004 – ES (Pavimentos
flexíveis – Concreto Asfáltico – especificação de serviço), que
estipula estabilidade de 500 kgf para corpo moldados com
75 golpes, para camada de rolamento.
A adição de cal aumentou expressivamente a estabilidade
das misturas, sem alterar significativamente a fluência. O
acréscimo do valor da estabilidade do traço PMF-TR em
relação ao PMF-TRC foi de 189,68 kgF e de fluência foi de
0,0051 in.
A incorporação de fresado apresentou incremento na
estabilidade e fluência em relação ao traço de referência
de, respectivamente, 27,62 kgF e 3,75 0,01 in.. Para
estabilidade, este valor não é expressivo. Todavia, representa
aumento de 35,79% da fluência.
Verifica-se que há aumento da rigidez das misturas
face à adição de cal, uma vez que os valores da relação
Estabilidade/Fluência dos traços PMF-TRC e PMF-FRC
apresentam-se elevados em relação aos seus correlatos
sem cal.
A norma da Dirección Nacional de Vialidad (1998)
determina que a relação estabilidade/fluência de concretos
asfálticos deve ser compreendida entre 53,34 e 101,60
kgf/0,01 in. Os traços contendo cal, PMF-TR e PMF-TRC,
encontram-se bastante próximos do limite inferior deste
critério de rigidez.
54 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Resistência à Tração e Lottmann Modificado
O ensaio Lottman Modificado avalia a resistência ao
dano induzido por ciclo de gelo-degelo e imersão em misturas
asfálticas.
No caso de PMF, não há metodologia de ensaio
específica para as particularidades do material. Devido a isto,
a norma AASHTO T 283 foi adaptada para PMF:
O índice de vazios preconizado para os corpos
de prova do Método Lottmann Modificado é de 6% a
8%. Todavia, estes valores são adequados para Concretos
Asfálticos Usinados a Quente, uma vez que o índice de vazios
desta mistura é da ordem de 4% e o aumento do índice de
vazios para o ensaio visa acelerar a degradação causada
nos corpos de prova. No caso de PMF, o índice de vazios é
naturalmente elevado. Optou-se por manter 50 golpes por
face e determinar os resultados do material para grau de
compactação de projeto.
O material não foi exposto à banho Maria em
temperatura de 60º durante 24 horas, um vez que os corpos
de prova desagregam quando submetidos a esta condição.
Optou-se por reduzir a temperatura para 40ºC durante 24
horas.
Como os corpos de prova foram compactadas com 50
golpes por face e teor de asfalto igual ao teor de projeto
de cada traço, os resultados expressos para a Resistência
à Tração das amostras não-condicionadas também são os
resultados de resistência à tração obtidos tradicionalmente
pela metodologia DNIT-ME 136/2010 (Pavimentação
asfáltica – Misturas Asfálticas – Determinação da resistência
à tração por compressão diametral – Método de ensaio).
O Quadro 7 apresenta os resultados das resistência à
tração de amostras não-condicionadas à saturação, ciclo de
gelo-degelo e imersão (Rt1) e das amostras condicionadas às
condições supramencionadas (Rt2). A Resistência à Tração
Retida (Rrt) consiste na relação entre as resistências das
amostras condicionadas e não condicionadas.
Quadro 7 – Resultados das resistências à tração dos corpos de prova Lottman
Fonte: Autoria própria (2015)
A Figura 7 compara e relativiza os resultados
apresentados no Quadro 7.
Figura 7 – Comparação das Resistências à Tração das amostras condicionadas e não-condicionadas
Fonte: Autoria própria (2015)
É possível verificar que as amostras com adição de
cal possuem incremento em suas resistências à tração em
relação às suas correlatas sem adição de cal.
Também verifica-se que a incorporação de material
fresado melhora a resistência à tração das misturas,
demonstrando que o ligante envelhecido adere bem à
emulsão asfáltica de petróleo. Provavelmente, este ganho em
adesividade está ligado ao fenômeno de heterofloculação:
uma fração do agente emulsificante não influencia na
estabilidade da dispersão entre asfalto e água da emulsão
asfáltica. Esta fração atua fazendo com que os glóbulos
de asfalto sejam atraídos pelas partículas dos agregados,
causando ruptura por adsorção, demonstrando que o agente
emulsificante atua como um dope na interação Ligante
Emulsionado – Material Fresado.
A adição de 1% de cal calcítica do traço PMF-TRC
representou incremento de 35,32% em relação à resistência
à tração do traço de referência (PMF-TR).
A incorporação de 70% de material fresado do traço
PMF-FR representou incremento de 59,99% em relação à
resistência à tração do traço de referência (PMF-TR).
A incorporação de 70% de material fresado do traço
PMF-FRC representou incremento de 105,5% em relação à
resistência à tração do traço de referência (PMF-TR).
A Figura 8 apresenta a comparação entre as resistências
à tração retidas, obtidas no ensaio Lottman Modificado.
Figura 8 – Resistência à tração retida das misturas ensaiadas.
artig
os
Constata-se que a mistura PMF-TRC apresentou
menor degradação face ao dano induzido por saturação,
ciclo de gelo-degelo e imersão dentre todas as misturas,
mantendo 78% de sua resistência em relação à amostra não
condicionada ao dano.
Por outro lado, a mistura PMF-FRC apresentou a maior
degradação, mantendo 61% de sua resistência original.
Comparando este resultado ao seu correlato sem adição de
cal, a amostra PMF-FR, que foi de 73%, verifica-se que
a adição de cal ao material fresado foi ineficiente para
preservar a integridade da mistura.
Quando comparamos ambas as misturas sem adição de
cal, PMF-TR e PMF-FR, os resultados foram respectivamente
de 71% e 73%. Nota-se que são valores semelhantes,
demonstrando que a degradação causada nos agregados
virgens foi tão incisiva quanto no material fresado.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Dentre os resultados obtidos, destaca-se a
constatação de que há uma boa correlação entre
o teor preliminar de ligante calculado através da
Fórmula de Duriez e o teor obtido pelo ensaio
Marshall para PMF sem filler e com agregados
virgens. Esta propriedade pode tornar célere a
determinação do teor de ligante de PMF a ser
utilizado, por exemplo, em serviços emergenciais de
tapa-buracos.
Também nota-se que a adição de cal calcítica
representa um ganho na adesividade da mistura.
Conforme o esperado, este material atou como
filler ativo. A inserção de 70% de material fresado
também representou ganho à adesividade entre
ligante e agregados, podendo indicar que a execução
de serviços emergenciais de tapa-buracos com este
material pode apresentar longevidade adequada.
BIBLIOGRAFIA
BALBO, José Tadeu. Pavimentação asfáltica: materiais, projeto e restauração. São Paulo:Ed. Oficina De Textos,2007.BONFIM, Valmir. Fresagem de pavimentos asfálticos. Ed. Fazendo Arte, São Paulo, SP. 2001.CORREIA e SILVA, Carlos Filipe Santos. Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Civil) – UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Ijuí, 2012.DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM DO ESTADO DO PARANÁ. DER/PR ES-P 023: Pavimentação: Pré-misturado a frio. Curitiba, PR. 2005.DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E TRANSPORTES. DNIT-153/2010 ES: Pavimentação asfáltica – Pré-misturado a frio com emulsão catiônica convencional – Especificação de serviço. Rio de Janeiro, RJ. 2010.DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E TRANSPORTES. DNIT-031/2004 ES: Pavimentos flexíveis – Concreto Asfáltico – Especificação de Serviço. Rio de Janeiro, RJ. 2010.DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD. Bases y carpetas de mezclas preparadas en caliente - Pliego de especificaciones técnicas. Buenos Aires, 1998.JURACH, Adalberto et al. Utilização de material fresado na eliminação de degraus nos acostamentos. Revista Estradas n° 10. Porto Alegre: SUDAER/SECDAER. 2006.McDANIEL, R. e ANDERSON, R. M. NCHRP Report 452: Recommended use of reclaimed asphalt pavement in Superpave mix design method: Technician’s manual, TRB. Washington, DC. 2001.MOREIRA, Heberton Souto; SOARES, Jorge Barbosa; MOTTA, Laura Maria Goretti da. Comparação do comportamento mecânico de misturas asfálticas a frio com diferentes teores de fresado incorporado. [2006]. Universidade Federal do Ceará.PASCHE, Eduardo. Análise do desempenho de misturas asfálticas com incorporação de material fresado e cal. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Civil) – UNIJUI – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Ijuí, 2013.SADECKI, Roger W.; BUSACKER, Greg P.; MOXNESS, Kenneth L.; FARUQ, Keith C., ALLEN, Linda G. An investigation of water quality in runoff from stockpiles of salvaged concrete and bituminous paving. Minnesota: Minnesota Department of Transportation, 1996.SULLIVAN, J. Pavement recycling executive summary and report. FHWA-AS-95-060, USA. 1996.TRICHÊS, G; LAZZARIN, C. A. e BEZEM, W. T. Estudo sobre o aproveitamento do material fresado no revestimento de vias urbanas. In: Simpósio Internacional de Manutenção e Restauração de Pavimentos e Controle Tecnológico. São Paulo, SP. Brasil. 2000.
56 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Comparação do teor de ligante de projeto determinado pela DMT e DMM de diferentes misturas asfálticas
Tailene ThomasGraduada em Engenheira Civil –
Universidade Federal de Santa Maria
Fernando D. Boeira Aluno de Pós Graduação –
Universidade Federal de Santa Maria
Luciano P. SpechtProfessor / Pesquisador –
Universidade Federal de Santa Maria
Deividi da S. PereiraProfessor / Pesquisador –
Universidade Federal de Santa Maria
Tatiana C. CervoProfessor / Pesquisador –
Universidade Federal de Santa Marias pavimentos asfálticos possuem alta relevância no contexto econômico atual e o seu desempenho depende, dentre outros fatores, dos
materiais componentes de cada camada da estrutura. O excesso de ligante pode acarretar deformações excessivas na camada de revestimento (deformações plásticas), quando submetido à ação do tráfego e, uma insuficiência do mesmo poderá acarretar como conseqüência um revestimento permeável, pouco durável, sujeito a fissuração e acentuado desgaste superficial. Com essa finalidade o objetivo deste trabalho é comparar o teor de ligante de projeto e efetivo de misturas tipo concreto asfáltico calculado pela densidade máxima teórica (DMT), determinada através da ponderação das massas específicas reais dos materiais que compõem a mistura asfáltica, seguindo a NBR 12891, com a densidade máxima medida (DMM), determinada pelo método Rice que segue as instruções da norma brasileira de misturas asfálticas NBR 15619. As seis fontes de agregados utilizados foram escolhidas de modo a cobrir as principais formações geológicas do estado Rio Grandes do Sul. Foram realizados ensaios de caracterização dos componentes de cada mistura asfáltica. Foram realizadas 96 dosagens utilizando a metodologia Marshall. Após a moldagem dos corpos de prova determinou-se a DMM e a DMT para cada teor de ligante, o teor de ligante de projeto e efetivo, e a absorção de ligante pelo agregado. A maior variação encontrada entre a DMM e a DMT foi de 1,55%. A maior diferença de teor de ligante de projeto, determinado a partir do volume de vazios de 4% para a DMM e a DMT foi de 0,60%. O agregado que obteve a maior absorção de ligante e a maior diferença entre o teor de ligante de projeto e efetivo foi a Brita Pinhal com 0,62% e 0,6%, respectivamente.
Rinaldo B. PinheiroProfessor / Pesquisador –
Universidade Federal de Santa Maria
Fábio P. Rossato Aluno de Pós Graduação –
Universidade Federal de Santa Maria
José A. EcheverriaDNIT - Departamento Nacional de
Infraestrutura de Transportes
Rafael Hallal DNIT - Departamento Nacional de
Infraestrutura de Transportes
Henrique Otto Coelho DNIT - Departamento Nacional de
Infraestrutura de Transportes
Mauro JustLMCC – Universidade Federal de
Santa Maria
INTRODUÇÃO
Os requisitos técnicos e de qualidade de um pavimento
asfáltico devem ser atendidos com um projeto adequado
da estrutura do pavimento e com o projeto de dosagem
da mistura asfáltica compatível com as outras camadas
escolhidas. Essa dosagem passa pela escolha adequada
de materiais, proporcionados de forma a resistirem às
solicitações previstas do tráfego e do clima (Bernucci et
al.,2006).
De acordo com a pesquisa realizada em 2014 pela CNT
(Confederação Nacional dos Transportes), praticamente
a metade (49,9%) do pavimento das rodovias brasileiras
apresenta algum tipo de deficiência. Foram pesquisadas
toda a malha federal pavimentada e as principais rodovias
estaduais, num total de 98.475 km de rodovias avaliadas.
Devido à importância socioeconômica para o
desenvolvimento sustentável do país e o grande patrimônio
público representado pelas estradas, cabe à engenharia
rodoviária o grande desafio de inovar com tecnologias e
formas de gerência que reduzam o custo total do transporte
do país, garantindo a manutenção e o fornecimento de
uma maior extensão de rodovias em boas condições para os
usuários (Vasconcelos, 2004).
Escolher um teor de projeto do ligante asfáltico ideal é
O
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 57
de fundamental importância na construção de um pavimento,
pois o mesmo deve garantir a segurança do usuário na
estrada. A escolha do teor de ligante de projeto pode ser
determinada pela DMM (densidade máxima medida) onde
a densidade é dada pela razão entre a massa do agregado
e a soma dos volumes dos agregados, vazios impermeáveis,
vazios permeáveis não preenchidos com asfalto e total de
asfalto, ou pela DMT (densidade máxima teórica) onde
considera os constituintes da mistura asfáltica na proporção
que ocupam dentro da mistura, porém de forma separada,
sendo assim, não se leva em conta a penetração por parte
do ligante nos agregados. A escolha de um teor de ligante
acima do ideal irá reduzir o volume de vazios, causando a
instabilidade da mistura e a exsudação do ligante asfáltico.
Caso seja utilizado um teor de ligante abaixo do ideal
haverá um aumento do volume de vazios, tornando o
pavimento excessivamente permeável e acelerando o processo
de deterioração. A mistura ideal deve atender aos requisitos
da norma, eliminando o risco de patologias e garantindo
assim a segurança dos usuários da via. Sendo assim, deve-se
ter muito cuidado na determinação da densidade máxima de
uma mistura asfáltica e posteriormente na determinação do
teor de ligante de projeto.
O objetivo do trabalho é comparar o teor de ligante de
projeto de dezoito misturas asfálticas determinado pela
Densidade Máxima Teórica (DMT) e Densidade Máxima
Medida (DMM) e a absorção de ligante pelos agregados de
cada mistura.
METODOLOGIA
Planejamento da pesquisa
Para que o trabalho fosse realizado, optou-se por três
etapas, onde que inicialmente realizou-se uma pesquisa onde
foram coletados dados e especificações referentes a projetos
de misturas asfálticas, bem como informações referentes aos
demais temas envolvidos na pesquisa.
Em seguida deu-se início a etapa de laboratório, onde
foram realizados ensaios de caracterização dos agregados e
do ligante e em seguida moldados através da Metodologia
Marshall 288 corpos de prova. Com as caracterizações dos
materiais e com a moldagem dos corpos de prova foi possível
passar para a última etapa, onde então foram determinadas
as Densidades Máximas Teóricas (DMT) e as Densidades
Máxima Medida (DMM), juntamente com a determinação
do teor de ligante de projeto e efetivo de cada método e a
absorção de ligante pelos agregados.
Todas as pesquisas e procedimentos foram realizados de
acordo com as especificações do Departamento Nacional de
Infraestrutura de Transportes (DNIT). Os experimentos foram
realizados no Laboratório de Materiais de Construção Civil
(LMCC) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM).
Materiais
Para a realização da dosagem Marshall, os materiais
granulares foram coletados diretamente das unidades de
produção, de forma a ter sua representatividade adequada,
e então foram realizados ensaios de caracterização de cada
fração como granulometria, forma, sanidade, abrasão, massa
específica, entre outros (Tabelas 1 a 3).
Tabela 1 – Propriedade dos agregados de Eldorado do Sul e Itaara
Tabela 2 – Propriedade dos agregados de Constantina e Santo Ant. da Patrulha
Tabela 3 – Propriedade dos agregados de Bagé e Caçapava do Sul
Para a realização do estudo, foram utilizados ainda dois
tipos de cales, uma dolomítica produzida no estado do Rio
Grande do Sul, e outra calcítica provinda esta do estado de
58 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Minas Gerais, em várias misturas de concreto asfáltico,
onde se utilizou de seis tipos de agregados minerais
provenientes de várias formações geológicas do estado do Rio
Grande do Sul. Para a realização das moldagens dos corpos
de prova, foram montadas três tipos de misturas diferentes
de concreto asfáltico, para cada tipo de agregado, sendo
eles: REFERENCIA; 1,5% CALCITICA; 1,5% DOLOMITICA.
A nomenclatura e siglas das misturas são apresentadas na
Tabela 4.
Figura 1 - Mapa do RS com a localização da origem dos agregados
Tabela 4 – Nomenclaturas e siglas das misturas
Mistura Asfáltica
Densidade Máxima Teórica
A determinação da Densidade Máxima Teórica (DMT) é
calculada através da ponderação das massas específicas reais
dos materiais que compõem a mistura asfáltica (agregados
e ligante asfáltico). Para essa ponderação foi utilizada a
equação 1:
Onde:
DMT: densidade máxima teórica (g/cm³);
%a: porcentagem de asfalto;
%Ag, %Am, %f: porcentagem de agregado graúdo,
agregado miúdo, fíler(cal) respectivamente, expressas em
relação à massa total da mistura asfáltica;
Ga, Gag, Gam, Gf: massas específicas reais do asfalto,
do agregado graúdo, do agregado miúdo, do fíler (cal)
respectivamente. As massas específicas reais do asfalto e
do agregado miúdo foram determinadas pelo picnômetro. Já
as do agregado graúdo e do fíler (cal) foram através do cesto
metálico e do Frasco de Le Chatelier.
Densidade Máxima Medida
A Densidade Máxima Medida (DMM) foi
determinada de acordo com a norma brasileira ABNT NBR
15619/2012 - Misturas asfálticas - Determinação da
densidade máxima teórica e da massa específica máxima
teórica em amostras não compactadas, com a exceção que
a norma seria para misturas não compactadas e para o
ensaio foram utilizadas amostras compactadas. Devido a este
fator, primeiramente os corpos de prova foram colocados
em estufa na temperatura de compactação por 2 horas para
posteriormente serem destorroadas.
De acordo com a norma brasileira (ABNT NBR
15619/2012), a amostra consistindo em uma mistura a
quente de agregados e ligante deve ter suas partículas
separadas ainda quentes em uma bandeja metálica, com
cuidado, para evitar a quebra dos agregados, sendo que as
partículas contendo agregado miúdo não permaneçam em
grumos maiores do que 6 mm.
Primeiramente realiza-se a calibração do Kitasato,
preenchendo com água a (25 °C ± 1) o frasco, tendo o
cuidado para que não haja bolhas de ar dentro do Kitasato,
e a sua parte externa completamente limpa e seca. Com o
auxilio de uma balança com precisão de 0,1g, é pesado o
Kitasato completamente cheio de água, sendo esta medida
denominada como A.
A massa da amostra seca em ar e devidamente preparada
foi designada por B. Após a pesagem adiciona-se água ao
Kitasato a temperatura (25°C ± 1) de forma que cubra a
amostra totalmente, Figura 2.
(a) (b)
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 59
(c) (d)
Figura 2 – a: Kitasato limpo e seco sobre a balança; b: Amostra dentro do Kitasato; c: Colocação de água sobre a amostra; d: amostra coberta com água
Em seguida é levado o Kitasato sobre o dispositivo de
agitação mecânica. É então aplicada uma pressão de vácuo
residual no recipiente de 30mmHg, por um período de 15
minutos, a fim de expulsar o ar existente entre os agregados
recobertos pelo filme de ligante, conforme ilustrado na Figura 3.
Figura 3 – a: Sistema durante processo de agitação do kitasato; b: manômetro de pressão residual durante a aplicação de pressão de vácuo.
Após a aplicação de pressão de vácuo, é restabelecida
a pressão ambiente no recipiente. Completa-se o volume do
recipiente com água a temperatura de (25°C ± 1), tomando
cuidado para evitar a inclusão de bolhas de ar. O conjunto
(Kitasato com tampa, mistura asfáltica e água) é pesado, e
designa-se a massa por C.
Por fim, determina-se a Densidade Máxima Medida
(DMM) pela aplicação da equação (2), conforme a norma
brasileira NBR 15619, 2012.
Onde:
DMM: densidade máxima medida, expressa em gramas
por centímetros cúbicos (g/cm³);
A: massa do Kitasato com volume completo com água,
expresso em gramas (g);
B: massa da amostra seca ao ar, expressa em gramas (g);
C: massa do recipiente contendo a amostra submersa em
água, expressa em gramas (g);
Nota: a constante 0,99707 refere-se a densidade da
água a 25°C expressa em gramas por centímetro cúbico (g/
cm³).
Nota-se a vantagem do procedimento descrito em
que a obtenção da DMM da mistura asfáltica é feita sem
a necessidade da ponderação das massas específicas dos
seus constituintes separadamente, além de já considerar a
absorção de ligante pelos agregados.
RESULTADOS
Densidades das Misturas Asfálticas
Com as amostras foram determinadas a DMT, DMM, Dap,
porcentagem de volume de vazios determinado pela DMT
(VvDMT) e pela DMM (VvDMM) para cada teor de ligante
estudado. O valor da DMM é a média de três resultados
do ensaio Rice da mesma mistura asfáltica. A partir dos
resultados, foram traçados gráficos onde foram relacionados
os valores de DMT e DMM encontrados para cada mistura
levando em consideração os diferentes teores de ligante,
conforme Figura 4.
Figura 4 – Análise da DMT e DMM
Através da figura 4 percebe-se que os valores de
DMM foram na maioria das misturas compostas pelos
agregado Brita Bagé e Brita Caçapava do Sul, maiores que
a DMT, fazendo com que a linha de tendência para esses
agregados ficasse acima da linha de 45° que representa
a igualdade das densidades máximas estudadas. Já para
as misturas compostas pelos agregados Brita Pinhal e
Brita Constantina, para alguns teores de ligante a DMM é
maior que a DMT e para outros o inverso, fazendo com que
a linha de tendência ficasse em alguns trechos abaixo e
outros acima da linha de 45°.
Para as misturas compostas com agregados Brita
Eldorado e Santo Antônio da Patrulha, a linha de tendência
praticamente coincidiu com a linha de 45°, ou seja, para a
mistura contendo esse agregado a tendência é que a DMM
seja igual a DMT.
60 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Conforme encontrado por Marques
(2004), os valores de DMM e DMT
tendem ser iguais para agregados de
baixa absorção. Para o agregado Brita
Eldorado essa análise se confirma,
porém para outra mistura com baixa
absorção (Brita Caçapava do Sul) não
podemos fazer essa mesma afirmação.
Teor de Ligante de Projeto
Com os dados da DMM e DMT
foram traçados gráficos para cada
mistura onde encontrou-se o teor de
ligante de projeto a partir da DMM e
da DMT (Figura 5) para um volume de
vazios de 4,0 %.
Na Figura 5, observa-se que a
mistura que apresentou o maior teor de
ligante é a composta por Brita Pinhal
sem cal (determinada pela DMT) e a
de Brita Pinhal com adição de 1,5 %
de dolomítica (determinada pela DMT)
onde o valor encontrado para o teor de
projeto de ligante foi respectivamente de
6,95% e 7,05%.
As maiores diferenças encontradas
de teor de ligante de projeto
determinado pela DMM e DMT, foram
de - 0,6% de CAP (sendo o maior teor
pela DMT) e 0,38% (maior teor dela
DMM) para as misturas BPCD e BCSSC,
respectivamente. Nas demais misturas
essa diferença, apesar de significativa
se encontraram dentro do limite de
erro (tolerância) de produção que é
de 0,3%, segundo as especificações
vigentes do DAER e DNIT; de acordo
com Vasconcelos e Soares (2005), que
encontrou diferença máxima de 0,3%
e que foi extrapolada pelos resultados
dos ensaios de Castelo Branco (2004)
e Marques (2004) que foi de 0,6 e
0,8% de diferença de teor de ligante de
projeto determinado pela DMT e DMM,
respectivamente. A boa concordância
entre os resultados de DMM e DMT
demonstra que os ensaios foram
realizados com excelente representação
da realidade.
Figura 5 – Teor de ligante de projeto
Absorção de Ligante pelo Agregado e Teor de Ligante Efetivo
A partir do teor de ligante de
projeto pode-se calcular o teor de
ligante efetivo, depois de calculado o
quanto o agregado absorveu de ligante
na mistura. Para o cálculo da absorção
de ligante leva-se em consideração
a densidade efetiva e aparente da
mistura mineral e também a densidade
do ligante asfáltico, ou seja, nesse
caso não teremos uma absorção de
ligante calculada através de dados
obtidos pela DMM ou DMT. A Figura
6 apresenta os resultados da absorção
de ligante e de água pelo agregado.
Como pode-se analisar na Figura
6, os agregados mais porosos são os
que consequentemente obtiveram
os maiores valores de teor de asfalto
absorvido. No caso, o agregado Brita
Pinhal e o Constantina foram os que
tiveram maior absorção do ligante. O
contrário acontece com os agregados
Caçapava do Sul e Eldorado que
obtiveram baixa absorção. Existe uma
relação linear entre a absorção de
água e ligante como pode ser visto na
Figura 7.
Figura 6 – Absorção de água e de asfalto pelo agregado
Figura 7 – Relação entre absorção de água e de asfalto pelo agregado
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 61
Utilizando os resultados da absorção
de água do agregado e teor de asfalto
absorvido, foram calculados o teor de
ligante efetivo da mistura, ou seja,
descontando a absorção de ligante do teor
de ligante de projeto, encontrou-se o teor
de ligante real da mistura asfáltica. As
Figura 8 e 9 apresentam o comparativo
Figura 8 – Teor de ligante de projeto e teor de ligante efetivo – DMT
Figura 9 – Teor de ligante de projeto e teor de ligante efetivo – DMM
do teor de ligante de projeto e o teor de
ligante efetivo para a DMT e para a DMM
respectivamente.
Observando os resultados
apresentados nas Figuras 8 e 9,
percebemos que a maior diferença
do teor de ligante efetivo para o teor
de ligante de projeto é das misturas
contendo Brita Pinhal, onde a diferença
chega aproximadamente a 0,6%. As
que apresentam as menores diferenças
são aquelas que possuem agregados de
menor absorção, a Brita Eldorado e Brita
Caçapava do Sul onde a maior diferença
entre o teor de ligante de projeto e teor de
ligante efetivo chegou a apenas 0,2%.
artig
os
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15619: Misturas asfálticas – Determinação da massa específica medida em amostras não compactadas. Rio de Janeiro. 2008.
BERNUCCI, Liedi Bariani et al. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro, PETROBRAS, ABEDA, 2006.
CASTELO BRANCO, Verônica Teixeira Franco. Caracterização de misturas asfálticas com o uso de escória de aciaria como agregado. Dissertação (Mestrado em Ciências em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2004.
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DOS TRANSPORTES (CNT). Pesquisa CNT de Rodovias 2014. Disponível em: <http://pesquisarodovias.cnt.org.br/Paginas/relGeral.aspx> (acessado em 27/05/2015).
MARQUES, Geraldo Luciano de Oliveira. Utilização do módulo de resiliência como critério de dosagem de mistura asfáltica; efeito da compactação por impacto e giratória. 2004.490 f. Tese (Doutorado em Ciências em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2004.
VANCONCELOS, Kamilla Lima. Comportamento Mecânico de Misturas Asfálticas a Quente Dosadas pelas Metodologias Marshall e Superpave com Diferentes Granulometrias. Dissertação de mestrado, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 132p., 2004.
VASCONCELOS, Kamila Lima; Soares, Jorge Barbosa. Influência da densidade máxima teórica na dosagem de misturas asfálticas. In: REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO, 36., 2005, Curitiba. Anais... Curitiba, 2005.
CONCLUSÕES
Na primeira etapa, foram
determinadas a Densidade Máxima
Teórica e a Densidade Máxima Medida
(Método Rice). As maiores diferenças
encontradas entre DMM e DMT foi de
0,04 g/cm³ para a mistura BCSCD e
0,027 g/cm³ para a mistura BPCD,
misturas essas em que os agregados
apresentam baixa e alta porosidade
respectivamente. Após análise de
todos os resultados, conclui-se que
as diferenças entre DMM e DMT
dependem muito do tipo de agregado
e da mistura empregada e que nem
sempre a DMM vai ser maior que a
DMT.
Na segunda etapa foi feita a
determinação de dois teores de
ligante de projeto para cada mistura:
um determinado para um volume
de vazios de 4% obtido a partir da
DMT e outro da DMM. Os resultados
demonstram que os ensaios foram
cuidadosamente realizados conforme
especificam as normas. Todos os
resultados, com exceção das misturas
Brita Pinhal com 1,5% de Dolomítica
e da Brita Caçapava do Sul sem cal
que obtiveram diferenças entre os
dois teores de ligante de 0,6 e 0,38%
respectivamente, conferem com o
método utilizado pelo DAER e DNIT
que especifica um erro de produção de
0,3% de diferença de teor de ligante
de projeto. Essa diferença apesar de
significativa não afeta a qualidade da
mistura ideal que atende aos requisitos
da norma, eliminando o risco de
patologias e garantindo a segurança dos
usuários da via.
Na terceira parte da pesquisa
foi realizado o cálculo da absorção
de ligante pelo agregado e o teor de
ligante efetivo. Concluiu-se segundo
os dados apresentados na Tabela 11,
que a adição de calcítica e dolomítica,
material fino, praticamente não
interfere na absorção de ligante pelo
agregado, pois a diferença da mistura
sem e com adição de cal apresenta
diferença na terceira casa decimal. A
maior diferença do teor de ligante de
projeto para o efetivo foi de 0,580%
para a mistura Brita Pinhal com 1,5%
de Calcítica com valores determinados
a partir da DMM, e a menor diferença
foi de 0,137% para a mistura Brita
Eldorado sem Cal com valores também
determinados a partir do método Rice.
Através da análise podemos afirmar
que não conseguimos prever um valor
como resultado de uma mistura, pois
eles não seguem uma linearidade.
Cada agregado tem características
diferenciadas e os resultados
dependem também da adição de outros
componentes na mistura, como por
exemplo, a adição de cal.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 63
O ganho real é expresso em tempo de deslocamento
mais curto. Além disso, se atingiu uma diminuição (mínima)
no custo do transporte entre os locais-chave para a população.
O novo acesso aos mercados da região pavimentou
o caminho de praticar a agricultura como sua principal
tarefa. Isto, por sua vez, levou à aquisição de equipamentos
e tecnologias que aumentaram a produtividade local. O
emprego das mulheres no projeto permitiu que as mulheres a
assumissem um papel ativo neste novo setor comercial.
A facilidade de usar uma estrada em bom estado teve
um grande impacto sobre a saúde da comunidade. Não só o
acesso aos centros de saúde permitiu uma maior prevenção
de doenças, mas também deu oportunidade para responder
a situações de emergência ou procedimentos de rotina (tais
como o parto), em locais apropriados, como um hospital.
Além disso, um dos caminhos do projeto conectou
uma das aldeias a outros centros sociais de importância. O
ganho no tempo de viagem, juntamente com a confiança de
uma estrada pavimentada, aumentou as visitas sociais entre
parentes, bem como a possibilidade de reconectar-se com
rituais religiosos tradicionais.
Construção de estradas: o caminho do desenvolvimento com foco nas pessoas
Ana Maria de la ParraMSc, Social Development Practice, University College London
Maria HuertaMSc, Social Development Practice, University College London
INTRODUÇÃO
Entre 2005 e 2009, o governo cambojano implementou
o Projeto de Melhoria de Estradas. À primeira vista, é um
projeto padrão voltado para a melhoria dos acessos, de
extrema importância para o país. Os benefícios econômicos
foram mostrados como cenários promissores o suficiente para
justificar sua implementação. No entanto, o governo nacional
identificou que o Corredor Norte da Grande Rodovia Asiática
atravessava três das províncias mais pobres do país. Levando
isso em consideração, as autoridades decidiram levar o projeto
a um nível maior, utilizá-lo como uma ferramenta para obter o
maior impacto social positivo possível, para as comunidades
afetadas por sua construção. Os impactos a nível pessoal
deste projeto são poderoso exemplo do grande alcance que
projetos de infraestrutura têm sobre o desenvolvimento
pessoal dos cidadãos. Ele também ilustra como a falta de
consideração dos riscos e/ ou impactos potenciais para as
pessoas podem levar a consequências, no pior dos casos,
irreversíveis.
No caso do corredor no Camboja, a realização do
projeto como uma ferramenta para impacto social positivo
se deu através do envolvimento contínuo e significativo
do governo, dos desenvolvedores e as populaçoes locais.
Especificamente, se trabalhou com os moradores de uma das
província, a de Banteay Meanchey. Esta comunidade está
envolvida principalmente na produção de arroz e exploração
regulamentada de madeira. Vários indicadores colocam esta
população dentro dos parâmetros da de baixa renda. Para
o projeto, não só se pensou na contratação da população
local (homens e mulheres) para trabalhos de manutenção
rodoviária, mas foi dada a oportunidade de priorizar quais
estradas precisavam de atenção imediata. Sem dúvida,
as listas geradas não coincidiram com as prioridades das
autoridades, mas desta vez os cidadãos eram uma parte
importante do processo. Na sequência dos trabalhos sobre
as vias que a população consideradas básicas para criar-lhes
novas oportunidades, foi possível distinguir os seguintes
impactos positivos:
*Ana Maria de la Parra e Maria Huerta são de nacionalidade mexicana e vivem em Londres. Elas estão atualmente na fase final de sua pesquisa para pós-graduação no Mestrado em Práticas de Desenvolvimento da Unidade Bartlett de Planejamento da
University College London, onde se especializaram em problemas de Infraestrutura e Desenvolvimento Social. ar
tigos
Texto traduzido do espanhol por Eduardo Peña
64 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
artig
os
Com base na mesma lógica, o acesso à educação é
agora mais fácil e mais confiável para os residentes.
Neste estudo de caso em particular, houve dois principais
impactos negativos na sociedade. Um deles foi o aumento
de acidentes devido ao aumento do fluxo de tráfego em
alta velocidade. Além disso, a potencialização do risco
de transmissão de doenças sexualmente transmissíveis
(especialmente o HIV) entre os membros de várias
localidades. Felizmente, este risco foi reduzido por fortes
campanhas de prevenção, que se mostraram eficazes.
A construção de estradas é essencial para o
desenvolvimento de uma região. A estrada liga não apenas
locais, mas gera novas oportunidades para a troca de bens
e serviços. Este ponto de vista é um dos aspectos que
compõem projetos de desenvolvimento e, em muitas ocasiões,
uma das justificativas para a sua realização. No entanto,
como no caso do Camboja, projetos de desenvolvimento
sempre tem um impacto social (positivo e negativo) e é
extremamente importante considerar este impacto desde a
concepção do projeto, não só para reduzir custos e evitar
conflitos com as comunidades locais, mas para usar o projeto
como uma ferramenta para o desenvolvimento sustentável.
Isto pode ser conseguido através da mitigação de riscos
de impacto negativo e do desenvolvimento de planos que
busquem ampliar os benefícios de tais projetos.
ORIGENS DA AVALIAÇÃO DE IMPACTO SOCIAL
A Avaliação de Impacto Social (AIS) tem o seu início em
1970, quando se começou a implementar a Avaliação de
Impacto Ambiental de grandes projetos. Com o tempo, este
processo evoluiu na forma como é aplicada e na metodologia
que a suporta. Talvez, neste processo de evolução, um dos
desenvolvimentos mais importantes foi a incorporação dos
processos de gestão social, a partir do início de um projeto
de intervenção ou desenvolvimento. Tem aumentado a
compreensão da importância dos processos participativos,
que coloca aqueles que são afetados não como efeitos
colaterais, mas como atores importantes no processo.
Parte deste entendimento é saber que os projetos de
desenvolvimento têm o potencial de beneficiar as pessoas se
são executadas corretamente.
No nível institucional, os processos AIS são baseados nos
Princípios do Equador, que estabeleceram as normas mais
importantes para a realização destes projetos. As normas
estabelecidas pelos Princípios do Equador são acordos
internacionais que se não forem seguidos podem resultar
em perda de investimentos e financiamentos para projetos
de desenvolvimento. Isto significa que, de uma perspectiva
(internacional) institucional, mas também a partir de uma
visão de negócios e responsabilidade social, é necessário
que os projetos tenham uma “licença social” para serem
implementados e operados de forma eficaz, positiva e
sustentável.
AVALIAÇÃO DE IMPACTO SOCIAL
De acordo com os Princípios Internacionais para
Avaliação de Impacto Social, Avaliação do Impacto Social
(AIS) pode ser visto como um processo de identificação,
monitorização e gestão das consequências sociais que surgem
nessas intervenções comuns, tais como programas, planos
, políticas e projetos que influenciam positivamente ou
negativamente a sociedade (IAIA, 2013).
A AIS, ao invés de ser uma ferramenta de análise é um
processo utilizado para prever e avaliar o impacto social
de projetos e ações que afetam diretamente o bem-estar
das pessoas. Este processo é comumente usado como um
mecanismo de avaliação e regulação que é usado para
influenciar os processos do projeto de decisão, desde a
concepção até o seu fim. Aplicar este último processo
visa contribuir para a gestão positiva das questões sociais
para proteger e melhorar a qualidade de vida das pessoas.
O resultado pode ter um grande impacto positivo na vida
quotidiana de uma população, como ilustra o caso do
Camboja, que foi apresentado no início deste artigo.
Para conseguir isso, é necessário desenvolver uma
metodologia específica de avaliação e monitoramento, onde
os indivíduos e /ou comunidades afetadas são aqueles que
irão liderar o processo de identificação, avaliação e gestão.
Neste sentido, o processo de AIS requer eficaz e significativa
participação daqueles que serão afetados por projetos de
desenvolvimento, não só pela importância de se ter uma visão
abrangente das realidades contextuais, mas para garantir
a rentabilidade, valor agregado e sustentabilidade de tais
projetos.
Na cidade de Kisumu, no Quênia, programas de
desenvolvimento urbano liderados pelo Banco Mundial e
organizações locais, representam um caso exemplar da
importância da participação relevante e oportuna das pessoas
em projetos de desenvolvimento. Este programa consiste
em uma série de esforços para melhorar a infraestrutura dos
assentamentos informais, com um componente importante da
modernização de estradas primárias e secundárias. Em um
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 65
assentamento informal, estradas primárias e secundárias são
caracterizadas por serem utilizadas como espaços públicos
onde os membros da comunidade realizam uma ampla gama
de atividades sociais, culturais e econômicas.
Assim, quaisquer alterações ou modificações feitas a
estes espaços, resultam em uma grande ruptura na vida
das pessoas. O Banco Mundial e as organizações locais,
reconheceram a importância das estradas como espaço
público e integraram, no âmbito das orientações para a
execução do programa, a participação dos cidadãos através
de processos de consulta. Esta iniciativa, que teoricamente
apoia uma política de inclusão e participação, tem sido
avaliada por diferentes instituições e produziu resultados
significativos.
Alunos da University College London realizaram várias
atividades para saber o alcance da iniciativa. Entre outros
resultados, tornou-se claro que as pessoas da comunidade
não foram consideradas parte central ou participaram
na tomada de decisões do projeto, mas apenas foram os
receptores de informações. Isto resultou em vários grupos que
se opõem à intervenção, embora não haja reconhecimento
generalizado dos benefícios que estas estradas podem trazer
para as comunidades informais.
O que é o impacto social?
Como é evidente no caso de Kisumu, projetos de
desenvolvimento e /ou programas de natureza pública
impactam diretamente as vidas e o bem-estar das pessoas.
Este “impacto” é definido como qualquer coisa que afete
ou diga respeito às pessoas, direta ou indiretamente.
Especificamente, o impacto social envolve a experiência
perceptiva, cognitiva ou física que afeta diferentes níveis
(pessoal, familiar, de trabalho, comunitário e social) e cuja
intensidade varia de acordo com o contexto econômico,
político e social. Dentro do processo de AIS, o impacto social
pode ser ambiental, de saúde, perda de cultura, do habitat
natural e social, danos ou perda de biodiversidade ou mesmo
de membros da sociedade.
A partir do exposto, a AIS deve abordar diferentes
situações que são relevantes para aqueles que são
afetados por processos de desenvolvimento. Isto implica
que o processo de AIS não é apenas uma lista de danos
potenciais de um determinado projeto, mas um processo de
identificação onde se considera e se entende o que aspectos
da intervenção afetarão as pessoas, de acordo com as suas
prioridades e valores contextuais.
Por exemplo, em 1982, o Serviço Florestal dos EUA
realizou um estudo de impacto ambiental no Parque
Nacional Six Rivers, no contexto da construção de uma
estrada pavimentada. Neste estudo foi identificado um
local, chamado Rocha da Chaminé(Chimney Rock), que
historicamente tem sido utilizado pelos nativos americanos
para rituais religiosos, que exigem privacidade, silêncio e
um entorno natural. O resultado do estudo não teve nenhum
efeito quando o Serviço Florestal decidiu que a área de
Chimney Rock era a mais adequada para continuar o caminho
da nova estrada e também poderia se aproveitar a área para a
exploração madeireira regulamentada. Sem dúvida, isso levou
à resistência e conflitos liderados por organizações nativas
que culminaram em uma ação que gerou atrasos no projeto,
inúmeras despesas e conflitos adjacentes. Esta demanda foi
favorável à população local e acabou proibindo a construção
da estrada e a exploração da madeira.
O caso da Rocha da Chaminé ilustra um contexto muito
particular, onde as normas e tradições culturais definem o
tipo de projetos e programas que podem ser desenvolvidos
nessa área e o tipo de intervenção que pode beneficiar os
seus residentes. Assim, contexto e cultura local representam
componentes essenciais para a avaliação de impacto, esses
componentes devem ser concebidos e adaptados de acordo
com o contexto. Só desta forma irá refletir as prioridades
locais. No entanto, existem algumas orientações gerais para
o reconhecimento do impacto social dessas intervenções
públicas (Vanclay ,2003):
Impacto no nível individual / familiar:
Mudanças na forma como uma pessoa vive sua vida,
especificamente como viver, trabalhar e interagir socialmente
todos os dias.
Alterações nos aspectos culturais das pessoas, tais
como crenças, costumes, valores, língua, tradições etc.
Mudanças na saúde e bem-estar, seja mental, física,
social ou espiritual.
Danos diretos ou indiretos em aspirações pessoais, nos
desejos e planos para o futuro da população.
As alterações ou danos em bens pessoais e direitos
de propriedade, especialmente quando as pessoas são
economicamente afetadas, ou experimentam uma violação
dos direitos civis.
Impacto no nível social / comunitário:
Mudanças na vida da comunidade, consubstanciado
em danos para a coesão, serviços sociais e serviços públicos.
66 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
alvos (ou padrões) que procura atingir, a fim de criar uma base
de trabalho baseada na prestação de contas e transparência.
Posteriormente se desenham as metodologias de trabalho
e indicadores para alcançar esses objetivos (promover a
investigação com as autoridades, colaboração com grupos
locais específicos, referência a antecedentes, revisão de
políticas públicas, tratados internacionais e outra literatura
relevante). Em si, são projetadas as ferramentas para realizá-lo
(entrevistas, dinâmicas especiais com as pessoas envolvidas,
reuniões de trabalho com outros indivíduos relevantes).
Passo 3:
Desenvolver e implementar estratégias: processo de
integração
Esta fase consiste em integrar os primeiros resultados
obtidos a partir da Fase 3, a fim de que eles possam ser
discutidos entre as pessoas afetadas e líderes de projeto.
Para alcançar este objetivo é necessário manter o método
de negociação previamente desenvolvido e desenvolver de
forma colaborativa esquemas para a execução operacional dos
processos de mitigação, monitoramento e governança local e
mecanismos de resolução de conflitos. Em paralelo, devem ser
estabelecidas os caminhos para a cooperação entre os governos
locais afetados, a sociedade civil e outros atores relevantes,
a fim de estabelecer papéis e responsabilidades em todo o
processo de implementação.
Esta fase é focada em fornecer resultados preliminares
abertos a ajustes negociados com a comunidade. Isto se refere
a identificar áreas de oportunidade para mitigar o risco de
impactos negativos e formas de entrada para ações específicas
para ajudar grandes mudanças na estrutura, processos e
negociações, a fim de reverter os efeitos negativos. Estes
resultados devem ser apresentados para a comunidade e os
representantes das autoridades, ou do projeto. A adequação
das recomendações que levarão aos resultados finais deve ser
trabalhada conjuntamente pelos diferentes atores.
Passo 4:
Recomendações e obtenção de resultados
A última etapa é dedicada à integração das
recomendações do relatório e do projeto decorrentes
das preocupações das comunidades, mas adaptadas
estrategicamente à visão técnica/especialista. Este é o lugar
onde a viabilidade social do projeto é definida e, se for viável,
as ações específicas a serem desempenhadas por diferentes
atores para reduzir o risco de impacto negativo (realocação de
casas, empresas, integração de programas complementares,
etc) . Além disso, indicadores e planos de monitoramento e
avaliação destas recomendações são definidos. Os resultados
são entregues aos clientes (autoridades e/ ou desenvolvedor).
O que é um AIS?
Passo 1:
Compreendendo as questões: primeiras considerações /
abordagem
Esta fase caracteriza-se como a primeira abordagem ao
projeto ou programa, para entender o âmbito, a profundidade
as necessidades operacionais do mesmo. Durante esta fase,
devemos estabelecer as responsabilidades e os papéis de
todos os envolvidos na AIS. Deve-se entrar em contato com os
especialistas que serão necessárias para uma avaliação global.
Em paralelo, deve fazer a primeira abordagem da área de
influência do projeto e as comunidades que vivem nesta área.
Parte central deste processo é o estabelecimento de canais
de comunicação necessários para construir um diálogo efetivo
e permanente com os indivíduos e/ou comunidades a serem
afetados pelo projeto. Isso envolve a execução de um perfil
ou ficha técnica da comunidade, para identificar a realidade
local, as necessidades, interesses, valores e aspirações gerais,
bem como uma breve descrição histórica de experiências
semelhantes. Nesta fase, também devem ser considerados os
aspectos de gênero, raça, religião e etnia.
Uma vez feito este levantamento ou cadastro social das
comunidades envolvidas, estas devem ser informadas de forma
transparente e clara sobre o projeto. Isto significa fornecer
exemplos de projetos semelhantes, como as pessoas foram
afetadas em outros contextos e como eles podem se envolver
em diferentes fases do projeto. Sem dúvida, o mais importante
desta primeira etapa é projetar e estabelecer processos de
participação popular que sejam inclusivas e eficazes, de modo
que a AIS é de fato um processo para aumentar o bem-estar
social.
Passo 2:
prever, analisar e avaliar o impacto potencial:
desenvolvimento de ferramentas e metodologias:
Uma vez que a investigação preliminar é complementada
pelo reconhecimento da situação local, os resultados são
integrados em um plano de trabalho que estabelece novos
Mudanças nos sistemas políticos, ou seja, até que
ponto as pessoas são capazes de participar dos processos
de tomada de decisões que afetam suas vidas e do nível de
democratização em um determinado contexto.
As mudanças no ambiente ao seu redor, isso pode
se manifestar da qualidade do ar e disponibilidade de água
e a qualidade dos alimentos, a vulnerabilidade ao risco,
poluição, ruído, segurança e integridade física das pessoas e
o acesso comum e controle sobre os recursos.
artig
os
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 67
AIS E CO-PRODUÇÃO DE CONHECIMENTO
Essas etapas descrevem, em linhas gerais, os
componentes que constituem a AIS. No entanto, é
importante notar que a inclusão das atividades de
interação com a comunidade não são só projetadas para
complementar o estudo, para se ter um conhecimento mais
profundo da situação. A razão para essa inclusão deve ser
conjugada com a ideia de coprodução de conhecimento que
integre o estudo e, portanto, as estratégias de mitigação
de riscos de impacto social negativo e potencialização dos
impactos positivos.
Após a Segunda Guerra Mundial começou a ser
evidente que uma abordagem puramente técnica para
o processo de desenvolvimento não garante resultados
positivos. Além disso, muitos dos fracassos em programas
de desenvolvimento podem ser atribuídos à imposição de
práticas exteriores aos processos locais existentes. Devido,
principalmente, à suposição de que qualquer modelo
universal é adaptável a qualquer contexto, no entanto, não é
o que a realidade mostra.
A partir de 1980 começou a ser explorada uma
nova estratégia, que consiste em integrar práticas e
conhecimentos locais aos processos de desenvolvimento.
Atualmente esta estratégia está ganhando força e há um
A tabela a seguir ilustra as considerações especiais de cada etapa da Avaliação de Impacto Social
esforço real da comunidade internacional para que os
projetos de desenvolvimento, incluindo a construção de
estradas, trabalhem com as pessoas diretamente afetadas
para integrar os processos produtivos e relevantes, desde
a concepção do projeto até processos de compensação,
reassentamento e emprego. No caso descrito em Kisumu,
isso levou a mudanças estruturais nos processos de
interação entre as autoridades e as pessoas que se
traduziram em menos resistência por parte da comunidade
ao projeto, buscando maximizar os orçamentos e impacto
positivo, aproveitando os trabalhos de construção para
integrar outros serviços básicos tais como drenagem e dar
prioridade aos pontos de acesso que são mais importantes
para a comunidade.
UM ALIMENTO PARA O PENSAMENTO
A construção de uma estrada tem como função principal
facilitar a mobilidade de pessoas e mercadorias de um lugar
para outro. O movimento destes produtos tem como fim
atingir um maior número de pessoas. O mesmo com uma
barragem hidroelétrica, a sua função é gerar eletricidade
para tornar a vida mais fácil para as pessoas conectadas
a essa rede. Um porto?, Um aeroporto? o objetivo final
continua o mesmo: beneficiar as pessoas.
Se não há pessoas, não haveria justificativa para a
realização desses grandes projetos de desenvolvimento de
infraestrutura. Assim, não há justificativas suficientes de
que todos esses projetos têm como eixo central o bem-
estar das pessoas? Claro, existem interesses econômicos
e há muitas justificativas para que esses projetos devam
ser rentáveis, mas a questão é por que um projeto é tão
benéfico para algumas pessoas e tão desastroso para
outras? Por quê uma estrada facilita o estilo de vida de
pessoas em duas cidades economicamente importantes do
país, mas sua construção poderia significar a destruição
do estilo de vida de uma pequena comunidade? Destruir
cemitérios que eles consideram sagrados, deixar a terra
que eles têm trabalhado por as gerações e, possivelmente,
o pior, muitas vezes por nada? Quem tem autoridade para
definir este sistema que é muito longe da ideia de justiça
social? No entanto, é responsabilidade de todos exigir e
promover a AIS em projetos de infraestrutura, além de que
os resultados sejam utilizados para atingir uma realidade
melhor para todos os envolvidos. A realização da AIS
deve tornar-se um processo através do qual as empresas
nacionais e internacionais obtenham uma “licença social”
para operar em áreas onde se busca investir. Esta licença
social deve ser obtida e mantida em todas as etapas do
ReferênciasAgrawal, A., (1995), “Dismantling the divide between indigenous and scientific knowledge”, Development & Change. [Online] 26, pp. 413-39. Available fromDe la Parra et al, (2015), The Road to Substantive Citizenship, Development Planning Unit, University College London, London.Frank Vanclay et al, (2015), Social Impact Assessment: Guidance for assessing and managing the social impact of projects, International Association for Impact Assessment, University of Groningen.Hickey S. & Mohan, G., (2004), “Towards participation as transformation: critical theme’s and challenges” in Hickey, S. and Mohan, G. (Ends) Participation: From Tyranny to Transformation? [Online] London: Zed Books, pp. 3-24. Available from: http://readinglists.ucl.ac.uk/items/1F25 85FF-B9F3-61FE-7A02-13303CB16CFF.html?referrer=%2Flists%2F9F7A978C-AE69-3A1C-8A6F-27D C712FE250.html%23item-1F2585FF-B9F3-61FE-7A02-13303CB16CFF [Accessed 15th November 2014]Pilgrim, J. & Chanrith, N. (2012) Road Improvement in Cambodia: Livelihood, education, health, and empowerment. In: Kusakabe, K. (ed.)Gender, Roads and Mobility in Asia. Rugby, UK: Practical Action Publishing Ltd, pp. 192-204UN HABITAT (2010), The Potential of Streets in city wide slum upgrading, UN HABITAT, Nairobi.US Supreme Court (1988), Lyng v. Northwest Indian Cemetery. Justia [Online] 485 US, 439. Available from: https://supreme.justia.com/cases/federal/us/485/439/case.html [Accessed on 12th August 2015]
artig
os
projeto, de modo a alcançar uma contribuição real e
importante para as comunidades que são afetadas por
esses projetos. Visto desta forma, o direito das empresas
ganharem incentivos está diretamente relacionado com a
contribuição e as oportunidades sociais decorrentes dessas
intervenções. Desde a concepção desses projetos, se deve
buscar consolidar uma agenda onde se responsabilize as
diferentes partes interessadas sobre os aspectos que são
mais importantes para as comunidades afetadas, bem
como um roteiro que busque criar o maior número de
consequências positivas.
Executar uma AIS deve tornar-se um processo
intrínseco da gestão de projetos de desenvolvimento,
particularmente aqueles que impactam a sociedade através
da infraestrutura. Estradas e outros grandes projetos viários
fazem parte das intervenções que têm mais impacto em
nível social e ambiental; de forma que contemplar de
maneira integral as implicações de um projeto não é apenas
necessário, mas faz parte das responsabilidades éticas e de
negócios de quem procura investir. Visto desta forma, para
atender a essa responsabilidade e para funcionar como uma
“licença social”, projetos dessa natureza devem ir além de
apenas fornecer soluções de infraestrutura e mobilidade,
mas se tornar nichos de mudança social.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 69
MAPA RODOVIÁRIO INTERATIVO DO RS
Aline Gomes da Silva Druzina
Doutoranda em Sensoriamento Remoto pelo Centro Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto e Meteorologia - CEPSRM da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS,
Engenheira Cartógrafa – Especialista Rodoviário do DAER
Prat
as d
a Ca
sa
INTRODUÇÃO
Os mapas são ferramentas poderosas, eles orientam,
guiam, fornecem um senso de escala e distância,
apresentam uma linguagem universal acessível a pessoas
de diferentes origens pessoais e profissionais e no contexto
de planejamento de transporte, os mapas são importantes
ferramentas de comunicação de informações e de apoio
à decisão, tais como a distribuição da malha rodoviária
pavimentada e não pavimentada a localização de pontes;
postos de pedágios e policiais; dos controladores eletrônicos
de velocidade; das ocorrências de instabilidades de taludes;
dos projetos de engenharia existentes; de rotas de tráfego
alternativas; dos planos futuros de conservação, etc.
Um mapa é o resultado final de uma série de etapas
de processamento de dados em um Sistema de Informação
Geográfica (SIG) que é um sistema computacional capaz de
fornecer um conjunto completo de ferramentas para criação,
gerenciamento, análise e visualização de dados espaciais.
As classes de informações categorizadas (por exemplo,
estradas, hidrografia, limites municipais, localidades) são
agrupadas em camadas e podem ser combinadas a fim de se
criar um mapa base de referência. Elementos inventariados
ao longo das rodovias tais como sinalização, bueiros,
defensas, pontes, podem ser classificados e inseridos sobre
o mapa referencial. Um SIG fornece a possibilidade da
realização de consultas a dados tabulares convencionais
tais como selecionar registros por nome, tipo, valor,
data de cadastro ou também consultas espaciais, como
exemplo, a identificação dos trechos rodoviários (linhas)
que interceptam um determinado município (polígono).
Estas consultas convencionais e espaciais podem ser
combinadas a fim de executar uma análise mais complexa
e os resultados podem ser exibidos num mapa a fim de
ilustrar os padrões e as relações espaciais (U.S. Department
of Transportation, 2012).
As representações em computador por meio de
SIG devem ser facilmente interpretáveis pelos usuários
proporcionando assim um apoio efetivo à tomada de
decisão. A nova técnica denominada Geovisualização pode
suprir esta necessidade, sendo diferente da cartografia e
da produção de mapas convencionais pelo fato de usar um
ambiente computacional interativo para a exploração de
dados, implicando na criação de múltiplas representações
de dados espaciais (incluindo 3D) ou permitindo a
representação de mudanças ao longo do tempo, para
facilitar o pensamento, a compreensão e a construção do
conhecimento sobre os ambientes humanos e físicos em
escalas geográficas de medição (Longley et al, 2013).
Com base nas mais recentes técnicas de geovisualização
que o Núcleo de Geoprocessamento da Equipe de Cadastro/
SPR/DGP/DAER vêm desenvolvendo o “Mapa Rodoviário
Interativo do RS”. Este projeto teve sua origem na
necessidade de se obter informações básicas a respeito
da malha rodoviária do RS de maneira simplificada e
em tempo real.
O projeto de criação do Mapa Rodoviário Interativo do
Rio Grande do Sul foi proposto pela Equipe de Cadastro
através do processo administrativo nº12565-1835/07-2
aprovado por Decisão da Direção Executiva Colegiada do
DAER nº11.646 de 06/08/2007. A concepção inicial
deste trabalho tinha o foco na disponibilização de um Mapa
Interativo na internet que pudesse ser fonte de pesquisa de
forma fácil e rápida a qualquer usuário e a outros órgãos
públicos, com a utilização de software livre, emprego de SIG
e sem custos adicionais de materiais e de pessoal.
70 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
A partir de 2012 este projeto passou a ser reformulado
e atualizado, considerando as novas geotecnologias
disponíveis e aplicando-se os conceitos de geovisualização.
Assim de forma a tentar propiciar aos usuários uma melhor
exploração, sintetização, apresentação e análise dos dados,
o público-alvo foi dividido em dois grupos: externos e
internos ao DAER, e naturalmente dois produtos finais
distintos foram definidos.
Para o público externo ao departamento, a produção
de um Mapa Interativo na Internet visando atender a
interesses do tipo: a localização dos projetos em execução,
identificação de rodovias, condições de trafegabilidade,
rotas e cálculo de distâncias entre cidades, disponibilização
para download de bases georreferenciadas, etc
Para o grupo interno, funcionários do órgão, o projeto
prevê a elaboração de um Mapa Interativo na rede
Intranet do DAER para a disponibilização, cadastramento
e visualização de informações: relacionadas ao Sistema
Rodoviário Estadual (SRE) do RS (de maneira diferente das
Prat
as d
a Ca
sa
existentes em relatórios e tabelas), inventário das rodovias,
projetos de engenharia, obras, informações em estudo,
mapas temáticos, entre outras que possam auxiliar em
processos administrativos e embasar os estudos.
METODOLOGIA
A metodologia adotada neste trabalho está baseada nas
premissas de planejamento para projetos de SIG proposta
por Tomlinson (2013) com modificações considerando
a realidade do órgão público (DAER), adaptando assim
procedimentos e ferramentas de forma a minimizar custos,
utilizar os recursos disponíveis e garantir a sua continuidade
futura. A formulação em linhas gerais deste projeto pode
ser visualizada em três grandes etapas aqui denominadas:
(1) DADOS: Aquisição de Dados (2) SIG: Banco de Dados e
Análises (3) INFORMAÇÃO: Produtos. Um esquema destas
etapas com os principais procedimentos adotados pode ser
visualizado através da figura 1.
Figura 1. Esquema metodológico do projeto Mapa Rodoviário Interativo do RS (Modificado de Tomlinson, 2013)
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 71
DADOS: Aquisição de Dados
O início e o alicerce de qualquer projeto de SIG são
os dados. As informações mostradas em mapas ou as
organizadas em bancos de dados que estão ligadas à
superfície da Terra através de coordenadas, endereços
ou outros meios são chamadas coletivamente de dados
geoespaciais. Esses dados também são chamados de
dados espaciais ou geográficos. Quase 80% de todos
os dados são dados geoespaciais. Uma casa cujo
endereço é fornecido ou um marco geodésico com suas
coordenadas de latitude e longitude conhecidas são
exemplos de dados geoespaciais. Cada elemento espacial
tem uma representação cartográfica (linha, um ponto
ou um polígono) bem como um identificador único e
atributos associados. Como exemplos de dados que não
são geoespaciais podem-se citar um orçamento, leis e
decretos, processos administrativos. Dados geoespaciais
podem ser adquiridos por meio da digitalização de
mapas, levantamento topográficos tradicionais, por
métodos de posicionamento GPS, através de técnicas
de sensoriamento remoto terrestre e/ou por plataformas
aéreas e espaciais (Bossler, 2010; Fekpe et al, 2003).
A maioria dos dados existentes a disposição no DAER
ainda estão em formato analógico (em papel), tais como
cartas topográficas, projetos de engenharia, diversos
mapas antigos, croquis, fotografias, etc. Para que estes
dados possam ser utilizados em um SIG devem ser
realizados procedimentos de digitalização, vetorização,
conversão, criação de atributos e padronização.
Os dados geoespaciais existentes em formato digital
têm sido obtidos, para este trabalho, através de diversas
fontes: junto à rede de servidores integrados à internet
que compõem o Diretório Brasileiro de Dados Geoespaciais
da INDE (Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais); no
DAER (arquivos derivados de projetos de engenharia mais
recentes, levantamentos cadastrais, tabelas, relatórios
entre outros); 1ª Divisão de Levantamento do Exército e
IBGE (bases cartográficas); NASA (Modelos Digitais de
Elevação SRTM - Shuttle Radar Topography Mission);
entre outros.
O uso de geotecnologias na aquisição de dados
geoespaciais é assunto recente no DAER. Por muitos
anos a medição da malha rodoviária do RS foi realizada
utilizando-se principalmente métodos de levantamento
convencional com medição a trena e/ou odômetros
de carros. Em 1998 o DAER contratou uma empresa
para materializar em campo as divisões dos trechos
da rede rodoviária, implantando marcos que foram
amarrados a quilometragem do SRE da época sem
a determinação de coordenadas. Após, em 2003, a
primeira e única base vetorial digital foi adquirida
através de um levantamento cinemático com GPS de
navegação em toda a malha rodoviária do RS. Esta base
apresenta acurácia desconhecida. Um trabalho contínuo
de atualização, correção e validação desta importante
camada, utilizando ferramentas de geoprocessamento vem
sendo realizado. Paralelo a isto um estudo foi iniciado
de forma a selecionar a geotecnologia mais adequada
para a realização de um novo levantamento cadastral
georreferenciado da malha rodoviária estadual com
melhor precisão, este assunto será objeto de uma próxima
publicação.
SIG: Banco de Dados e Análises
Todos os dados geoespaciais adquiridos na
primeira etapa são classificados e padronizados
seguindo as premissas da Especificação Técnica (ET)
para Estruturação de Dados Geoespaciais Vetoriais
(EDGV) elaborado pela CONCAR (Comissão Nacional
de Cartografia). Para tanto, a modelagem conceitual do
Banco de Dados Geográfico foi desenvolvida utilizando-se
o padrão OMT-G (modelo de dados orientados a objetos
para aplicações geográficas) que parte das definições
do diagrama de classes da Universal Modeling Language
(UML) com a utilização do software livre StarUML e o
plugin OMT-G.
A modelagem lógica e implementação propriamente
dita do Banco de Dados Geográfico foram iniciadas em
2013 utilizando-se um Sistema Gerenciador de Banco
de Dados (SGBD) que possui um módulo espacial/
geográfico permitindo atender todo tipo de aplicação
numa instituição, tanto as que exigem análises espaciais
e topológicas, quanto as que não exigem. Este SGBD é
o PostgreSQL com seu módulo espacial PostGIS ambos
sistemas de código aberto (software livre), que seguem os
padrões estabelecidos na Simple Features Specification
(SFS) para SQL (Structured Query Language) definidos
pelo Open Geospatial Consortium (OGC). Estes padrões
garantem a interoperabilidade entre servidores de dados
geográficos. Este Banco de Dados Geográfico (BDGEO)
que está em implementação contínua é responsável
por todo o gerenciamento dos dados sendo localmente
armazenado em um servidor da rede do DAER.
72 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Prat
as d
a Ca
sa
Figura 2. Modelagem conceitual: Diagrama de Classe da categoria Sistema de Transportes – Subsistema Rodoviário previstas na ET-EDGV (Adaptado de CONCAR, 2010)
De forma a evitar inconsistências e imprecisões
na combinação de diferentes bases de dados
georreferenciadas foi adotado como sistema geodésico
de referência neste trabalho o Sistema de Referência
Geocêntrico para as Américas - SIRGAS 2000 (oficial
brasileiro). Assim, seguindo o padrões SFS do OGC o
Spatial Reference System Identifier (SRID) do sistema
de referência SIRGAS 2000 em coordenadas latitude e
longitude apresenta o código EPSG:4674.
Os dados geoespaciais armazenados no BDGEO
são integrados através de diversas funções que tem
como objetivo subsidiar as análises do SIG. Como
exemplo a camada vetorial de trechos rodoviários passa
a ser integrada e relacionada a diversos outros dados
convencionais do tipo: nome da rodovia, quilometragem,
extensões, situação física, tipo de pavimento,
administração, concessão, decretos, etc. Estas análises são
realizadas no banco de dados e também com a utilização
de diferentes softwares livres de geoprocessamento e CAD
tais como: QGIS, TerraView, Draftsight.
As primeiras consultas foram realizadas para extração
das informações necessárias para a elaboração de
um mapa rodoviário base. Este mapa foi desenvolvido
tendo como público alvo os funcionários do DAER,
disponibilizado somente na rede interna. De forma a
possibilitar futuramente uma atualização colaborativa de
dados, permitindo aos usuários as implementações de suas
próprias soluções, optou-se pela escolha do software QGIS
(código aberto) como ferramenta de interface dos dados
para com o usuário. As principais camadas de informação
inseridas neste mapa, até o presente momento, estão
relacionadas a seguir:
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 73
Quadro 1. Relação das camadas de informação inseridas no mapa
Este mapa já apresenta diversas possibilidades de
interação que a interface gráfica de usuário (GUI - Graphical
User Interface) do QGIS com suas janelas, ícones, menus
e ponteiros (WIMP - Windows, Icons, Menus and Pointers)
permite, além de novas ações criadas para este projeto, do
tipo abrir: Decretos/Leis na internet relacionados aos trechos
rodoviários, fotos de postos da Polícia Rodoviária Estadual e
das Sedes das Superintendências Regionais, localização de
Aeródromos na internet através do Google Maps, informações
em janelas de mensagens, etc.
Para a elaboração do mapa interativo a ser
disponibilizado na internet, a inteligência espacial também
está localizada no BDGEO, local onde são efetuadas todas
as análises, as quais são requisitadas por intermédio de
consultas, numa estrutura de cliente/servidor: o cliente
solicita os recursos do servidor, o servidor gerencia os pedidos
(análises dentro do BDGEO) e responde de forma ordenada às
mesmas exibindo o resultado através do monitor de vídeo do
usuário. Assim, para desenvolvimento desta etapa o servidor
web Apache HTTP foi escolhido por além de ser utilizado em
boa parte dos servidores ativos no mundo possui suporte a
diversos recursos nativos ou dependentes de componentes
extras como Perl e PHP-MapScript. E como servidor de mapas
optou-se pela utilização do Mapserver que se destaca como
excelente ferramenta para publicação de dados geoespaciais e
aplicações WEB. Porém o processo de design da interface web
deste mapa ainda não foi iniciado.
INFORMAÇÃO: Produtos
Os principais produtos derivados deste trabalho são
apresentados em formato impresso ou digital, sendo os
seguintes:
Impresso – Novos mapas temáticos, esquemas, relatórios,
tabelas, informações em papel que subsidiam diariamente
aos processos administrativos e análises.
Digital 1 – Para o grupo externo ao DAER: Como já
relatado o Mapa Interativo na Internet ainda está em fase de
desenvolvimento.
Digital 2- Para o grupo interno: Qualquer funcionário do
DAER a partir de um computador conectado a rede Intranet
já pode ter acesso à 1ª versão do Mapa Rodoviário Interativo,
figura 3, através do caminho de rede: X:\Pub\Mapa-Interativo-
RS\MAPA INTERATIVO RS.qgs
Figura 3. Interface do Mapa Interativo disponibilizado na Intranet.
74 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Prat
as d
a Ca
sa
Para abrir este arquivo é necessário que a instalação
do software QGIS (versão 2.0) no computador, com as
respectivas configurações iniciais de acesso a rede e
instalação do complemento OpenLayers Plugin. O nível
de detalhamento deste mapa vai aumentando de acordo
com o comando de zoom que for dado, e consultas simples
podem ser realizadas clicando-se sobre a feição de
interesse, figura 4 e 5.
Figura 4. Detalhe para consulta a respeito de um determinado trecho rodoviário.
Figura 5. Detalhe para consulta de localização da sede da 10ª Superintendência Regional do DAER.
CONSIDERAÇÕES INICIAIS E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS
A primeira versão do Mapa Interativo disponível para
os funcionários do DAER alcançou os objetivos iniciais
propostos neste trabalho e proporcionou a realização
de melhoramentos na metodologia de forma a suprir as
necessidades dos usuários. Segundo depoimentos de alguns
usuários que testaram este produto, a visualização da malha
rodoviária proporcionada desta forma é um facilitador no
desenvolvimento das atividades administrativas diárias do
órgão. Mesmo assim, a interface deste mapa será modificada
de forma a possibilitar a inserção e atualização de algumas
informações que possam ser fornecidas diretamente pelos
setores competentes em tempo real. A interatividade dos
usuários do DAER para com o mapa pode ser ampliada
com a realização de treinamentos relacionados à área de
geoprocessamento.
A interface do Mapa Interativo na internet é o principal
trabalho a ser desenvolvido dentro em breve, sendo
necessária ainda a implementação dentro do BDGEO de
funções específicas para proporcionar o cálculo de rotas e de
distâncias entre cidades e a atualização, correção e validação
das bases georreferenciadas elaboradas pelo DAER para que
possam ser disponibilizadas para download.
AGRADECIMENTOS
A todos os colegas do DAER, em especial
a Equipe de Cadastro, que têm auxiliado no
desenvolvimento deste trabalho, à Superintendência
de Programação Rodoviária/DGP/DAER por possibilitar
a continuidade do projeto incluindo-o no Plano
Plurianual do RS (2016 – 2019) e ao apoio dado
pelo Professor Dr. Sérgio Florêncio de Souza - Centro
Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto –
UFRGS.
AGRADECIMENTOS
Referências
ANAC. Lista de Aerodromos Públicos - 06/2013 - Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/arquivos/pdf/aerodromos/aerodromosPublicos.xls’>. Acesso em: 21 out. 2013.BOSSLER, J. D. An Introduction to Geospatial Science and Technology In: Manual of geospatial science and technology. BOSSLER, J. et al, 2nd ed. New York:CRC Press, 2010.CONCAR. ET-EDGV Versão 2.1.3: Especificação Técnica para a Estruturação de Dados Geoespaciais Vetoriais. 3 ed. Brasília: Diretoria de Serviço Geográfico do Exército Brasileiro, 2010.DIVA-GIS. Free Spatial Data – Global level – Country Boundaries , 2011. Disponível em: <http://www.diva-gis.org/Data>. Acesso em: 11 nov. 2013.DSG. ET-ADGV Versão 2.1.3: Especificação Técnica para a Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais. 2 ed. Brasília: Diretoria de Serviço Geográfico do Exército Brasileiro, 2011.FEKPE E. S., WINDHOLZ T., BEARD K., NOVAK K. Quality and Accuracy of Positional Data in Transportation. NCHRP Report 506, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C., 2003.HASENACK, H.; WEBER, E. Base cartográfica vetorial contínua do Rio Grande do Sul - escala 1:50.000, DVD-ROM (Série Geoprocessamento, 3), Porto Alegre, UFRGS-IB-Centro de Ecologia. 2010. IBGE. Malha Municipal Digital 2005. Rio de Janeiro, 2007. Mapas. Escala 1:500.000. Disponível em: <ftp://geoftp.ibge.gov.br/malhas_digitais/municipio_2005/escala_500mil/proj_geografica/arcview_shp/brasil/>. Acesso em: 01 jun. 2015.IBGE. Censo demográfico : 2010 : características da população e dos domicílios : resultados do universo. Disponível em: <ftp://ftp.ibge.gov.br/Censos/Censo_Demografico_2010/Resultados_do_Universo/xls/Municipios/rio_grande_do_sul.zip>. Acesso em: 15 fev. 2014.IBGE. Base Cartográfica Contínua do Brasil ao Milionésimo - BCIM. 3ª versão e complementos 3.0x, Rio de Janeiro, 2010a.IBGE. Base Cartográfica Contínua do Brasil na Escala 1:250.000 – BC250. 1ª versão – 22 out. 2013. Disponível em: <ftp://geoftp.ibge.gov.br/mapeamento_sistematico/base_vetorial_continua_escala_250mil/>. Acesso em: 06 out. 2014LONGLEY, P. A.; GOODCHILD, M. F.; MAGUIRE, D. J.; RHIND, D.W. Sistemas e Ciência da Informação Geográfica. 3.ed.- Porto Alegre : Bookman, 2013.MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES – Plano Nacional de Logística e Transportes – Base de Dados Georreferenciada, 2010. Disponível em: <http://pnlt.imagem-govfed.opendata.arcgis.com/> Acesso em 06 jul. 2015.NASA - National Aeronautics and Space Administration.SRTM, Disponível em <http://www2.jpl.nasa.gov/srtm>. Acesso em 11 de agosto de 2014KALBERER P, MOTTA L, WALKER M. Open Layers plugin for QGIS. Disponível em: <http://hub.qgis.org/projects/openlayers> Acesso em 11 nov. 2013.TOMLINSON, R. F. Thinking about GIS: geographic information system planning for managers. 5. Ed. – California : Esri Press, 2013.U. S. Department of Transportation. Best Practices in Geographic Information Systems-based Transportation Asset Management, Office of Planning - Federal Highway Administration - U.S. Department of Transportation, 2012. Disponível em: <https://www.gis.fhwa.dot.gov/documents/GIS_AssetMgmt.htm> Acesso em 14 abr. 2015.
76 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Eduardo Pacheco FreitasBolsista de mestrado CNPq pelo Programa de
Pós Graduação em História da PUCRS
Resg
ate
Hist
óric
o
UMA ORGANIZAÇÃO RODOVIÁRIA MODERNA E EFICAZ: A CRIAÇÃO DO DAER E A FORMAÇÃO DE SEU CONSELHO RODOVIÁRIO (1937 -1938)1
O Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem (DAER) foi criado no ano de 1937, sendo
implantado de fato no início de 1938, período no qual as estradas do Rio Grande do Sul se encontravam em situação de grande precariedade, prejudicando desta forma o desenvolvimento do estado. Portanto, o DAER é uma importante entidade, surgida em um contexto difícil, com a missão de modernizar o sistema rodoviário rio grandense. Contudo, até o momento não existe nenhum trabalho acadêmico que investigue a história da autarquia, embora esta atue ininterruptamente por quase 80 anos, prestando serviços de relevância estratégica para o progresso do estado do Rio Grande do Sul. A presente pesquisa aborda de maneira inédita, a partir de documentos originais produzidos pelo DAER o momento de sua fundação e a formação do seu primeiro Conselho Rodoviário.
INTRODUÇÃO
O presente artigo tem por
objetivo, com base em pesquisa
realizada no acervo documental
existente na biblioteca do DAER3,
apresentar algumas reflexões a
respeito do momento de criação deste
departamento, no final da década
de 30 do século passado. Sendo o
DAER um órgão com quase oitenta
anos de atividades ininterruptas, com
relevantes serviços prestados ao estado
do Rio Grande do Sul, não deixa de
surpreender a inexistência de qualquer
tipo de trabalho acadêmico que procure
examinar a sua história. Existem, é
certo, algumas poucas dissertações e
artigos que investigam outros aspectos,
sobretudo técnicos, do Departamento
(ver DELONGUI, 2012 e GARCIA,
2003), porém até o momento não foi
realizada nenhuma pesquisa de caráter
histórico sobre sua fundação e seus
anos iniciais de atividade. Buscando
preencher esta lacuna historiográfica4,
dentro de pesquisa maior, com vistas à
produção de dissertação de mestrado
acerca do processo de construção
da Travessia Régis Bittencourt5, na
década de 1950, é que apresentamos
esta pesquisa, onde, de maneira breve,
abordamos três itens principais: 1) o
contexto rodoviário do Rio Grande do
Sul na década de 1930; 2) o momento
de criação do DAER e o seu caráter
autônomo; 3) a organização de seu
primeiro Conselho Rodoviário.
Em relação às fontes utilizadas,
podemos dividi- las em dois grupos
principais, que se enquadram na
categoria de “arquivos do Poder
Executivo” (BACELLAR, 2005, p. 27):
Relatórios Anuais:
compilações de documentos originais,
datilografados, onde podemos encontrar
desde textos com relatos “históricos”
da entidade até as prestações de contas
sobre as atividades realizadas durante
o ano pelas diferentes residências6
do Departamento, passando por
correspondências, telegramas, ofícios,
etc. Estes são documentos voltados
para a diretoria da instituição, portanto
com circulação restrita ao ambiente
interno.
Boletins do DAER: impressos,
muitas vezes contendo a versão
publicada de alguns dos textos
datilografados que encontramos nos
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 77
Relatórios Anuais, havendo também
artigos com discussões técnicas a
respeito de concreto, rodoviais, pontes,
maquinário, etc. e até mesmo muitos
anúncios. Estes boletins se tratavam de
uma publicação voltada para todos os
funcionários do DAER, porém também
aberta ao público geral, já que vendia
assinaturas anuais e procurava, como
as revistas acadêmicas, o intercâmbio
com revistas similares de outros
estados brasileiros e outros países.
SITUAÇÃO RODOVIÁRIA DO RIO GRANDE DO SUL NA DÉCADA DE 1930
Por ocasião dos 60 anos do
DAER em 1997, Clóvis Pestana7
concedeu entrevista na qual lembrou as
dificuldades das estradas gaúchas nos
anos 30 e rememorou o processo de
fundação do Departamento:
A nossa luta foi terrível.
As nossas estradas eram uma
vergonha, só se andava de carreta
e carroça. Naquela época já se
tinha ideia de que só um organismo
autônomo, com poderes e recursos
poderia resolver um problema como
esse. Baptista Pereira e eu fizemos
tudo com apoio de grande número
de deputados, de políticos. Era uma
coisa muito lógica. O Rio Grande
do Sul era o último Estado em
rodovias. Nos primeiros tempos
conseguimos empréstimos e
lutamos sempre por boas verbas. A
repercussão foi evidente, o progresso
veio logo. (PESTANA, Clóvis.
Revista Rodoviária: 60 anos do
DAER. Edição especial, ago/1997.
p. 26 apud BOURSCHEID, 2007,
p. 56)
A situação rodoviária do Estado
na segunda metade da década de 30
gerava muitas preocupações para a
sociedade gaúcha. Sobretudo durante
o inverno, época mais chuvosa, ocasião
na qual as estradas no interior do
estado se tornavam praticamente
intransitáveis, causando sérios
problemas às comunidades.
O jornal A FEDERAÇÃO, informava
em 1936 a situação da cidade de
Santo Antônio da Patrulha: “com as
últimas chuvas caídas nesta região,
as diversas estradas que dão acesso à
sede desta vila, ficaram em lamentável
estado” (A FEDERAÇÃO, 02/07/1936,
p. 2). A imprensa relatava também a
situação da cidade de Caçapava que
estava “ameaçada de ficar desligada
de qualquer centro, dado o péssimo
estado das estradas” (A FEDERAÇÃO,
18/07/1936, p. 7). Em abril de 1937,
os jornais mencionavam as “estradas
em má conservação” como um fator
a mais de emoção para uma prova
automobilística entre Montevidéu e o
Rio de Janeiro que passava pelo Estado
por aqueles dias. (A FEDERAÇÃO,
09/04/1937, p. 6). Estes são
apenas alguns exemplos, dos muitos
registrados pela imprensa naquele
período, dos quais podemos encontrar
eco em documentos produzidos
pelo DAER em seu primeiro ano de
funcionamento.
Segundo dados do Relatório
Anual de 1938, expressos em um
mapa com o título “Situação Geral
da Rede Rodoviária Estadual: Estado
das Rodovias em Períodos Chuvosos
(dezembro de 1938)” o Rio Grande do
Sul possuía 10.500 km de rodovias.
Deste total, apenas 2.675 km (25,5%)
tinha tráfego garantido. O tráfego
precário se apresentava em 1.505 km
de rodovias (14,3%) e em
6.320 km (60,2%) o tráfego
se tornava impossível em épocas de
chuva. De acordo com o Relatório
Anual de 1938, as causas destes
graves problemas de trafegabilidade
durante períodos chuvosos se dava em
função de que
(...) o sistema de drenagem era
inexistente, pois os valos e as valetas
ou nunca tinham sido abertos, ou
estavam atulhados. Os boeiros, em
número absolutamente insuficiente
para o perfeito escoamento das
águas pluviais, estavam na sua
quase totalidade em ruínas, ou
atulhados, total ou parcialmente.
(PESTANA, Clóvis. Relatório. In:
Relatório Anual do DAER 1938)
Foi no início de 1939, após o
primeiro ano de atividades do DAER e
de seu Conselho Rodoviário, que o
conselheiro Clóvis Pestana redigiu
este relatório, encaminhando o
ao diretor geral do Departamento.
Neste documento, dizendo sentir-
se “na obrigação de fazer um rápido
comentário sobre a situação em
que o DAER encontrou o sistema
rodoviário rio grandense e os resultados
atingidos neste primeiro ano de nossas
atividades”, Pestana informa que, tão
logo fora instalado o órgão, realizara
viagens para conhecer a situação
na qual se encontravam as rodovias
estaduais, trazendo, após este périplo,
“a mais desoladora das impressões”.
Em síntese, Pestana conclui que
as estradas do Estado não haviam sido
projetadas para o tráfego motorizado,
seguindo traçados que usavam como
critério “o mínimo movimento de
terra possível”, de forma que curvas
tornavam as rodovias mais lentas,
inadequadas para a velocidade dos
veículos a motor. O Conselheiro relata
que “as estradas foram projetadas
para o tráfego lento de carretas e
carroças”, expressão retomada sessenta
anos depois, conforme entrevista
78 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
referida acima. Outra constatação
do Conselheiro foi a falta de visão
econômica dos realizadores de muitas
das estradas, que não levaram em
conta as regiões a serem atravessadas,
acontecendo que “zonas mais ricas
foram preteridas pelas mais pobres”.
Com este quadro, Pestana conclui que
“o DAER herdou um sistema rodoviário
no mais completo abandono, cheio de
gravíssimos defeitos técnicos e sem
as obras mais elementares”. Aliado a
todos estes problemas verificados in
loco pelo Conselheiro Clóvis Pestana,
havia também a “falta de material e
de pessoal especializado em obras
rodoviárias”. Contudo, de acordo
com o relatório, diversas melhorias
puderam ser realizadas: construção de
centenas de boeiros para escoamento
pluvial das rodovias, abertura de 750
km de valos e valetas, com o mesmo
objetivo; correção de defeitos de
traçado; substituição, nas estradas
de terra, da conservação manual pela
conservação mecânica, através da
utilização de plainas automotoras, que
segundo o relatório obteve “resultados
magníficos”; na região de Porto Alegre,
por exemplo, foram construídos 8
km de estradas “entre Itapuan e o
Leprosário”8 e mais a reparação de 25
km “entre Itapuan e o entrocamento
das estradas Schneider e Belém Novo”.
CRIAÇÃO DO DAER
O DAER, criado pela Lei nº
199, de 3 de agosto de 19379, pela
Assembleia Legislativa do Estado do
Rio Grande do Sul, posteriormente
sancionada pelo Decreto Lei nº 750,
de 11 de agosto do mesmo ano, pelo
então governador General Flores da
Cunha10, é uma instituição com
quase oito décadas de atividades e
que surgiu para atender a crescente
demanda por estradas de qualidade11.
Os problemas rodoviários do estado
impactavam negativamente sobre
a economia, já que o “inadequado
sistema de transporte estadual
provocara uma estagnação econômica
em certas regiões, particularmente na
zona de colonização italiana, no norte”
(CORTÉS, 2007, p. 63).
Nas palavras do engenheiro Walter
Haetinger, com o advento do DAER,
surgia uma “organização rodoviária
moderna e eficaz, capaz de realizar
a reconstrução do nosso sistema
rodoviário” (HAETINGER, 1938).
A expectativa deste engenheiro,
expressa em documento onde tece
considerações gerais a respeito da
situação precária das estradas do Rio
Grande do Sul, traduz a importância
que o órgão adquiriu naquele
contexto, não somente para aqueles
que participaram de sua criação,
mas para o Estado de maneira geral.
As estradas gaúchas, em quase sua
totalidade, eram estradas de terra,
que nas épocas de chuva se tornavam
intransitáveis. Portanto, a fundação
do DAER foi o resultado de uma luta
pela reformulação da relação entre o
Estado e a construção/manutenção
das rodoviais, entendidas como
fundamentais para o desenvolvimento
socioeconômico da região.
O processo de criação do órgão
foi capitaneado pela Sociedade de
Engenharia do Rio Grande do Sul
(SERGS), tendo como expoentes
principais os engenheiros Alexandre
Martins da Rosa, então presidente
da SERGS12 e deputado estadual,
responsável pelo projeto de lei de
criação do DAER; José Baptista
Pereira, que viria a ser o primeiro
diretor geral da entidade (1938 1943);
e Clóvis Pestana, segundo presidente
do DAER (1943 1945) e membro
do primeiro Conselho Rodoviário do
DAER13, empossado em 30/09/1937,
como representante da SERGS.
UM DEPARTAMENTO AUTÔNOMO
Assenta -se na natureza jurídico-
administrativa do DAER um aspecto
importante a respeito de sua criação,
especialmente no fato deste ter sido
constituído como um departamento
autônomo.
Mas, o que vem a ser isto
exatamente? Podemos enquadrar o
DAER nas ditas autarquias, a exemplo
da Caixa Econômica Federal e Instituto
Nacional de Previdência Privada. De
maneira sintética, podemos caracterizar
as autarquias como entidades de
direito público distintas, portanto, das
empresas estatais, que são entidades
de direito privado e descrevê -las como
órgãos do Estado, com autonomia
econômica, porém sob a tutela do
poder público. O DAER, segundo
parecer jurídico de 10/01/1949,
assinado pelo advogado Elmo Pilla
Ribeiro, tem “a manifestação mais
forte da tutela administrativa do Estado
(...) na nomeação do Diretor Geral da
autarquia , que é ‘de livre escolha e
demissão do Governador do Estado’
(art. 9º § 1º do Decreto Lei nº 1371)”.
De acordo com SANDRONI (1999,
p. 36), as autarquias surgem no Brasil
após 1930 “para atender ao grande
número de serviços que deveriam ser
prestados pelo Estado e descentralizar
os encargos em órgãos especializados
dotados de orçamento próprio e maior
flexibilidade”. Isto vem ao encontro
do entendimento dos coetâneos, que
expressaram por diversas vezes nos
documentos analisados a necessidade
de criação de um departamento
com autonomia para solucionar os
problemas rodoviários estaduais. No
Resg
ate
Hist
óric
o
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 79
entanto, passados alguns anos de sua
criação,
as autarquias brasileiras passa-
ram a perder suas características
de autonomia e flexibilidade,
ficando cada vez mais submetidas
à administração direta do Estado.
Logo após a Segunda Guerra
Mundial (1939 1945), rígidas me-
didas de padronização, controle
e uniformização alcançaram as
autarquias, tornando sua adminis-
tração quase tão rígida quanto a dos
órgãos diretamente subordinados ao
poder público. (SANDRONI, 1999,
p. 36).
Isto levou o DAER a solicitar, entre
o final da década de 1940 a década de
1960, diversos pareceres jurídicos, que
definissem de maneira mais clara o seu
caráter autárquico. Assim o demonstra
o documento “Considerações sobre
a preservação de sua autonomia”,
com data de 20/10/1964 e redigido
pelo Consultor Técnico do Conselho
Rodoviário:
Com o objetivo de demonstrar,
várias vezes, de forma cabal e
irrefutável que o DAER é uma autar-
quia administrativa e financeira
regulada por diploma legal próprio
de vigência indiscutível, e o que
significa uma Autarquia já foram
emitidos dezenas de pareceres,
destacando- se entre eles os dos
eminentes juristas Drs. Francisco
Campos, Aloysio de Castro e Ruy
Cirne Lima.
O DAER foi o primeiro
departamento rodoviário autônomo
criado no país. Em 1945, com a
autarquização do Departamento
A Lei 750, instituindo o
Departamento fixou- lhe as caracte-
rísticas principais, assegurando
recursos certos, indispensável liber-
dade de ação, independência de
formalidades burocráticas inúteis e
firmou o princípio de coparticipação
das classes conservadoras na
administração do Departamento,
mediante a instituição do Conselho
Rodoviário, eleito pelas entidades
mais representativas da vida técnica
e econômica do Estado. (PEREIRA,
1939)
Em relação à formação do Conselho
Rodoviário, pudemos localizar toda
a correspondência entre o Secretário
das Obras Públicas, Henrique Pereira
Netto, e as “classes conservadoras”,
nas palavras do diretor geral José
Baptista Pereira.
Em 21 de agosto de 1937,
o secretário Pereira Netto pediu
autorização ao governador para dirigir -
se às entidades, a fim de que cada
uma delas pudesse providenciar
a eleição do seu representante no
Conselho. A autorização foi dada
na mesma data, anotada de próprio
punho por Flores da Cunha no ofício:
apenas um “sim”, seguido da data e
de sua assinatura. Em 23 de agosto,
Pereira Netto anota no documento:
“Providenciado. Arquive -se”. No dia
seguinte envia para as quatro entidades
o seguinte ofício:
Nacional de Estradas de Rodagem
(DNER), passou por uma reorganização
administrativa, através do Decreto Lei
Federal nº 1.371, de 11 de fevereiro
de 1947. A reorganização se deu
devido à criação do Fundo Rodoviário
Nacional (Decreto Lei Federal nº
8.463, de 27/12/1945), que impunha
como condição para que os estados
da federação pudessem participar do
rateio deste fundo a reorganização dos
seus órgãos rodoviários, no sentido
de que estes funcionassem “em
moldes aprovados pelo Departamento
Nacional” (Decreto Lei Federal nº
8.463, de 27/12/1945, ArT. 32, letra
A). A questão principal girava em torno
dos vencimentos, que deveriam ser,
no DAER, iguais aos da administração
centralizada para categorias iguais
ou semelhantes. Segundo o parecer
jurídico de 20/10/1964, havia
a constatação que se voltava a
“estabeceler a mais rigorosa identidade
do pessoal da Autarquia, com os
dos órgãos centralizados do Estado,
desde os concursos à classificação de
cargos”. Na questão dos concursos o
DAER já havia garantido judicialmente
sua independência em 1962, restando
agora lutar pela autonomia em
relação aos salários de seus quadros
funcionais, daí a produção, sob
encomenda, destes pareceres jurídicos
a fim de defender o caráter autárquico
do departamento.
ORGANIZAÇÃO DO CONSELHO RODOVIÁRIO
A lei de criação do DAER, em
seu artigo 2º, estipulou que a direção
da entidade seria exercida por
dois órgãos diferentes: o Conselho
Rodoviário e a Diretoria. No artigo
3º define se a formação do Conselho,
totalizando cinco membros: o Diretor
Geral do Departamento que será
simultaneamente Presidente do
Conselho e quatro outros membros,
eleitos pela Escola de Engenharia
da Universidade de Porto Alegre, pela
Federação das Associações Comerciais
do Estado, pela Federação das
Associações Rurais e pela Sociedade de
Engenharia do Rio Grande do Sul.
80 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
1 Este trabalho conta com
o apoio do Conselho Nacional
de Desenvolvimento Científico e
Tecnológico (CNPq).
2 Licenciado em História pela
Pontifícia Universidade Católica do
Rio Grande do Sul (PUCRS) e bolsista
de mestrado CNPq pelo Programa de
Pós -Graduação em História da mesma
instituição (PPGH PUCRS).
3 Agradeço imensamente aos
funcionários e estagiários da Biblioteca
do DAER pelo auxílio prestado, sem o
qual não seria possível esta pesquisa.
4 Devido a este “silêncio”,
nos aproximamos daquilo que
CERTEAU, dentro de suas concepções
a respeito da prática historiográfica,
caracteriza como: “(...) o gesto de
separar, de reunir, de transformar em
Em nome do Governo do
Estado, tenho a honra de solicitar
a V. Excia. se digne de providenciar
junto à [nome da entidade] a
fim de que a mesma eleja seu
representante no Conselho Rodo-
viário do Departamento Autônomo
de Estradas de Rodagem, de
conformidade com a lei nº 750,
de 11 do corrente, artº 3º letra b.
Valho me do ensejo para reiterar
a V. Excia. meus protestos de
consideração e apreço. (PEREIRA
NETTO, ofício 278/5267, 24 de
agosto 1937).
A primeira entidade a responder
foi a Federação das Associações
Comerciais, na figura de seu presidente
Marcos Antônio Alves de Azambuja,
em 25/08/1937. No ofício, foi
acusado o recebimento da solicitação
e informado que seria convocada
reunião da diretoria para a escolha do
representante, que acabou por ocorrer
em 15 de setembro, sendo escolhido
o senhor Erico Mello. A Sociedade
de Engenharia, em 27 de agosto, em
ofício assinado pelo presidente Irio
do Prado Lisboa e pelo 1º secretário
José Baptista Pereira, indicou o nome
de Clóvis Pestana. Já a Federação das
Associações Rurais, através do ofício
767, respondeu em 3 de setembro
de 1937 informando que, em sessão
do dia 1º, havia indicado o nome
do senhor Dario Brossard como seu
representante. O Secretário das Obras
Públicas respondeu cortesmente
a todos estes ofícios, não sendo
possível, contudo, localizarmos a
correspondência com a Escola de
Engenharia. No entanto, na resposta do
secretário à Federação das Associações
Comerciais, há o comentário de que
este ainda aguardava a indicação por
parte da Universidade.
De qualquer forma, podemos
afirmar, através do ofício 322/5587, de
28/09/1937, que convocava os quatro
conselheiros eleitos para a cerimômia
de posse, que o engenheiro José
Baptista Pereira que tomaria posse
como diretor geral do DAER somente
em 23/02/1938, na efetiva instalação
do órgão fora o nome indicado pela
Escola de Engenharia.
Como representante que sois da
Escola de Engenharia no Conselho
Rodoviário do Departamento
Autônomo de Estradas de Rodagem
do Estado, solicito a fineza de vosso
comparecimento a esta Secretaria,
no dia 30 do corrente, quinta- feira
próxima, às 2h30, quando darei
posse ao referido Conselho. Valho-
me do ensejo para apresentar -vos
meus protestos de consideração e
apreço. (PEREIRA NETTO, ofício
322/5587, 28/09/1937)
CONSIDERAÇÕES FINAIS
As dificuldades enfrentadas pelo
estado do Rio Grande do Sul, devido
às sérias deficiências de suas estradas
na década de 30 do século passado,
levaram à mobilização de setores
organizados da sociedade em prol
da criação de um órgão dinâmico,
que pudesse atuar diretamente sobre
os problemas de infra estrutura das
estradas rio grandenses. Desta maneira
surgiu o DAER, com a missão de
reconstruir o sistema rodoviário
estadual
O Departamento, com
características administrativas
modernas, descentralizado e
autônomo, já em seu primeiro ano
de atividade pôde realizar muitas
melhorias, como é possível verificar
nos relatórios referentes ao exercício
de 1938. A eficiência do órgão esteve
diretamente ligada ao seu primeiro
Conselho Rodoviário, que estudou
meticulosamente sobretudo através do
trabalho do conselheiro Clóvis Pestana
a situação das estradas de rodagem
do estado, colocando em prática
medidas emergenciais, buscando, se
não resolver imediatamente todos os
problemas, ao menos minorá -los,com
garantia de trafegabilidade em estradas
até então intransitáveis em boa parte
do ano. Desta forma, entendemos
que o DAER teve e ainda tem papel
importante para o desenvolvimento do
Rio Grande do Sul, merecendo ter sua
história melhor estudada por parte dos
historiadores. Esperamos ter dado,
embora muito brevemente, pois ainda
há muito o que se pesquisar e escrever,
uma pequena contribuição para a
historiografia do DAER, que, sem
dúvida, faz parte da história do estado.
NOTAS
Resg
ate
Hist
óric
o
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 81
“documentos” certos objetos distribuídos
de outra maneira. Esta nova distribuição
cultural é o primeiro trabalho. Na realidade,
ela consiste em produzir tais documentos,
pelo simples fato de recopiar, transcrever
ou fotografar estes objetos mudando ao
mesmo tempo o seu lugar e o seu estatuto.
Este gesto consiste em “isolar” um corpo,
como se faz em física, e em “desfigurar”
as coisas para constituí -las como peças
que preencham lacunas de um conjunto,
proposto a priori. (CERTEAU, 1982, p.
80).”
5 Complexo rodoviário composto
por quatro pontes entre as cidades de
Porto Alegre e Guaíba construído em
parceria pelo DNER e DAER entre os anos
de 1955 e 1958. O grande destaque da
obra é a ponte sobre o Guaíba, com o seu
característico vão móvel. A obra surgiu da
necessidade de superação do sistema de
barcas que fazia a travessia entre as duas
cidades e à época já não comportava o
aumento considerável de tráfego ocorrido
desde a década de 40.
6 As chamadas “residências” eram
subdivisões administrativas responsáveis
por atuar em determinada região. Segundo
relatório do engenheiro chefe da 2ª
residência, Luiz L. Appel, datado de
26/02/1939, “as 1ª, 2ª, 3ª, 4ª, 5ª e 6ª
residências foram instaladas oficialmente
em março [1938], com a presença de
autoridades estaduais e, bem assim as
restantes, posteriormente, em julho.”
Contudo, Appel revela algumas dificuldades
durante o processo de instalação das
residências tais como “deficiência de
pessoal, material, ferramentas, preparo de
operadores para as máquinas rodoviárias,
etc.”
7 Representante eleito pela
Sociedade de Engenharia do Rio Grande do
Sul para o primeiro Conselho Rodoviário e
segundo presidente do DAER (1943 1945).
8 O Hospital Leprosário de Itapuã
fez parte de um projeto de construção
de leprosários por todo país, plano este
elaborado em 1935, visando impedir
o contato dos doentes com pessoas
saudáveis. O terreno para a construção
do Leprosário foi comprado pelo governo
do Estado no final da década de 30 e
localizava -se a uma distância de 67 km de
Porto Alegre. (SERRES, 2013, p. 3)
9 O documento manuscrito
original pode ser encontrado no acervo da
Biblioteca do DAER.
10 Flores da Cunha, apoiador de
Getúlio Vargas até 1936, passa a ser
perseguido por este, primeiramente com
uma tentativa fracassada de impeachment,
posteriormente com a federalização da
Brigada Militar, fato que forçou seu exílio
no Uruguai após renunciar em 17/10/1937
(AITA; AXT, 1998; CAGGIANI, 1996;
FLORES; 2011). Portanto, Flores da Cunha,
tendo criado o DAER em seu governo, não
pôde efetivamente instalá -lo.
11 No entanto, o órgão somente foi
efetivamente instalado no ano seguinte,
pois “(...) aprovada a Lei, não foi ela posta
imediatamente em execução. Coube ainda
ao saudoso estadista, Dr. Maurício Cardoso,
quando respondendo pela Interventoria
Federal do Estado, dar realidade à criação
do Departamento, instalando o e aprovando
o seu plano de ação, pelo Decreto 7.123,
de 21 de fevereiro de 1938. (PEREIRA,
1939).
12 De acordo com o texto
datilografado “Breve Histórico das Estradas
de Rodagem no Rio Grande do Sul”,
assinado pelo diretor geral José Baptista
Pereira em 23/02/1939 e incluído no
Relatório Anual de 1938: “Em 1933, a
Sociedade de Engenharia do Rio Grande
do Sul iniciou uma campanha pela
remodelação do nosso sistema rodoviário,
procurando divulgar os princípios
essenciais da política rodoviária seguida
nos países mais adiantados e interessar por
este problema os nossos governos e classes
mais representativas da opinião pública do
Estado”. (PEREIRA, 1939).
13 O Conselho Rodoviário, de
acordo com o Capitulo II do Regulamento
do DAER (1938), tinha as seguintes
atribuições principais: revisar a aprovar
o plano rodoviário; velar pela execução
deste e fiscalizar todos os serviços do
Departamento; autorizar admissão de
pessoal; aprovar aquisição de materiais;
examinar a aprovar as prestações de contas
do órgão. O cargo tinha mandato de quatro
anos e era exercido gratuitamente.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AITA, Carmen; AXT, Gunter (orgs.). José Antônio Flores da Cunha: discursos (1909 1930). Porto Alegre: Assembleia Legislativa, 1998.
CERTEAU, Michel de. A escrita da história. Rio de Janeiro: Forense Universitária, 1982. CAGGIANI, Ivo. Flores da Cunha: biografia. Porto Alegre: Martins Livreiro, 1996. CORTÉS, Carlos. Política Gaúcha: 1930-1964. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2007.DELONGUI, Lucas. Caracterização e adequação dos resíduos da construção civil produzidos no município de Santa Maria RS para aplicação em pavimentação. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil e Ambiental. UFSM: Rio Grande do Sul, 2012.
FLORES, Moacyr. Governo de Flores da Cunha. In: NEUBERGER, Lotário (org.) A era Flores da Cunha. Porto Alegre: Ediplat, 2011.
GARCIA, Ricardo Letizia. A economia da corrupção: teoria e evidências uma aplicação ao setor de obras rodoviárias no Rio Grande do Sul. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós Graduação em Economia. Rio Grande do Sul: UFRGS, 2003.
SANDRONI, Paulo (org.). Novíssimo dicionário de Economia. São Paulo: Editora Best Seller, 1999. SERRES, Juliane Conceição Primon. Uma memória que agoniza: Hospital Colônia Itapuã RS. In:Anais do XXVII Simpósio Nacional de História ANPUH. Disponível em:<http://snh2013.anpuh.org/resources/anais/27/1363703429_ARQUIVO_Umamemoriaqueagoniza.p df> Acesso: 11/09/2015.
REFERÊNCIAS DOCUMENTAIS
A FEDERAÇÃO. Edições de 02/07/1936, 18/07/1936 e 09/04/1937.HAETINGER, Walter. Considerações gerais. In: Relatório Anual do DAER de 1938. 12/09/1938. NETTO, Henrique Pereira. Ofício da Secretaria das Obras Públicas. In: Encadernado Criação doDAER 1937/1938. 28/09/1937.
PESTANA, Clóvis. Relatório. In: Relatório Anual do DAER de 1938. 22/02/1939.
PEREIRA, José Baptista. Breve Histórico das Estradas de Rodagem no Rio Grande do Sul. In: Relatório Anual do DAER 1938.
REGULAMENTO DO DAER. In: Relatório Anual do DAER de 1938.
82 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Novas tecnologias e métodos executivos para a realização de levantamentos, cadastros e inspeções visuais em rodovias com o emprego de câmeras de ação com GPS integrado
D’Orleãs Fernando Barcellos de FreitasEngenheiro Civil Diretor Executivo e Coordenador de Projetos INCORP
Consultoria e Assessoria Ltda
Leonardo Costa dos SantosEngenheiro Civil INCORP Consultoria e Assessoria Ltda
rela
to d
e e
xper
iênc
ia
Novas tecnologias e métodos executivos para a realização de levantamentos, cadastros e inspeções visuais em rodovias com o emprego de câmeras de ação com GPS integrado
Este artigo aborda aspectos inerentes ao processo de obtenção de dados
com o emprego de câmeras de ação com GPS integrado. O intuito é
apresentar um sistema objetivo e de fácil entendimento, empregando
equipamentos reduzidos e métodos simplificados.
INTRODUÇÃO
É crescente o desenvolvimento de novas tecnologias em
todas as linhas de utilização da engenharia e demais áreas. A
cada novo ciclo são lançados computadores e processadores
mais velozes e potentes, celulares e televisores multifuncionais,
sistemas de segurança remotos, veículos inteligentes, entre
tantos outros aparelhos softwares cada vez mais complexos e
com ampla tecnologia agregada. Muitas destas tecnologias são
aliadas da engenharia moderna, facilitando a elaboração e o
desenvolvimento de projetos de engenharia.
Devido a crescente evolução dos LVC - Levantamentos
Visuais Contínuos das rodovias federais e estaduais, o consórcio
formado pelas empresas SERENGE Serviços Técnicos Ltda.
e INCORP Consultoria e Assessoria Ltda., procurou novas
ferramentas para auxiliar no desenvolvimento destes trabalhos.
Atualmente existem empresas com veículos modificados
especialmente para esta finalidade, fazendo com que os custos
para um simples levantamento se tornem onerosos.
Com o intuito de reduzir estes custos e apresentar um
levantamento de qualidade e com características que satisfaçam
as necessidades dos clientes, o consórcio utilizou câmeraws de
alta resolução com sistema de GPS integrado para efetuar os
levantamentos necessários para os inventários do programa do
Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes – DNIT,
denominado de BR-Legal. Este programa trata da elaboração
dos projetos básico e executivo de engenharia e a execução dos
serviços técnicos de aplicação e manutenção de dispositivos de
segurança e de sinalização rodoviária, no âmbito do programa
nacional de segurança e sinalização rodoviária.
O objetivo principal deste artigo não é a divulgação de
logomarcas de equipamentos, mas sim mostrar um relato da
experiência prática na utilização do equipamento, comprovando
sua viabilidade e principalmente a qualidade dos resultados
obtidos.
O uso deste sistema não elimina o emprego de veículos
específicos para este fim, pois geralmente as empresas oferecem
junto com o LVC um pacote de ferramentas computacionais que
permitem a coleta de uma série de informações complementares
diretamente do vídeo. Porém, estas facilidades resultam num
valor agregado elevado e muitas vezes ineficaz para determinados
trabalhos.
PROGRAMA BR-LEGAL – DNITO programa BR-Legal amplia as questões de manutenção
rodoviária em relação aos programas de sinalização anteriormente
apresentados pelo DNIT, pois propõe estudos de melhorias das
condições da segurança viária.
O programa teve início através de uma parceria entre o
DNIT e a Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC e foi
elaborado com base nos mais modernos padrões tecnológicos
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 83
do setor, seguindo as definições da Associação Brasileira de
Normas Técnicas – ABNT e do Código de Trânsito Brasileiro –
CTB. O programa agrega os conceitos de sinalização ostensiva,
turística e rotineira, além de definir padrões mais elevados
para o desempenho da sinalização, introduzindo o conceito de
performance na execução dos serviços.
Inicialmente são executados os trabalhos de manutenção,
garantindo pelo menos o padrão atual de segurança nas vias.
Posteriormente, são executados os trabalhos de conservação,
como limpeza das placas existentes e roçada no entorno das
mesmas. Ao mesmo tempo é desenvolvido o projeto básico e
executivo para a implantação da nova sinalização. A proposta de
apresentação dos projetos proporciona o aumento da segurança
nas vias.
Todos os levantamentos e inventários indicam a situação
atual da via, considerando a sinalização vertical, horizontal,
ótica, obras de arte, defensas, principais características da
rodovia, faixa de domínio, interseções, etc., e fazem parte
dos projetos servindo como parâmetros de dimensionamento
da sinalização. Também faz parte do programa a contagem
volumétrica do tráfego para a obtenção do Volume Diário Médio
de veículos – VDM, sendo este parâmetro, assim como os dados
do inventário, essenciais para o dimensionamento da nova
sinalização.
A elaboração de projeto básico de engenharia para o
desenvolvimento dos trabalhos do
programa BR-Legal do DNIT estabelece uma série de
critérios para a investigação da situação atual das rodovias. Para
cada trecho é necessário realizar uma análise detalhada das
condições da rodovia, que por sua vez, permitem a geração de
documentos com os inventários minuciosos da situação atual.
Com as informações destes inventários é possível identificar
as deficiências da rodovia, indicar as necessidades de melhoria,
servir de ferramenta para comprovar a ineficiência da sinalização
ou até mesmo apontar as imperfeições e defeitos do pavimento
de uma rodovia.
Tecnologia empregada pelo consórcio SERENGE-INCORP
no Programa BR-Legal – DNIT
O consórcio utilizou a câmera de ação VIRBTM Elite da
Garmin. Esta câmera leve e compacta permite a gravação de
vídeos em alta definição com a utilização integrada de um
dispositivo GPS de alta sensibilidade, acelerômetro e altímetro.
Por meio de um software específico pode-se retirar dados das
imagens geradas.
Por se tratar de uma câmera de ação, há uma infinidade de
acessórios disponíveis no mercado para a fixação do equipamento
em diversos tipos de superfície. Neste caso, adotou-se um
sistema duplo de ventosas para fixação na lataria de um veículo,
conforme ilustrado nas imagens a seguir.
Figura 1 – Câmera e acessórios de fixação
É muito comum a dificuldade das empresas na obtenção
dos projetos geométricos das rodovias que atualmente estão
sendo restauradas e/ou novamente sinalizadas. Muitas vezes
estes materiais foram extraviados, não são localizados ou
sequer existem, dificultando ainda mais a determinação da
geometria da via.
Como este tipo de trabalho não prevê um levantamento
topográfico detalhado se faz necessária a busca de
alternativas para contornar esta situação. Assim, esta
aplicação também auxilia no desenvolvimento de um novo
projeto geométrico de forma simplificada, pois obtém-se os
dados de planimetria e altimetria com precisão através da
utilização do sistema GPS do aparelho.
O equipamento faz leituras de coordenadas geográficas
e de altimetria a cada segundo de operação, gerando ao
final da gravação um arquivo do tipo gpx que é facilmente
exportado para uma ferramenta tipo CAD (Computer Aided
Design), como o AutoCAD por exemplo.
Na imagem abaixo, está indicada a interface gráfica
do software de edição das imagens. Ao lado do vídeo
é possível abrir um mapa (Google ou Bing) onde uma
marcação móvel indica a posição do veículo em relação ao
vídeo, facilitando sua localização.
Uma ferramenta essencial para a determinação dos
grupos de pontos é a possibilidade de retirada de fotos
diretamente do vídeo, indicando os pontos de interesse.
Estas fotos também possuem coordenadas geográficas
e podem ser transportadas para outras ferramentas de
edição.
Os aplicativos possibilitam a exportação destas
informações para um arquivo de pontos, os quais podem
84 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
rela
to d
e e
xper
iênc
ia
Figura 2 – Interface VIRB Edit
Quadro 1 – Inventário da sinalização vertical
Mesmo com o trabalho em
desenvolvimento, é possível determinar
que este tipo de solução é viável, pois
além de apresentar baixo custo em
relação aos levantamentos contínuos
usuais, também apresenta resultados
satisfatórios quanto a geometria final
obtida.
A INCORP está desenvolvendo
CONCLUSÃOmecanismos para acelerar todo o
sistema de pós processamento do vídeo,
testando outros softwares, discutindo
internamente sobre ajustes, possíveis
falhas e também submetendo os
resultados obtidos para aprovação dos
fiscais do projeto.
Certamente ao final do
desenvolvimento deste trabalho teremos
uma metodologia concreta e eficaz
Referências bibliográficas
Guia Prático Programa Nacional de Segurança e Sinalização Rodoviária - BR-LEGAL.
Especificações Técnicas Programa BR-LEGAL.
http://www.dnit.gov.br/noticias/br-legal-aperfeicoa-padrao-de-sinalizacao-rodoviaria.
ser exportados para o projeto geométrico,
demarcando cada elemento junto ao arquivo
com a geometria da via, possibilitando assim a
inserção do cadastro das marcações existentes.
Um cadastro posterior para a sinalização
vertical, defensas e obras de arte também
é realizado, fotografando os objetos com a
mesma câmera e obtendo fotos coordenadas,
aumentando a precisão das informações do
inventário. A INCORP, juntamente com a
equipe da SERENGE, já realizou inventários,
principalmente da sinalização vertical. Na
planilha a seguir, é possível observar as
principais informações coletadas em campo.
para a elaboração de inventários de
rodovias, possibilitando a utilização
desse sistema em outros trabalhos deste
mesmo gênero. O aperfeiçoamento do
procedimento também servirá como
ponto de partida para outros tipos de
projeto, ampliando o escopo de trabalho
e demonstrando que sempre devemos
buscar inovações para melhorar cada vez
mais a qualidade de nossos trabalhos.
Revista Estradas N°20 | Novembro 2015 85
dezembro 07 - 08
02 - 06 03 - 04
29 - 31Brazil Road Expo 2016 São Paulo, SP, Brasil www.brazilroadexpo.com.br
01 - 0320ª RPU - Reunião de Pavimentação Urbana, Florianópolis, SC http://www.rpu.org.br/
26 - 30IABMAS2016 - 8th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management - Foz do Iguaçu , PR http://www.iabmas2016.org/
fevereiro
2015
2016
2016
2016
junho
março
I Simpósio de Engenharia Geotécnica do Rio de Janeiro, GEOCARIOCA 2015 - no Planetário da Gávea, RJ http://eventogeocarioca.esy.es/
World of Concrete, Las Vegas, USA, http://www.worldofconcrete.com/
CSMGE 2016 : International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Rio de Janeiro, RJ, http://www.waset.org/conference/2016/02/rio-de-janeiro/ICSMGE
86 Revista Estradas N°20 | Novembro 2015
Top Related